Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 161
161 – Vapor é produzido nos tubos de cobre de um trocador de calor a uma temperatura de por outro fluido condensado sobre as superfícies externas dos tubos a . Os diâmetros interno e externo do tubo são e , respectivamente. Quando o trocador de calor era novo, a taxa de transferência de calor por metro de comprimento do tubo era . Determine a taxa de transferência de calor por metro de comprimento do tubo quando uma camada de calcário de de espessura está formada sobre a superfície interna do tubo após o uso prolongado.
Passo 1
A resistência térmica total do novo trocador de calor pode ser determinada usando a lei de Fourier da equação de condução de calor, que é dada por:
Portanto, a nova resistência total pode ser calculada como:
Passo 2
Após em uma camada espessa de formas de calcário nas superfícies interna e externa dos tubos de cobre, o valor total da resistência térmica e da taxa de transferência de calor é determinado como sendo:
Portanto, a resistência total se torna:
Passo 3
A nova taxa de transferência de calor por metro de comprimento do tubo após a formação da camada de calcário pode ser calculada como:
Como a camada de calcário se forma nas superfícies interna e externa dos tubos de cobre, ele altera as áreas de superfície interna e externa do tubo e, portanto, a resistência de convecção interna e externa ligeiramente e, portanto, reduz a transferência de calor para a formação de vapor.