Transferencia de Calor Explique cómo se puede minimizar la resistencia térmica por contacto.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA

ALUMNO: JEFFERSON MICHAEL JIMENEZ

CICLO: VI “A”

DOCENTE: ING. GONZALO RIOFRIO

CAPITULO 3

3-48C Explique cómo se puede minimizar la resistencia térmica por contacto.

La resistencia térmica por contacto se puede minimizar:

• Aplicando un líquido conductor térmico sobre las superficies antes de que se presionen entre sí.
• Reemplazando el aire en la interfaz por un mejor gas conductor como helio o hidrógeno.
• Aumentando la presión de la interfaz.
• Insertando una lámina metálica blanda como estaño, plata, cobre, níquel, o aluminio entre las dos superficies.

3-120 Un álabe de la turbina hecha de una aleación metálica (k = 17 W/m · K) tiene una longitud de 5.3 cm, un perímetro de 11 cm y un área de sección transversal de 5.13 cm2. El álabe de la turbina está expuesto al gas caliente de la cámara de combustión a 973°C con un coeficiente de transferencia de calor por convección de 538 W/m2 · K. La base del álabe de la turbina mantiene una temperatura constante de 450°C y su punta es adiabática. Determine la razón de transferencia de calor al álabe de la turbina y su temperatura en la punta.

[pic 1]

Si se supone que:

1. La transferencia de calor es estacionaria y unidimensional
2. Sus propiedades térmicas son constantes.
3. La transferencia de calor por radiación es despreciable.
4. El área de la sección transversal de la pala de la turbina es uniforme.

La tasa de transferencia de calor en el alabe se puede expresar como:

 [pic 2]

Donde:

 [pic 3]

 [pic 4]

La transferencia de calor en el alabe de la turbina es:

[pic 5]

[pic 6]

[pic 7]

La distribución de la temperatura en la punta adiabática es:

 [pic 8]

La temperatura en la punta del alabe de la turbina es.         

 [pic 9]

 [pic 10]

 [pic 11]

 [pic 12]

3-194 Un tanque esférico de acero de 2.2 m de diámetro lleno de agua con hielo a 0°C se entierra en un lugar en donde la conductividad térmica del suelo es k = 0.55 W/m · °C. La distancia entre el centro del tanque y la superficie del suelo es de 2.4 m. Para una temperatura superficial del suelo de 18°C, determine la razón de la transferencia de calor hacia el agua con hielo que está en el tanque. ¿Cuál sería su respuesta si la temperatura del suelo fuera de 18°C y la superficie del mismo estuviera aislada?

Si se supone que:

1. Hay condiciones de operación estables
2. Transferencia de calor axial.
3. Conductividad térmica del suelo es constante
4. La superficie del tanque está a la misma temperatura que el agua helada debido a la resistencia insignificante a través del acero.

El factor de forma de conducción se da en la tabla 3 – 7 (Esfera isotérmica enterrada en un medio semiinfinito).[pic 13]

[pic 14]

[pic 15]

[pic 16]

[pic 17]

  Entonces la razón de transferencia de calor estacionaria del tanque queda

 [pic 18]

 [pic 19]

 [pic 20]

 [pic 21]

Si la superficie del suelo está aislada,

[pic 22]

[pic 23]

[pic 24]

[pic 25]

  Entonces la razón de transferencia de calor estacionaria del tanque queda

 [pic 26]

 [pic 27]

 [pic 28]

 [pic 29]

...