TRANSFERENCIA DE CALOR ACTIVIDAD TRABAJO COLABORATIVO 2
Enviado por cristinapino • 21 de Septiembre de 2015 • Trabajos • 3.685 Palabras (15 Páginas) • 174 Visitas
TRABAJO COLABORATIVO 2
TRANSFERENCIA DE CALOR
ACTIVIDAD TRABAJO COLABORATIVO 2
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
TRANSFERENCIA DE CALOR
2012
1. Elabore el circuito térmico y la hoja de cálculo para el flujo de calor a través de las paredes de un cuarto frío de acuerdo a los siguientes datos.
Temperatura ambiente interior -2 °C
Coeficiente de película 18 Kcal /hr m2 °C
Temperatura aire exterior 30°C
Coeficiente de película 8 Kcal /hr m2 °C
Pared interior, refractario K = 0,07 Kcal /hr m °C
Pared exterior, ladrillo K = 6,00 Kcal /hr m °C
Emplee las dimensión es de los ladrillos normales.
Si requiere de datos adicionales, supóngalos según su criterio.
CIRCUITO TERMICO
Ambiente Exterior | Pared Exterior, Ladrillo | Pared Interior, Refractario | Ambiente Interior | ||
Ta[pic 1] | _/\/\/\/\___[pic 2][pic 3] | _/\/\/\/\__[pic 4][pic 5] | __/\/\/\/\__[pic 6] | __/\/\/\/\__[pic 7] | Tb q=17,98 kcal/hr |
R1 | R2 | R3 | R4 | ||
30°C[pic 8] | [pic 9] | -2°C | |||
he=8 Kcal /hr m2 °C | K = 6,00 Kcal /hr m °C | K = 0,07 Kcal /hr m °C | hi=18 Kcal /hr m2 °C | ||
Temperaturas en °C |
HOJA DE CALCULO FLUJO DE CALOR A TRAVES DE PAREDES EN CUARTO FRIO | ||||||||
CAPA | MATERIAL | K Kcal/hrm°C | COEFICIENTE DE PELICULA Kcal/hrm2°C | ESPESOR m | RESISTENCIA hr°C/kcal | Ta °C | Tb °C | 𝛥T °C |
1 | Ambiente Exterior | 8 | 0,15 | 0,0188 | 30 | |||
2 | Ladrillo | 6.00 | 0,24 | 0.04 | ||||
3 | Ladrillo Refractario | 0.07 | 0,12 | 1.714 | ||||
4 | Ambiente Interior | 18 | 0,15 | 0,0083 | -2 | |||
Total 1,781 | Total28 | |||||||
AREA m2 1 m2 | ||||||||
FLUJO DE CALOR kcal/hr 17,96 | Comprobación 28 |
2. Una tubería de acero diámetro interior 4,68 cm, diámetro exterior 5,04 cm y 25 m de longitud recibe jarabe a 70°C, y lo entrega a un enfriador. Teniendo como coeficiente interior (del jarabe) 45 Kcal/hr m2 °C y exterior de 12 Kcal/hr m2 °C, Determine el flujo de calor a través de la tubería y la temperatura de la interfases, asumiendo que la temperatura del jarabe es constante a lo largo de la tubería.
Siendo:
Ra: Resistencia del jarabe, con ha=45 kcal/hrm2°c
R1: Resistencia del acero con K=43,26 W/m°C
r1: Radio interno tubería de acero, 0,0234 m
r2: Radio externo tubería de acero, 0,0252 m
L: Longitud de la tubería, 25 m
T: Temperatura del jarabe, 70°C
El flujo o transferencia de calor a través de la tubería está dado por:
[pic 10]
Resistencia por convección interna del jarabe es:
[pic 11]
Resistencia por conducción de la pared es:
[pic 12]
La resistencia total será:
R = Ra + R1 = 0,604*10-2 + 0,140*10-4 = 0,6054*10-2
Como las áreas exterior e interior son diferentes, es necesario especificar el área sobre la cual se calcula U, (el área de un cilindro varía en dirección radial).
En ingeniería normalmente se emplea el coeficiente total de transferencia de calor basado en la superficie externa del cilindro.
Basado en la superficie interior A1 se tiene
[pic 13]
Y sobre la superficie externa A2
[pic 14]
Cumpliéndose que U1A1 = U2A2
Siguiendo las generalidades para determinar U, al emplear el área externa A2 = 2𝜋rrL
A2 = 2𝜋r2L = 6.2831*0,0252*25 = 3,96 m2
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