Termodinámica Aplicada – Evaluacion Laboratorio
Enviado por Gamers ! • 18 de Junio de 2021 • Informe • 2.310 Palabras (10 Páginas) • 134 Visitas
[pic 1] | Carrera de Ingeniería Industrial | Versión: |
Rúbrica de la Competencia Específica 6 (ABET Student Outcome 6) | 2 | |
Termodinámica Aplicada – Evaluacion Laboratorio |
Participante (s):
Augusto Velásquez Mendoza |
LAB. N° 3: Balance de Energía en Intercambiadores de calor (Líquido/Líquido) | Sección: |
Fecha: | Grupo: |
Outcome | Aspectos a Evaluar | Puntos Posibles | Instrumento/Lab | ||
Sobresaliente | Esperado | Necesita mejora | |||
Mayor a 16 | Entre 13 y 16 | Menor a 13 | |||
ABET SO 6.1 Desarrollo de experimentos. | Observa y comprende el proceso termodinámico, reconoce los instrumentos de medición y toma lecturas de datos y de la intefase. analiza y diagnostica. | Ejecuta experimentos con los procedimientos y métodos establecidos. | Ejecuta experimentos. | No reconoce la necesidad de ejecutar experimentos. | |
(8.00 - 10.00) | (6.50 - 8.00) | (0.00 - 6.40) | |||
ABET SO 6.2 Analiza, interpreta datos y concluye sobre los resultados del experimento. | Realiza operaciones con los datos para conseguir los objetivos de estudio. | Analiza los datos generados, y descubre problemas proponiendo solución de problemas y emite conclusiones. | Analiza los datos generados y emite un informe. | No reconoce la importancia de los datos generados del experimento. | |
(8.00 - 10.00) | (6.50 - 8.00) | (0.00 - 6.40) | |||
UPC UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS[pic 2]
Carrera de Ingeniería Industrial TERMODINÁMICA APLICADA
Laboratorio N°3:
BALANCE DE ENERGÍA EN INTERCAMBIADORES DE CALOR (LÍQUIDO/LÍQUIDO)
OBJETIVO:
Al finalizar la parte experimental y la entrega del informe, el alumno será capaz de:
- Determinar la velocidad de transferencia de calor de un fluido caliente a un fluido frío, a través de un intercambiador de calor de haz de tubos y coraza.
- Calcular e identificar las pérdidas de calor a través de las paredes del intercambiador de calor.
- Evaluar el efecto, sobre la temperatura de salida del agua fría, al variar el caudal del agua fría.
FUNDAMENTO TEÓRICO:
Los intercambiadores de calor son dispositivos donde dos corrientes de fluido en movimiento intercambian calor sin mezclarse. Se usan ampliamente en varias industrias y se construyen en diversas formas y tamaños. La forma más simple de un intercambiador de calor es un intercambiador de calor de tubo doble (conocido también como de tubo y coraza), el cual se muestra en la figura y que se compone de dos tubos concéntricos de diámetros distintos. Un fluido corre por el tubo interno mientras otro lo hace en el espacio anular entre ambos tubos. El calor se transfiere del fluido caliente al frío a través de la pared que los separa.[pic 3]
Algunas veces el tubo interno tiene un par de vueltas dentro de la coraza
para aumentar el área de transferencia de calor y, por consiguiente, la tasa de transferencia de calor.
El principio de conservación de la masa para un intercambiador de calor que opera de forma estacionaria expresa: en operación estacionaria, el flujo másico de cada corriente de fluido que fluye por un intercambiador de calor permanece constante.
Los intercambiadores de calor comúnmente no tienen que ver con interacciones de trabajo y los cambios de energía cinética y potencial son insignificantes para cada corriente de fluido. La tasa de transferencia de calor relacionada con los intercambiadores de calor depende de cómo se selecciona el sistema de análisis. Los intercambiadores de calor están diseñados para transferencia de calor entre dos fluidos dentro del dispositivo, por lo que normalmente la coraza externa está bien aislada para evitar cualquier pérdida de calor hacia el medio circundante.
Si todo el intercambiador de calor se selecciona como el sistema, el balance de energía (primera ley de la termodinámica) se expresa matemáticamente así:
𝑄̇𝑐𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 + 𝑄̇𝑔𝑎𝑛𝑎𝑑𝑜 = 𝑄̇𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑜
Cuando los fluidos no cambian de fase, sólo de temperatura, la velocidad de transferencia de calor depende de la capacidad calorífica a presión constante:
𝑚̇ 𝑐𝑎𝑙𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝐶(𝑇5−𝑇1) + 𝑚̇ 𝑓𝑟í𝑜 𝐶𝑃(𝑇10 − 𝑇9) = 𝑄̇𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑜
Si no hay pérdidas de calor al entorno: 𝑚̇ 𝑐𝑎𝑙𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝐶(𝑇5−𝑇1) + 𝑚̇ 𝑓𝑟í𝑜𝐶𝑃(𝑇10 − 𝑇9) = 0
DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO[pic 4]
S2 - Intercambiador de haz de tubos para el intercambio de calor entre agua/agua
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