Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 55
Um trocador de calor de escoamento cruzado com único passe, com os dois fluidos não misturados, está sendo usado para aquecer água de para com gases de exaustão quentes entrando a . Qual é a vazão mássica requerida dos gases de exaustão? Admita que é igual ao seu valor de projeto de , independentemente da vazão mássica do gás.
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
Vamos lá! Os dados da são apresentados na questão, entretanto sem sabermos a vazão do gás que aquece a água nem sua temperatura de saída!
Assim não temos como saber qual fluído é o mínimo! O que é um problema pois não conseguimos encontrar os dados!
Então vamos considerar ele como o fluído máximo, caso nossos dados sejam inconsistentes temos que refazer considerando o gás como o fluído mínimo!
Tendo isso em mente vamos lá!
Do nosso coeficiente , para , temos:
Temos que:
Da eficiência temos:
Entretanto na figura vemos que não temos valor de para os valores encontrados, então nossa consideração foi errada!
Mas não vamos desanimar! Vamos conseguir nossa resposta!
Passo 3
Vamos matar essa?!
Então sabemos que na verdade nosso gás quente vai ser nosso fluído mínimo, então precisamos refazer nossas relações.
Da relação da eficiência temos:
Do coeficiente e do nosso :
Da equação :
Substituindo pelos valores e :
Podemos resolver isso na mão que é EXTREMAMENTE cansativo, mas recomendo usar um software resolvendo por um método interativo!
Mas como faríamos isso?!
Vamos atribuir um valor a no lado direito da equação e então calculando vamos encontrar um valor , para o lado direito da equação, esse valor vamos atribuir na equação novamente no lado direito, até convergir, um software faz isso rapidinho! Assim chegamos:
FINALMENTE PODEMOS CALCULAR A VAZÃO MÁSSICA DO GÁS 
Isso é tudo pessoal!
