Título

TRANSFERENCIA DE CALOR DURANTE O RESFRIAMENTO DE UMA PLACA DE AÇO A ALTA TEMPERATURA POR UM JATO D’ÁGUA CIRCULAR

HEAT TRANSFER DURING COOLING OF A HIGH TEMPERATURE STEEL PLATE BY A CIRCULAR WATER JET

Autoria

Júnior, Hormando Leocádio; Passos, Júlio César

DOI

10.5151/2594-5327-14963

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Resumo

Este artigo apresenta um estudo experimental e numérico dos efeitos do resfriamento de um jato d’água circular sobre uma placa de aço a elevadas temperaturas (600 a 900oC). Os efeitos da temperatura superficial sobre os regimes de transferência de calor foram analisados. Foi realizada uma análise numérica, usando o método inverso da condução de calor transiente, para calcular o fluxo de calor e a temperatura na superfície de incidência do jato d’água, a partir das temperaturas medidas internamente na placa. O histórico de temperaturas, durante o processo de resfriamento, foi medido através de termopares inseridos na placa. As análises dos resultados mostraram que, na zona de incidência do jato, a água está em contato direto com a superfície do metal. Não há formação da película de vapor, apesar da temperatura da superfície (600 a 900°C) exceder, em muito, a temperatura de ebulição da água e o regime de transferência de calor não ser monofásico. Os resultados obtidos contribuem para um melhor entendimento dos modos de transferência de calor envolvidos durante o resfriamento de aço plano.

 

This paper presents an experimental and numerical study of the effects heat transfer during cooling of a high temperature steel plate (600 to 900°C) by a circular water jet. The effects of the surface temperature on the heat transfer regimes were analyzed. Numerical analysis using The inverse heat conduction method was used to calculate the heat flux on the impinging surface from the measured temperatures by thermocouples inserted in square steel plates. The results had showed that, in the impingement zone, the water will be in direct contact with the surface, even the surface temperature (600 to 900°C) exceeds the boiling temperature and the heat transfer regime is also not monophase. The results will contribute to the optimization of cooling systems for hot strip mill and to a better understanding of the heat transfer regimes during a hot steel plate cooling at high temperatures.

Palavras-chave

Resfriamento por jato d’água; Placa de aço a alta temperatura; Transferência de calor; Método inverso de condução de calor.

Cooling by water Jet; Hot steel plate; Heat transfer; Inverse heat conduction method.