Exercícios Resolvidos Trocadores de Calor - Método da Efetividade NUT

Método da EfetividadeNUT Dra Maíra de Paula Gonçalves mairapgunicampbr TA 731 Operações Unitárias II Aula de Exercícios 5 Exercício Incropera exemplo 114 Considere o trocador do exemplo anterior aletado correntes cruzadas Ui 100 Wm²K Ai 40 m² Uma alteração nas condições operacionais da planta fez com que os gases quentes cp 1000 JkgK passassem a entrar no trocador com vazão mássica de 15 kgs e temperatura de 250 C As condições de entrada da água não foram alteradas 1 kgs cp 4197 JkgK t1 35 C Qual a nova taxa de transferência de calor do trocador Quais são as temperaturas de saída da água e dos gases 2 T1 T2 t1 t2 Tubo aletado Correntes cruzadas Sem mistura Ui 100 Wm²K T1 T2 t1 t2 f q cpq 1000 JkgK cpf 4197 JkgK NUT passo a passo 1 Calcule a capacidade calorífica dos fluidos 4 𝐶𝑓 ሶ𝑚𝑓𝑐𝑝𝑓 4197 𝑊𝐾 𝐶𝑞 ሶ𝑚𝑞𝑐𝑝𝑞 1500 𝑊𝐾 𝐶𝑞 𝐶𝑓 𝐶𝑞 é 𝐶𝑚𝑖𝑛 NUT passo a passo 1 Calcule a capacidade calorífica dos fluidos 2 Calcule NUT 5 𝐶𝑓 ሶ𝑚𝑓𝑐𝑝𝑓 4197 𝑊𝐾 𝐶𝑞 ሶ𝑚𝑞𝑐𝑝𝑞 1500 𝑊𝐾 𝐶𝑞 𝐶𝑓 𝐶𝑞 é 𝐶𝑚𝑖𝑛 𝑁𝑈𝑇 𝑈 𝐴 𝐶𝑚𝑖𝑛 267 NUT passo a passo 1 Calcule a capacidade calorífica dos fluidos 2 Calcule NUT 3 Gráfico ou correlação 6 𝐶𝑓 ሶ𝑚𝑓𝑐𝑝𝑓 4197 𝑊𝐾 𝐶𝑞 ሶ𝑚𝑞𝑐𝑝𝑞 1500 𝑊𝐾 𝐶𝑞 𝐶𝑓 𝐶𝑞 é 𝐶𝑚𝑖𝑛 𝑁𝑈𝑇 𝑈 𝐴 𝐶𝑚𝑖𝑛 267 7 Correntes cruzadas sem mistura 𝐶𝑟 𝐶𝑚𝑖𝑛 𝐶𝑚𝑎𝑥 1500 4197 036 82 036 27 NUT passo a passo 1 Calcule a capacidade calorífica dos fluidos 2 Calcule NUT 3 Gráfico ou correlação 8 𝐶𝑓 ሶ𝑚𝑓𝑐𝑝𝑓 4197 𝑊𝐾 𝐶𝑞 ሶ𝑚𝑞𝑐𝑝𝑞 1500 𝑊𝐾 𝐶𝑞 𝐶𝑓 𝐶𝑞 é 𝐶𝑚𝑖𝑛 𝑁𝑈𝑇 𝑈 𝐴 𝐶𝑚𝑖𝑛 267 𝜀 082 NUT passo a passo 1 Calcule a capacidade calorífica dos fluidos 2 Calcule NUT 3 Gráfico ou correlação 4 Calcule ሶ𝑞max 9 𝐶𝑓 ሶ𝑚𝑓𝑐𝑝𝑓 4197 𝑊𝐾 𝐶𝑞 ሶ𝑚𝑞𝑐𝑝𝑞 1500 𝑊𝐾 𝐶𝑞 𝐶𝑓 𝐶𝑞 é 𝐶𝑚𝑖𝑛 𝑁𝑈𝑇 𝑈 𝐴 𝐶𝑚𝑖𝑛 267 𝜀 082 ሶ𝑞𝑚𝑎𝑥 𝐶𝑚𝑖𝑛 𝑇1 𝑡1 322500 𝑊 NUT passo a passo 5 Calcule ሶ𝑞 6 Calcule as temperaturas de saída 10 𝜀 ሶ𝑞 ሶ𝑞𝑚𝑎𝑥 ሶ𝑞 𝜀 ሶ𝑞𝑚𝑎𝑥 264450 𝑊 ሶ𝑞 ሶ𝑚𝑐𝑝𝑇 𝑇2 𝑇1 ሶ𝑞 ሶ𝑚𝑞𝑐𝑝𝑞 733 𝐶 𝑡2 𝑡1 ሶ𝑞 ሶ𝑚𝑓𝑐𝑝𝑓 981 𝐶