Conduccion no estacionaria

Laboratorio de Fenómenos de Transporte I

CONDUCCIÓN NO ESTACIONARIA



Contenido:

Sumario……………………………………………………………………………………........ii

I INTRODUCCIÓN…....…….…….…………………………………………………….1

IIFUNDAMENTOS TEÓRICOS………….……………………………………………..2

III DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO……………………………...…………………………3

IV MÉTODO EXPERIMENTAL………….……...……………………..………………...4

V DATOS EXPERIMENTALES…………………………………………….…………...5

VI RESULTADOS EXPERIMENTALES……………….…...…………………………...6

VII DISCUSIÓN DE RESULTADOS….…….………….………………………………...7

VIIICONCLUSIONES…………………………………………………………………...…8

Bibliografía……………………………………………………………………………………..9

Apéndices...………………………………………………………………………………...….10

Sumario


El presente trabajo experimental tuvo como objetivos determinar la conductividad térmica y el coeficiente convectivo de transferencia de calor de una muestra de material desconocido y también de muestras de diferentes geometrías. Se utilizaron dos cuerpos del mismo material desconocido, un cubo (L=5,53cm) y un cilindro(L=14,97cm y D=5,1cm) y además un cilindro de PVC de iguales dimensiones que el cilindro de material desconocido. El calor a disipar fue proporcionado por un baño de agua que se encontraba a 50°C. Mediante un termopar de apreciación ±0,1°C se midió la temperatura de los cuerpos cada minuto hasta que alcanzaron el 95% de la temperatura del baño es decir 47,5°C y seguidamente se midieron nuevamentesus dimensiones. Se obtuvo un coeficiente de convección hPVC=7 ± 2%error para el cilindro de. El análisis de resultados mostró que la k del material desconocido tendía a ser menor que la del PVC, lo cual no muestra coherencia con los datos obtenidos experimentalmente.


I Introducción

El paso del calor de los cuerpos más calientes a otros menos calientes se llama transmisión del calor yse produce en tres formas. La propagación por convección es una de ellas y se clasifica de acuerdo con la naturaleza del flujo. Se habla de convección forzada cuando el flujo es causado por medios externos, tales como: ventilador, bomba o vientos atmosféricos.
Por otra parte, en la convección natural (o libre) el flujo es inducido por fuerzas de empuje que surgen a partir de la diferencia dedensidad ocasionada por la variación de la temperatura en los fluidos.
La transferencia de calor por convección ocurre en una región de interfase entre un fluido en movimiento y una superficie sólida, entre dos líquidos inmiscibles en movimiento relativo y entre un gas y un líquido que tiene movimiento relativo, que están a diferentes temperaturas. Uno de los objetivos de la experiencia escalcular los coeficientes de transferencia de calor por convección para cada una de los cuerpos en estudio.
El diseño de cualquier equipo industrial que cuente con revestimientos refractarios densos o aislantes implica el conocimiento preciso de la tasa de transferencia de calor de esos revestimientos. Este valor, la conductividad térmica, unido a las características de diseño y utilización del equipo,geometría, condiciones de contorno, temperaturas de trabajo en cara caliente, etc., permitirán escoger los refractarios adecuados que salvaguarden los parámetros de proceso y de seguridad exigidos por la aplicación. . .
Cabe citar aplicaciones industriales como el diseño de todo tipo de hornos, chimeneas, cucharas siderúrgicas, etc., así comoaplicaciones domésticas como los productos aislantes para focos de placas vitrocerámicas, acumuladores de calor, etc.
El objetivo fundamental de esta práctica es poder determinar el coeficiente de convección y la conductividad térmica de los cuerpos haciendo uso de relaciones entre sus dimensiones y sus materiales. Ya que el...