TA 733 A – Operações Unitárias II Aula 06 Condução Unidimensional em Regime Estacionário...

TA 733 A – Operações Unitárias II

Aula 06

Condução Unidimensional em Regime EstacionárioSistemas RadiaisCondução com GeraçãoAletas

SISTEMAS RADIAIS – Cilindro Oco

AnáliseUnidirecional(Maioria)

SISTEMAS RADIAIS

Parede Cilíndrica Composta

Parede cilíndrica composta

SISTEMAS RADIAISSe referenciar a A1:

Entretanto:

EXEMPLO 3.4

APENAS CONDUÇÃO E CONVECÇÃO

ÓTIMA= ??

Ti < T

Condução através de um cilindro oco

EXEMPLO 3.4RCOND RCONV

Se r Rcond Rconv

Mínima RTOTAL

EXEMPLO 3.4

ESFERA OCA

Para qr = qr+r :

ESFERA

RESUMO: CONDUÇÃO UNIDIMENSIONAL

T=TS,1-TS,2

CONDUÇÃO COM GERAÇÃO

-GERAÇÃO ELÉTRICA

-GERAÇÃO DE CALOR -EXOTÉRMICO-ENDOTÉRMICO (SORVEDOR)

Regime transiente:

CONDUÇÃO COM GERAÇÃO

Regime permanente: PLACA PLANA

Considerando:TS,1=cteTS,2=ctek=cte

PERFIL:

CONDUÇÃO COM GERAÇÃO

Condução de Calor em Superfícies Estendidas

T.C. em Aletas = Condução + convecção + radiação

T.C. por convecção + radiação perpendicular a direção por condução

X

Z

Y

LCalor transferido para

a corrente de ar

W

2B

Entrada porCondução

saída porCondução

Tw

z

Condução de Calor em Aletas

Considerações A temperatura somente varia com z Não há perda de calor pelas laterais da Aleta O coeficiente convectivo de transferência de

calor permanece constante em toda a placa A aleta é perfeitamente isolada em z=L

Condução de Calor em Aletas

Condução de Calor em Aletas

q = h . A ( Ts – T)q h e T

vfluido h (ventiladores/bombas)

T Impraticável (talvez)

Então: Área com k

Condução de Calor em Aletas

Condução de Calor em Aletas

Análise Geral de Condução de Calor em Aletas

Considerações: Unidimensional (é TRI)Regime Permanentek =cteRadiação desprezívelConvecção : h =cte

Objetivo: Obtenção da taxa de transferencia de calor sobre aleta

Necessita-se : Distribuição de temperatura

Análise Geral de Condução de Calor em Aletas

Análise Geral de Condução de Calor em Aletas

Análise Geral de Condução de Calor em Aletas

ALETAS COM ÁREA DE SEÇÃO RETA UNIFORME:

Ac = cte = uniforme As = P . x

Análise Geral de Condução de Calor em Aletas

Análise Geral de Condução de Calor em Aletas

Eficiências de Aletas

Basea

a

MAX

aa Ah

q

q

q

..

q a = Taxa de calor pela aletaq max = Taxa de calor se a aleta estivesse a temperatura da base

Eficiências de Aletas

Perfil retangular

Perfil parabólico

Perfil triangular

Eficiências de Aletas

PERFIL RETANGULAR