Apresentação de ensaios de laboratório de Transmissão de Calor

1. Apresentação de ensaios de laboratório de Transmissão de Calor Condução transiente em sólidos

2. Condução transiente em sólidos • Objectivo:Análise de variação de temperatura de peças sólidas com várias geometrias e materiais ao longo do tempo em várias condições. • Metodologia: Aquecimento de peças sólidas por água com diferentes velocidades e arrefecimento no ar ambiente por convecção forçada ou em água por convecção natural.

3. Instalação Experimental • 1)Base da instalação. • 2)Bomba de circulação. • 3)Reservatório de água. • 4)Tubo para colocação de peças. • 5)Furos no tubo para saída da água. • 6)Suporte das peças. • 7)Fichas dos termopares. • 8)Termopar na água junto à peça • 9)Peças de ensaio. • 10)Termopar da água a circular. • 11)Interruptores da instalação. • 12) Termostato de regulação da resistência de aquecimento.

4. Funcionamento da Instalação Ligar a resistência e seleccionar uma posição do termostato. Aguardar para obter uma temperatura do banho constante. Seleccionar uma peça e montar no suporte fixando-a com parafuso. Imergir no tubo e observar a evolução da temperatura. Após atingir uma temperatura próxima do banho retirar a peça e colocar no local de arrefecimento Repetir o ensaio para outra peça em que mantenham alguma característica com anterior. Todos os valores recolhidos disponibilizados em formato digital

5. Peças sólidas a ensaiar

6. Trabalho a efectuar I • Para as operações de aquecimento e de arrefecimento: • Definição da temperatura em termos adimensionais como (T-T∞)/(Ti-T∞) e do tempo como nº de Fourrier. • Apresentação dos valores experimentais adimensionais em gráfico e ajuste de função do tipo • A partir do valor do declive B determinação de =B • Identificação do número de Biot correspondente para direcção menor:

7. Trabalho a efectuar II • Com base em C1 verificar origem no tempo e validade da aproximação de solução por um termo. • Calcular coeficiente de convecão a partir de Bi. • Calcular possíveis contribuições das outras direcções em (T-T∞)/(Ti-T∞) (Efeitos multi-dimensionais) • Análise da possibilidade de utilizar método da capacitância. • Comparação dos coeficientes de convecção para os vários ensaios realizados. (Depende dos casos) • Discussão de resultados e conclusões em texto sucinto.