Exercício 1 Op

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Exercício 1
Um trocador de calor, carcaça e tubos, deve ser projetado para aquecer 2,5 kg/s de água de 15 a 85 C. O aquecimento deve ser feito utilizando óleo de motor, que está disponível a 160 C, escoando ao longo da carcaça do trocador. O óleo é capaz de prover um coeficiente médio de troca de calor por convecção de hext = 400 W / m2.K no lado exterior dos tubos. Imagina-se que 10 tubos conduzam água através da carcaça. Cada tubo, de paredes finas, tem diâmetro igual a 25 mm, e passam 8 vezes através da carcaça. Se o óleo deixar o trocador a 100 C, qual é a sua vazão? Qual deve ser o comprimento dos tubos para que o aquecimento se verifique?
Propriedades Termodinâmicas:
óleo: Cp = 2350 J / kg.K, determinado a Tb = (100 + 160)/2 = 130 C;
água: Cp = 4181 J / kg.K,  µ= 548 x 10-6 N.s/m2; k = 0,643 W / m.K e Pr = 3,56 (propriedades determinadas a Tb = 50 C;
Exercício 2
2. Água quente a 116 C entra em um trocador e sai a 49 C. Ela é usada para aquecer água escoando a 2,5 kg/s de 21C até 55C, utilizando um regenerador de carcaça e tubos com um passe na carcaça e dois passes no tubo. A área superficial externa dos tubos é de Ao = 9,5 m2. Pede-se:
a) Determinar a diferença média logarítmica de temperaturas e o coeficiente global de troca de calor;
b) Determinar a diferença média logarítmica de temperaturas para um regenerador de dois passes na carcaça e quatro passes nos tubos;
Exercício 3
Um trocador de calor, carcaça e tubos, deve ser projetado é utilizado para a recuperação de calor residual de um fluido quente. A água entra a 15C e sai a 85C com um fluxo de 2,5 kg/s. Óleo de motor, é utilizando que está disponível a 160 C, escoando ao longo da carcaça do trocador. O óleo é capaz de prover um coeficiente médio de troca de calor por convecção de hext = 400 W / m2.K no lado exterior dos tubos. Imagina-se que 10 tubos conduzam água através da carcaça. Cada tubo, de paredes finas, tem diâmetro igual a 25 mm, e passam 8 vezes através da carcaça. Se o óleo deixar o trocador a 100 C.
Usando o método da efetividadade-NTU, estime o tamanho (isto é, a área) do trocador capaz de aquecer 22700 kg / hr de água nas temperaturas dadas se o trocador de correntes paralelas tiver um coeficiente global de 200 W / m2
Propriedades Termodinâmicas:
óleo: Cp = 2350 J / kg.K, determinado a Tb = (100 + 160)/2 = 130 C;
água: Cp = 4181 J / kg.K,  µ= 548 x 10-6 N.s/m2; k = 0,643 W / m.K e Pr = 3,56 (propriedades determinadas a Tb = 50 C;