Um trocador de calor de casco e tubos com área de troca de
opera resfriando suco de abacaxi, com concentração de sólidos solúveis de
Brix. O suco percorre o lado dos tubos fazendo dois passes. Já o casco é atravessado uma vez com água de resfriamento que entra a 5,0
. As vazões volumétricas de suco e de água são
e
, respectivamente. Sensores de temperatura nos dutos de entrada e de saída forneceram os seguintes valores médios: Tqe
e Tqs
. Dadas as propriedades médias para o suco de abacaxi
Brix:
. Propriedades médias para a água de resfriamento:
,
. Determine: a) a carga térmica; b) a temperatura de saída da água e c) o coeficiente global de troca térmica. (método NUT)
Passo 1
Vamos resumir os dados e o que precisamos usar. Temos um trocador casco-tubos com área de troca
Suco de abacaxi (fluido quente, lado dos tubos):
Água de resfriamento (fluido frio, casco):
Queremos:
a) carga térmica ,
b) ,
c) coeficiente global usando LMTD (método NTU simplificado como contrafluxo).
a) carga térmica
b)
c) coeficiente global
Passo 2
Convertendo vazões volumétricas em vazões mássicas:
Passo 3
Cálculo da carga térmica
a partir do suco quente:
Passo 4
Determinação de
pela energia absorvida pela água:
Passo 5
Cálculo do coeficiente global
via LMTD (contrafluxo):
Definindo
Definindo
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Resposta
a)
b)
c)
b)
c)