Intercambiador En Paralelo

2. MARCO TEÓRICO

En los modelos teóricos de dimensionamiento y selección de intercambiadores siempre se habla de calor cedido igual a calor ganado, en condiciones normales de operación, esto no es así. Siempre existirán perdidas al entorno, las cuales se pueden calcular mediante la aplicación de la primera ley de la termodinámica.

El uso del equipo generará en el tiempo incrustaciones o sedimentaciones que constituyen aun resistencia al paso de la energía. Conocido el coeficiente global limpio (Teórico o evaluado el primer día de uso) y calculado el coeficiente global en la fecha de la prueba es posible encontrar factor de incrustación.

La presencia de deflectores, el haz de tubos, la división y cambio de dirección del flujo causa caídas de presión. Midiendo los valores a la entrada y la salida es posible encontrar la caída de presión en el equipo.

CUESTIONARIO

¿Cuál es el significado físico del número de Nusselt, Reynolds y Prandtl?

Número de Nusselt (Nu):

Expresa la relación entre la transferencia de energía por convección y la transferencia que habría únicamente por conducción bajo una dada situación en un fluido:

Nu=((Calor transferido por convección)/(Calor transferido si sólo hubiera conducción))=(h*X)/k

Es decir un número de Nusselt alto significa que en la situación en análisis es predominante la transferencia por convección, en el caso de Nu muy bajos la transferencia por conducción cobra importancia, es el caso concreto de los metales líquidos. Dos fluidos con diversas características pero que tienen igual Nu presentan similar comportamiento en cuanto a las importancias relativas de la transferencia por convección y por conducción

Número de Reynolds (Re):

Expresa la relación entre el valor de las fuerzas inerciales y las fuerzas viscosas en un dado fluido en movimiento. Esta relación determina el tipo de flujo (laminar o turbulento).

Re=((fuerzas inerciales)/(fuerzas viscosas))=(ρ*v*D)/μ

Altos valores de Re implican un flujo turbulento. Las velocidades individuales de las particulas tienen direcciones diversas, no coincidentes con la del flujo, generando un mezclado. Para bajo valores de Re el escurrimiento es laminar, sin mezclado trasversal al mismo. Para Re altos las fuerzas inerciales predominan en las partículas del fluido haciéndoles tender a moverse en trayectorias rectas aún en lugares donde el fluido globalmente debe cambiar de dirección provocando inestabilidades que generan torbellinos. Las fuerzas viscosas se resisten al desplazamiento macroscópico.

Número de Prandtl (Pr):

El número de Prandtl es una relación entre la "capacidad" del fluído de transferir cantidad de movimiento y la "capacidad" de transferir su energía. Se obtiene a través del cociente de la difusividad de cantidad de movimiento (µ / ρ) (que mide lo primero) y la difusividad térmica (k/(g*Cp)) (que mide lo segundo).

Pr=((μ*Cp)/k)

Como se observa el número de Prandtl depende de las propiedades del fluido.

¿Qué tan válido es considerar el coeficiente global constante a lo largo del todo el intercambiador?

Si tenemos en cuenta que en

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