Transferencia de Calor por conducción en pared Plana Simple

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA

Campus: Ciudad Universitaria Guillermo Falconí E.

FACULTAD DE LA ENERGÍA, LAS INDUSTRIAS Y LOS RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES

ASIGNATURA

Transferencia de Calor

ESTUDIANTES:

Santiago Andrés Ojeda Vargas

Angel Fabricio Reyes Sanchez

Kevin Alexander Agila Balcázar

Eddy Mauricio Paute Salinas

DOCENTE:

Ing. Darwin Giovanny Tapia Peralta

PERIODO ACADEMICO

Mayo - septiembre 2022

FECHA

20 de junio del 2022

PRACTICA Nº2

Transferencia de Calor por conducción en pared Plana Simple

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Universidad Nacional de Loja

FACULTAD ENERGÍA, LAS INDUSTRIAS Y LOS RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES

CARRERA DE ELECTROMECÁNICA

CICLO: 5

GUIA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO: TRANSFERENCIA DE CALOR

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PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL 2022 – SEPTIEMBRE 2022

Responsable: Ing. Mgs. Darwin Tapia Peralta

Correo electrónico: darwin.tapia@unl.edu.ec

Dependencia para tutoría: Z10.S02.MD.B3.ofd101

2022

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA

FACULTAD DE LA ENERGÍA, LAS INDUSTRIAS Y RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES

CARRERA DE ELECTROMECÁNICA

GUÍA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO: Transferencia de Calor

TAREA AUTÓNOMA TA2.1.1

 Silabo: Transferencia de Calor:

Resultados de aprendizaje de la práctica: Identifica las metodologías y las herramientas informáticas pertinentes para dar solución a problemas de la transferencia de calor a partir del conocimiento del mecanismo de transferencia de calor en un proceso térmico.

Tiempo planificado en el sílabo: 2 horas

Tiempo de práctica por grupo de estudiantes: 2 horas

Número de estudiantes por grupo: 4 estudiantes: total 5 grupos

1. TEMA:  Transferencia de Calor por conducción en pared Plana Simple
2. OBJETIVOS:

• Analizar y definir el proceso metodológico para la conducción en pared plana.
• Programar una hoja de cálculo que permita resolver el fenómeno de una pared plana simple.
• Simular el proceso a través de una pared plana simple.

1. MATERIALES Y REACTIVOS (por estudiante)

1. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS (por grupo)

• 1 computadora

1. PROCEDIMIENTO:

Problema Tipo: Una placa cuadrada de aluminio (k= 240 W/m K) de lado 2cm y espesor 5 mm se coloca sobre una fuente calorífica que emite una potencia de 2500 mW. Para lograr una conducción unidimensional se aísla la placa en todo su espesor. Por su cara frontal se hace circular aire a 20°C y con un coeficiente de convección de 45 W/m2 K. ¿Cuál es la temperatura en la superficie de contacto entre la fuente y la placa? ¿Cuál es la temperatura de la placa de la cara que da al ambiente?

PASO 1.- Analizar el problema tipo sobre conducción en pared plana para obtener Temperaturas, Resistencias Térmicas y distribución de temperatura T=f(x).

PASO 2.- Programar una hoja de cálculo de acuerdo con el problema tipo que permita verificar la metodología de cálculo para la conducción en pared plana.

PASO 3.- Modelar en 3D el problema tipo y realizar la simulación térmica.

6. RESULTADOS: 

Primero realizamos un esquema que nos permita comprender de mejor manera el problema:

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Calculamos mediante fórmulas la temperatura “” y “” conociendo los siguientes datos.[pic 7][pic 8]

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En donde las resistencias se calculan de la siguiente forma:

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Para calcular  despejamos:[pic 21]

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Para calcular  despejamos:[pic 26]

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Paso 1:

Si colocamos las temperaturas en función del espesor “” obtenemos lo siguiente:[pic 31]

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