Análise experimental do desempenho de um trocador de calor do tipo casco e tubos

• Autor(a) principal: Ferreira, Cassio Eduardo Nadal
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16375
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Permutadores térmicos; Tubos; Desempenho - Avaliação; Heat exchangers; Tubes; Performance - Valuation

Neste Trabalho de Conclusão de Curso foi realizada uma investigação experimental do desempenho de um trocador de calor do tipo casco e tubos sob diferentes condições de operação em escoamento contracorrente e em escoamento paralelo. A taxa total de transferência de calor nas diferentes configurações foi encontrada por três diferentes métodos: Balanço de Energia, Média Logarítmica das Diferenças de Temperaturas (MLDT) e Efetividade-NUT (ε-NUT). Os testes experimentais foram executados em um aparato experimental localizado no Laboratório Didático de Ciências Térmicas do Departamento Acadêmico de Mecânica da Universidade Tecnológica Federal do Paraná/Campus Ponta Grossa. As especificações técnicas do trocador de calor tipo casco e tubos são: casco Tipo E, cabeçote frontal do Tipo A, cabeçote traseiro do Tipo L, feixes de tubos fixados em disposição de 90° e chicanas segmentais. As incertezas experimentais foram calculadas através da Técnica de Amostragem Simples com o auxílio do software Uncertainty Calculator. As propriedades termofísicas dos fluidos e dos tubos foram obtidas da biblioteca do software Engineering Equation SolverTM (EESTM). Os resultados experimentais do desempenho dos trocadores de calor indicaram que as mais altas taxas de transferência de calor ocorrem para as maiores vazões dos fluidos quente e frio e os maiores gradientes de temperatura de entrada entre os fluidos quente e frio. Para as mesmas condições de temperatura de entrada e de vazão dos fluidos quente e frio a configuração em escoamento contracorrente apresentou um melhor desempenho.