CONDUCCIN TRANSITORIA ENTRE TUBOS

OBSERVACIONES En algunas de las mediciones se presento perdida de caudal debido a que parte del agua (pequea proporcin) caa afuera del tanque de medicin.

Debido a la velocidad y la concentracin necesaria para observar los datos que mostraba el programa de computador algunas de las mediciones presentaron confusiones, aunque se aclaraban las mismas, es imposible determinar si en alguna se present un error.

Los responsables no entregaron las medidas de las probetas las cuales se tuvieron que hacer con elementos (metro) que para nuestro parecer son poco precisos para esta medicin. El mtodo utilizado para la medicin del caudal es poco precisa, por lo tanto no se puede precisar que tipo de flujo tenemos (laminar o turbulento).

La bomba utilizada en nuestra experiencia se encontraba averiada y no nos mandaba un caudal estable.

CONDUCCIN TRANSITORIA ENTRE TUBOS

CONCENTRICOS

En primer lugar tenemos que definir las condiciones de nuestro problema:

Adems de esto disponemos de tres caudales diferentes y por lo tanto tres velocidades diferentes del flujo de agua. Como lo que vamos a hacer es averiguar que tipo de flujo tenemos, realizamos el calculo del Reynolds con la velocidad mas alta.

Para el desarrollo de nuestro laboratorio necesitamos calcular factores como el numero de de Nusselt y el numero de Reynolds, para poder saber que tipo de flujo estamos manejando (laminar o turbulento) y escoger la correlacin adecuada.

Lo primero que hacemos es calcular el numero de Reynolds, lo cual hacemos por medio de la siguiente formula.

Como el Reynolds es menor a 2300 podemos concluir que tenemos flujo laminar.

Despus de esto podemos calcular el numero de Nusselt, el cual lo sacamos de la tabla 8.4 del libro de Transferencia de Calor de Cengel (Esta tabla contiene el numero de Nusselt para flujo laminar en una corona circular con una superficie isotrmica y la otra adiabtica). A esta tabla entramos con la relacin de dimetros (Di/Do) y obtenemos un numero de Nusselt igual a 7.87.

Este libro nos dice que para el flujo por la seccin anular entre tubos concntricos el nmero de Nusselt se relaciona con el coeficiente de transferencia de calor por conveccin de la siguiente forma:

Con este dato ya podemos calcular las temperaturas de las dos probetas de forma terica. Para hacer esto necesitamos verificar el nmero de Bi.

Como el numero de Bi nos da menor que 0.1 optamos por la teora de capacidad calrica concentrada, para el calculo de la temperaturas.La cual nos proporciona la siguiente formula.

Para terminar solo necesitamos los datos de propiedades de los materiales los cuales son.

=7854 Kg/m3; Cp = 434 J/Kg.K. para el Acero

=8800 Kg/m3; Cp = 420 J/Kg.K. para el Bronce.

CONCLUSIONES

Segn las graficas hechas, notamos que la teora utilizada para modelar la situacin a la cual nos enfrentamos en el laboratorio, no se ajusta de forma satisfactoria a las condiciones del problema.

El que no se ajuste nuestro modelo matemtico a la situacin del laboratorio se debe a que de pronto el flujo no sea laminar completamente desarrollado, condicin que asume nuestro modelo.

Otra de las condiciones que se deben cumplir para que nuestro modelo se nos ajuste es que la pared exterior se encuentre aislada totalmente, lo cual en la prctica no se consigue en un 100 %.OBJETIVOS

Determinar por comparacin el comportamiento trmico transitorio y la capacidad calrica de un material.

Observar el proceso de calentamiento de dos cilindros geomtricamente iguales (probetas), de diferente material, sometidos a flujo de calor transitorio.

Realizar la curva terica y experimental de T(t) (temperaturas) contra el tiempo (t), recordando .

_1220017687.unknown

_1220023705.unknown

_1220023753.unknown

_1220017712.unknown

_1220020889.unknown

_1220016320.unknown

_1205175953.unknown