1) O documento descreve um projeto de combustão em um forno de recozimento, fornecendo dados operacionais e especificações do combustível. 2) Os alunos devem calcular parâmetros como vazão de ar estequiométrica, temperatura adiabática de chama, potência fornecida à chapa e eficiência do recuperador de calor. 3) O projeto visa aplicar conceitos de transferência de calor e combustão em uma situação industrial.

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Universidade Federal de Uberlândia
Faculdade de Engenharia Mecânica
Bloco 1M – Campus Sta. Mônica
Av. João Naves de Ávila, 2121 - Uberlândia - CEP 38408-100
Tel.:(34) 3239-4040, r.608 Fax:(34) 3239-4206 Laboratório de Transferência de Calor
srcarvalho@mecanica.ufu.br
Projeto: Combustão – Uma Aplicação Industrial
Prof.: Solidônio Rodrigues de Carvalho Bloco: 5P
Considere o esquema do seguinte forno de recozimento:
Saída dos
fumos
Fluxo de ar
pré-aquecido
Queimador
Entrada de gás
misto (GM)
São fornecidos os seguintes dados operacionais:
 Temperatura do combustível que entra no forno: 28ºC;
 Temperatura do ar antes e após o recuperador: 33ºC e 255ºC;
 Temperatura das fumaças antes e após o recuperador: 650ºC e 330ºC;
 Pressão de 1 atm.

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Considere os seguintes combustíveis e seus respectivos percentuais volumétricos:
GAF 90
GN 10
GAF – Gás de Alto-forno GN – Gás Natural GM – Gás Misto
Considere que o processo de combustão no forno ocorre com Gás Misto (GM). A vazão do GM
igual a 80 Nm³ e a vazão de ar nas CNTP igual a 135 Nm³.
Com base nos dados fornecidos, determine:
1) A vazão de ar estequiométrica nas CNTP que deve ser fornecida para a queima total do
combustível [ Nm³ ].

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2) A razão (Vazão de ar fornecida / Vazão de ar Estequiométrica).
3) A vazão mássica dos gases nas CNTP [ Kg/h ]
4) A entalpia de Combustão nas CNTP:  H c [kW] .
5) A potência fornecida pelos gases de combustão: Qg [ kW ] .
6) A potência fornecida pelo ar à combustão: Qs ar [ kW ].
7) A temperatura adiabática de chama: Tc [ ºC ].
8) A temperatura das fumaças: Te [ ºC ] considerando que a eficiência térmica média dos
fu
queimadores é de 80%.
9) O calor contido nas fumaças: Qe fu [ kW ]
10) O calor fornecido à chapa que está no interior do forno sabendo que a eficiência térmica
do forno é de 60 [%].
11) A temperatura média (ºC) da chapa após 180 segundos de recozimento no interior do
forno. Considere uma chapa de alumínio de dimensões 0,3x0,3x0,15 metros a uma
temperatura inicial de 30ºC.
12) A eficiência térmica do recuperador de calor:  recup [%].