{"id":47300,"date":"2019-11-03T22:55:21","date_gmt":"2019-11-03T21:55:21","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/o-que-e-conveccao-forcada-definicao\/"},"modified":"2020-01-23T10:32:41","modified_gmt":"2020-01-23T09:32:41","slug":"o-que-e-conveccao-forcada-definicao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/pt-br\/o-que-e-conveccao-forcada-definicao\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 convec\u00e7\u00e3o for\u00e7ada – Defini\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"
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Convec\u00e7\u00e3o for\u00e7ada.\u00a0Neste cap\u00edtulo, consideramos a transfer\u00eancia de convec\u00e7\u00e3o em fluxos de fluidos que se originam de uma condi\u00e7\u00e3o de for\u00e7a externa – convec\u00e7\u00e3o for\u00e7ada.\u00a0Engenharia T\u00e9rmica<\/div>\n<\/div>\n
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Convec\u00e7\u00e3o for\u00e7ada<\/h2>\n

Como foi escrito, a convec\u00e7\u00e3o ocorre por meio de advec\u00e7\u00e3o, difus\u00e3o ou ambos.\u00a0Neste cap\u00edtulo, consideramos a transfer\u00eancia de convec\u00e7\u00e3o em fluxos de fluidos que se originam de uma condi\u00e7\u00e3o de for\u00e7a externa –\u00a0\u00a0convec\u00e7\u00e3o for\u00e7ada<\/strong>\u00a0.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Lei do resfriamento de Newton<\/h2>\n

Apesar da complexidade da\u00a0convec\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0, a taxa de transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o \u00e9 observada\u00a0proporcional<\/strong>\u00a0\u00e0\u00a0diferen\u00e7a de temperatura<\/strong>\u00a0e \u00e9 convenientemente expressa pela\u00a0lei do resfriamento de Newton<\/strong>\u00a0, que afirma que:<\/p>\n

A taxa de perda de calor de um corpo \u00e9 diretamente proporcional \u00e0 diferen\u00e7a de temperatura entre o corpo e seus arredores, desde que a diferen\u00e7a de temperatura seja pequena e a natureza da superf\u00edcie radiante permane\u00e7a a mesma.<\/em><\/p>\n

\"lei<\/a><\/p>\n

Observe que\u00a0\u0394T<\/strong>\u00a0\u00e9 dado pela\u00a0temperatura<\/strong>\u00a0da superf\u00edcie ou da\u00a0parede<\/strong>\u00a0,\u00a0parede<\/sub><\/strong>\u00a0T\u00a0<\/strong>e\u00a0temperatura<\/strong>\u00a0do\u00a0volume<\/strong>\u00a0,\u00a0T\u00a0\u221e<\/sub><\/strong>\u00a0, que \u00e9 a temperatura do fluido suficientemente longe da superf\u00edcie.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Convec\u00e7\u00e3o For\u00e7ada – Equa\u00e7\u00e3o de Dittus-Boelter<\/h2>\n

Para\u00a0\u00a0um\u00a0fluxo turbulento<\/a>\u00a0totalmente desenvolvido (hidrodinamicamente e termicamente)\u00a0\u00a0em um tubo circular liso, o\u00a0n\u00famero<\/a>\u00a0local de\u00a0\u00a0Nusselt<\/a>\u00a0\u00a0pode ser obtido a partir da conhecida\u00a0\u00a0equa\u00e7\u00e3o de Dittus-Boelter<\/strong>\u00a0.\u00a0A\u00a0\u00a0equa\u00e7\u00e3o Dittus\u00ae Boelter<\/strong>\u00a0\u00a0\u00e9 f\u00e1cil de resolver, mas \u00e9 menos precisa quando existe uma grande diferen\u00e7a de temperatura no\u00a0\u00a0fluido<\/a>\u00a0\u00a0e \u00e9 menos precisa para tubos \u00e1speros (muitas aplica\u00e7\u00f5es comerciais), pois \u00e9 adaptada para tubos lisos.<\/p>\n

\"Equa\u00e7\u00e3o<\/a><\/p>\n

A\u00a0\u00a0correla\u00e7\u00e3o de Dittus-Boelter<\/strong>\u00a0\u00a0pode ser usada para diferen\u00e7as de temperatura pequenas a moderadas, T\u00a0wall<\/sub>\u00a0\u00a0– T\u00a0avg<\/sub>\u00a0, com todas as propriedades avaliadas em uma temperatura\u00a0m\u00e9dia<\/sub>\u00a0T\u00a0avg<\/sub>\u00a0.<\/p>\n

Para fluxos caracterizados por grandes varia\u00e7\u00f5es de propriedades, as corre\u00e7\u00f5es (por exemplo, um fator de corre\u00e7\u00e3o de viscosidade\u00a0\u00a0\u03bc \/ \u03bc\u00a0<\/strong>parede<\/sub><\/strong>\u00a0) devem ser levadas em considera\u00e7\u00e3o, por exemplo, como recomendam Sieder e Tate.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Convec\u00e7\u00e3o For\u00e7ada e Natural Combinada<\/span><\/h2>\n

\"convec\u00e7\u00e3o<\/a>Como foi escrito, a convec\u00e7\u00e3o ocorre por meio de advec\u00e7\u00e3o, difus\u00e3o ou ambos.\u00a0Nos cap\u00edtulos anteriores, consideramos a transfer\u00eancia de convec\u00e7\u00e3o em fluxos de fluidos que se originam de uma condi\u00e7\u00e3o de for\u00e7amento externo –\u00a0\u00a0<\/span>convec\u00e7\u00e3o for\u00e7ada<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Neste cap\u00edtulo, consideramos\u00a0\u00a0<\/span>a convec\u00e7\u00e3o natural<\/span><\/strong>\u00a0, onde qualquer movimento fluido ocorre por meios naturais, como a flutuabilidade.\u00a0De fato, existem regimes de fluxo, nos quais devemos considerar os\u00a0\u00a0<\/span>dois mecanismos de for\u00e7a<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Quando as velocidades de fluxo s\u00e3o baixas, a convec\u00e7\u00e3o natural tamb\u00e9m contribuir\u00e1 al\u00e9m da convec\u00e7\u00e3o for\u00e7ada.\u00a0Seja a convec\u00e7\u00e3o livre significativa ou n\u00e3o para a transfer\u00eancia de calor, ela pode ser verificada usando os seguintes crit\u00e9rios:<\/span><\/p>\n