Analise-Exergetica-Trocador-de-Calor-Termodinamica

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 Modelo de engenharia 1 Regime estacionário 2 Trocador de calor adiabático 3 O ar pode ser modelado como sendo um gás ideal 4 Propriedades do estado morto 300 K e 100 kPa Propriedades do fluido b a variação líquida da taxa de exergia de fluxo entre a entrada e saída de cada fluxo e E₃ E₄ 90kgs 106889 79815kJkg 300k 027701 kJkgk E₃ E₄ 1688733 kW c a taxa de exergia destruída dEdtvc ξ 1 T₀T₀ Q₀ Wvc ξ me eₚₑ ξ ms eₚₛ T₀ ṡgervc Ėd Ėd ξ me eₚₑ ξ ms eₚₛ me₁ me₃ me₂ me₄ Ėd m eₚ₁ m eₚ₂ m eₚ₃ m eₚ₄ E₁ E₂ E₃ E₄ Ėd 1411794 kW 1688733 kW Ėd 267939kW Ėd T₀ ṡger dSdtvc ξ Q₀ T₀ ξ me sₑ ξ ms sₛ ṡger ṡger ξ ms sₛ ξ me sₑ ṡger m s₂ s₄ m s₁ s₃ m s₂ s₁ s₄ s₃ ṡger 90 kgs 037958 027701 kJkgk 923 kWK Ėd T₀ ṡger 300 K 923 kWK Ėd 267939 kW