Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 58
Um trocador de calor casco e tubos, com um passe no casco e passes nos tubos, utiliza água quente no lado dos tubos para aquecer óleo que escoa pelo lado do casco. O único tubo, de cobre, tem diâmetros interno e externo de e , e um comprimento por passe de . A água entra a e , e sai a . As temperaturas de entrada e de saída do óleo são e . Qual é o valor do coeficiente de transferência de calor por convecção médio na superfície externa do tubo?
Passo 1
Vamos lá!! Nosso problema se trata de um sistema simples de trocador de calor tendo isso em mente vamos ilustrar isso com nosso esqueminha pra facilitar o entendimento do problema.
Agora precisamos fazer nossas famosas considerações. Hehe (u.u)
Passo 2
(a)
Vamos lá! Vamos usar os da tabela e para água a , vamos começar calculando o coeficiente de calor para a água, mas antes temos que avaliar o seu escoamento, assim temos:
Temos que o escoamento é turbulento, usando a relação de temos:
Calculando o coeficiente calorifico temos:
Calculando a eficiência:
Das equações temos:
Assim temos que o produto da área pelo coeficiente convectivo global é:
Agora finalmente calculando o coeficiente médio convectivo na superfície temos:
Onde é o número de tubos, assim:
Terminamos mais essa galera!