{"id":47424,"date":"2019-11-04T09:40:07","date_gmt":"2019-11-04T08:40:07","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/o-que-e-conveccao-natural-laminar-e-turbulenta-definicao\/"},"modified":"2020-01-23T13:24:15","modified_gmt":"2020-01-23T12:24:15","slug":"o-que-e-conveccao-natural-laminar-e-turbulenta-definicao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/pt-br\/o-que-e-conveccao-natural-laminar-e-turbulenta-definicao\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 convec\u00e7\u00e3o natural laminar e turbulenta – Defini\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"
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Convec\u00e7\u00e3o Natural Laminar e Turbulenta.\u00a0A natureza microsc\u00f3pica das correla\u00e7\u00f5es de fluxo e convec\u00e7\u00e3o natural s\u00e3o distintamente diferentes nas regi\u00f5es laminar e turbulenta.\u00a0Engenharia T\u00e9rmica<\/div>\n<\/div>\n
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Convec\u00e7\u00e3o Natural Laminar e Turbulenta<\/h2>\n

\"N\u00famero<\/a>\u00c9 importante notar que as camadas limites da convec\u00e7\u00e3o natural n\u00e3o se restringem ao\u00a0fluxo laminar<\/a>\u00a0.\u00a0Como na convec\u00e7\u00e3o for\u00e7ada, podem surgir instabilidades hidrodin\u00e2micas.\u00a0Ou seja, dist\u00farbios no fluxo podem ser amplificados, levando \u00e0 transi\u00e7\u00e3o do fluxo laminar para o turbulento.\u00a0Para uma placa plana vertical, o fluxo fica\u00a0turbulento<\/a>\u00a0pelo valor de:<\/p>\n

Ra\u00a0x<\/sub>\u00a0= Gr\u00a0x<\/sub>\u00a0.\u00a0Pr> 10\u00a09<\/sup><\/strong><\/p>\n

Como na convec\u00e7\u00e3o for\u00e7ada, a natureza microsc\u00f3pica das correla\u00e7\u00f5es de fluxo e convec\u00e7\u00e3o s\u00e3o distintamente diferentes nas regi\u00f5es\u00a0laminar<\/a>\u00a0e\u00a0turbulenta<\/a>\u00a0.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Convec\u00e7\u00e3o Natural – Correla\u00e7\u00f5es<\/h2>\n

Como foi escrito, a maioria das\u00a0correla\u00e7\u00f5es de transfer\u00eancia de calor<\/strong>\u00a0na\u00a0convec\u00e7\u00e3o natural<\/strong>\u00a0\u00e9 baseada em medi\u00e7\u00f5es experimentais e os engenheiros costumam usar\u00a0n\u00fameros de caracter\u00edsticas<\/a>\u00a0apropriados\u00a0para descrever a transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o natural.\u00a0O n\u00famero caracter\u00edstico que descreve\u00a0a transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o<\/a>\u00a0(ou seja, o\u00a0coeficiente de transfer\u00eancia de calor<\/a>\u00a0) \u00e9 o\u00a0n\u00famero de Nusselt<\/strong><\/a>\u00a0, que \u00e9 definido como a raz\u00e3o entre a\u00a0energia t\u00e9rmica convocada<\/strong>\u00a0para o fluido e a\u00a0energia t\u00e9rmica conduzida<\/strong>\u00a0dentro do fluido.\u00a0O\u00a0n\u00famero de Nusselt<\/strong>\u00a0representa o aprimoramento da transfer\u00eancia de calor atrav\u00e9s de uma camada de fluido como resultado da\u00a0convec\u00e7\u00e3o relativa \u00e0 condu\u00e7\u00e3o<\/strong>atrav\u00e9s da mesma camada de fluido.\u00a0Por\u00e9m, no caso de convec\u00e7\u00e3o livre, as correla\u00e7\u00f5es de transfer\u00eancia de calor (para o n\u00famero de Nusselt) s\u00e3o geralmente expressas em termos do\u00a0n\u00famero de Rayleigh<\/a>\u00a0.<\/strong><\/p>\n

O\u00a0n\u00famero de Rayleigh<\/strong>\u00a0\u00e9 usado para expressar a transfer\u00eancia de calor em convec\u00e7\u00e3o natural.\u00a0A magnitude do n\u00famero de Rayleigh \u00e9 uma boa indica\u00e7\u00e3o sobre se a camada limite da convec\u00e7\u00e3o natural \u00e9 laminar ou turbulenta.\u00a0As correla\u00e7\u00f5es emp\u00edricas simples para o n\u00famero m\u00e9dio de Nusselt, Nu, em convec\u00e7\u00e3o natural, s\u00e3o da forma:<\/p>\n

Nu\u00a0x<\/sub>\u00a0= C. Ra\u00a0x\u00a0<\/sub>n<\/sup><\/strong><\/p>\n

Os valores das\u00a0constantes C<\/strong>\u00a0e\u00a0n<\/strong>\u00a0dependem da geometria da superf\u00edcie e do\u00a0regime de vaz\u00e3o<\/a>\u00a0, que \u00e9 caracterizado pela faixa do\u00a0n\u00famero de Rayleigh<\/strong>\u00a0.\u00a0O valor de n \u00e9 geralmente\u00a0n = 1\/4<\/strong>\u00a0para\u00a0o fluxo laminar<\/strong><\/a>\u00a0e\u00a0n = 1\/3<\/strong>\u00a0para\u00a0fluxo turbulento<\/strong><\/a>\u00a0.<\/p>\n

Por exemplo:<\/p>\n

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

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Veja tamb\u00e9m:\u00a0<\/span>N\u00famero Nusselt<\/span><\/a>
\nVeja tamb\u00e9m:\u00a0<\/span>N\u00famero Rayleigh<\/span><\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Exemplo: Convec\u00e7\u00e3o Natural – Placa Plana<\/span><\/h2>\n

Uma placa vertical de 10 cm de altura \u00e9 mantida a 261 \u00b0 C em \u00e1gua comprimida a 260 \u00b0 C (16MPa).\u00a0Determine o\u00a0<\/span>n\u00famero de Nusselt<\/span><\/strong>\u00a0usando a correla\u00e7\u00e3o simples para uma placa plana vertical.<\/span><\/p>\n

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

Para calcular o n\u00famero de Rayleigh, precisamos saber:<\/span><\/p>\n