Transferencia de calor

Páginas: 14 (3406 palavras) Publicado: 1 de dezembro de 2014
 
UNIVERSIDADE PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS
 

FACULDADES PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS DE CONSELHEIRO LAFAIETE
 

Rodovia: MG 482 km 03 B.Gigante Cons. Lafaiete MG Cep:36400-000.
 

Transferência de Calor
Prof. Nilo Antunes Ferreira
Engenharia Mecânica

 
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Transferência de Calor
Conteúdo:
1) Mecanismos de Transferência de Calor
2) Conservação da Energia em Sólidos
3) Condução Unidimensional em Regime Permanente
4) Condução Multidimensional em Regime Permanente
5) Condução em Regime Transiente
6) Equação Geral da Conservação da Energia
7) Convecção Forçada Externa
8) Convecção Forçada Interna9) Convecção Livre
10) Princípios Físicos de Radiação
11) Transferência de Calor por Radiação
12) Transferência de Calor Combinada
13) Transferência de Massa

 
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3. Condução Unidimensional Permanente
3.1Metodologia de Análise
Para analisar o fenômeno de condução deve-se:
• Estabelecer a forma apropriada da equação de calor;
• Resolver para a distribuição de temperaturas;
• Aplicar a Lei de Fourier para determinar o fluxo térmico;
Caso mais simples: condução unidimensional, permanente, sem geração de
calor.
Geometrias comuns: parede plana, tubo e casca esférica.

 
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3. Condução Unidimensional Permanente
3.2 Parede Plana
A temperatura é função apenas da
coordenada espacial x e o calor é
Transferido exclusivamente nesta direção.
Considere uma parede plana entre dois

 
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3. Condução Unidimensional Permanente
3.2 Parede Plana
Equação de Calor (unidimensional, permanente, sem geração):

Solução (para k constante):

 
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3. Condução Unidimensional Permanente
3.2 Parede Plana
Aplicação de condições de contorno para determinar as duas constantes (C 1 e C2):

Substituindo:

 
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3. Condução Unidimensional Permanente
3.2 Parede Plana
Taxa e Fluxo de Calor (Lei de Fourier):

são independentes de x e constantes.

 
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3.2.1 Circuito Térmico
Analogiade circuitos térmicos com elétricos.


A taxa de transferência de calor corresponde à corrente elétrica, a resistência térmica
corresponde à resistência elétrica, e a diferença de temperatura corresponde à
diferença de tensão entre a camada.



Dois sistemas são análogos quando eles obedecem a equações semelhantes.
Por exemplo, a equação do fluxo de calor através de uma parede planapode
ser colocada na seguinte forma:

 
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3.2.1 Circuito Térmico
A resistência térmica é definida por:

O denominador e o numerador da equação 1.4 podem
ser entendidos assim :
. ( ∆T ) , a diferença entre a...
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