Relatório

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Relações teóricas do coeficiente de convecção

Conforme já visto em página anterior, a troca de calor por convecção segundo esquema da Figura 01 é dada pela relação:

Figura 01
#A.1#

Onde h é o coeficiente de transferência de calor por convecção ou simplesmente coeficiente de convecção.

O coeficiente de convecção pode ser teoricamente relacionado com alguns números adimensionais que, por sua vez, são definidos a partir de diversas grandezas físicas envolvidas no processo.

Aqui são apresentados resultados finais, com omissão desse desenvolvimento matemático.

A tabela a seguir lista as grandezas físicas envolvidas no processo.
Símbolo
Descrição
Unidade SI β Coeficiente de dilatação volumétrica do fluido
1 / K c Velocidade do escoamento do fluido m / s cp Calor específico do fluido sob pressão constante
J / (kg K) d Comprimento característico do processo m ΔT
Diferença de temperatura entre fluido e parede (= Tf − Tw)
K
η
Viscosidade dinâmica do fluido
N s / m2 g Aceleração da gravidade m / s2 h Coeficiente de convecção (também usado α)
W / (m2 K) k Condutividade térmica do fluido (também usado λ)
W / (m K) ν Viscosidade cinemática do fluido (= η / ρ) m2 / s ρ Massa específica do fluido kg / m3
Tf
Temperatura do fluido
K
Ts
Temperatura da superfície ou parede (também usado Tw)
K

Observações

• a unidade kelvin (K) de grandezas derivadas de intervalos de temperatura (β, cp, h, k ΔT) pode ser substituída por grau Celsius (°C) pois diferenças de temperatura são iguais em ambas as escalas.

• símbolos alternativos para coeficiente de convecção (h) e condutividade térmica (k), o seja, α e λ podem ser usados para evitar confusão com outras grandezas como entalpia.

• comprimento característico d é uma grandeza que depende da configuração física do caso. Exemplos:

- para tubo de seção circular, é o diâmetro (D).
- para fluxo entre placas, a distância