Intercambiadores de calor de tubos y coraza

Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán

Laboratorio Elemental Multidisciplinario III

Ingeniería Química

CUESTIONARIO PREVIO 3:

Intercambiadores de calor de tubos y coraza II (sistema aire-vapor)

1.-Mencione las diferencias entre magnitud de las propiedades para líquidos y para gases:

PROPIEDAD LIQUIDOS GASES

Viscosidad Es la fuerza de resistencia a fluir (viscosidad).

La viscosidad puede medirse tomando en cuenta el tiempo que transcurre cuando cierta cantidad de un líquido fluye a través de un tubo. Cuanto mayor sea el movimiento aleatorio, como cuando se produce mediante un aumento de temperatura, mayor es la resistencia al cambio de presión del fluido.

Volumen En un liquido, las fuerzas de atracción son suficientemente agudas para limitar a las moléculas en su movimiento dentro de un volumen definido.

El volumen va de la mano con la expansión.

Densidad La densidad de un fluido viene determinada por la masa y el volumen de dicho fluido según la relación d= m/V. Según la relación La densidad de un gas cumple las mismas condiciones que un líquido y sólido, solo que necesitan dos variables más para obtenerla; temperatura y presión.

Temperatura La temperatura en los líquidos, se denomina presión de vapor, donde su valor de una temperatura dada es una propiedad característica de cada líquido. Para el modelo de gases, la temperatura se define como la medida de la energía cinética promedio que tienen las partículas de un sistema.

Velocidad Si el flujo es un líquido, este se considera incompresible. Ya que por continuidad, la velocidad es constante. La velocidad de la propagación de los gases, depende mucho de la presión con la que se este manejando dicho gas.

No. Reynolds Representa la relación que existe entre las fuerzas de inercia y las fuerzas viscosas que actúan sobre un elemento de volumen de un fluido. Es un indicativo del tipo de flujo del fluido, laminar o turbulento.

Uf = velocidad del flujo

Lc = longitud para una placa plana, esto es igual a diámetro.

Un valor grande del número de Reynolds indica régimen turbulento.

Un valor pequeño del número de Reynolds indica régimen laminar.

2.- Explique que influencia tienen las diferencias mencionadas en el punto anterior en los coeficientes individuales de transferencia de calor de los coeficientes individuales de transferencia de calor de los gases con los líquidos.

Generalmente la transferencia de calor es mayor en los líquidos que en los gases debido a la variación de la conductividad térmica.

3.-Especifique que ecuación (es) utilizaría para el cálculo experimental del coeficiente global de transferencia de calor (Uexp) para el cambiador utilizado.

4.-¿Qué datos deberá tomar en su experimentación para el cálculo del coeficiente?

- temperaturas del aire a la entrada y salida

- presión de vapor

- presión del aire

- desplazamiento del manómetro de U

5.-Especifique que correlación utilizaría para el cálculo teórico del coeficiente global (Ut) para el intercambiador e indique ¿Por qué?.

Para un intercambiador de tubo y coraza normalmente se utiliza la siguiente ecuación:

U_exp= (h_fi^' h_i^')/(h_fi^'+ h_i^' )

Donde:

U=coeficiente total de transferencia

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