Coeficiente Convectivo De Transferencia De Calor En Placa

Coeficiente convectivo de transferencia de calor en placa plana

Integrantes:
Canclini Emiliano Rodrigo, email: emiliano_canclini@hotmail.com
Echevarria Alejandro Martin, email: aechevarria@live.com.ar
Vergara Gonzalo Hernán, email: chalo_14_88@hotmail.com
Silva Lucas Guillermo, email: lucasguillermosilva@gmail.com
Bátema María Sol, email: sol_k16@hotmail.com

Comisión n° 6Resumen/Summary

En el presente proyecto se estudió la transferencia de calor convectivo entre una placa plana a temperatura superficial constante y un flujo de aire paralelo a distintos caudales.
Se obtuvo una ecuación empírica que relaciona dos números adimensionales, el Reynolds con el Nusselt. Para esto se tomaron las temperaturas del aire a la salida de la placa; se obtuvo el calor intercambiadocon un balance de energía, con dicho calor se calcularon los distintos coeficientes convectivos a diferentes velocidades.
Luego se comparó esta correlación empírica con una ecuación teórica, obtenida de un desarrollo de similaridad, estudiando sus tendencias. Se pudo ver que la ecuación teórica no representa nuestro sistema ; sin embargo ambas ecuaciones presentan una tendencia potencial.

Thisproject studied the convective heat transfer between a flat plate at a constant surface temperaure and a parallel air flow at different caudal.
An empirical equation that relates two dimensionless numbers, Reynolds with the Nusselt was obtained.
For this, different air temperatures were measured at the outlet of the plate, heat transfer was obtained from an energy balance, with this value,several heat convective coefficients were calculated for different air speeds.
Then the empirical correlation was compared with a theoretical equation, developed from a study of similarity, in order to observe their mathematical behavior. It was determined that this equation doesn´t fully represent the analyzed system; however both equations have the same algebraic tendence.

Introducción
Frente aun gradiente de temperatura en el espacio se produce una transferencia de calor. El calor es energía térmica y se puede transmitir de tres modos diferentes; conductivo, por radiación y convectivo.
El modo conductivo se presenta cuando existe un gradiente de temperatura en un medio estacionario (sólido o fluido), de manera que la transferencia se produce por interacción de las partículas. Elflujo de calor esta dado por la ecuación de la ley de Fourier:

qx´´= -K dTdx

Donde el q´´x es el flujo de calor en la dirección x por unidad de área perpendicular a la dirección de la transferencia (W/m2 K). El parámetro K se define como la conductividad térmica (W/m K) y es propia del medio de conducción.
La transferencia por radiación se produce por la acción de las ondas electromagnéticasque emite una superficie sobre otras sin necesidad de un medio conductor, sólo por el hecho de que éstas posean distintas temperaturas. El flujo de calor neto intercambiado por una superficie está dado por la ecuación de Steffan-Boltzman:

qrad´´=ε Eb Ts-αG=ε σ (Ts4-Ta4)

Donde q´´rad es el flujo de calor radiante neto intercambiado por unidad de área entre la superficie a temperatura Ts (K) ysus alrededores a temperatura Ta (K). Se define ε como la emisividad de la superficie, esta es una propiedad del cuerpo y corresponde a una medida de eficiencia del calor emitido relativo a si se comportase como un cuerpo negro. La constante σ se denomina constante de Boltzman y su valor es 5,67x10 -8 W/m2 K4.
Por último, el modo convectivo es el que se presenta cuando se produce transferenciade calor entre una superficie y un fluido que se encuentra en movimiento. El origen del movimiento del fluido lleva a dos clasificaciones dentro del modo convectivo: convección libre y convección forzada. La primera se produce cuando el movimiento es debido a las fuerzas de empuje que ocurren por la diferencia de densidad causadas por las variaciones de temperatura en el fluido. Mientras que la...