Exercicio de Transferência de calor Aplicada, Exercícios de Mecatrônica

Baixe Exercicio de Transferência de calor Aplicada e outras Exercícios em PDF para Mecatrônica, somente na Docsity! UNIVERSIDADE ZAMBEZE FACULDADE DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA Engenharia Mecatrónica – 5º ano laboral Transferência de calor Aplicada Resolução de TPC10 Discente: Valia Madeira Tambo Docente: Eng. Jacinto Laquene Beira, Junho de 2015 2 Resolução Determinar o comprimento do tubo de um termopermutador de calor de tubo e carcaça em contra-corrente, que arrefece óleo quente. O tubo interno de cobre tem o diâmetro de 3 cm e espessura desprezível. O diâmetro interior do tubo externo (carcaça) é de 4 cm. A água flui através do tubo a uma taxa de 0,8 kg/s, e o óleo na carcaça a uma taxa de 1,2 kg/s. O óleo entra a uma temperatura de 120ºC e deve ser arrefecido até no 40ºC enquanto a água entra a temperatura de 25ºC. Plotar o gráfico da relação entre as temperaturas dos fluidos ao longo do comprimento do termopermutador com um passo de 0,1 km. Para a figura comecaremos por determinar o coeficiente global de transferencia de calor (U): oi hhU 111  Assumir-se: 1. Temperatura Media de 40°C para H20, tabela A-9 Propriedades da agua a temperatura de 40°C, teremos: 3 0 /1,9922 mKgH  CKgJCpH  ./417902 CmWK  ./631,0 sKgm /8,0 5 Para variar o L em funcao de 21 / TT  , teremos: AsU Q T   ln      LQLQUAsTT eeeTT 4 21 10*23,6/*03,0*14,3*12,72*78,18/)( 21 /    L ∆T1∕∆T2 0 1 100 1.064282 200 1.132695 300 1.205507 400 1.282999 500 1.365472 600 1.453246 700 1.546663 800 1.646085 900 1.751898 1000 1.864513 1100 1.984367 1200 2.111925 1300 2.247683 CTTT T T TT T saidain fq in 0 1 2 1 21 78,3322,86120 ln      CTTT entradasaida fq 0 2 152540  C T T TT T 0 2 1 21 ln 13,23 15 78,33 ln 78,33 ln      lnTAsUQ  m DTU Q L 5,1302 03,0`14,313,23118,72 204672 ln       Q UAsTT TT )( )/ln( 2121   6 1400 2.392168 Conclusão: Observa-se do gráfico acima que a fracção de variação de temperatura cresce a medida que se aumenta o comprimento do tubo do termopermutador.