Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 68
Um condensador horizontal utiliza uma matriz 4 x 4 de tubos com diâmetro externo de 5,0 cm e comprimento de 2,0 m. O vapor saturado a 101,3 kPa condensa sobre a superfície externa dos tubos mantida a uma temperatura de 80°C. Calcule a taxa permanente de condensação do vapor em kg/h.
Passo 1
Toda vez em que temos um problema com matriz tubular para um sistema onde ocorre condensação ou ebulição, para calcularmos a taxa de transferência de calor a gente usa normalmente a equação , porém esse h nesse caso estará associado ao banco de tubos. O que vamos fazer então é: primeiro calculamos o coeficiente convectivo associado a um tubo e depois usar uma relação que nos possibilitará calcular o h para N tubos horizontais.
Passo 2
Na pressão dada, ao olhar na tabela, você vai encontrar que a temperatura de saturação é 100°C e as propriedades de vapor serão tomadas nessa temperatura, implicando em um e
Por sua vez, para a fase líquida, tomaremos as propriedades na temperatura de filme, que é
A relação para o coeficiente de transferência para um tubo é:
Precisamos calcular
Por fim, temos:
Passo 3
De posse do valor do coeficiente convectivo para um tubo a gente calcula para N TUBOS!!
Portanto,
Passo 4
Agora é usarmos o clássico e maroto
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)