Em um trocador de calor casco e tubo, com um passe na carcaça e 10 passes nos tubos, uma descarga de água com vazão mássica de
, entra a
para resfriar
de ar a
. Para um coeficiente global de transferência de calor de
, e uma área de troca de
, qual é a temperatura de saída do ar? (
). Resposta:
.
Passo 1
O enunciado descreve um trocador de calor casco-tubo com
passe na carcaça e
passes nos tubos, onde a água (fria) entra a
com
e o ar (quente) entra a
com
. Queremos a temperatura de saída do ar usando o método NTU-
, para o qual precisamos de: capacidades térmicas, NTU, razão de capacidades e eficácia do trocador.
Passo 2
Calculamos as capacidades térmicas:
Portanto
O número de transferência de calor é
Passo 3
Para trocadores casco-tubo
passe na carcaça e
passes nos tubos, a eficácia
difere do contra-fluxo ideal por um fator de correção. Usando correlações padrão para esta configuração (ou gráfico de eficácia vs. NTU e
), obtém-se
Passo 4
O calor trocado é
A queda de temperatura do ar é
logo a temperatura de saída do ar é