Análise do Raio Crítico:


Para determinar a espessura do isolante que deve ser inserido ao tubo deve-se analisar o raio crítico para o sistema de interesse. Neste caso, faz-se necessário informar a temperatura do vapor saturado (\(T_{i}\)), a temperatura ambiente (\(T_{a}\)), o raio interno (\(R_t\)) e espessura \(\delta_t\) da tubulação, o comprimento do tubo \(L\), os coeficientes de transferência de calor convectivo interno (\(h_i\) - dentro do tubo) e externo (\(h_{\circ}\) - no ambiente), as condutividades térmicas do tubo (\(k_t\)) e do isolante (\(k_{iso}\)) (conforme ilustrado na figura a seguir), e a tolerância utilizada para finalizar o processo iterativo, requirado pela abordagem numérica considerada.



Parâmetros do Modelo e do Método Numérico


Temperatura do Vapor (\(T_{i}\)) [oC]:


Temperatura Ambiente (\(T_{a}\)) [oC]:


Raio do Tubo (\(R_{t}\)) [oC]:


Espessura do Tubo (\(\delta_{t}\)) [m]:


Comprimento do Tubo (\(L\)) [m]:


Condutividade Térmica do Tubo (\(k_{t}\)) [W/(mC)]:


Condutividade Térmica do Isolante (\(k_{iso}\)) [W/(mC)]:


Coeficientes Convectivo Interno (\(h_{i}\)) [W/(m^2C)]:


Coeficientes Convectivo Externo (\(h_{\circ}\)) [W/(m^2C)]:


Tolerância [oC]:


Plotar as Resistências


Determinar as Temperaturas nas Interfaces
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OBS: Como apresentado na descrição do problema, o raio crítico para este sistema é o quociente entre a condutividade térmica do isolante e o coeficientes convectivo externo (ambiente). Neste caso, para simular situações onde o raio crítico é maior ou menor do que o raio+espessura da tubulação, o usuário deve definir esta relação. Por exemplo, para a relação 0.064/3 tem-se o raio crítico maior do que o raio+espessura da tubulação. Já para 0.064/10 o raio crítico é menor do que o raio+espessura da tubulação.

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