Questão 1090774

• Banca: Aeronáutica
• Órgão: CIAAR
• Ano: 2013
• Provas: CIAAR - 2013 - CIAAR - Primeiro Tenente
• Disciplina: Engenharia Mecânica
• Assuntos: Termodinâmica; Transferência de Calor (Condução, Convecção e Radiação)

Testes experimentais efetuados em parte de uma lâmina de turbina de 54 mm indicam um fluxo térmico na lâmina de q” = 83 kW/m² . Para manter uma temperatura superficial em regime estacionário de 853°C, o calor transferido para a lâmina é removido por uma substância refrigerante que circula no interior da lâmina. Determine o fluxo térmico na superfície da lâmina, caso a sua temperatura superficial fosse reduzida para 710°C através do aumento da vazão do refrigerante. (Considere: T_∞(ar) = 1000°C; Var = 165 m/s; condições de regime permanente e propriedades do ar constantes.) O valor do fluxo térmico na superfície da lâmina será de

• A. 24,5kW/m² .
  
• B. 42,1kW/m² .
  
• C. 84,0kW/m² .
  
• D. 163,7kW/m² .

Gabarito: D

Comentários

• q"=h*(Tinf-Ts)

  Tinf=1000°C

  1° Situação:

  q"=83kW/m²

  Ts=853 °C

  q"=h*(Tinf-Ts)

  83=h*(1000-853)

  h=0,5646kW/m²°C

  2° Situação:

  Ts=710°C

  q"=h*(Tinf-Ts)

  q"=0,5646*(1000-710)

  q"=163,57kW/m²

  
  

• Fiz considerando transferência de calor por condução, não sei se está certo...:

  Faz primeiramente com o q´´ e encontra o K usando temperaturas de 1000°C e 853°C

  Com o K que você achou antes (k=30,49W/m^2°C), inseri na equação de condução de calor novamente, mas agora com as temperaturas de 1000°C e 710°C. Lembrando que nos dois casos utilizei como espessura da parede de condução o valor de 54mm. OBS: A questão, pelo menos pra mim, não deixou claro se esse era o comprimento da lâmina ou sua espessura, adotei como sendo espessura.

  Achei q=163,74kW/m^2