{"id":51115,"date":"2020-01-24T10:41:22","date_gmt":"2020-01-24T09:41:22","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/o-que-e-coeficiente-de-transferencia-de-calor-por-conveccao-definicao\/"},"modified":"2020-01-24T10:43:08","modified_gmt":"2020-01-24T09:43:08","slug":"o-que-e-coeficiente-de-transferencia-de-calor-por-conveccao-definicao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/pt-br\/o-que-e-coeficiente-de-transferencia-de-calor-por-conveccao-definicao\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 coeficiente de transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o – Defini\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"
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O coeficiente de transfer\u00eancia de calor convectivo, h, pode ser definido como: A taxa de transfer\u00eancia de calor entre uma superf\u00edcie s\u00f3lida e um fluido por unidade de \u00e1rea de superf\u00edcie por unidade de diferen\u00e7a de temperatura.\u00a0Engenharia T\u00e9rmica<\/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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Coeficiente de transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o<\/h2>\n

Como pode ser visto, a\u00a0constante de proporcionalidade<\/strong>\u00a0ser\u00e1 crucial nos c\u00e1lculos e \u00e9 conhecido como\u00a0coeficiente de transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0,\u00a0h<\/strong>\u00a0.\u00a0O\u00a0coeficiente de transfer\u00eancia de calor convectivo,<\/strong>\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 \u00e1rea de superf\u00edcie por unidade de diferen\u00e7a de temperatura.<\/em><\/p>\n

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

\"coeficiente<\/a>O\u00a0coeficiente de transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o<\/strong>\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\u00a0superf\u00edcie<\/strong>\u00a0, a\u00a0natureza do movimento do fluido<\/strong>\u00a0, as\u00a0propriedades do fluido<\/strong>\u00a0e a\u00a0velocidade do fluido<\/strong>\u00a0a\u00a0granel<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

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

Deve-se notar que essa\u00a0camada de filme fluido estagnado<\/strong>\u00a0desempenha papel crucial para o coeficiente de transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o.\u00a0Observa-se que o fluido para\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,\u00a0na superf\u00edcie,<\/strong>\u00a0o fluxo de energia ocorre\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.\u00a0Como foi escrito, a\u00a0ebuli\u00e7\u00e3o nucleada<\/strong>na superf\u00edcie interrompe efetivamente essa camada estagnada e, portanto, a ebuli\u00e7\u00e3o nucleada aumenta significativamente a capacidade de uma superf\u00edcie de transferir\u00a0energia t\u00e9rmica<\/a>\u00a0para o fluido a granel.<\/p>\n

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Um fen\u00f4meno semelhante ocorre para a temperatura.\u00a0Observa-se que a temperatura do fluido na superf\u00edcie e na superf\u00edcie ter\u00e1 a mesma\u00a0<\/span>temperatura<\/span><\/a>\u00a0no ponto de contato.\u00a0Esse fen\u00f4meno \u00e9 conhecido como condi\u00e7\u00e3o sem salto de temperatura e \u00e9 muito importante para a teoria da ebuli\u00e7\u00e3o de nucleados\u00a0<\/span>.<\/span><\/strong><\/p>\n

Os valores do\u00a0<\/span>coeficiente de transfer\u00eancia de calor<\/span><\/strong> , h, foram medidos e tabulados para os fluidos e situa\u00e7\u00f5es de fluxo comumente encontrados que ocorrem durante a transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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

\"Convec\u00e7\u00e3o<\/a>From:\u00a0<\/span>Example – Transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o<\/span><\/a><\/p>\n

O conhecimento detalhado da geometria, par\u00e2metros do fluido, raio externo do revestimento, taxa de calor linear, coeficiente de transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o nos permite calcular a diferen\u00e7a de temperatura\u00a0\u00a0<\/span>\u2206T\u00a0<\/span><\/strong>\u00a0entre o l\u00edquido de arrefecimento (T a\u00a0<\/span>granel<\/span><\/sub>\u00a0) e a superf\u00edcie do revestimento (T\u00a0<\/span>Zr, 1<\/span><\/sub>\u00a0).<\/span><\/p>\n

Para calcular a temperatura da superf\u00edcie do revestimento, precisamos saber:<\/span><\/p>\n