Enunciado

76 - Considere um trocador de calor de tubo duplo em contracorrente. A fim de aumentar a transferência de calor, o comprimento do trocador de calor agora é dobrado. Você acha que sua efetividade também será duplicada?

Passo 1

A efetividade de um trocador de calor depende do parâmetro  N T U .

Escreva a expressão para o  N T U .

N T U = U A S C m i n i m o

Aqui,  U  é o coeficiente global de transferência de calor,  A s é a área da superfície de transferência de calor e C m i n i m é a capacidade específica mínima.

Substituindo  ( π D L ) por  A S na equação acima, temos:

N T U = U π D L C m i n i m o … … . .   ( 1 )

N T U ∝ L

Aqui,  L  é o comprimento do trocador de calor.

Portanto, a partir da equação acima, fica claro que quando o comprimento do trocador de calor aumentar  N T U também aumentará.

Passo 2

Escreva a expressão para a eficácia do trocador de calor com contracorrente de tubo duplo.

ε = 1 - exp ⁡ - N T U 1 - c 1 - c exp ⁡ - N T U 1 - c

Aqui,  ε  é a efetividade do trocador de calor de tubo duplo em contracorrente.

A partir da expressão acima, esclarece que a efetividade aumenta rapidamente, mas até certo ponto, e então permanece constante. Geralmente, em N T U = 5  a eficácia aumenta e depois permanece constante.

Portanto, a partir da equação (1), quando o comprimento do trocador de calor aumenta, isso aumenta o  N T U , o que leva a aumentar a eficácia do trocador de calor, mas não na mesma proporção.

Portanto, a eficácia do trocador de calor não irá duplicar quando o comprimento do trocador de calor é dobrado.

Resposta

A efetividade do trocador de calor não irá duplicar quando o comprimento do trocador de calor é dobrado.

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