Se, em um determinado processo, um trocador de calor de tubos concêntricos em que o tubo interno tenha um diâmetro de ½ in, e a água esteja escoando nele a uma vazão de 15 L/min, qual seria o número de Reynolds do escoamento? Fundamente a sua resposta.
Em um determinado processo, qual seria o impacto de um aumento ou diminuição da vazão no regime de escoamento (número de Reynolds) de um determinado trocador de calor? Para aumentar a eficiência de troca térmica, seria melhor um maior ou menor número de Reynolds? Fundamente a sua resposta tendo como base o coeficiente global de troca térmica e as equações do calor sensível, calor de condução, calor de convecção e do número de Reynolds.
A operação de um trocador de calor pode ser caracterizada quanto a direção do fluxo de escoamento dos fluidos de troca térmica. Nesse contexto, a operação pode ser dita com fluxo paralelo ou contracorrente. Qual a diferença entre esses dois tipos de fluxo quanto à quantidade de calor trocado e à média logarítmica das temperaturas do trocador de calor? Qual dos dois tipos de fluxo é recomendado para aumentar a eficiência do processo de transferência de calor? Fundamente a sua resposta.
PARTE 2
Agora que você já sabe um pouquinho de cada trocador de calor, vamos supor que você optou por escolher um trocador de calor de tubos concêntricos, também conhecido como trocador de calor de tubo duplo. Para o trocador de calor de tubo duplo:
Utilize o simulador e avalie a influência da vazão e do tipo de trocador na transferência de calor e na eficiência do trocador de calor. Ao final dos experimentos, monte uma tabela com os dados coletados e faça os cálculos necessários para preencher a Tabela 01.
Tabela 01: Dados coletados durante a execução dos experimentos
PARTE 3
Agora que você já sabe um pouquinho de cada trocador de calor, bem como a influência do tipo e da vazão na eficiência de troca térmica, com base nos dados coletados e sumarizados na Tabela 01, analise os dados e faça uma análise crítica dos experimentos realizados. A partir da análise realizada, responda os seguintes questionamentos:
A partir dos experimentos realizados e dos dados coletados na Tabela 01, qual a influência da vazão na eficiência do trocador de calor? Fundamente a sua resposta.
Baseado nas informações levantadas nas partes 1, 2 e 3, quais seriam os critérios que devem ser levados em consideração ao escolher um tipo de trocador de calor? Utilize a equação de projeto do trocador de calor e a equação do coeficiente global de troca térmica para fundamentar a sua resposta.
ANEXO – Direcionamento para realizar a PARTE 2
