Analise Exergetica - Trocador de Calor Ar-Combustao

Ministério da Educação Universidade Tecnológica Federal do Paraná Câmpus Cornélio Procópio Departamento Acadêmico de Mecanica Engenharia Mecânica EM35C TERMODINÂMICA B Análise Exergética Exemplo 76 Avaliando a Destruição de Exergia em um Trocador de Calor Ar comprimido entra em um trocador de calor em contracorrente em regime permanente a 610 K e 10 bar e sai a 860 K e 9 7 bar Gás de combustão quete entra como um fluxo separado a 1020 K e 1 1 bar e saia a 1 0 bar Cada fluxo tem uma vazão mássica de 90 kgs A transferência de calor entre a superfície exterior do trocador de calor e a vizinhança pode ser ignorada Os efeitos de movimento e gravidade são desprezíveis Admitindo que o fluxo do gás de combustão tem as propriedades do ar e usando o modelo de gás ideal para ambos os fluxos determine para o trocador de calor a a temperatura de saída do gás de combustão b a variação líquida da taxa de exergia de fluxo entre a entrada e saída de cada fluxo e c a taxa de exergia destruída Fonte Princípios de Termodinâmica para Engenharia Michael J Moram e Howard N Shapiro LTC Livros Técnicos e Científicos Editora 8ª Edição Página 1 1 a A temperatura dos gases de combustão na saída do trocador de calor Equação da energia Modelo de engenharia 1 Regime estacionário 2 O ar e os gases de combustão podem ser modelados como sendo gás ideal 3 Energias cinética e potencial desprezível 4 Trocador de calor isolado termicamente b A variação líquida da taxa de exergia de fluxo entre a entrada e saída de cada fluxo Ar Gases de combustão c Destruição de exergia no trocador de calor Ed 276939 kW Balanço de entropia dSdtvc d Qj Tj me se ms ds Sger Sger s ms ds e me se Sger m1 s2 m3 su m1 s1 m3 s3 mi m3 m Sger m s2 s1 m s4 s3 m s2 s1 s4 s3 Sger 90 kgs 037958 027701 kJkg K Sger 923 kWK Ed 300 k 923 kWK Ed 276939 kW