Um preaquecedor utiliza vapor d’água saturado a , alimentado pelo lado interno dos tubos de um feixe, para aquecer ar que entra no sistema a e . O ar escoa em escoamento cruzado no lado externo dos tubos a 5 m/s. Cada tubo possui de comprimento e de diâmetro externo. O feixe contém tubos em um arranjo alinhado quadrado, no qual . Qual é a taxa de transferência de calor total para o ar? Qual é a queda de pressão associada ao escoamento do ar?

Para resolver essa questão vamos assumir que as condições estão em estado estacionário, a radiação é desprezível e o fluxo incompressível e a temperatura da superfície é uniforme. Além disso, as propriedades do ar vão ser retiradas da Tabela A.4 para

A taxa total de transferência de calor é:

Com,

E,

Da Tabela 7.5 e 7.6, temos que:

, e

A partir da correlação de Zukauskas temos:

Então,

Substituindo os valores,

Assim,

Com ,

Pela Figura 7.14 temos que,

e

Então,

Substituindo os valores,