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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 89

Considere um trocador de calor óleo-óleo de tubo duplo cuja arranjo dos escoamentos não é conhecido. As medições de temperatura indicam que o óleo frio entra a 15 ℃ e sai a 55 ℃ , enquanto o óleo quente entra a 80 ℃ e sai a 45 ℃ . Você acha que esse é um trocador de calor de escoamento paralelo ou contracorrente? Por quê? Partindo do princípio de que as vazões mássicas dos dois fluidos são idênticas, determine a efetividade desse trocador de calor.

Passo 1

Dados fornecidos:

Temperatura de entrada do óleo frio: T c , e n t r a = 15 ℃  

Temperatura de saída do óleo frio: T c , s a i = 55 ℃

Temperatura de entrada do óleo quente: T h , e n t r a = 80 ℃

Temperatura de saída do óleo quente: T h , s a i = 45 ℃

Passo 2

Fala galera!!!

Para responder qual tipo de trocador estamos lidando, temos que analisar a seguinte situação:

Nos trocadores de calor de escoamento paralelo a temperatura de saída do fluido frio (óleo a 55 ℃ neste caso) não pode exceder a temperatura de saída do fluido quente (óleo a 45 ℃ neste caso). Temos que aa temperatura do fluido frio é maior que a temperatura do fluido quente, portanto, este é um trocador de calor de escoamento contracorrente.

Passo 3

Agora, vamos determinar a efetividade do trocador de calor. Podemos fazer isso usando a seguinte relação:

ε = Q ˙ Q ˙ m á x

ε = C h T h , e n t r a - T h , s a i C m i n T h , e n t r a - T c , e n t r a

Observando que as vazões mássicas dos fluxos de óleo quente e frio são as mesmas, temos então que

C h = C c = C m i n

Então a eficácia desse trocador de calor é determinada a partir de

ε = T h , e n t r a - T h , s a i T h , e n t r a - T c , e n t r a

Substituindo os temos da equação acima pelos dados fornecidos, temos:

ε = 80 ℃ - 45 ℃ 80 ℃ - 15 ℃

ε = 0,5384

Portanto, a efetividade desse trocador de calor é 0,5384 .

Resposta

ε = 0,5384

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