Engenheiro químico

PERFIL DE TEMPERATURA EM BARRAS DE SEÇÃO CIRCULAR UNIFORME

Cristiane K. Sjlender1, Daiane C. Morgan1, Diego Molinet1, Francis H. Rauber1, Gabriela Longaretti1, Mauricio Pelicioli1, Josiane M. M. de Mello2
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Alunos do ACEA/UNOCHAPECÓ 2 Professor ACEA /UNOCHAPECÓ Universidade Comunitária da Região de Chapecó

Resumo A transmissão de calor por convecção natural ocorre sempre quando um corpo é colocado num fluido a uma temperatura maior ou menor do que a do corpo. Em conseqüência da diferença de temperatura, o calor flui entre o fluido e o corpo e causa uma variação de densidade nas camadas fluidas situadas nas vizinhanças da superfície. O experimento visa determinar o coeficiente de transferência de calor convectivo natural de materiais metálicos e o comportamento do perfil de temperatura dos mesmos, comparando-os com dados experimentais e o uso de equação empírica da literatura. As correlações de Morgan e de Churchill e Chu apresentaram valores aproximados de coeficiente convectivo natural, porém, o método de Churchill e Chu apresentou menores erros. As barras foram expostas a temperaturas de 56oC e 89 oC, apresentando os seguintes coeficientes convectivos por convecção natural: 2,514 W/m²K e 4,479 W/m²K para o cobre; 5,31 W/m²K e 5,709 W/m²K para o aço inox; 2,365 W/m²K e 4,089 W/m²K para o alumínio. A apresentação das curvas de perfil de temperatura demonstrou que a barras de cobre e de aço inoxidável obtiveram uma variação de temperatura ao longo da barra, porém o alumínio teve sua temperatura estabilizada a partir de certa posição. Palavras-chave: coeficiente convectivo natural, perfil de temperatura, barras metálicas.

1. Introdução O mecanismo de convecção se caracteriza pela transferência de calor causada pelo deslocamento de massa fluida. Num fluido em movimento, onde existe uma distribuição não uniforme de temperatura, o calor é transferido pelo transporte de massa fluida e, também por condução devido a gradientes de temperatura. (LIVI, 2004, pg