transferência de calor em tubos concentricos

Problemas Integrados de
Engenharia Química V
Trabalho Laboratorial 2:

Transferência de calor em permutadores do tipo Tubos
Concêntricos

Trabalho realizado por:
Joana Morgado
Mariana Lopes
Marta Espírito Santo

1. Demonstração do aquecimento/arrefecimento indirecto por transferência de calor de uma corrente de fluido para a outra quando estes se encontram separados por uma parede
Os fenómenos de transferência de calor ocorrem quando se verificam variações de temperatura (driving-force) em corpos ou meios em contacto directo ou indirecto.
Tabela 1- Variação da temperatura do fluido quente

T = 60°C
Co-corrente
T = 40°C

Contra-corrente

T = 60°C

Ensaio

T1

T5

T2

1
2
3
4
5
6
7
8
9

59,6
61,2
59,3
39,7
40,1
39,8
59,8
60,0
59,7

55,5
57,7
53,5
37,5
38,3
36,8
55,2
56,2
53,5

51,9
55,0
48,4
35,9
36,9
34,6
52,4
53,7
49,1

Pela análise da tabela 1, verifica-se que em todas as situações estudadas, a temperatura do fluido quente, que circula no tubo interno do permutador, diminui ao longo do comprimento do permutador, ou, seja, arrefece.
Tabela 2- Variação da temperatura do fluido frio

T = 60°C
Co-corrente
T = 40°C

Contra-corrente

T = 60°C

Ensaio

T3

T6

T4

1
2
3
4
5
6
7
8
9

20,3
20,6
20,6
19,9
20,0
19,9
21,3
21,3
21,1

23,7
26,7
23,0
21,6
22,8
21,1
25,0
27,1
23,9

27,4
32,8
25,9
23,3
25,3
22,4
30,2
32,3
26,2

Já o fluido frio, tabela 2, aquece ao longo do comprimento do permutador. Assim, podemos afirmar que o fluido quente transfere energia para o fluido frio, aquecendo-o e o fluido frio absorve (retira) esta energia e arrefece o fluido quente. Esta troca de energia, sob a forma de calor, resultante da diferença de temperatura dos dois fluidos prova a ocorrência de transferência de calor no sistema em estudo (permutador de tubos concêntricos).
Quando falamos em transferência de calor indirecta referimo-nos ao facto de os