Pregunta: La superficie exterior de un motor está situada en un lugar donde pueden producirse fugas de aceite. Cuando el aceite derramado entra en contacto con una superficie caliente que tiene una temperatura superior a su temperatura de autoignición, el aceite puede encenderse espontáneamente. Considere una cubierta de motor hecha de una placa de acero inoxidable

La superficie exterior de un motor está situada en un lugar donde pueden producirse fugas de aceite. Cuando el aceite derramado entra en contacto con una superficie caliente que tiene una temperatura superior a su temperatura de autoignición, el aceite puede encenderse espontáneamente. Considere una cubierta de motor hecha de una placa de acero inoxidable con un espesor de 1 cm y una conductividad térmica de 14 W/m∙K. La superficie interior de la cubierta del motor está expuesta a aire caliente con un coeficiente de transferencia de calor por convección de 7 W/m ² ·K a una temperatura de 333°C. La superficie exterior del motor se enfría soplando aire en paralelo sobre la superficie de 2 m de largo a 8,2 m/s, en un ambiente donde el aire ambiente está a 60°C. Para evitar el riesgo de incendio en caso de fuga de aceite en la cubierta del motor, se aplica una capa de revestimiento de barrera térmica (TBC) con una conductividad térmica de 1,1 W/m·K en la superficie exterior de la cubierta del motor. La conductividad térmica del acero inoxidable y del TBC es k _ss = 14 W/m·K y k _TBC = 1,1 W/m·K, respectivamente. Las propiedades del aire a T _f = 120°C son k = 0,03235 W/m∙K, ν = 2,522 × 10 ⁻⁵ m ² /s y Pr = 0,7073.

Determine la temperatura de la superficie exterior del motor con una capa de revestimiento de barrera térmica (TBC) de 4 mm de espesor junto con una refrigeración por aire de 8,2 m/s.