Conveccion Forzada

Práctica 5

“Convección Forzada”

Introducción

Existen tres formas de transferencia de calor en la naturaleza: conducción, convección y radiación. La conducción se da solo en medios solidos o en fluidos que no fluyan, la convección, se da por el movimiento de un fluido, ya se natural o inducido. La convección acelera la transferencia de calor ocasionando que al fluir, al área entre fluido frio y caliente se incremente.

La convección se clasifica como convección natural (o libre) y forzada, dependiendo de la manera en que se inicia el movimiento del fluido. En la convección forzada se obliga a que el fluido fluya sobre una superficie o en un tubo por medios externos, como una bomba o un ventilador. En la convección natural, cualquier movimiento del fluido es causado por medios naturales, como el efecto de flotación, el cual se manifiesta como la subida del fluido caliente y la caída del fluido frío. La convección también se clasifica como interna o externa, dependiendo de si se obliga al fluido a fluir sobre una superficie o en un canal.

La ecuación que modela la convección es la conocida como la ley de enfriamiento de Newton:

q=Ah(Tp-T∞)

A.- Área de la placa

q.- Potencia suministrada

Tp.- Temperatura de la placa

T∞.-Temperatura del aire

h.- Coeficiente de transferencia de calor por convección

Objetivo

Obtener el coeficiente de convección del aire mediante experimentación y comparar con el teórico.

Diagrama Experimental

Desarrollo de la práctica

Se forzó a pasar aire a través de un ducto con ayuda de un ventilador, se midió la velocidad del aire y su temperatura al final del ducto. Una placa se calentó con una resistencia eléctrica, la temperatura de la placa también se midió.

Con ayuda de la temperatura de la placa y de la temperatura lejos de la placa, se calcula la temperatura de película, con la cual se determinan el Cp, la viscosidad dinámica y la conductividad térmica en tablas.

Tabla de datos

V 0.7

Tp 73.1

T∞ 21.9

q 20.5

k 0.02699

ρ 0.8333

µ 0.000181

Dh 0.1

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