Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 127
127. A água de resfriamento para os condensadores de uma usina de potência é armazenada em uma lagoa de resfriamento com 1000 m de comprimento por 500 m de largura. Entretanto, devido às perdas por evaporação, tornase necessária a adição periódica de água de reposição (“makeup” water) à lagoa, de modo a manter um nível de água adequado. Considerando condições isotérmicas a 27°C para a água e o ar, supondo que o ar na corrente livre esteja seco e movendo-se a uma velocidade de 2 m/s na direção do comprimento de 1000 m da lagoa, e ainda que a camada-limite sobre a superfície da água seja turbulenta desde o início, determine a quantidade de água de reposição que deve ser adicionada diariamente à lagoa.
Passo 1
Neste caso, primeiro devemos calcular o número de Reynolds dado por:
Agora calcula-se o número de Schmidt a partir da seguinte relação:
Como o número de Schmidt está entre 0,6 e 3000, calcule o número de Sherwood a partir da seguinte equação:
Para obter uma camada limite turbulenta completa , . Então a equação se torna,
Calcule o coeficiente de transferência de calor por convecção a partir de:
Passo 2
Calcule a quantidade de água de reposição que deve ser adicionada diariamente à lagoa.
A necessidade de água para maquiagem deve ser igual à perda diária de água devido à evaporação.
Portanto, a quantidade de água de reposição que deve ser adicionada diariamente à lagoa é de .