Este trabalho teve como objetivo a análise, em regime permanente, da influência do acabamento
superficial na transferência de calor de um tubo de aço, submetido ao processo de têmpera por
imersão. A metodologia proposta consistiu em aquecer o tubo de aço internamente por meio de
resistores elétricos com uma potência variável de zero a 36 kW com vistas a determinar o
coeficiente de transferência de calor entre a superfície externa do tubo e a água. Os testes foram
conduzidos para as rotações de 10, 30, 50 e 60 rpm, temperatura da água igual a 25 °C e
temperatura da superfície do tubo variando de 90 a 115ºC, sendo repetidos três vezes para cada
rotação, em diferentes momentos, a fim de avaliar a influência do acabamento superficial, que
modificou-se pela oxidação decorrente do contato do tubo com a água. Os resultados
experimentais permitiram quantificar a influência da rugosidade na transferência de calor. De
forma geral, o aumento da rugosidade implicou uma troca térmica mais eficiente. Entretanto,
com o aumento da temperatura do tubo, essa influência diminuiu para todas as rotações. Além
disso, a influência da rugosidade revelou-se mais sensível com o aumento da rotação do tubo
de teste. O aumento da influência da rugosidade teve característica aproximadamente linear. Os
dados experimentais foram avaliados por meio de correlações propostas na literatura. Nos testes
realizados para as rotações iguais a 30, 50 e 60 rpm a transferência de calor foi realizada por
meio do processo de convecção mista. As correlações que apresentaram melhor caracterização
deste processo foram combinação das equações de Churchill e Chu e Corrêa, a equação
proposta por Corrêa e combinação das equações de Morgan e Corrêa. Estas correlações
apresentaram erro relativo percentual médio igual a aproximadamente 9%. Além disso, o erro
relativo percentual máximo dessas correlações foram 25,52%, 19,80% e 27,15%,
respectivamente. A partir da comparação dos valores do coeficiente de transferência de calor
experimental com os valores gerados por correlações disponíveis na literatura, foi possível
propor duas correlações para a convecção mista que melhor se adequam aos dados empíricos e
que consideram as características superficiais do tubo. Essas equações foram desenvolvidas
utilizando-se o software EES e apresentaram erros médios iguais a 3,8% e 2,3%. As correlações
foram estimadas a partir dos dados experimentais com número de Reynolds variando entre
1,0x105
e 2,3x105
e número de Grashof variando entre 7,2x109
e 1,63x1010