Lab 2 De Transferencia

LABORATORIO DE TRANSFERENCIA DE CALOR 1
Practica No 2. SISTEMAS TRANSITORIOS, ENFRIAMIENTO GLOBAL O DE RESISTENCIAS CONCENTRADAS.
FUNDACION UNIVERSIDAD DE AMERICA

Presentado por:
Natalia Alejandra Angarita Buitrago. Código 5101366
Lina Fernanda Rodríguez Abril. Código 5101391
Andrés Camilo González Castillo. Código 5101430
Juan Gabriel Vega Meza. Código 5101409

OBJETIVOS
*Analizar de manera cualitativa el fenómeno de enfriamiento en sistemas en los cuales se puede considerar que todo el sólido se enfría o calienta de manera simultánea.
* Determinar de manera experimental el coeficiente de convección para una placa plana, a partir del principio de régimen transitorio con resistencia interna despreciable.
* Determinar el coeficiente de convección para placas dediferente material para poder determinar que este coeficiente depende del material.

MARCO TEORICO

La convección es una de las tres formas de transferencia de calor (conducción, radiación y convección) y se caracteriza porque necesita de un fluido, bien sea aire o agua para producirse. Este fluido transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas. Existen tres tipos de convección:Convección natural, convección forzada y convección combinada.
La convección natural es en la cual un fluido es más caliente o mas frio y en contacto con una superficie solida, causa una circulación debido a las diferencias de densidades que resultan del gradiente de temperaturas en el fluido.
La convección forzada es el intercambio de energía entre una superficie solida y un fluido, por medio deuna bomba, un ventilador o cualquier otro medio mecánico.
El flujo local de calor se puede expresar mediante la ley de enfriamiento de Newton que se puede enunciar como: “El flujo de calor transmitido por convección entre una superficie y un fluido que este en contacto con ella, en dirección normal a la misma, para pequeñas diferencias de temperatura, es proporcional a dicha diferencia detemperaturas”.

Numero de Biot (Bi)
Es un número adimensional utilizado en cálculos de transmisión de calor en estado transitorio. Relaciona la transferencia de calor por conducción dentro de un cuerpo y la transferencia de calor por convección en la superficie de dicho cuerpo.

1. MATERIALES

* Lamina de zinc
Área: 5 x 6.3 Espesor: 1.1 mm
* Lamina de aluminio
Área: 4.9 x 6.2Espesor: 1.3 mm
* Lamina de galvanizado
Área: 5 x 8.3 Espesor: 0.4 mm
* Lamina de acero al carbono
Área: 8 x 8 Espesor: 1.0 mm
* Bases de madera
* Mufla
* Cronometro
* Termómetro infrarrojo

2. PROCEDIMIENTO
Se tomaban las cuatro láminas conductoras de calor, de diferentes dimensiones y espesor, estas se llevaban a la mufla en donde se calentaba hasta unatemperatura superior a 200 ° C.
Cuando alcanzaran una temperatura máxima, se sacaban de la mufla y se ponían en las bases de madera, sobre un gancho.
Una vez colocadas las laminas, Se tomaba un punto de referencia en éstas para tomar la temperatura superficial en intervalos de 20 segundos hasta que la temperatura se estabilizara.

DATOS OBTENIDOS
GALBANIZADO

ALUMINIO

ACERO

ZINCCALCULOS
Cp acero: 460 J/kg °C
Cp aluminio: 880 J/kg °C
Cp zinc: 383 J/kg °C
Cp galvanizado: 410 J/kg °C

Acero







Aluminio

Zinc

Galvanizado

| h (W/m2*ºC) |
PLACA (1)Acero | 13.661 |
PLACA (2)Aluminio | 29.89 |
PLACA (3)Zinc | 13.008 |
PLACA (4)Galvanizado | 13.925 |

ANALISIS DE RESULTADOS
Inicialmente esta práctica se realizó en gran parte de formacuantitativa; además de la determinación y evaluación de la práctica como sistema concentrado o no concentrado, dirección unidimensional de la transferencia de calor en la placa plana además de la disposición de un sistema transitorio para este proceso involucrando otros términos que conoceremos más adelante.
En la tabla Nº1 podemos observar las características físicas de las placas...