Transferencia de calor.

TRANSFERENCIA DE CALOR

HETEROEVALUACION 1

PRESENTADO POR:

WILLIAM STID ROMERO CAÑÓN CÓDIGO: 3157574

CURSO: 211611_2

TUTORA: CAROLINA LEON

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

MARZO 21 DE 2016

INTRODUCCION

Con el presente trabajo se pretende dar introducción métodos de transferencia de calor como son: conducción, convección y radiación por medio de ejercicios prácticos en el cual se realizaron con aislamiento y sin aislamiento para calcular las pérdidas de calor en cada uno de ellos. También se analizaron diferentes conceptos sobre transferencia de calor  junto con sus formulas.

1. Calcule las pérdidas de calor por a) conducción; b) convección; c) radiación, cada una, por cada 10 m de tubería.

1- Sin aislamiento

PERDIDAS POR CONDUCCION

[pic 1]Calcular las pérdidas de calor de 10m de una tubería no aislada con diámetro d1/d2 = 150/165 mm tenía al aire libre cuando por el interior de ésta corre agua con una temperatura media T1 = 90°C y la temperatura ambiente Ta = -15°C. El coeficiente de conductividad térmica del material del tubo es K = 50 W/m°C. El coeficiente de transferencia de calor para el agua y el tubo es 1000 W/m2°C y el del tubo y el ambiente es 12 W/m2°C.

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PERDIDAS POR CONVECCION

Agua a 100ºCfluye a través de una tubería horizontal de acero de 2” Nº40 (De=2.07” y Di=1.94” y k=0.145 la cual se expone al aire atmosférico a 25ºC. la velocidad del agua es 25. Calcule el calor perdido de la tubería por metro lineal Tomar la ecuación para convección libre [pic 10][pic 11][pic 12]

Flujo turbulento c=0,47 y n= 1/4

Flujo laminar     c=0,1 y n= 1/3

Propiedades del agua                       Propiedades del  aire                        [pic 13][pic 14]

                                                         [pic 15][pic 16]

                                                                  [pic 17][pic 18]

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La temperatura media de la pared

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El coeficiente de T.C por conveccion externa del aire

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El coeficiente de T.C por conveccion interna del agua

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La transferencia de calor es

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PERDIDAS POR RADIACION

Un tuvo horizontal de 10 m de largo y 123,5 cm de diametro se mantiene a una temperatura de 150°c en una habitacion amplia en que elaire esta a 20 °C y 8 las paredes de la habitacion estan a 30 °C. Soponga que la emisividad del tubo es de 0,76. Cuanto calor se pierde por el tubo.[pic 41]

DATOS:

L                                                                    [pic 42][pic 43]

                                                            8                                                  [pic 44][pic 45][pic 46]

TI                                                  [pic 47][pic 48]

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El area de transferencia [pic 51]

Calor por radiacion          

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2- Con aislamiento

PERDIDAS DE CALOR POR CONDUCCIÓN

Un tubo de10 m de 2,36 pulgadas está aislado con una capa de sílice de 50mm y 1,97 pulg de espesor. Cuya conductividad es 0,055 Btu/pies-h- .Si la temperatura de la superficie exterior de la tubería es 150 (302 “F) y la temperatura de la superficie exterior del silice es 30 (86 “F), calcúlese la perdida de calor en watios por metro de tubería.[pic 55]

SOLUCIÓN

 Estas capas son demasiado gruesas para utilizar la media aritmética del radio, debiendo emplear un radio medio logarítmico. Para la capa de sílice

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PERDIDAS POR CONVECCION

En tubo metalico de 3 cm de diametro externo que se encuenrta a 160 °C se recubre con un aislante de conductividad de 0,42 si la temperatura del medio ambiente es de 20 °C, calcule la cantidad de calor perdida en 10 m para un espesor de aislante de 2 cm.[pic 59]

Propiedades del  aire  

                                                                                   d = 3 cm[pic 60]

                                                        [pic 61][pic 62]

                                                                  [pic 63][pic 64]

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  10 m                                                 [pic 68]

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Lc = Dc

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