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UNIVERSIDAD DEL ATLNTICO

Km. 7 Antigua va Puerto Colombia-Barranquilla-Atlntico-Colombia

LABORATORIO DE TRANSFERENCIA DE CALOR

Conveccin forzada

Casierra M. Henry Alberto*

1, De la Hoz T. Daniel A.

1, Gmez S.

Jennifer N. 1, Ospino O. Eliana del C.

1, Prez M. Juan C.

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1 Programa de Ingeniera Qumica, VI Semestre.

Fecha de entrega: 20 de enero de 2012

RESUMEN

En el presente informe se hace hincapi sobre la medicin experimental y el

comportamiento de la conveccin forzada en un sistema en el que el intercambio energtico

ocurre entre una superficie y un fluido adyacente en movimiento, por lo que es

estrictamente necesario entenderse y describirse adecuadamente la naturaleza del flujo del

fluido antes de que pueda resolverse el problema asociado a la transferencia de calor.

Utilizando una metodologa acorde a nuestra prctica de laboratorio se han determinado

una serie de pasos que nos conllevar a las respuestas de las preguntas propuestas en la

prctica. En primer lugar ser conveniente calcular el flujo de calor que circula por el tubo,

a lo que vendr asociado el flujo de calor en la cmara mediante la utilizacin de las

ecuaciones adecuadas, esto con el fin de encontrar los valores para cada nmero

adimensional que ser desarrollado para explicar la naturaleza del fluido (Reynolds,

Nusselt, Grasshof, Prandtl). Como era de esperarse, encontramos que tanto los valores de

hi y ho tabulados, como el coeficiente total de transferencia de calor para cada corrida, son

variables cruciales para determinar el comportamiento de la conveccin que muestran un

excelente acuerdo con los valores tabulados.

PALABRAS CLAVES: Conveccin forzada, Coeficiente total de transferencia de calor,

nmero adimensional, flujo de calor.

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1. INTRODUCCIN

La prctica de conveccin forzada fue diseada con el objetivo de verificar y desarollar las

mltiples aplicaciones que se derivan de este concepto a escala piloto e industrial, puesto

que muchos de los estudios que se utilizan para obtener un buen resultado de esta manera

de transferirse el calor se basan en el anlisis de los diferentes comportamientos que rigen a

los fluidos, muchos de ellos explicados de manera adimensional mediante el nmero de

Reynolds, Grashof, Prandtl y Nusselt. La naturaleza del flujo de fluidos antes de que pueda

llevarse a cabo la transferencia de calor, debe describirse y entenderse. La conveccin

forzada incluye la gran mayora de los procesos de intercambio de calor, como los

intercambiadores de calor, los calentadores y enfriadores, donde los fluidos son forzados

por bombas o sopladores. El nfasis del laboratorio se encaminar a comprobar el

comportamiento de la conveccin de manera forzada, explicando su significado mediante el

clculo de los coeficientes totales e individuales de calor para cada corrida realizada, los

espesores de pelcula y las relaciones matemticas que se derivan de las grficas realizadas

en base a datos experimentales, para definir las correlaciones existentes entre una

conveccin y otra, y las curvas resultantes que sern de gran importancia en el desarrollo

del laboratorio.

Conforme ha avanzado la tecnologa se han estudiado detalladamente las fuerzas que se

involucran a nivel microscpico para originar la medida de los balances de calor en tubo y

coraza en sistemas que nos proporcionan una idea de la manera en cmo se transmite la

energa de un fluido con diferentes mecanismos, por supuesto que para nuestro sistema la

velocidad de transmisin de calor es mucho ms rpida que si se trabajara en conveccin

libre, ya que los factores que promueven las altas velocidades de transferencia por

conveccin forzada no tienen el mismo efecto en la transferencia por conveccin libre. En

el presente informe describiremos el comportamiento, el manejo adecuado y las

caractersticas principales que originan el fenmeno de la conveccin forzada, por lo que

ser crucial explicar y calcular la naturaleza del flujo del fluido en el que se efectuar el

intercambio energtico.

2. MARCO TERICO

El modo de transferencia de calor por conveccin se compone de dos mecanismos de

transporte, que son, la transferencia de energa debido al movimiento aleatorio de las

molculas (difusin trmica) y el movimiento global o macroscpico del fluido. El

movimiento del fluido se asocia con el hecho de que, en cualquier instante, grandes

nmeros de molculas se mueven de forma colectiva o como agregados.

La transferencia de calor por conveccin implica el transporte de calor a travs de una fase

y el mezclado de porciones calientes y fras de un gas o lquido. Si el movimiento del fluido

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se debe exclusivamente a una diferencia de densidades originada por diferente

calentamiento se habla de conveccin natural; si en ese movimiento influye la agitacin

externa o provocada, se habla de conveccin forzada.

Otra forma de definir la transferencia de calor por conveccin es debido a la clasificacin

de la naturaleza del flujo. Se habla de conveccin forzada cuando el flujo es causado por

medios externos, tales como: ventilador, bomba o vientos atmosfricos. Por otra parte, en

la conveccin natural (o libre) el flujo es inducido por fuerzas de empuje que surgen a

partir de la diferencia de densidad ocasionada por la variacin de la temperatura en los

fluidos. La transferencia de calor por conveccin ocurre en una regin de interfase entre un

fluido en movimiento y una superficie slida, entre dos lquidos inmiscibles en movimiento

relativo y entre un gas y un lquido que tiene movimiento relativo, que estn a diferentes

temperaturas.

El flujo interno en la conveccin forzada se caracteriza por estar el fluido completamente

confinado por las superficies interiores del tubo. Se utilizan La velocidad y temperaturas

medias o promedio como se muestra en la figura 1, el perfil de velocidad para la

transferencia de calor por conveccin forzada.

Figura 1. Perfil de velocidad para la conveccin forzada.

Naturaleza del flujo

Para describir adecuadamente la naturaleza y el comportamiento del flujo de fluidos es

necesario precisar y explicar las caractersticas y las propiedades que nos describen de qu

manera procede la transmisin de calor por conveccin forzada. En este planteamiento

influyen de gran manera los nmeros adimensionales de Reynolds, Prandtl, Grashof, y

Nusselt.

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Nmero de Reynolds

El Nmero de Reynolds permite caracterizar la naturaleza del flujo, es decir, si se trata de

un flujo laminar o de un flujo turbulento, adems, indica la importancia relativa de la

tendencia del flujo hacia un rgimen turbulento respecto de uno laminar y la posicin

relativa de este estado dentro de una longitud determinada. El nmero de Reynolds

relaciona la densidad, viscosidad, velocidad y dimensin tpica de un flujo en una expresin

adimensional, que interviene en numerosos problemas de dinmica de fluidos. Dicho

nmero o combinacin adimensional aparece en muchos casos relacionado con el hecho de

que el flujo pueda considerarse laminar (nmero de Reynolds pequeo) o turbulento

(nmero de Reynolds grande). Desde un punto de vista matemtico el nmero de Reynolds

de un problema o situacin concreta se define por medio de la siguiente frmula:

o equivalentemente por:

donde:

: densidad del fluido

vs: velocidad caracterstica del fluido

D: dimetro de la tubera a travs de la cual circula el fluido o longitud

caracterstica del sistema

: viscosidad dinmica del fluido

: viscosidad cinemtica del fluido

Nmero de Nusselt

El nmero de Nusselt es una magnitud bastante utilizada para la determinacin del

coeficiente de transferencia de calor por conveccin, basada en el anlisis dimensional, la

cual es utilizada para determinar parmetros a travs de relaciones de similitud. El nmero

de Nusselt tambin es funcin de otro nmero adimensional, el nmero de Reynolds, as

como el nmero de Prandtl. El nmero de Nusselt es un nmero adimensional que mide el

aumento de la transmisin de calor desde una superficie por la que un fluido discurre

(transferencia de calor por conveccin) comparada con la transferencia de calor si sta

ocurriera solamente por conduccin.

1

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Se define como:

Ambas transferencias se consideran en la direccin perpendicular al flujo.

En la anterior ecuacin se define:

L como una longitud caracterstica. Para formas complejas se define como

el volumen del cuerpo dividido entre su rea superficial.

kf como la conductividad trmica del fluido.

h como el coeficiente de transferencia de calor.

Nmero de Prandtl

En problemas de transferencia de calor el nmero de Prandtl controla el espesor relativo de

las capas lmite de momento y trmica. Cuando Pr es pequeo significa que el calor se

difunde muy rpido comparado con la velocidad (momento). El nmero de Prandtl es un

parmetro que relaciona los espesores de la velocidad y las capas lmites trmicas, y

se define como:

En donde:

es la viscosidad cinemtica.

es la difusividad trmica.

Cp es la capacidad calorfica a presin constante.

es la viscosidad.

k es la conductividad trmica.

La viscosidad cinemtica de un fluido revela informacin sobre la velocidad a la que el

momentum puede difundirse a travs del fluido debido al movimiento molecular. La

difusividad trmica revela informacin sobre la difusin de calor en el fluido. Por lo

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tanto, la razn entre estas dos cantidades expresa las magnitudes relativas de la difusin

del momentum y del calor en el fluido.

Nmero de Grashof

El nmero de Grashof expresa la relacin entre las fuerzas de empuje, debidas a la

flotacin, y las fuerzas viscosas del fluido opuestas al movimiento del mismo. Este nmero

adimensional es proporcional al cociente entre las fuerzas de flotacin y las fuerzas

viscosas que actan en un fluido. Su definicin es:

En donde:

g es la aceleracin de la gravedad.

es el coeficiente de expansin trmica.

Ts es la temperatura de una superficie.

T es la temperatura ambiente.

L es una longitud caracterstica.

es la viscosidad cinemtica.

Bsicamente estos son los principios bsicos que se deben tener en cuenta para describir la

naturaleza del fluido. Cuando un fluido cede calor sus molculas se desaceleran por lo cual

su temperatura disminuye y su densidad aumenta siendo atrada sus molculas por la

gravedad de la tierra. Cuando el fluido absorbe calor sus molculas se aceleran por lo cual

su temperatura aumenta y su densidad disminuye hacindolo ms liviano.

El fluido ms fro tiende a bajar y ocupa el nivel ms bajo de la vertical y los fluidos ms

calientes son desplazados al nivel ms alto, crendose as los vientos de la tierra.

La transferencia trmica convectiva consiste en el contacto del fluido con una temperatura

inicial con otro elemento o material con una temperatura diferente, en funcin de la

variacin de las temperaturas van a variar las cargas energticas moleculares del fluido y

los elementos inter actuantes del sistema realizaran un trabajo, donde el que tiene mayor

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energa o temperatura se la ceder al que tiene menos temperatura esta transferencia

trmica se realizar hasta que los dos tengan igual temperatura, mientras se realiza el

proceso las molculas con menor densidad tendern a subir y las de mayor densidad bajarn

de nivel.

3. METODOLOGA EXPERIMENTAL

La experiencia se llev a cabo basada en un sistema de anlisis para conveccin libre y

forzada.

El trabajo que se realiz en esta experiencia se llev a cabo en primera instancia en la

identificacion de las lineas de uso para la practica de conveccion dentro del equipo. En

segunda instancia se llev a cabo la operacin del equipo, en comienzo para el flujo de

agua, ajustando la altura del vertedero del tanque de cabezal constante al valor requerido,

en donde se poda leer en la escala adjunta con el fin de permitir que el tanque se llenara

rpidamente para regularla hasta cuando la alimentacin de agua fuera suficiente para

mantener el cabezal constante y se puso en marcha el flujo de agua. Para el flujo de vapor ,

se llen el sello de agua del manmetro a travs del embudo plstico, suministrando agua

hasta cuando esta derrame dentro de la cmara. Posteriormente se purg la lnea de vapor

antes de conectarla al equipo de prctica para drenar el condensado que se forma en la

cmara durante el periodo de precalentamiento y se abri la valvula de paso de agua fria

para despues permitir el paso del vapor dentro del equipo. Se esper alrededor de 15

minutos para que el sistema se estabilizara. Para la recoleccin del condensado, despus de

haber alcanzado el estado estacionario, se abri la vlvula reguladora hasta que comenz a

fluir agua hacia el recipiente plstico. El condensado que se form en el tubo condensador

se recogi en el fondo de la cmara de donde flua al exterior para ser recogido en el

recipiente plstico. En estado estacionario el flujo de condensado se mantuvo constante.

Con el fin de graduar el tubo vertical se encontr una regleta de referencia, en donde se

parti desde una altura de 2 pulgadas hasta una altura de de pulgada. las alturas de la

regleta fueron: 2 pulg, 13/4

pulg, 1 pulg, 1

1/4 pulg, 1 pulg, pulg, pulg y pulg.

Se anotaron datos de temperaturas a la entrada y salida del agua; as como tambin

temperaturas de entrada y salida de vapor y de pared inferior y superior, adems se midi el

flujo de condensado y agua para cada corrida con el uso de un cronmetro y un recipiente

donde se pudieran tomar valores de volumen.

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4. ANLISIS DE RESULTADOS Y DISCUSIN

A continuacin se presentan los datos tabulados de la experiencia, en la que caracterizamos

las temperaturas de entrada y salida de agua, y de vapor.

Tabla 1. Temperaturas trabajadas.

Altura (in) 1 1 1 1 2

Temperatura (C)

T1 32 33 32 31 32 31 30 30

T2 70 63 63 60 60 60 55 54

T3 40 39 38 37 37 37 36 34

T4 74 67 70 65 59 62 60 53

Con ayuda de un termocuplas se registraron las temperaturas para cada corrida, donde:

T1= temperatura de entrada de agua al equipo de conveccin.

T2= temperatura de pared inferior en el equipo de conveccin.

T3= temperatura de salida de agua del equipo de conveccin.

T4= temperatura de pared superior en el equipo de conveccin.

Se trabaj con un condensador de tubo y coraza, donde se evidenci la transferencia de

calor, el tubo interior que se encuentra en el centro es de cobre (1/2 pulg nominal tipo L)

de dimetro externo 1.6 cm y dimetro interno 1.4 cm. Por esta tubera entra el agua a

temperatura ambiente que estuvo siempre alrededor de los 32 C, la temperatura de salida

est ligada estrechamente al flujo de agua, el cual se manipula con la regleta para graduar el

nivel, el flujo es menor si el nivel es menor.

Experimentalmente tambin se evidenciaron los volmenes y caudales para cada corrida.

Se resumen a continuacin en la siguiente tabla:

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Tabla 2. Caudales trabajados.

Para realizar los balances de calor en tubo y cmara es necesario precisar los flujos msicos

para cada corrida.

Donde:

La densidad fue tomada a temperatura promedio para las salidas de agua y condensado. En

nuestro caso la temperatura promedio de la salida de Agua es igual a 37,25 C. Para este

caso . Para la condensacin de vapor se tom la temperatura de

100C. Para esto . Realizando una muestra de clculo, para una altura

de 2 y reemplazando en la ecuacin 6 tenemos que:

Para vertedero de dos pulgadas:

CONDENSADO AGUA

h Volumen

Tiempo

Caudal

Volumen

Tiempo

Caudal

2 10 37,09 0,269 230 8,18 28,117

1 10 33,25 0,300 240 10,22 23,483

1 10 37,40 0,267 250 9,91 25,227

1 10 34,78 0,287 230 10.37 22,179

1 10 30,10 0,332 210 10.28 20,428

10 38,81 0,257 310 18,33 16,912

10 47,03 0,212 130 10.22 12,720

10 33,25 0,300 110 10,25 10,731

6

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Los flujos msicos para cada corrida se resumen a continuacin:

Tabla 3. Flujos msicos para cada corrida.

H (in) (kg/s) (kg/s)

2 0,027930584 2,58E-04

1 0,023327308 2,87E-04

1 0,025059745 2,56E-04

1 0,022031953 2,75E-04

1 0,020292562 3,18E-04

0,016799873 2,46E-04

0,012635666 2,03E-04

0,010659853 2,87E-04

Realizando los balances de calor para tubo y cmara tenemos lo siguiente:

Donde:

A temperatura media, las propiedades del agua se resumen en la siguiente tabla. La

temperatura media es el promedio de las temperaturas de entrada y salida de agua.

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Tabla 4. Propiedades del agua a temperatura media.

H

(in) (C)

2 32 4,178 0.6191 0,000765

1 33 4,178 0.6209 0,000749

1 34 4,178 0.6218 0,000734

1 34,5 4,178 0.6223 0,000727

1 34 4,178 0.6218 0,000734

35 4,178 0,6225 0,000720

36 4,178 0.6247 0,000705

36 4,178 0.6247 0,000705

Para 2 pulgadas, el flujo de calor en el tubo es:

El flujo de calor en la cmara se expresa de la siguiente manera:

4196,4

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Los flujos de calor para tubo y cmara se resumen en la siguiente tabla, para cada una de

las corridas:

Tabla 5. Flujos de calor en tubo y cmara para cada corrida.

H (in) Qc (J/s) Qh (J/s)

2 466,775925 632,838998

1 584,76895 700,940301

1 628,197687 620,098066

1 460,247503 668,19077

1 508,693953 769,030366

421,139227 591,123446

316,750885 488,965531

356,294942 683,40389

Conociendo de antemano los flujos de calor, procedemos a calcular las caractersticas del

fluido para definir su naturaleza. Estos clculos son el de nmero de Reynolds, Prandtl,

Grashof y Nusselt.

Para definir el nmero de Reynolds, es necesario precisar el flux de masa que pasa por el

tubo y por la cmara. Su clculo se realiza de la siguiente manera:

El tubo trabajado posee un dimetro de 1,4 cm o 0,14 m. El rea ser igual a:

Para 2 pulgadas y reemplazando los valores en ec. 9 y 10, tenemos lo siguiente:

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10

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Las velocidades de masa para cada corrida se resumen a continuacin:

Tabla 6. Velocidades de masa en el tubo para cada corrida.

H (in) Gc (kg/m2s)

2 181,367

1 151,476

1 162,725

1 143,064

1 131,769

109,09

82,049

69,219

Para el vertedero de 2 pulgadas, el nmero de Reynolds se expresa de la siguiente manera:

El nmero de Grashof se determina as:

Grashof

Para este clculo necesitamos valores de gravedad (9.8 m/s2), coeficiente de expansin

trmica, que como se mencion anteriormente es

donde es el promedio de T1 y

T3 para el agua en esa corrida, L es el radio interior de la tubera y es la viscosidad

cinemtica . La temperatura ambiente fue de 28C

Para el vertedero de 2 pulgadas:

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Para el vertedero de 2 pulgadas, el nmero de Prandtl consiste en:

A continuacin, los nmeros adimensionales calculados se tabulan en la siguiente tabla:

Tabla 7. Lista de nmeros adimensionales para cada corrida.

H (in) Re Gr Pr

2 3319,13464 74296,10094 5,16260701

1 2831,3271 96563,80737 5,03997745

1 3103,74659 120268,2209 4,9318945

1 2755,01513 132595,8377 4,88093524

1 2513,30518 120268,2209 4,9318945

2121,19444 145349,3691 4,83238554

1629,34184 172696,9939 4,71504722

1374,5617 172696,9939 4,71504722

De la tabla anterior se muestra que se trabaj con fluidos en rgimen laminar, por lo que es

posible utilizar la siguiente ecuacin para calcular los coeficientes individuales y totales de

transferencia de calor para cada corrida.

Para el vertedero de 2 pulgadas, y teniendo en cuenta las propiedades del fluido tabuladas

en las tablas 4 y 7, en donde el dimetro de tubera es de 0,014 m y la longitud de 90 cm o

0,90 m, el coeficiente pelicular se calcula de la siguiente manera:

Ahora determinamos con la siguiente ecuacin:

Donde hace referencia al calor transferido por unidad de masa del condensado, es decir

, para la primera carrera se hizo la muestra de clculo:

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12

15

Donde:

es la aceleracin de la gravedad

es la conductividad trmica del fluido

es la variacin de temperatura en la cmara

Para el vertedero de 2 pulgadas, tenemos lo siguiente:

Seguidamente se calcula el coeficiente global de transferencia de calor de la siguiente

manera:

Para el vertedero de 2 pulgadas, tenemos que:

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En la siguiente tabla se tabulan los coeficientes individuales y globales de transferencia de

calor para cada corrida:

Tabla 8. Coeficientes individuales y totales de transferencia de calor para cada corrida.

H (in) hi (

ho (

U (

2 529,3450629 2113,655367 423,326845

1 499,4683313 2208,855413 407,356517

1 512,0324434 2347,275739 420,339906

1 490,7823053 2120,510355 398,541679

1 477,2549808 2114,346085 389,366332

448,4700642 2176,273336 371,843374

408,8063902 2127,178679 342,905898

386,279522 2047,172002 324,962554

El nmero de Nusselt representa la relacin que existe entre el calor transferido por

conveccin a travs del fluido y el que se transferira si slo existiese conduccin. Se define

como:

Para el vertedero de 2 pulgadas:

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El nmero de Nusselt para cada corrida se tabula en la siguiente tabla:

Tabla 9. Nmero de Nusselt para cada corrida.

H (in) Nu

2 11,97032932

1 11,26196914

1 11,52855292

1 11,04122172

1 10,74552868

10,08607373

9,161660738

8,656816564

Seguidamente procedemos a tabular Pr1/3

y Nusselt/Pr1/3

:

Tabla 10. Relaciones entre el nmero de Nusselt y el nmero de Prandtl.

H (in) Pr1/3

Nusselt/Pr1/3

2 1,72831549 6,92600939

1 1,71452122 6,56857962

1 1,70217651 6,77283047

1 1,69629357 6,50902764

1 1,70217651 6,31281693

1,69065058 5,96579437

1,67685438 5,4635995

1,67685438 5,1625333

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La grfica que representa la variacin entre Nusselt/Pr1/3

y el nmero de Reynolds se

representa en la siguiente grfica:

Figura 2. Relaciones entre el nmero de Nusselt/Pr1/3

y el nmero de Reynolds.

Para la grafica del nmero de Reynolds y el coeficiente total de transferencia de calor,

tomamos los valores obtenidos con anterioridad, los tabulamos y lo graficamos de la

siguiente manera:

Tabla 11. Nmero de Reynolds Vs U.

H (in) Re U (

2 3319,13464 423,326845

1 2831,3271 407,356517

1 3103,74659 420,339906

1 2755,01513 398,541679

1 2513,30518 389,366332

2121,19444 371,843374

1629,34184 342,905898

1374,5617 324,962554

y = 0,0009x + 3,9872 R = 0,994

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2000 4000

Nu/Pr^1/3

Re

Nu/Pr(^1/3) Vs. Re

Nusselt/Pr^(1/3) Vs. Re

Lineal (Nusselt/Pr^(1/3) Vs. Re)

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Figura 3. Nmero de Reynolds Vs coeficiente global de transferencia de calor.

Finalmente se pide calcular el espesor pelicular en el interior del tubo, donde se tuvo en

cuenta la siguiente expresin:

Donde:

es el coeficiente individual de transferencia de calor

es la conductividad trmica del fluido

Para efectuar los respectivos clculos, consideramos los valores de y de que se encuentran tabulados en las tablas 8 y 4 respectivamente, de manera que se reemplaza en la

ecuacin 15 y as obtenemos el espesor de pelcula de manera analtica y grfica.

Para el vertedero de 2 pulgadas, tenemos que:

y = 19,265x - 4957,7 R = 0,9898

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 200 400 600

Re

U (W/m2K)

U Vs. Re

U Vs. Re

Lineal (U Vs. Re)

15

20

Los espesores de pelcula para cada vertedero se tabulan en la siguiente tabla:

Tabla 12. Espesor de pelcula para cada corrida.

H (in) hi (

Re Y(m)

2 529,3450629 3319,13464 0,001169558

1 499,4683313 2831,3271 0,001243122

1 512,0324434 3103,74659 0,001214376

1 490,7823053 2755,01513 0,001267976

1 477,2549808 2513,30518 0,001302867

448,4700642 2121,19444 0,001388053

408,8063902 1629,34184 0,001528107

386,279522 1374,5617 0,001617223

La grfica que relaciona el espesor de pelcula con el nmero de Reynolds se expresa de la

siguiente manera:

Figura 4. Nmero de Reynolds Vs espesor de pelcula.

Para concluir se puede afirmar que el coeficiente global de transferencia de calor es

directamente proporcional al nmero de Reynolds y por lo tanto para una mejor

transferencia de calor se requieren flujos ms rpidos para las mismas condiciones de

naturaleza de fluido, acorde a la experiencia realizada. Es tambin preciso afirmar que el

espesor de pelcula disminuye a medida que el nmero de Reynolds aumenta, por lo que

para regmenes turbulentos el espesor pelicular tiene cantidades muy mnimas.

y = -2E-07x + 0,0019 R = 0,9794

0

0,0002

0,0004

0,0006

0,0008

0,001

0,0012

0,0014

0,0016

0,0018

0 1000 2000 3000 4000

y (m)

Re

Re Vs. Y

Re Vs. Y

Lineal (Re Vs. Y)

21

5. CONCLUSIONES

Mediante la realizacin de las demostraciones experimentales de la conveccin forzada que

ocasiona la transferencia de calor mediante un agente externo para producir el intercambio

energtico, determinamos el comportamiento de las transferencias convectivas que se

describen mediante los nmeros adimensionales para establecer la naturaleza del fluido en

trabajo.

Podemos concluir que el nmero de Reynolds es funcin directa del coeficiente global de

transferencia de calor ya que ste aumenta conforme aumenta el nmero adimensional, por

lo que genera una disminucin en el espesor de pelcula para vertederos de diferentes

alturas. Debemos decir que si el objetivo es aumentar la transferencia de calor debemos

precisar regmenes turbulentos para producir coeficientes de transferencia de calor

individuales y globales de gran magnitud y por ende una transmisin energtica de mayor

calidad y cantidad. Esto se da porque para regmenes turbulentos la velocidad de

transmisin es mucho ms considerable que si se trabajara en conveccin libre, de la misma

forma que si resultaran coeficientes individuales de transferencia de calor de gran magnitud

aumenta el nmero de Nusselt y es ms eficaz la conveccin.

6. BIBLIOGRAFA

Procesos de Transferencia de Calor, flujo laminar y conveccin libre; Donald Q.

Kern; compaa editorial continental, S.A. de C.V 1995.

Fundamentos de Transferencia de Momento, Calor y Masa, Conveccin; James

R.WELTY. Edit. Limusa; 1996.

Transferencia de Calor, Principios de Conveccin; J.P. HOLMAN; Dcima

reimpresin. Edit. CECSA; 1999.

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