Equipamento Didático Térmico Trocador de Calor de Fluxo Cruzado

Equipamento Didático Térmico Trocador de Calor de Fluxo Cruzado TE93


TROCADOR DE CALOR DE FLUXO CRUZADO
Para estudos abrangentes sobre os princípios e desempenho de trocadores de calor. O equipamento permite que os alunos avaliem rapidamente as taxas de transferência de calor por convecção forçada. Eles monitoram a taxa de resfriamento de um corpo de capacidade térmica conhecida em um fluxo de ar.
O aparelho é montado em bancada. É um túnel de vento horizontal com um cone de contração, uma seção de trabalho, um difusor, um ventilador de velocidade constante e um exaustor com silenciador. Uma válvula deslizante variável controla o fluxo de ar. A seção de trabalho inclui uma série de hastes dispostas em uma matriz e em ângulos retos com a direção do fluxo de ar. Para fazer experimentos, os alunos podem remover qualquer uma dessas hastes e substituí-la por um elemento cilíndrico de cobre. O elemento de cobre tem capacidade térmica conhecida e inclui um termopar integrado. Os alunos inserem o elemento, que foi pré-aquecido a uma temperatura específica, na seção de trabalho a uma velocidade do ar conhecida. Eles medem o tempo necessário para a temperatura cair e determinam a taxa de transferência de calor.
Um segundo termopar na entrada do túnel de vento mede a temperatura do ar que entra no trocador de calor. A base da seção de trabalho inclui duas tomadas de pressão estática: uma antes das hastes e outra depois. Isso permite que os alunos meçam a diferença de pressão estática entre as hastes. Uma travessia de Pitot pode medir a velocidade do ar em qualquer ponto vertical na seção de trabalho, antes ou depois das hastes.

O equipamento inclui uma unidade de instrumentação separada. A unidade de instrumentação possui duas entradas para os termopares e dois pares de engates rápidos para conexão com as tomadas de pressão. Também inclui uma fonte de calor controlada para o elemento de cobre.
Um display digital na frente da unidade de instrumentação permite que os alunos visualizem todos os dados experimentais. Além disso, o equipamento é totalmente compatível com o Sistema Versátil de Aquisição de Dados (VDAS®) e pode ser conectado de forma rápida e conveniente a uma unidade de interface de montagem em bancada (VDAS-B não incluído). O uso do VDAS® permite a captura, monitoramento, exibição, cálculo e criação de gráficos precisos em tempo real de todos os parâmetros relevantes em um computador.
RESULTADOS DE APRENDIZAGEM
• Determinar as perdas de pressão criadas pelas hastes de troca de calor e criar um gráfico de queda de pressão contra a pressão a montante.
• Cálculo da velocidade de entrada e da velocidade média através das hastes.
• Determinar a taxa na qual a haste aquecida esfria, dentro de um banco de hastes e por si só.
• Traçar 'curvas de resfriamento' e usá-las para encontrar o coeficiente de transferência de calor (h) para a haste aquecida em várias posições no trocador de calor.
• Determinação da distribuição de velocidade (perfil) a jusante das hastes.
• Converter resultados em valores adimensionais (normalmente usando as equações de Nusselt, Prandtl e Reynolds).
• Comparação de resultados e produção de curvas de coeficiente de transferência de calor.