Isso nos mantém aquecidos e quentinhos quando o inverno do velho diminui a temperatura. Você já se perguntou como sua casa se mantém aquecida ou como a água que entra na banheira fica quente? A resposta é a transferência de calor por tubo! Esses processos não requerem fluxo em massa, o movimento do calor de um lugar para outro através de tubos ou canos. A transferência de calor ocorre em nossa vida cotidiana, muitas vezes sem que percebamos. Mas antes disso, discutiremos com mais detalhes o que é transferência de calor tubular e por que ela é essencial!
Fluxo Cruzado Existem duas maneiras principais pelas quais o calor pode fluir através dos tubos: fluxo cruzado (ou perpendicular) e movimento paralelo ou longitudinal. O fluido (água, ar...) se moverá através do tubo e não ao longo dos tubos de maneira semelhante em contrafluxo. Pense em uma mudança de estrada, os carros são a posição da esquerda para a direita sem razão nas ruas. O fluxo paralelo é diferente. Isto é definido como fluxo paralelo, – onde ambos se movem no mesmo plano de direção em relação ao fluido. É como se os carros fossem conduzidos diretamente pela estrada, paralelos a ela.
Às vezes, os engenheiros usam esses dois tipos de fluxo em combinação. Eles chamam isso de trocador de calor de contrafluxo quando fazem isso. Aquecedores de água quente freqüentemente usam esses sistemas excepcionais. Eles auxiliam na transferência de calor do gás queimado para a água que sai do chuveiro, o que, em última análise, fornece água morna.
A transferência de calor por tubo é capaz de funcionar ainda melhor. Uma delas é fixar aletas na superfície externa dos tubos. Tem barbatanas que parecem pequenas asas… o que só abre mais espaço para o calor viajar! A outra abordagem alternativa é usar riblets, pequenas saliências dispostas nos tubos. A bomba costuma ser mais acidentada do que outras peças para minimizar o atrito, facilitando a movimentação de todo o calor que passa pelo fluido. Além disso, fitas torcidas são usadas dentro dos tubos por algumas pessoas. Essa turbulência permite manter o fluido misturado e, portanto, mais eficaz na movimentação do calor.
A dinâmica de fluidos computacional (CFD) é uma tecnologia que os cientistas usam para auxiliar na transferência de calor do tubo. Esta é a arte de usar supercomputadores para simular e estudar o fluxo de fluidos e a transferência de calor. Cientistas usam CFD para criar um bom projeto para sistemas de transferência de calor que seja mais eficiente e eficaz!
A transferência de calor em tubos é um processo crítico em muitos setores industriais. Seus usos incluem fábricas de produtos, empresas de extração de petróleo e gás, até mesmo no processamento de alimentos. Nessas indústrias é crucial que o calor viaje com segurança e eficiência para produzir produtos como plásticos, óleos e apenas chocolate delicioso! Esses produtos não poderiam ser fabricados adequadamente sem que a transferência de calor fosse eficiente.
Transferência de calor por tubo: Os cientistas usam esta tecnologia para entender a transferência de calor usando vários materiais no campo da ciência. Para qualquer sistema que aqueça ou esfrie, esse é um conhecimento fundamental que devemos levar em conta em nossos projetos. Os cientistas podem investigar a transferência de calor em tubos como forma de compreender como as células vivas respondem às mudanças de temperatura, ou desenvolver novos sistemas de refrigeração que mantenham os alimentos frescos e frios.
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