Um resfriador de óleo deve operar com uma entrada de
e uma saída de
, com a água de refrigeração entrando a
e saindo no máximo a
. Qual o MLDT para esta unidade considerando:
trocador de calor bitubular com fluxos em correntes opostas;
trocador de calor bitubular com fluxos em correntes opostas;
Passo 1
O enunciado pede que eu calcule a MLDT (Média Logarítmica de Diferença de Temperatura) para um trocador bitubular em correntes opostas, usando as temperaturas fornecidas. Informações dadas:
- Temperatura de entrada do óleo (fluido quente):
. - Temperatura de saída do óleo (fluido quente):
. - Temperatura de entrada da água de refrigeração (fluido frio):
. - Temperatura máxima de saída da água (fluido frio):
. - Configuração: correntes opostas (counterflow).
Passo 2
O que é a MLDT e qual a fórmula: a MLDT é uma média logarítmica das diferenças de temperatura entre os dois fluidos nos dois extremos do trocador. Serve para substituir uma diferença de temperatura variável por um valor único equivalente quando aplicamos a lei de transferência térmica
. A fórmula padrão (válida tanto para correntes paralelas quanto opostas, desde que se calculem corretamente as diferenças nas extremidades) é
Explicando cada símbolo:
-
é a diferença de temperatura em um dos extremos do trocador. -
é a diferença de temperatura no outro extremo. -
é o logaritmo natural.
Observação prática para correntes opostas: usa-se
e .
Vou usar essas definições porque o enunciado diz correntes opostas.
Passo 3
Calcular as diferenças de temperatura nas extremidades usando os dados (todas as temperaturas em
):
Confirmei que
, então usamos a forma logarítmica e não a média aritmética.
Passo 4
Aplicar a fórmula da MLDT com
e
:
Calcule o logaritmo natural:
Agora a divisão:
Passo 5
Arredondando de forma prática para uma casa decimal (suficiente para uso em projeto rápido):
Interpretação rápida: a MLDT é a diferença de temperatura efetiva que você pode usar na equação
para estimar a transferência térmica do trocador em correntes opostas com essas temperaturas de entrada/saída.