Transferencia De Calor

Introducción.

La condensación tiene lugar a muy diferentes velocidades de transferencia de calor por cualquiera de los siguientes y distintos mecanismos físicos que serán discutidos en forma de gota y en forma de película. El coeficiente de película en la condensación está influido por la textura de la superficie en la cual tiene lugar la condensación y también si la superficie condensante está montada vertical u horizontalmente. A pesar de estas complicaciones aparentes, la condensación, igual que el flujo laminar, es susceptible de un estudio matemático directo.

Esquema.

1. Definiciones básicas.

 Condensación.

 Condensación en forma de película.

2. Condensación en forma de película:

 Derretimiento.

 Solidificación.

3. Condensación en forma de gota.

4. Condensación en superficie.

5. Condensación de película sobre:

 Paredes planas.

 Tuberías verticales.

 Cilindros horizontales.

Desarrollo.

1. Definiciones básicas.

 Condensación: esta se produce cuando un vapor saturado se pone en contacto con una superficie a menor temperatura, se enfría hasta que la temperatura se hace inferior a su temperatura de saturación, si el vapor es puro la temperatura de saturación corresponde a la presión total; si se trata de una mescla de vapor y gas no condensable, la temperatura de saturación corresponderá a la presión parcial

 Condensación en forma de película: El líquido condensado forma una película o capa continua que fluye sobre la superficie del tubo por acción de la gravedad. Esta capa de líquido interpuesta entre el vapor y la pared del tubo es la que proporciona resistencia al flujo del calor, y por consiguiente, la que fija el valor del coeficiente de transmisión de calor.

Condensación en forma de película:

 Derretimiento.

 Solidificación.

Condensación en forma de gota.

Habitualmente la condensación se inicia con la formación de pequeñas gotas sobre la superficie del condensador que aumentan en número continuamente y crecen tanto por condensación directa sobre ellas como por coalescencia con las vecinas. Normalmente, de este modo, llega a formarse una película continua de condensado sobre la superficie del condensador. Sin embargo en determinadas ocasiones, una vez que las gotas alcanzan cierto tamaño, en vez de coalescer. para formar una película continua, se desprenden de la superficie produciéndose la denominada condensación en gotas.

Al crecer el caudal de condensación, si la coalescencia es más rápida que su desprendimiento de la superficie puede pasarse de un tipo a otro de condensación.

La condensación en forma de gotas del vapor de agua puede producirse sobre superficies metálicas muy pulidas y no oxidadas. Durante la condensación de este tipo, la secuencia de su formación, crecimiento y desprendimiento de la superficie es tan rápido, que continuamente gran parte de ésta permanece limpia, sin condensado, por lo que los coeficientes de transmisión de calor llegan a ser hasta diez veces mayores que los correspondientes a la condensación en forma de película en las mismas circunstancias.

Las ventajas de este tipo de condensación no se ha podido aprovechar por los siguientes motivos:

• El inevitable ensuciamiento de las superficies de los condensadores hace muy difícil mantener sus características de no mojabilidad por los condensados.

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