DETERMINACION DEL PERFIL DE TEMPERATURA DURANTE LA CONDUCCION RADIAL ANTE DIFERENTES VELOCIDADES DE GENERACION DE ENERGIA DENTRO DE UN DISCO

Universidad Tecnológica de Panamá[pic 1][pic 2]

Facultad de Ingeniería Mecánica

Ingeniería Naval

Laboratorio #5

TRANFERENCIA DE CALOR

DETERMINACION DEL PERFIL DE TEMPERATURA DURANTE LA CONDUCCION RADIAL ANTE DIFERENTES VELOCIDADES DE GENERACION DE ENERGIA DENTRO DE UN DISCO

Profesor: Marcelo Coronado

Instructor: Carlos  Macías

Pertenece a:

Karoll Amaya 8-895-2488

Joel Barsallo 4-774-1679

Manuel Gómez 2-734-439

Juan Candanedo 8-889-1044

Karen Trevia 8-888-1979

Irving Abadia 7-709-1301

Grupo: 1NI-241

13 de mayo del 2016

RESUMEN

Durante el desarrollo de este laboratorio, analizaremos una superficie con conductividad radial, para la cual analizaremos los distintos sensores que tiene y definiremos diferentes temperaturas mediante el programa para medir temperatura en los sensores, debemos analizar la superficie por distintos métodos y el calor transferido debe ser parecido.

Durante la conducción radial se dan diferentes variaciones de de velocidades en la conducción del disco. Mediante las temperaturas obtenidas, debemos sacar el gradiente de temperatura con diferentes graficas como semilogaritmica y asi calcular el calor.

MARCO TEORICO

Hasta el momento solo se ha estudiado la conducción lineal a través de una barra de sección transversal circular. La principal diferencia entre la conducción axial y la radial bajo las condiciones estudiadas, es que la temperatura para esta última ya no es función lineal de la coordenada espacial.

Si suponemos condiciones de estado estacionario, flujo unidimensional, sin generación de calor (Ġ=0) y con conductividad térmica constante, el balance de energía para un el elemento delgado y largo con forma de casco cilíndrico observado en la figura 3 puede expresarse como:

[pic 3]

[pic 4]

Integrando dos veces la ecuación (7) obtenemos T(r):

[pic 5]

En donde   representan las constantes de integración dependientes de las condiciones de frontera. Aquí se puede ver que la temperatura es una función logarítmica del radio.[pic 6]

Debe recordarse que en caso de generación de calor la ecuación (3) debe rescribirse como:

[pic 7]

PROCEDIMIENTOS

1. Encienda el computador y abra el programa SCADA TXC–CR
2. Compruebe que la resistencia y que todos los sensores de la temperatura han sido conectados; encienda la interface.
3. Cree un flujo de agua de refrigeración de 2 L/min por medio de la válvula SC-2.
4. Fije una potencia para la resistencia de 10 W (lectura tomada por medio de SW-1) con el controlador de potencia.
5. Espere a que el sistema se estabilice y alcance condiciones estacionarias. Complete la tabla 1.
6. Repita los pasos anteriores para una potencia de 20 y 30 W.

RESULTADOS

Potencia 10 W

        
GRAFICA POLINOMIAL

[pic 8]

Ecuación                        y = 1231.1x2 - 180.79x + 33.773

GRAFICA SEMILOGARITMICA LINEAL

[pic 9]

Ecuación linealizada                        y = -99.543x + 32.792

DATOS DE 20 W

L=3mm

K=111 W/m.°K

Estimación de radio: 50mm

1°C=1°K

Flujo de calor (m):2L/min

ST-8: 29.016

ST-7: 28.536

GRAFICA POLINOMIAL

[pic 10]

Ecuación Polinomial:

y = 1241,8r2 - 181,53r + 33,78

= 2(1241.8) r-181.53[pic 11]

=2483.6r-181.53[pic 12]

=2483.6[pic 13]

Razón de calor polinomial

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