clase 4 conveccion
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Conveccion trasmision del calorTRANSCRIPT
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Ing. Carlos E. SACK-Rev0-2013FISICA II
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ES EL MODO DE TRANSFERENCIA DE ENERGIA ENTRE UNA SUPERFICIE SLIDA Y EL LIQUIDO O GAS ADYACENTE.COMPRENDE LOS EFECTOS COMBINADOS DE CONDUCCION Y EL MOVIMIENTO DE FLUIDOS.SI SE CONSIDERA UN BLOQUE CALIENTE, LA ENERGIA SE TRANSFIERE PRIMERO A LA CAPA DE AIRE ADYACENTE AL BLOQUE, POR CONDUCCION CONVECCION
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TIPOS DE CONVECCIONFORZADA: SI EL FLUIDO ES FORZADO A FLUIR SOBRE LA SUPERFICIE ( HAY INCREMENTO DE LA TRANSFERENCIA DE ENERGIA) NATURAL: SI EL MOVIMIENTO DEL FLUIDO ES CAUSADO POR LAS FUERZAS DE EMPUJE INDUCIDAS POR LAS DIFERENCIAS DE DENSIDAD POR VARIACION DE LA TEMPERATURA DEL FLUIDO.
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LOS PROCESOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR QUE COMPRENDEN CAMBIO DE FASE DE UN FLUIDO TAMBIEN SE CONSIDERAN CONVECCION, COMO LA ELEVACION DE BURBUJAS DE VAPOR O CAIDA DE GOTAS DURANTE LA CONDENSACION. CONVECCION
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VISCOCIDAD DINMICA. CONDUCTIVIDAD TRMICA KDENSIDAD DEL FLUIDOCALOR ESPECIFICOVELOCIDAD DEL FLUIDOCONFIGURACION GEOMETRICA DE LA SUPERFICIENATURALEZA DEL MOVIMIENTO DEL FLUIDOAREADIFERENCIA DE TEMPERATURA DEL FLUIDO Y EL SOLIDO
ALGUNAS VARIABLES DE LA CONVECCION
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Ing. Carlos E. SACK-Rev0-2013 dQ = I = h . A. ( t - ) dSiendo h el coeficiente de transferencia de calor por conveccion. [ w / m2 c]A: Area travs de la cual tiene lugar la transferencia de calor por conveccin.T temperatura de la superficie temperatura del fluido suficientemente alejado de la superficie
LEY DE ENFRIAMIENTO DE NEWTON
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h Es la razn de transferencia de calor entre una superficie slida y un fluido por unidad de rea superficial por unidad de diferencia de temperatura.Es un parmetro que se determina en forma experimental y depende de las variables antes mencionadas.Algunos consideran a la conveccin como conduccin en presencia de movimiento de fluido
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Ing. Carlos E. SACK-Rev0-2013 TIPO h [ w / m2 c]
Conv. libre de gases 2- 25Conv. libre de lquidos 10-1.000Conv. forzada de gases 25-250Conv. Forzada de lquidos 50-20.000Ebullicin y condensacion 2500-100.000
VALORES TIPICOS
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Ing. Carlos E. SACK-Rev0-2013 dQ = I = h . A. ( t - ) d
ENFRIAMIENTO DE UN CUERPO
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Ing. Carlos E. SACK-Rev0-2013 dQ = I = h . A. ( t - ) d dQ = - C .m .dt d d - C m dt = h . A. ( t - ) d dt = - h. A d (t - ) C m
ENFRIAMIENTO DE UN CUERPO
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t2 2 dt = - h . A d ( t - ) C m t1 1
ln t2 = - h . A (2 - 1) t1 C m
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- h . A (2 - 1)e C m = t2 t1
- h . A (2 - 1) t2 = + (t1 ) e C m
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t1
t2
1 2
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Ing. Carlos E. SACK-Rev0-2013PARED PLANA ENTRE DOS FLUIDOS
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Ing. Carlos E. SACK-Rev0-2013 dQ = I = h1 . A. ( t1 1 ) d 1
dQ = I = . A. ( t1 t2 ) d 2 L
dQ = I = h2 . A. ( t2 2 ) d 3
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Ing. Carlos E. SACK-Rev0-2013De 1 a 2dQ = I = K . A. (1 2 ) d ENTONCESK . A (1 - 2) = h1 . A. (1 - t1)Por lo tanto K = 1- t1 h1 1 - 2
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Ing. Carlos E. SACK-Rev0-2013K . A (1 - 2) = . A. ( t1 t2 ) LPor lo tanto K L = t1- t2 1 - 2
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Ing. Carlos E. SACK-Rev0-2013K . A (1 - 2) = h2. A. ( t2 2 )Por lo tanto K = t2 2 h2 1 - 2 SUMANDO LOS 3 TERMINOS:K + K L + K = 1 - t1 + t1 - t2 + t2 - 2h1 h2 1 - 2
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Ing. Carlos E. SACK-Rev0-2013K + K L + K = 1h1 h2
1 = 1 + L + 1 K h1 h2
Para una pared
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Ing. Carlos E. SACK-Rev0-2013Para varias paredes: i=n i=n 1 = 1 + L K hi i i=1 i=1
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CONVECCIONBibliografa:TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA YUNUS A. CENGEL.Mc Graw Hill.APUNTES FOTOCOPIADORA UTN FRA
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