TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN LIBRE Y FORZADA EN UNA PLACA PLANA Y SUPERFICIE EXTENDIDA

UNIVERSIDAD DE TARAPACÁ

FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA

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LABORATORIO N1

TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN LIBRE Y FORZADA EN UNA PLACA PLANA Y SUPERFICIE EXTENDIDA

                                                                                            Nombre: Pablo Rojas Miranda

                                                                                            Profesor: Ing. Ivi Ubilla Pacci

                                                                                            Asignatura: Operaciones Unitarias

Índice

• Introducción        3

Resumen de Placa Plana y Superficie extendidas        3

Resumen de Convección Libre y Forzada        3

Objetivo General y Objetivos Específicos        4

• Descripción equipo y módulo intercambiador usado.        4

Descripción Equipo HT19        4

Descripción Equipo HT10XC        5

Descripción Equipo HT6        5

Imágenes de los equipos        5

• Resumen del método utilizado para cada experiencia realizada        6

• Tabla de datos experimentales obtenidos        7

Convección Natural o libre en Placa Plana        7

Convección Forzada en Placa Plana        7

Convección Forzada en Superficie Extendida        7

• Desarrollo de resultados obtenidos, ecuaciones empíricas.        8

• Comentarios, observaciones y conclusiones        8

• Fuentes de información        8

• Introducción

• La transferencia de calor se da a conocer en muchas ocasiones de distintas formas , en la cual nosotros a simple vista no podemos diferenciarlas ni tampoco definirlas como tal. Por la cual se han realizado estudios que han dado a conocer la teoría detrás de sus propias ecuaciones empíricas . En este caso se hablará de placas planas como también de superficies extendidas (en forma triangular o cilíndricas).

Resumen de Placa Plana y Superficie extendidas

• La placa plana se trata de una especie de pared con cierto espesor en el cual para cada material por la cual es “creado o materializado” , la pared tiene un coeficiente de conductividad térmica diferente “k” ejemplo para el vidrio que depende directamente del radio (espesor) k = 1/r. W/m2K, actuando en un ambiente de convección variable para cada ejemplo o problema planteado. En cambio cuando a una superficie se le agregan superficies adicionales, estas son conocidas como superficies extendidas o aletas. Las aletas son sólidos que transfieren calor por conducción a lo largo de su geometría y por convección a través de su entorno, son sistemas con conducción convección.

Resumen de Convección Libre y Forzada

• La convección es una de las maneras que existen para transferir calor, y su característica principal es que transfiere el calor por intermedio de un fluido como el aire o el agua. En este fenómeno ocurre un movimiento en las moléculas de la sustancia, y puede producirse este movimiento de forma natural, gracias a la diferencia en las densidades, o puede ser forzada, con ayuda de ventiladores,bombas,etc. En la cual las partículas que se desplazan transportan el calor sin interrumpir la continuidad física del cuerpo. Como sabemos la transferencia de calor es el traspaso de energía desde un cuerpo que posee mayor energía hacia otro menor de energía.
• Hablando un poco del anterior párrafo respecto a la definición de la convección se suele diferenciar entre convección forzada y convección libre.

Objetivo General y Objetivos Específicos

Objetivo General

• Recolectar Información, Estudiar , Analizar y Diseñar gráficos informativos, Concluir y Opinar los resultados respecto al análisis de gráficos de la convección natural en la placa plana y convección forzada en placa plana como también en la superficie extendida.

Objetivo Específicos

• Recolectar información respecto al tema estudiado.
• Realizar ecuaciones empíricas basadas en conceptos teóricos.
• Diseñar gráficos de los resultados respecto a las ecuaciones empíricas para cada caso de convección (forzada o libre) , ya sea en la placa plana o en la superficie extendida.
• Concluir y Opinar respecto al trabajo realizado en el laboratorio

• Descripción equipo y módulo intercambiador usado.

Para poder determinar la relación que existe entre la potencia y la temperatura, en este laboratorio utilizamos el equipo HT19 que nos permite intercambiar calor por convección libre y forzada , a su vez , este va conectado con el HT10XC, y gracias a este se puede realizar una amplia gama de demostraciones sobre la transferencia de calor. Adicionalmente el equipo HT 6 nos permite trabajar con la convección libre.

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