Ejercicios sobre intercambiadores de calor en Excel

Se va a usar el agua de desecho de un teñido en partircular (cp = 4 295 J/kg · °C) que
está a 80°C para precalentar agua fresca (cp =4 180 J/kg · °C) a 10°C, con el mismo
gasto de flujo másico, en un intercambiador de calor de tubo doble y a contraflujo. El
área superficial de transferencia de calor del intercambiador es de 1.65 m2 y el
coeficiente de transferencia de calor total es de 625 W/m2 · °C. Si la razón de la
transferencia de calor en el intercambiador es de 35 kW, determine la temperatura de
salida y el gasto de masa de cada flujo de fluido



Contraflujo

Agua de desecho
T1=80 ºC
cp = 4 295 J/kg · °C

Datos
U, W/m^2 625
As. m^2 1.65
Q, W 35000

Agua de desecho Agua fresca
cp, J/kg*C 4295 cp, J/kg*C 4180
T_1 ºC [entrada] 80 t_1 ºC [entra 10
Asumo este T_2 ºC[salida] 44.4310312188 t_2 ºC [salida 46.5475409

Ec1 Q=U*A*deltaT
∆𝑇_𝑚=(∆𝑇_𝐵−∆𝑇_𝐴)/ln⁡〖 (∆𝑇_𝐵)/(∆𝑇_𝐴 ) 〗
deltaT 33.93939394

∆𝑇_𝐵=𝑇_2−𝑡_1 34.43103122
∆𝑇_𝐴=𝑇_1−𝑡_2 33.45245911
Qganado=Qperdido
Razon de trasferencia de calor para agua fresca
Ec2 Qg=mf_b*cp_b*(t2-t1)
Razon de trasferencia de calor para agua de desecho
Ec3 Qp=mf_a*cp_a*(T2-T1)
Ec2=Ec3 ∆𝑇_𝐴=𝑇_1−𝑡_2
Qganado=-Qperdido
mf_b*cp_b*(t2-t1)=-(mf_a*cp_a*(T2-T1)) mf_b=mf_a
cp_b*(t2-t1)=*cp_a*(T1-T2)
t2,ºC 46.5475408889
Q[W], asumido 34999.9999999
Q[W], real 35000
Diferencia 1.3762474E-07
Flujo masico 0.2291044907

ASUMO CUALQUIER VALOR PARA t_2 ó T_2

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