Transf De Calor

1) Em um trocador de calor duplo tubo 0,15 Kg/s de água ( cp=4,181 KJ/Kg.K ) é aquecida de 40oC para 80oC. O fluido quente é óleo e o coeficiente global de transferência de calor para o trocador é 250 W/m2.K . Determine a área de troca de calor, se o óleo entra a 105oC e sai a 70oC.

2) Num trocador de calor onde o fluido quente entra a 800oC e sai a 400oC e o fluido frio entra a 100oC e sai a 450oC, qual o TML para :

A) Fluxo corrente em paralelo;

B) Fluxo contracorrente

〖∆T〗_ML=((T_(q,ent)-T_(f,sai) )-(T_(q,sai)-T_(f,ent)))/ln[(T_(q,ent)-T_(f,sai))/(T_(q,sai)-T_(f,ent))]

3) Um teste foi realizado para determinar o coeficiente global de transferência de calor em um radiador automotivo, que é um trocador de calor compacto de escoamento cruzado água-ar com ambos os fluídos não misturados. O radiador tem uma área de 0,408 m2. A água quente entra nos tubos a 90°C a uma taxa de 0,6 kg/s e os deixa a 65°C. O ar escoa através do radiador pelos espaços entre aletas, sendo aquecido a partir de 20°C até 40°C. Determine o coeficiente global de transferência de calor Ui desse radiador com base na superfície interna dos tubos.

(Q=(mc_(p ) ) ̇ ) ̇(T_ent-T_(sai )) cpágua = 4.195 J/kg K)

〖∆T〗_ML=((T_(q,ent)-T_(f,sai) )-(T_(q,sai)-T_(f,ent)))/ln[(T_(q,ent)-T_(f,sai))/(T_(q,sai)-T_(f,ent))]

U_i= Q/A∆TML

4) Em uma instalação de produtos láteos, o leite é pasteurizado com água quente fornecido por um forno de gás natural. A água quente é então descarregada para um dreno aberto no piso a 80°C, a uma taxa de 15 kg/min. A fábrica opera 24 horas por dia e 365 dias no ano. A temperatura média da água fria que entra no forno durante todo ano é de 15°C. A água quente drenada não poderá ser devolvida ao forno e reciclada, porque é contaminada durante o processo. A fim de poupar energia, é proposta a instalação de um trocador de calor água-água para o pré-aquecimento da água fria na entrada com água quente drenada. Considerando que o trocador de calor vai recuperar 75% do calor disponível na água quente, determine a especificação de transferência de calor que precisa ser comprado e determine a quantidade de energia economizada anualmente.

(Q_max=(mc_(p ) ) ̇ ) ̇(T_ent-T_(sai )) cpágua = 4.195 J/kg K)

Q = Eficiência x Qmax

5) Um trocador de calor deve ser construído para resfriar 25000 Kg/h de álcool de 65oC para 40oC, utilizando 30000 Kg/h de água que está disponível a 15oC. Admitindo coeficiente global (sujo) de transferência de calor de 490 Kcal/h.m2.oC, determinar :

A) O comprimento do trocador tipo duplo tubo necessário, considerando que o diâmetro externo do tubo interno é de 100 mm.

B) O número de tubos (diâmetro externo = 25 mm) necessários para um trocador multitubular tipo com fator de correção de (FT) 0,9 e 7 m de comprimento.

Dados: