Exercícios de Método da Eficiência e NUT - Lista de Exercícios Resolvida

(Adaptado) Num trocador de calor de tubos concêntricos e correntes contrárias, água fria entra pelo tubo interno a e sai a . Água quente escoa pelo espaço anular, entrando a e a uma velocidade de .

O tubo interno tem um diâmetro igual a , o tubo externo tem diâmetro interno igual a e a espessura da parede do tubo interno é igual a . O comprimento dos tubos é igual a . Sabe-se que a efetividade do trocador é igual a .

As propriedades da água são consideradas constantes, dadas por: . Determine:

O fluxo de calor trocado entre os fluidos e a temperatura de saída da água quente.

A vazão mássica de água fria.

Água deve ser aquecida com ar quente aquecido por energia solar em um trocador de calor de tubo duplo em contracorrente.

O ar entra no trocador de calor a com uma taxa de , enquanto a água entra a com uma taxa de . O coeficiente global de transferência de calor baseado na face interna do tubo é .

O comprimento do tubo é de e seu diâmetro interno é de . Determinar as temperaturas de saída da água e do ar.

(Adaptado) A água entra nos tubos de de diâmetro interno de um trocador de calor de tubo duplo em contracorrente a com uma taxa de . Ela é aquecida por condensação de vapor a no casco.

Se o coeficiente global de transferência de calor do trocador é de , determinar o comprimento do tubo necessário, a fim de aquecer a água a utilizando o Método da Eficiência e NUT.

Um trocador de calor de escoamento cruzado ar-água com uma eficiência de é utilizado para aquecer água com ar quente .

A água entra no trocador de calor a com uma taxa de , enquanto o ar entra a com uma taxa de .

Se o coeficiente global de transferência de calor baseado no lado da água é de , determinar a superfície de transferência de calor do trocador de calor no lado da água.

Considere que ambos os fluidos são sem mistura.

O vapor deve ser condensado sobre o lado do casco de um condensador com 1 passe no casco e 8 passes no tubo, com 50 tubos em cada passe, a .

A água de resfriamento entra nos tubos a com uma taxa de . Os tubos são de parede fina e têm um diâmetro de e de comprimento por passe.

Se o coeficiente global de transferência de calor é de , determinar a taxa de transferência de calor e a taxa de condensação do vapor.

Num trocador de calor de tubos concêntricos e correntes paralelas, água fria entra pelo tubo interno a e a uma vazão de . Óleo quente entra a , e escoa a uma taxa de , através do espaço anular entre os tubos.

O tubo interno tem um diâmetro interno igual a e espessura igual a . O tubo externo tem diâmetro igual a . O comprimento dos tubos é igual a e a condutividade térmica dos tubos vale . As propriedades da água são dadas por: , , , , . Determine:

O coeficiente de troca de calor interno, considerando escoamento desenvolvido.

O coeficiente global de troca de calor baseado na área interna do tubo interno, considerando que o coeficiente de troca de calor externo do tubo vale .

A efetividade do trocador de calor.

A taxa de transferência de trocador entre os fluidos e a temperatura de saída da água.

Um trocador de calor de tubo duplo com parede fina e escoamento paralelo é utilizado para aquecer um produto químico, cujo calor específico é , com água quente .

O produto químico entra a com uma taxa de , enquanto a água entra a com uma taxa de . A superfície de transferência de calor do trocador de calor é de e o coeficiente global de transferência de calor é .

Determinar as temperaturas de saída do produto químico e da água.