Um escoamento de água de
deve ser resfriado de 90 para
em um trocador de calor alimentado com um escoamento de água fria que apresenta temperatura de alimentação igual a
e vazão mássica de
. Sabendo que o coeficiente de transferência de calor é de
e considerando
para ambos os fluidos. Determine a área de troca térmica, em
, necessária para:
Um trocador de corrente paralela;
Um trocador de corrente paralela;
Passo 1
O enunciado pede a área de troca térmica de um trocador de calor de escoamento paralelo, usando o método do gradiente logarítmico de temperatura média (LMTD). Os dados são:
,
,
;
,
,
desconhecido;
coeficiente global ;
capacidade térmica .
Vamos usar balanço de energia para achar a vazão de calor , depois determinar
, calcular o LMTD e finalmente a área
.
coeficiente global
capacidade térmica
Vamos usar balanço de energia para achar a vazão de calor
Passo 2
Balanço de energia no fluido quente (sem perdas):
Substituindo valores:
Passo 3
Usando a mesma
para o fluido frio:
Passo 4
No escoamento paralelo, as diferenças de temperatura nas extremidades são
O LMTD é
Passo 5
A área necessária vem de
Resposta
A área de troca térmica para escoamento paralelo é aproximadamente
.