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Título: Investigação experimental do desempenho de um trocador de calor de tubos concêntricos
Título(s) alternativo(s): Experimental investigation of the performance of a heat exchanger concentric tubes
Autor(es): Maia Junior, Gabriel Nunes
Orientador(es): Alves, Thiago Antonini
Palavras-chave: Calor - Transmissão
Tubos de calor
Escoamento
Heat - Transmission
Heat pipes
Runoff
Data do documento: 17-Dez-2014
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Ponta Grossa
Referência: MAIA JUNIOR, Gabriel Nunes. Investigação experimental do desempenho de um trocador de calor de tubos concêntricos. 2014. 84 f. Trabalho de Conclusão de Curso. (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2014.
Resumo: Neste Trabalho de Conclusão de Curso foi realizada uma investigação experimental do desempenho de um trocador de calor de tubos concêntricos sob diferentes condições de operação em escoamentos paralelo e contracorrente. A taxa total de transferência de calor foi determinada utilizando três diferentes métodos: Balanço de Energia, Método MLDT (Média Logarítmica das Diferenças de Temperatura) e o Método -NUT (Efetividade-NUT). Todos os experimentos foram realizados em um aparato experimental localizado no Laboratório Didático de Ciências Térmicas do Departamento Acadêmico de Mecânica da Universidade Tecnológica Federal do Paraná/Câmpus Ponta Grossa. As incertezas experimentais foram calculadas através da Técnica de Amostragem Simples com o auxílio do software Uncertainty Calculator. Independentemente do método utilizado, os resultados experimentais do desempenho do trocador de calor de tubos concêntricos 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 do que a configuração em escoamento paralelo.
Abstract: In this Work Course Conclusion an experimental investigation of concentric tubes heat exchanger performance under different operating conditions in parallel flow and counterflow was performed. The overall rate of heat transfer was determined using three different methods to compare: Energy Balance, LMDT (Log Mean Temperature Difference) Method, and -NTU (Effectiveness-NTU) Method. All experiments were performed on an experimental apparatus located in Educational Laboratory of Thermal Sciences of Academic Department of Mechanics, Federal University of Technology – Paraná/Ponta Grossa. The experimental uncertainties were calculated by simple sampling technique with the help of Uncertainty Calculator software. Regardless of the method used, the experimental results of the performance of the concentric tube heat exchanger indicated that the highest heat transfer rates occur at higher flow rates of the hot and cold fluids and the higher inlet temperature gradient between the hot fluid and cold. For the same input temperature and flow of hot and cold fluids to flow in counterflow configuration performed better than the configuration in parallel flow.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/7544
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