[pt] Analisa-se a resistência térmica da parede de trocadores de calor tipo tubo-placa. Quatro modelos do trocador, imersos em um fluido são considerados; uma placa com tubos paralelos e igualmente espaçados sobre uma das superfícies; dois cilindros ocos, um com tubos uniformemente distribuídos sobre a superfície interna e segundo a direção circunferencial e finalmente uma esfera oca com distribuição paralela e uniforme de tubos sobre a superfície interna. Em todos os casos, a analise baseia-se na existência de fluxo uniforme de calor entre tubo e placa, extendendo-se porém, para a placa plana, a condição de fluxo conectivo.
Os resultados mostraram um aumento considerável na resistência térmica da placa quando as razões(largura do tubo/ distancia entre tubos) e/ou (espessura da placa/ distancia entre tubos) diminuem ocasionando um estrangulamento das linhas de fluxo do calor através da placa. Essa resistência mostrouse-se também ser uma função crescente da resistência térmica do fluido externo e da condutividade térmica da placa, e crescer também com o aumento da resistência, obteve-se para os modelos cilíndricos, desvios de até 10 por cento, ao passo que valores até 3 (três) vezes maiores que aqueles foram obtidos para o modelo esférico.
Um exemplo típico de uma aplicação sub-ocêanica é feito com o modelo cilíndrico de tubos axiais, usando-se titânio com material da parede do vaso. / [en] The thermeal costriction resisteance in the wall of a tube-plate heat excchanger in analyzed in this study. Four heat exchanger models, are considered; a flat plate with parallel tubes aqual spaced on one of the surfaces; two hollow cylindrs, one with tube uniformaly distributed axially over the inside surface and the other with tubes uniformly distributed circumferencially: and finally a hollow shere with a parallel distribution of tubes uniformly spaced on the inside surface. In each of the geometries it is assumed that the heat flux from the tubes is uniform. In addition, the condition of covective heat transfer from the tubes is considered for the case of the flat plate. The outer surface of the plate is cooled convectively.
The results show a considerable increase in the therminal resitance of teh when the ratios (tube midth/tube spacing) and/or ( wall thickness/tube spacing) decreases, giving rise to the pincirg of the lines of heat flux through the plate. This resistance is shown also to be an increasing fuction of the therminal resistance of the fluid that flows in the tubes. Using the results of the rectangular model (flat plate) as a reference, it is found that the resistance for the cylindrical models differs model differs by up to 3 times greater.
As an example of the application of the data obtained in this study, a desing of a deep seen cylindrical vessel made of titanium with axially distributed tubes is considered.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:20133 |
| Date | 07 August 2012 |
| Creators | HERONILDES DE QUEIROZ OLIVEIRA |
| Contributors | ROBERT PAUL FORSLUND, ROBERT PAUL FORSLUND |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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