{"id":47455,"date":"2019-11-05T01:07:22","date_gmt":"2019-11-05T00:07:22","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/o-que-e-o-coeficiente-geral-de-transferencia-de-calor-fator-u-definicao\/"},"modified":"2020-01-23T14:29:50","modified_gmt":"2020-01-23T13:29:50","slug":"o-que-e-o-coeficiente-geral-de-transferencia-de-calor-fator-u-definicao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/pt-br\/o-que-e-o-coeficiente-geral-de-transferencia-de-calor-fator-u-definicao\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 o coeficiente geral de transfer\u00eancia de calor – fator U – defini\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"
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Em sistemas compostos, geralmente \u00e9 conveniente trabalhar com um coeficiente geral de transfer\u00eancia de calor, conhecido como fator U.\u00a0O fator U \u00e9 definido por uma express\u00e3o an\u00e1loga \u00e0 lei de resfriamento de Newton<\/div>\n<\/div>\n
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Fator U – Coeficiente geral de transfer\u00eancia de calor<\/h2>\n

Muitos dos processos de transfer\u00eancia de calor encontrados na ind\u00fastria envolvem sistemas compostos e at\u00e9 envolvem uma combina\u00e7\u00e3o de\u00a0condu\u00e7\u00e3o<\/a>\u00a0e\u00a0convec\u00e7\u00e3o<\/a>\u00a0.\u00a0Com estes sistemas compostos, muitas vezes \u00e9 conveniente trabalhar com um\u00a0coeficiente de transfer\u00eancia de calor, em geral,<\/strong>\u00a0conhecida como um\u00a0factor-L<\/strong>\u00a0.\u00a0O fator U \u00e9 definido por uma express\u00e3o an\u00e1loga \u00e0\u00a0lei do resfriamento de Newton<\/strong>\u00a0:<\/p>\n

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

O\u00a0coeficiente geral de transfer\u00eancia de calor<\/strong>\u00a0est\u00e1 relacionado \u00e0\u00a0resist\u00eancia t\u00e9rmica total<\/a>\u00a0e depende da geometria do problema.\u00a0Por exemplo,\u00a0a transfer\u00eancia de calor<\/a>\u00a0em um\u00a0gerador de vapor<\/a>\u00a0envolve a convec\u00e7\u00e3o do volume do l\u00edquido de arrefecimento do reator para a superf\u00edcie do tubo interno do gerador de vapor, condu\u00e7\u00e3o atrav\u00e9s da parede do tubo e convec\u00e7\u00e3o (ebuli\u00e7\u00e3o) da superf\u00edcie do tubo externo para o fluido lateral secund\u00e1rio.<\/p>\n

Nos casos de transfer\u00eancia combinada de calor para um trocador de calor, existem dois valores para h.\u00a0Existe o coeficiente de transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o (h) para o filme fluido dentro dos tubos e um coeficiente de transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o para o filme fluido fora dos tubos.\u00a0A\u00a0condutividade t\u00e9rmica<\/a>\u00a0(k) e a espessura (\u0394x) da parede do tubo tamb\u00e9m devem ser levadas em considera\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Coeficiente geral de transfer\u00eancia de calor – Parede plana<\/strong><\/p>\n

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

Coeficiente geral de transfer\u00eancia de calor – Tubos cil\u00edndricos<\/strong><\/p>\n

A transfer\u00eancia de calor constante atrav\u00e9s de inv\u00f3lucros cil\u00edndricos ou esf\u00e9ricos de m\u00faltiplas camadas pode ser manuseada como paredes planas de m\u00faltiplas camadas.<\/p>\n

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

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Condutividade t\u00e9rmica<\/h2>\n

As caracter\u00edsticas de transfer\u00eancia de calor de um material s\u00f3lido s\u00e3o medidas por uma propriedade chamada\u00a0\u00a0condutividade t\u00e9rmica<\/strong><\/a>\u00a0, k (ou \u03bb), medida em\u00a0\u00a0W \/ mK<\/strong>\u00a0.\u00a0\u00c9 uma medida da capacidade de uma subst\u00e2ncia de transferir calor atrav\u00e9s de um material por condu\u00e7\u00e3o.\u00a0Observe que\u00a0\u00a0a lei de Fourier<\/strong>\u00a0\u00a0se aplica a toda mat\u00e9ria, independentemente de seu estado (s\u00f3lido, l\u00edquido ou g\u00e1s); portanto, tamb\u00e9m \u00e9 definida para l\u00edquidos e gases.<\/p>\n

A\u00a0\u00a0condutividade t\u00e9rmica<\/strong>\u00a0\u00a0da maioria dos l\u00edquidos e s\u00f3lidos varia com a temperatura.\u00a0Para vapores, isso tamb\u00e9m depende da press\u00e3o.\u00a0Em geral:<\/p>\n

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

A maioria dos materiais \u00e9 quase homog\u00eanea, portanto, geralmente podemos escrever\u00a0\u00a0k = k (T)<\/em><\/strong>\u00a0.\u00a0Defini\u00e7\u00f5es semelhantes est\u00e3o associadas a condutividades t\u00e9rmicas nas dire\u00e7\u00f5es\u00a0y<\/sub>\u00a0e z (k\u00a0y<\/sub>\u00a0, k\u00a0z<\/sub>\u00a0), mas para um material isotr\u00f3pico a condutividade t\u00e9rmica \u00e9 independente da dire\u00e7\u00e3o da transfer\u00eancia, k\u00a0x<\/sub>\u00a0\u00a0= k\u00a0y<\/sub>\u00a0\u00a0= k\u00a0z<\/sub>\u00a0\u00a0= k.<\/p>\n

A partir da equa\u00e7\u00e3o anterior, segue-se que o fluxo de calor de condu\u00e7\u00e3o aumenta com o aumento da condutividade t\u00e9rmica e aumenta com o aumento da diferen\u00e7a de temperatura.\u00a0Em geral, a condutividade t\u00e9rmica de um s\u00f3lido \u00e9 maior que a de um l\u00edquido, que \u00e9 maior que a de um g\u00e1s.\u00a0Essa tend\u00eancia se deve em grande parte \u00e0s diferen\u00e7as no\u00a0\u00a0espa\u00e7amento intermolecular<\/strong>\u00a0\u00a0para os dois estados da mat\u00e9ria.\u00a0Em particular, o diamante tem a mais alta dureza e condutividade t\u00e9rmica de qualquer material a granel.<\/p>\n

\"condutividade<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Coeficiente de transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o<\/h2>\n

Como pode ser visto, a\u00a0\u00a0constante de proporcionalidade<\/strong>\u00a0\u00a0ser\u00e1 crucial nos c\u00e1lculos e \u00e9 conhecida como\u00a0\u00a0coeficiente de transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0,\u00a0\u00a0h<\/strong>\u00a0.\u00a0O\u00a0\u00a0coeficiente de transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o,<\/strong>\u00a0\u00a0h, pode ser definido como:<\/p>\n

A taxa de transfer\u00eancia de calor entre uma superf\u00edcie s\u00f3lida e um fluido por unidade de superf\u00edcie e por diferen\u00e7a de temperatura da unidade.<\/em><\/p>\n

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

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

O\u00a0\u00a0coeficiente de transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o<\/strong><\/a>\u00a0\u00a0depende das propriedades f\u00edsicas do fluido e da situa\u00e7\u00e3o f\u00edsica.\u00a0O coeficiente de transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o n\u00e3o \u00e9 uma propriedade do fluido.\u00a0\u00c9 um par\u00e2metro determinado experimentalmente, cujo valor depende de todas as vari\u00e1veis \u200b\u200bque influenciam a convec\u00e7\u00e3o, como a\u00a0geometria<\/strong>\u00a0da\u00a0\u00a0superf\u00edcie<\/strong>\u00a0, a\u00a0\u00a0natureza do movimento do fluido<\/strong>\u00a0, as\u00a0\u00a0propriedades do fluido<\/strong>\u00a0e a\u00a0velocidade do fluido<\/strong>\u00a0a\u00a0\u00a0granel<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Tipicamente, o\u00a0\u00a0coeficiente de transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0\u00a0para\u00a0\u00a0fluxo laminar<\/strong><\/a>\u00a0\u00a0\u00e9 relativamente baixo comparado com o\u00a0\u00a0coeficiente de transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0\u00a0para\u00a0\u00a0fluxo turbulento<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Isto \u00e9 devido ao fluxo turbulento que possui uma\u00a0\u00a0camada de filme fluido estagnada mais fina<\/strong>\u00a0\u00a0na superf\u00edcie de transfer\u00eancia de calor.<\/p>\n

Deve-se notar que essa\u00a0\u00a0camada de filme fluido estagnado<\/strong>\u00a0\u00a0desempenha papel crucial para o coeficiente de transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o.\u00a0Observa-se que o fluido para\u00a0\u00a0completamente na superf\u00edcie<\/strong>\u00a0e assume velocidade zero em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 superf\u00edcie.\u00a0Esse fen\u00f4meno \u00e9 conhecido como condi\u00e7\u00e3o antiderrapante e, portanto,\u00a0\u00a0na superf\u00edcie,\u00a0<\/strong>\u00a0o fluxo de energia ocorre\u00a0\u00a0puramente por condu\u00e7\u00e3o.\u00a0<\/strong>Por\u00e9m, nas pr\u00f3ximas camadas, ocorrem movimentos de condu\u00e7\u00e3o e difus\u00e3o-massa no n\u00edvel molecular ou no n\u00edvel macrosc\u00f3pico.\u00a0Devido ao movimento de massa, a taxa de transfer\u00eancia de energia \u00e9 maior.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

 <\/p>\n

……………………………………………………………………………………………………………………………….<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

Este artigo \u00e9 baseado na tradu\u00e7\u00e3o autom\u00e1tica do artigo original em ingl\u00eas. Para mais informa\u00e7\u00f5es, consulte o artigo em ingl\u00eas. Voc\u00ea pode nos ajudar. Se voc\u00ea deseja corrigir a tradu\u00e7\u00e3o, envie-a para: translations@nuclear-power.com ou preencha o formul\u00e1rio de tradu\u00e7\u00e3o on-line. Agradecemos sua ajuda, atualizaremos a tradu\u00e7\u00e3o o mais r\u00e1pido poss\u00edvel. Obrigado.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Em sistemas compostos, geralmente \u00e9 conveniente trabalhar com um coeficiente geral de transfer\u00eancia de calor, conhecido como fator U.\u00a0O fator U \u00e9 definido por uma express\u00e3o an\u00e1loga \u00e0 lei de resfriamento de Newton Fator U – Coeficiente geral de transfer\u00eancia de calor Muitos dos processos de transfer\u00eancia de calor encontrados na ind\u00fastria envolvem sistemas compostos … Ler mais<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[14],"tags":[],"yoast_head":"\nO que \u00e9 o coeficiente geral de transfer\u00eancia de calor - fator U - defini\u00e7\u00e3o<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Em sistemas compostos, geralmente \u00e9 conveniente trabalhar com um coeficiente geral de transfer\u00eancia de calor, conhecido como fator U. 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