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aula 1 trocadores de calor
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Prof. Dr. Luis [email protected]
Universidade de So Paulo
Escola Politcnica
Departamento de Engenharia Qumica
PQI - 2306 OPERAES UNITRIAS II
CRITRIOS DE AVALIAO
Aprovao sem exame: mdia ponderada, Mp, das provas, P1 e P2 com peso 4,0 e mdia dos trabalhos e Lista de exerccios extra-classe, T com peso 2,0.
Mp = { 4,0x(P1 + P2) + 2,0xT } / 10 5,0
Aprovao com exame: NF = (Mp + NE)/2 5,0
NF = nota final
NE = nota do exame final
Ementa
1. TROCADORES DE CALOR RECUPERATIVOS DE PROCESSO
2. EVAPORAO.
3. PSICROMETRIA.
4. SECAGEM DE SLIDOS
Bibliografia
Incropera, F.P., Dewitt, D.P., Fundamentals of Heat andMass Transfer, Wiley Text Books, 2001.
Frank Kreith. Transferncia de calor
Geankoplis, C.J., Transport Process and Unit Operation,Prentice Hall, 1993 ou 2003.
Princpios de Operaes Unitrias. Foust, Alan.Segunda Edio.
Reviso: Conduo unidimensional - Regime estacionrio
Supor k = constante:
2,1,
1,2,
ss
ssTT
L
Ak
L
TTAkq
xq
T
taxa
motrizforaR
Ak
LR condt ,
Ah
RTTAhq conv,tSx1
Ah
TT
Ak
L
TT
Ah
TTq ,,s,s,s,s,x
2
2221
1
11
11
Analogia com eletricidade:
RT por conduo:
RT por conveco:
Reviso Resistncia Trmica
Onde: T = (T,1-T,2)
totalRUA
1
2121
111111
hk
L
hUAhkA
L
AhUA
AhkA
L
Ah
TTq
AhkA
L
Ahq
Ah
q
kA
Lq
Ah
qTT
x
xxxx
21
2,1,
2121
2,1,
11
11
AU
TqTAUq xx 1
AhkA
L
AhRtotal
21
11
total
xR
TTq
2,1,
2,2,2,1,1,1,2,1, TTTTTTTT ssss
22
11
1
2
1122
1
2
1111
ln11
)2(
1
2
ln
)2(
1
)2(
1
rh
r
k
rr
r
hULrhkL
rr
LrhLrU
(1) Cilindro
Sistemas radiais
1) Anlise trmica num trocador de calor: mloomlii TAUTAUq ....
Suposies : U constante ao longo de todo o trocador;
Em cada seco perpendicular do trocador as
temperaturas dos fluidos podem ser representadas
por temperaturas mdias volumtricas;
Perdas de calor para o ambiente so nulas e o
processo ocorre em regime permanente
(equipamento j aquecido);
Calores especficos dos fluidos so constantes.
1
2
12
ln
)(
T
T
TTTml
Mdia Logartmica das
Diferenas de Temperatura nas
Extremidades 1 e 2 do
Trocador
Usamos: Extremidade 1 Entrada do fluido quente
Extremidade 2 Sada do fluido quente
Mas a definio das extremidades arbitrria, no influi no
resultado
Tml em ingls LMTD
1
2
12
ln
)(..
T
T
TTAUq
mlTUAq
Para arranjo em paralelo e contracorrente
Exemplo 1- Um fluido quente entra em um
trocador concntrico a 300F e deve ser resfriado
at 200F por um fluido frio que entra a 100Fe
aquecido at 150F. Deve-se usar o fluxo
contracorrente ou de correntes paralelas?