Conveccion Forzada

Convección forzada
En la convección forzada se obliga al fluido a fluir mediante medios externos, como un ventilador o una bomba. La convección recibe el nombre de convección forzada si el fluido es forzado a fluir sobre la superficie mediante medios externos como un ventilador, una bomba o el viento. El movimiento del fluido es generado por fuerzas impulsoras externas. Por ejemplo: aplicaciónde gradientes de presión con una bamba, un soplador, etc.

Se recurre a la convección forzada siempre que se quiera incrementar la velocidad de la transferencia de calor desde un objeto caliente. Por ejemplo, se enciende el ventilador en los días cálidos de verano para ayudar a que nuestro cuerpo se enfríe de manera más eficaz. Entre mayor sea la velocidad del ventilador, mejor se siente. Seagita la sopa o se sopla sobre una rebanada de pizza caliente para hacer que se enfríen más rápido. En los días invernales de mucho viento se siente mucho más frío de lo que en realidad hace. La solución más simple para los problemas de calentamiento en el empaque de los dispositivos electrónicos es usar un ventilador suficientemente grande.

Ebullición
Puede definirse a la ebullición comoel fenómeno físico mediante el cual un líquido modifica su estado y se vuelve gaseoso. Dicho traspaso se produce cuando la temperatura de todo el líquido alcanza el denominado punto de ebullición a una presión determinada. El punto de ebullición es la temperatura en la que la presión de vapor resulta igual a la presión del medio que está situado en torno al líquido.

Se tiene ebullición en la interfasesólido-líquido cuando un líquido se pone en contacto con una superficie mantenida a una temperatura Ts suficientemente por arriba de la de saturación T de ese líquido (figura 10-2). Por ejemplo, a 1 atm, el agua líquida en contacto con una superficie sólida a 110°C hervirá, puesto que la temperatura de saturación del agua a 1 atm es 100°C. El proceso de ebullición se caracteriza por la rápidaformación de burbujas de vapor en la interfase sólido-líquido que se separan de la superficie cuando alcanzan cierto tamaño y presentan la tendencia a elevarse hacia la superficie libre del líquido. Al cocinar no se dice que el agua hierve hasta que las burbujas suben hasta la parte superior. La ebullición es un fenómeno complicado debido al gran número de variables que intervienen en el proceso y lospatrones complejos del movimiento del fluido causados por la formación y el crecimiento de las burbujas. Como una forma de transferencia de calor por convección, el flujo de calor en la ebullición, de una superficie sólida hacia el fluido, se expresa con base en la ley de Newton del enfriamiento como



en donde ∆Texceso = Ts – Tsat se llama temperatura en exceso, la cual representa el excesode la temperatura superficial por encima de la de saturación del fluido.
La ebullición se clasifica como ebullición en estanque o ebullición en flujo, dependiendo de la presencia de movimiento masivo del fluido (figura 10-3). Se dice que la ebullición es en estanque cuando no se tiene flujo masivo del fluido, y que es en flujo (o ebullición en convección forzada) en presencia de ese flujo. En laebullición en estanque el fluido se encuentra en reposo y cualquier movimiento en él se debe a corrientes de convección natural y al movimiento de las burbujas bajo la influencia de la flotación. La ebullición del agua en una cacerola colocada sobre una estufa es un ejemplo de ebullición en estanque. También se puede lograr este tipo de ebullición de un fluido al colocar un serpentín decalentamiento en su seno. En la ebullición en flujo el fluido se fuerza a moverse en un tubo caliente o sobre una superficie por medios externos, como una bomba. Por lo tanto, la ebullición.



Condensación
La condensación es el proceso por el cual el agua cambia de fase, de vapor o gas a estado líquido. La condensación es responsable de la formación de las nubes. Algunos ejemplos comunes de la...