Transmissão de Calor

1. Transmissão de Calor Ensaio Laboratorial Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl

2. Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl O trabalho laboratorial é obrigatório A nota mínima exigida é de 8,0 valores O peso na ponderação com nota de exame é de 20% Prazo de entrega do relatório : 5 dias úteis Grupos de 3 ou 4 alunos

3. Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Data : 14 a 18 de Novembro 11h00 às 19h00 (duração : cerca de 1h00) Local : Pavilhão de Mecânica I Cave (ou r/c) perto do EA5 Entrada pela Torre ou por Mecânica I Descer as escadas junto ao EA5 Porta à esquerda ao fundo das escadas

4. comparar a relação obtida com outras disponíveis na literatura para o caso estudado determinar experimentalmente a relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl para escoamentos turbulentos no interior de um tubo Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Objectivo :

5. Unidade da P.A. Hilton Ltd. Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Instalação experimental

6. Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Escoamento no interior de um tubo Re > 104 Dittus-Boelter Nu = 0,0225 Re0,8 Pr1/3 [1+(Di/L) 0,7] ( /w) 0,14

7. um a Pr constante um a Re constante Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Escoamento no interior de um tubo Re > 104 Dittus-Boelter Nu = 0,0225 Re0,8 Pr1/3 Dois ensaios distintos (mas muito semelhantes) : (permite determinar ) (permite determinar ) O conjunto dos dois permite determinar a constante

8. os vossos valores, evidentemente Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Como obter aqueles parâmetros ? A partir de regressões lineares de ln Re ln Pr ln Nu e da comparação de Nu com (ReC2 PrC3 )

9. Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Balanço térmico à água quente Balanço térmico à água fria  é necessário medir as temperaturas de entrada e de saída, assim como os caudais Cálculo da potência térmica cedida pela água quente para a parede do permutador  é necessário medir as temperaturas do tubo nos dois extremos do permutador (atenção às propriedades da água e sua variação com T )

10. Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl T entrada da água quente T saída da água fria T extremo do tubo (entrada da água quente) (termopares tipo K) Visor e comutador Regulação do aquecimento da água T saída da água quente T entrada da água fria T extremo do tubo (saída da água quente) Regulação e leitura do caudal de água fria Regulação e leitura do caudal de água quente

11. Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Procedimento : ESTUDAR GUIA DO ENSAIO ! VER GUIA DO ENSAIO ! Não ir para o ensaio sem saber bem o que tem que ser feito, o que se poderá (deverá) esperar, como realizar os cálculos, e como interpretar depois os resultados !

12. Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Aspectos operacionais (e não só) : • fazer uma folha de cálculo antes de ir para o ensaio • ir preparado (como já foi dito !) • levar máquina de calcular • de preferência, levar um PC portátil com a folha de cálculo • levar uma tabela com as propriedades da água • em função da temperatura ou • colocar no PC as funções dadas no Guia • para o cálculo das propriedades

13. Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Aspectos operacionais (e não só) - continuação: • as medições são feitas em regime estacionário  é necessário tempo para a unidade estabilizar Pede-se bom senso e sensibilidade de engenheiro nesta situação Nem esperar demasiado tempo (impossível terminar o trabalho em 1h00, além de que pode haver flutuações no caudal e temperatura da água da rede), ... … nem fazer tudo “a correr” (afastando-se claramente da situação estacionária) O ÓPTIMO É INIMIGO DO BOM !

14. Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Aspectos operacionais (e não só) - continuação: • dos dois ensaios, cada grupo só fará um • (sou eu que decido qual), mas analisará os resultados • dos dois ensaios (eu forneço os dados para o ensaio • não realizado)

15.  é necessário T da água quente constante Variar a potência de aquecimento da água (e se necessário, o caudal de água fria) de modo a manter T quando se varia o caudal de água quente (ver sugestões no Guia) Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Aspectos operacionais (e não só) - continuação: Ensaio a número de Prandtl constante Pr só depende das propriedades

16.  é necessário calcular os diferentes caudaisda água quente para cada temperatura média tendo em conta os diferentes valores de  e de  (ver sugestões no Guia) Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Aspectos operacionais (e não só) - continuação: Ensaio a número de Reynolds constante Re depende do caudal e das propriedades

17. Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Aspectos operacionais (e não só) - continuação: Pensem antes de agir ! por exemplo: • se diminuir o caudal de água quente e pretendermos • manter a temperatura média, a temperatura da água • quente à entrada deve manter-se, aumentar ou diminuir ? • se diminuir o caudal e a temperatura média da água quente, • o Re diminui na mesma proporção que a diminuição do • caudal, diminuirá mais, ou diminuirá menos ?

18. Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Be sure brain is in gear before engaging mouth

19. Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Be sure brain is in gear before engaging into action

20. Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Relatório (prazo de entrega do relatório : 5 dias úteis) Ver as indicações no Guia ! Estrutura : • Capa • Resumo • 1 - Introdução • 2 - Objectivos • 3 - Instalação e Método Experimental • 4 - Apresentação dos Resultados • 5 - Discussão dos Resultados • 6 - Conclusões e Recomendações • 7 - Referências

21. Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Relatório O mais importante é, obviamente, o conteúdo ! Mas a forma também é importante ! Algumas recomendações (não exaustivas) relativas à forma : • escrever todo o relatório no mesmo tempo verbal • escrever todo o relatório com o mesmo sujeito verbal • apresentar os dados, os resultados intermédios, e os resultados • finais sob a forma de tabelas (de preferências em tabelas separadas) • cuidado com os algarismos significativos ! ! ! • as variáveis escrevem-se em itálico (excepto Re, Pr, Nu, …) • numerar as equações (se escreverem muitas) • referenciar todos os elementos do texto não-vossos (figuras, etc) • e distinguir Referências (o que foi referido) e Bibliografia • (o que foi consultado mas não explicitamente referido)

22. Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Dúvidas ?

23. Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Bom trabalho !