fen trans 2
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Lista de exercícios - APS 03 - Parcial 01/03 - Fenômenos de Transporte IIInstruções.
1.
Resolva os exercícios em folhas de tamanho A4;
Siga a metodologia de resolução dos exercícios - Dados / Esquema / Análise e Cálculos;
Represente as unidades de medida corretamente;
Considere um objeto com comprimento característico de 0,01m e uma situação na qual a diferença de temperaturas é de 30ºC. Estimando as propriedades termofísicas nas condições especificadas, determine o número de Rayleigh para os seguintes fluidos: ar (1 atm, 400 K), hélio (1 atm, 400 K), glicerina (1 atm, 285 K) e água (1 atm, 310 K). ν (m2/s )
Ar
26,41
Hélio
199
α (m2/s )
10-6
2830
10-6
Água
0,700
10-6
38,3
10-6
=1/400 K = 2.50
295
10-6
Glicerina
2.
β (K-1)
10-6
2.50
10-3
0,964
10-7
0,475
10-3
0,151
10-6
361,9
10-6
Para avaliar a eficácia de diferentes líquidos no resfriamento por convecção natural, é conveniente introduzir um índice de mérito, FN, que combina a influência de todas as propriedades pertinentes do fluido no coeficiente convectivo. Sendo o número de Nusselt descrito por uma expressão
NuL≈Ran, obtenha a relação correspondente entre o FN e as propriedades do fluido. Para um valor representativo de n=0,33, calcule valores de FN para o ar, água e um líquido dielétrico. ν (m2/s )
Ar
1,5
10-5
k (W/mK)
β (K-1)
Pr
0,026
0,0035
0,70
Água
10-6
0,600
Fluido dielétrico
3.
10-3
10-6
0,064
2,7
10-4
0,0014
5
25
Seja uma grande placa vertical com uma temperatura superficial uniforme de 130ºC suspensa em ar quiescente a 25ºC e a pressão atmosférica.
a.
Estime a espessura da camada-limite em uma posição a 0,25m da aresta inferior da placa. b.
Qual é a velocidade máxima na camada-limite nesse local e em qual posição na camada-limite esse máximo ocorre ?
c.
Usando o resultado da solução por similaridade,