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ID
540811
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Um trocador de calor casco e tubo deve ser construído para aquecer a água que irá alimentar uma caldeira. O líquido frio é água proveniente da central de utilidades da indústria. O trocador de calor opera em contracorrente e contém tubos de aço-carbono, com diâmetros interno e externo iguais a 2,0 cm e 2,5 cm, respectivamente. A água fria escoa pelo interior dos tubos a uma velocidade de 0,5 m/s, entrando a 30 °C e saindo a 50 °C, enquanto a água quente entra a 80 °C. As taxas mássicas da água fria e da água quente que alimentam o trocador de calor são 15 kg. s-1 e 30 kg. s-1 , respectivamente. O coeficiente global de transferência de calor, baseado na área externa, é 250 W. m-2. K-1 .
Considere a massa específica e o calor específico da água iguais a 1.000 kg. m-3 e 4.200 J. kg-1. K-1 , respectivamente, independentemente da temperatura. Aproxime o valor π para 3 e considere o fator de correção da MLDT como igual a 1,0.

Dados: 1/ln(0,95) = −19,5; 1/ln(0,85) = −6,2;
1/ln(0,75) = −3,5; 1/ln(0,65) = −2,3.

Se o comprimento máximo do tubo for 2,4 metros, qual é o número de passagens por tubo?

Alternativas
Comentários
  • Me parece que as letras D e E atendem à resposta.

    com a agua fria acha o Q transferido

    Q = m Cp delta T = 15 * 4200 * 20 = 1260000 J/s

    Com o calor transferido acha a temperatura de saída do fluido quente

    delta T = 1260000 / 30 * 4,2  = 10

    Tsaída do frluido quente = 80 - 10 = 70

    Agora acha MLDT 

    delta T1 = (80-50) = 30

    delta T2 = (70 -30) = 40

    MLDT = 30 - 40 / ln (30/40) = 35

    Agora acha o comprimento total de tubos

    Q = U * A * (MLDT*fator de correção)

    A= pi * D * L

    L = 1260000 / (250 * 3 * 0,025 * 35 * 1)

    então  L = 1920 metros

    se cada tubo tem no máximo 2,4 metros precisamoas de 800 passes,  o que pode ser letra D ou E ( eu acho)

     

  • eu uso MLDT em °C ou K?

  • http://exercicioresolvidoengenharia.com/uncategorized/fenomeno-de-transporte-trocador-de-calor-ct-1-2/