Para o processo de mistura adiabática do Exemplo 12,14, representa graficamente a temperatura de saída, c m   ∘ C . em relaçāo à vazão volumétrica do fluxo 2 variando de 0 a 1400   m 3 / m i n . Discuta o fato do gráfico como ( A V ) 2 ir para zero e como ( A V ) 2 tornar-se maior.

Passo 1

ANÁLISE: (a) Balanços de água em massa do ar seco e da água aplicados ao desumidificador reduzem o m ˙ 5 = m i a ⁡ ω 1 - ω 2 .

Usando   g   ϕ 1 , ϕ 2   e   P g   a t   T 1 , T 2

ω 1 = 0.622 ( 0.6 ) ( 0.5073 ) ( 4.7 - 6.6 ) ( 0.5073 ) = 0.01315 , ω 2 = 0.622 ( 0.9 ) ( 0.2386 ) 14.7 - 6.9 ) ( 0.2386 ) = 0.00922

m a ˙ 2 = ( A V ) 2 v a 2 = ( A V ) 2 P a 2 R M a T 2 = 10,000 f T 3 / m i n ( 14.485 × 144 ) 16 f / 4 t 2 4545 28.97 1616 f 16.012 518 ∘ R 60 m i n 1 h = 45,302.5 l b h

Então, m ˙ 5 = 45,302.5 [ 0.01315 - 0.00922 ] = 17816

Passo 2

Seguindo o desenvolvimento da Sec. 12,94, os balanços de massa e de energia dão

ω 4 = ω 2 m a 2 + ω 3 m i a 3 w 1 a 2 + m v 3   , h a + ω h 4 4 = m i a 2 ⁡ h A 2 + w 2 h g 2 + m i a 3 ⁡ ( h a 3 + w 3 h 93 ) m 1 a + w 3 a 3 (1) (2)

ω 3 = ( 0.622 ) ( 47 ) ( 0.8165 ) 14.7 - ( 0.47 ) ( 0.8165 ) = 0.0167 , m a ˙ 3 = ( 4 v ) 3 P a 3 R _ M a T 3 ( 2000 ) ( 14.3162 ) ( 144 ) ( 60 ) 1545 2897 ( 555 ) = 8358 l b h

Então, eq 1 dá

ω 4 = ( 0.00922 ) ( 45302.5 ) + ( 0.0167 ) ( 8358 ) ( 45302.5 + 8358 ) = 0.01039

Usando o resultado do problema 12.70, eq (2) dá

0.24 T 4 F + 0.01039 1061 + 0.444 T 4 ( ° F ) = = 45,302.5 53,660.5 [ ( 0.24 ) ( 58 ) + 0.00922 ( 1061 + ( 0.444 ) ( 58 ) ) ] + 8358 53,660.5 [ 6.24 ) ( 95 ) + 0.0167 ( 1061 + ( 0.444 ) ( 95 ) ) ]

= 26.63 B t u / l b ( d a )

0.245 T 4 O F = 12.606 ⇒ T 4 = 63.7 ∘ F

Para encontrar ϕ 4 , resolva a eq 12.43 para dar

P 14 = ω 4 P 4 ω 4 + 0.622 = ( 0.01039 ) ( 14.7 ) ( 0.01039 + 0.622 ) = 0.2415 l b f i n 2

Portanto

ϕ 4 = P 4 P g 4 = 0.2415 0.2922 = 0.826 ( 82.6 % )

usar esta expressão evita uma solução iterativa de Eq2 usando dados de tabela.

O problema é prontamente resolvido usando o gráfico psicométrico, reduzindo consideravelmente o cálculo necessário ao longo

Resposta

0.826 ( 82.6 % )

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