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Exercícios Resolvidos de Introdução à Trocadores de Calor

Ver Teoria
Exercício 3124

Enunciado

(Adaptado) Em uma caldeira flamatubular, produtos de combustão quentes, escoando através de uma matriz de tubos com paredes finas, são utilizados para ferver água escoando sobre os tubos. Quando da instalação, o coeficiente global de transferência de calor era igual a 400   W / ( m 2 . K ) .

Após 1 ano de uso, há deposição sobre as superfícies interna e externa dos tubos, correspondendo a fatores de deposição de R d , i ' ' = 0,0015   m 2 . K / W e R d , e ' ' = 0,0005   m 2 . K / W , respectivamente.

Qual é o coeficiente global de transferência de calor após 1 ano de uso?

Passo 1

Como o enunciado nos disse que os tubos possuem paredes finas, não devemos levar em consideração a resistência térmica de condução. Além disso, isso implica que podemos considerar as áreas interna e externa do tubo iguais A e = A i .

Assim, inicialmente, o coeficiente global de transferência de calor era dado por:

1 U = 1 h i + 1 h e = 1 400

Após 1 ano de uso, temos que levar em consideração os fatores de deposição. Assim, o coeficiente global de transferência de calor passará a ser:

1 U ' = 1 h i + 1 h e + R d , i ' ' + R d , e ' '

Passo 2

Substituindo os valores, teremos:

1 U ' = 1 400 + 0,0015 + 0,0005

1 U ' = 4,5 × 10 - 3

Resposta

U ' = 222   W / ( m 2 . K )

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