Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 94
Uma matriz de tubos possui um arranjo alinhado com tubos de de diâmetro e de comprimento, com . Existem filas de tubos na direção do escoamento e 7 tubos por fila Ar, com condições a montante da matriz iguais a e, escoa em escoamento cruzado sobre os tubos, enquanto suas paredes são mantidas a pela condensação de vapor no seu interior. Determine a temperatura do ar ao deixar a matriz tubular, a queda de pressão ao longo da matriz e a potência necessária para o ventilador.
Passo 1
Nessa questão nós temos a temperatura e geometria da superfície de um banco de tubos. Assim como a velocidade e temperatura do ar no fluxo cruzado. A partir dessas informações precisamos encontrar a temperatura da saída de ar, a queda de pressão e requisitos de energia do ventilador, beleza? Então vamos lá!
Passo 2
Para resolver essa questão nós vamos assumir que:
(1) Estamos em condição de estado estacionário;
(2) A radiação desprezível;
(3) A pressão do ar é aproximadamente uma atmosfera;
(4) A temperatura da superfície é uniforme.
As propriedades do ar são retiradas da Tabela A.4 e a temperatura do ar aumenta exponencialmente, com:
Com,
E,
Da Tabela 7.5 e 7.6, temos que:
, e
Passo 3
A partir da correlação de Zukauskas temos:
Então,
Passo 4
Com,
, e
Temos que,
e
Então,
Substituindo os valores,
E a energia requerida do ventilador é: