- Um permutador anelar é utilizado para o aquecimento de um caudal de 4
de água que entra a
, à custa do arrefecimento de um caudal de óleo de
, que entra a
e sai a
. O coeficiente global de transmissão de calor é de
.
a) Considerando que não existe perda de calor para o exterior do permutador calcular a temperatura de saída da água se a configuração for contracorrente ou equicorrente, a diferença média logaritmica de temperaturas e a área de permuta necessária.
b) Se a perda de calor para o exterior do permutador for de
do calor perdido pelo fluido quente, calcular a temperatura de saída da água se a configuração for contracorrente, a diferença média logaritmica de temperaturas e a área de permuta necessária.
a) Considerando que não existe perda de calor para o exterior do permutador calcular a temperatura de saída da água se a configuração for contracorrente ou equicorrente, a diferença média logaritmica de temperaturas e a área de permuta necessária.
b) Se a perda de calor para o exterior do permutador for de
Passo 1
O enunciado trata de um trocador de calor anelar, onde aplicamos balanço de energia em cada fluido (sem perdas para o meio) e, em seguida, o método da diferença de temperatura média logarítmica (LMTD) para calcular a área. Vamos usar:
Passo 2
Sem perda para o exterior, a potência térmica cedida pelo óleo é
Essa mesma potência é recebida pela água.
Passo 3
A temperatura de saída da água é
Passo 4
Calcular a LMTD em cada configuração.
Contracorrente:
Equicorrente:
Passo 5
A área necessária é
Para contracorrente:
Para equicorrente:
Passo 6
Agora considere perda de 10 % da potência cedida pelo óleo ao meio exterior. Então a água recebe
Passo 7
A nova saída da água:
Passo 8
Em contracorrente, com
ainda,
Resposta
Contracorrente sem perdas:
,
,
.
Equicorrente sem perdas:
,
,
.
Contracorrente com 10 % de perda:
,
,
.