LAB 1 FIP


UNIVERSIDAD DE TALCA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL INDUSTRIAL




FUNDAMENTOS DE LA INGENIERÍA DE PROCESOS


LABORATORIO N° 1: INTERCAMBIADOR DE CALOR GUNT



AUTORES:
Nelson Escobar Lupayante
Juan Fuenzalida Deutelmoser
Oscar Salinas Fernández
Daniela Valenzuela Reyes
Pablo Valladares Silva



PROFESOR: Gonzalo García García
SECCIÓN B – GRUPO 2


CURICÓ – CHILE
JULIO DE2014


Índice

Contenido Página

1. Resumen………………………………………………………………………………….…3
2. Objetivos del laboratorio…………………………………………………………………....4
3. Planteamiento:
3.1. Descripción de la modelación matemática básica………………………………...5
3.2. Descripción física de los equipos y método experimental………………………..8
3.3. Datos extraídos y calculados…………………………………………………….12
3.4. Croquisexplicativos……………………………………………………………..16
4. Discusión y análisis………………………………………………………………………..19
5. Conclusión………………………………………………………………………………....20
6. Bibliografía………………………………………………………………………………...21
7. Anexo N°1
8. Anexo N°2


























1. Resumen

Ley de Conservación de la Energía:
“La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma.”

Es así como la Primera Ley de la Termodinámica,asentada sobre los cimientos del principio de conservación de la energía, establece que una variación en la energía interna en un sistema se manifestaría en una variación en la energía externa al sistema. Representado en una ecuación, sería de la siguiente manera:


Si el sistema experimenta un cambio de energía, los alrededores deben experimentar un cambio de energía de la misma magnitud pero de signoopuesto.
Por medio de estudio de las variaciones de temperatura que experimentan los flujos de agua fría y agua caliente que participan en el mini-proceso de un intercambiador de calor G.U.N.T., un equipo mecánico construido para transferir calor entre dos fluidos a diferentes temperaturas separados por una pared metálica, se pretende verificar el Primer Principio de la Termodinámica.

Aplicandoesto a la termodinámica y teniendo en cuenta el criterio de signos, se tiene que:

Donde es la variación de la energía del sistema, es el calor intercambiado por el sistema a través de unas paredes bien definidas y es el trabajo intercambiado por el sistema a sus alrededores.

Los flujos de agua son dispuestos de dos maneras distintas, paralela (ambos fluidos recorren el circuito tubular en elmisma dirección) y corriente contraria (ambos fluidos recorren el circuito tubular en distintas direcciones) respectivamente, con el fin de analizar si la configuración del sistema influye en los resultados obtenidos en ambos procesos.



2. Objetivos del laboratorio

Comprender y verificar experimentalmente los principios de la primera ley de la termodinámica y el balance de energía aplicado a latransferencia de calor en un intercambiador de calor de tubos concéntricos.

Comprender el comportamiento de las temperaturas, respecto al tiempo, de los fluidos involucrados para una operación de transferencia de calor, considerando disposición de flujos en contracorriente y flujo paralelo.

Conocer y comprender el funcionamiento físico de un intercambiador de calor tipo tubos concéntricos.Aplicar y utilizar los conceptos y herramientas adquiridas en el módulo de Fundamentos de Ingeniería de Procesos.

Obtener resultados tangibles en función de los datos medidos y obtener conclusiones respecto al funcionamiento del intercambiador de calor en base a estos resultados.












3. Planteamiento
En este apartado se describirá la modelación matemática del intercambiador de calor, sehará una descripción física de los equipos y método experimental, se adjuntaran los datos extraídos y calculados y finalmente unos croquis explicativos.

3.1. Descripción de la modelación matemática básica
Mediante el uso de fórmulas tales como la de la densidad de un fluido, flujo volumétrico, flujo másico y calor especifico, se logra realizar el cálculo respectivo del principio de conservación...