Informe Tecnico Transferencia De Calor

.. | UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILEFACULTAD DE INGENIERIADEPARTAMENTO DE INGENIERIA QUIMICA | |

INFORME Nº 1

5,3

“DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE CALOR TEORICA Y EXPERIMENTALMENTE EN CONVENCCIÓN
FORZADA Y NATURAL”

CURSO | : | TRANSFERENCIA DE CALOR |
INTEGRANTES | : | FRANCISCO ARAYAALFREDO GONZÁLEZSARA PINTO |
PROFESOR | : | ALEJANDRO REYES |
AYUDANTE |: | JOSÉ LOYOLA |
FECHA EXPERIENCIA | : | 26 DE ABRIL DE 2012 |
FECHA ENTREGA | : | 10 DE MAYO DE 2012 |

RESUMEN

El día 26 de Abril del 2012, en el Laboratorio de Fenómenos de transporte, ubicado en el Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Santiago de Chile , se realizó el siguiente experimento: “Determinación del coeficiente de transferencia de calor teórica yexperimentalmente en convección forzada y natural”. Este experimento se llevó a cabo en la Unidad de servicio de transferencia de calor, modelo HT10X y el ventilador Brook Crompton, modelo S-12. Para el caso de convección natural, solo se usó la unidad de servicio de transferencia de calor, ocupando 3 voltajes distintos (9,10 y 11 [V]) y se calculó experimentalmente el valor del coeficiente detransferencia de calor el cual es cercano a 18,6[W/m2·K]. Se ocuparon 2 correlaciones sacadas de bibliografías (Nusselt y Churchill & Chu) para calcular teóricamente el coeficiente de calor y luego compararlo con el valor experimental siendo sus errores relativos entre el 24 y 30%. Se atribuyen causas de error a la baja rigurosidad con que se determinó el tiempo de estado estacionario, al apoyarse enel mesón y que posiblemente fallas que tenga el equipo, pues los valores como el voltaje, que deberían haberse mantenido constantes a lo largo de las mediciones, presentaron variaciones.
Para el caso de convección forzada se encendió un ventilador, haciendo que la velocidad del fluido (aire en esta experiencia) fuera de 1,5; 3,5 y 6,0 . Fijadas estas velocidades y con los valores de voltaje antesmencionado, se determinaron los valores experimentales para cada voltaje y velocidad los cuales se encuentran entre 56 y 122[W/m2·K] Luego se determinó el calor mediante otras 2 correlaciones sacadas de bibliografía (Hilpert y Churchill). Comparando los valores, se determinaron errores relativos alrededor del 30%. Las causas de error son básicamente las mismas antes mencionadas, pues elprocedimiento experimental es prácticamente el mismo.

INDICE

1. OBJETIVOS 1
2. MARCO TEÓRICO 2
3. EQUIPOS Y ACCESORIOS 14
4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 15
5. DATOS 16
6. RESULTADOS 18
7. DISCUSIONES DE RESULTADOS 22
8. CONCLUSIONES 25
9. RECOMENDACIONES 27
10. NOMENCLATURA 28
11. BIBLIOGRAFÍA 30
APÉNDICE A
APÉNDICE B
APÉNDICE C
APÉNDICE D

1. OBJETIVOS1.1 Convección natural
1.2.1 Determinar experimentalmente el coeficiente de transferencia de calor para convección natural, en un cilindro calentado en posición horizontal, usando una potencia eléctrica suministrando 9,0 – 10,0 y 11,0 [V]
1.2.2 Comparar el valor del coeficiente de transferencia de calor con bibliografía especializada
1.2.3 Comparar el calortotal teórico, usando correlaciones para el coeficiente de transferencia de calor, con el calor total de entrada para convección natural.
1.2.4 Comparar el calor calculado debido a la convección y radiación.
1.2 Convección forzada
1.3.5 Determinar experimentalmente el coeficiente de transferencia de calor para convección forzada del mismo cilindro usado para convecciónnatural, cuya velocidad es perpendicular al eje del cilindro, usando como velocidades del ventilador 1,5 – 3,5 y 6,0 [m/s] y una potencia eléctrica suministrando 9,0 – 10,0 y 11,0 [V]

1.3.6 Comparar los resultados obtenidos en el punto anterior con la literatura.
1.3.7 Comparar el calor total teórico, usando correlaciones para el coeficiente de transferencia de calor, con...