Mecanismos de transferencia de calor combinados

REPÚBLICA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
“ ANTONIO JOSÉ DE SUCRE “
VICE-RECTORADO BARQUISIMETO












INFORME PRÁCTICA Nº 7.

MECANISMOS COMBINADOS DE
TRANSFERENCIA DE CALOR.








Integrantes:
Daniela López.
Juan Hernández.
Lino Reyes.
Sección: 03


Barquisimeto, noviembre del 2002.
Sumario

Entre los principales objetivos logrados al realizar estaexperiencia se encuentran: el cálculo del calor total que fluye por cada tubería y de las resistencias implicadas en dicho proceso, la determinación de los coeficientes de convección, radiación y conducción debidos a cada uno de estos fenómenos respectivos, y el estudio del cuerpo negro como referencia ideal para comparar la emisividad de un cuerpo común.

La principal variable involucrada en las tresactividades llevadas a cabo fue la temperatura, protagonista fundamental con la cual se calcularon todos los datos relacionados a este estudio. Se realizaron mediciones de la temperatura del vapor de agua a la entrada y salida de cada tubo, así como también en las superficies externas de los mismos y de cada aislante con ayuda de las termocuplas.

Finalmente, es necesario resaltar que el banco detubos no se encontraba en el mejor estado de funcionamiento ( dos termómetros dañados, válvulas que no abrían o cerraban correctamente, fugas de vapor en puntos clave de la instalación, etc.) lo cual posiblemente originó la obtención de datos algo errados que, de cualquier manera, forman parte de todo análisis experimental.
Datos Experimentales y Resultados

a) Datos experimentales. Presión aprox.a 44 psi.

Tabla Nº 1: Temperatura en los tubos.

Tubo Nº
Temperatura (ºF)

Tv
T’v
Text
Taisl
1
280
Dañada
240
220
2
280
275
87
225
3
260,6
Dañada
230
----------------
4
275
265
150
----------------
Temperatura Amb. (ºC)
84,2


Tabla Nº 2: Velocidad de enfriamiento en superficies del mismo acabado.

Tiempo (min)
Temp. Tubo Nº 3 (ºF)
Temp. Tubo Nº 4 (ºF)
1
231,8
240
2
226,4
225
3
224,6
220
4
221215
5
215,6
213
6
212
212
7
206,6
210
8
203
209
9
198,5
206
10
194,9
205
11
190,4
200
12
186,8
197
13
184,1
195
14
180,5
191
15
176,9
188
16
170,6
181
17
166,1
175
18
160,7
160
19
154,4
156
20
148,1
150
21
141,8
144
22
135,5
139

Tabla Nº 3: Temperaturas de entrada para la emisividad.

Tubo Nº
Temperatura

Interna (ºF)
Externa (ºF)
3
260,6
195
4
258
135

b) Resultados.

Tubo Nº 1: datossolicitados.

Calor por radiación (BTU/h)
Calor por convección (BTU/h)
Calor total (BTU/h)
hvapor (Btu/hr.pie2ºF)
haire (Btu/hr.pie2ºF)
hrad (Btu/hr.pie2ºR)
954,84
279,44
1234,28
0,56
0,76
5,1.10-2

R1Conv (h.ºF/BTU)
R2Cond (h.ºF/BTU)
R3Cond (h.ºF/BTU)
R4Conv (h.ºF/BTU)
Resistencia total (h.ºF/BTU)
Emisividad 
0,9434
0,0003865
0,05064
0,5357
1,5301265
0,985

Tubo Nº 2: datosvarios obtenidos.

Calor por radiación (BTU/h)
Calor por convección (BTU/h)
Calor total (BTU/h)
hvapor (Btu/hr.pie2ºF)
haire (Btu/hr.pie2ºF)
hrad (Btu/hr.pie2ºR)
44,44
5,06
49,5
0,827
0,766
1,8.10-6


R1Conv (h.ºF/BTU)
R2Cond (h.ºF/BTU)
R3Cond (h.ºF/BTU)
R4Conv (h.ºF/BTU)
Resistencia total (h.ºF/BTU)
Emisividad 
0,6400
0,0003865
1,6613
0,2879
2,5895865
0,123

Tubo Nº3: no posee aislantes (cuerpo negro).

Calor por radiación (BTU/h)
Calor por convección (BTU/h)
Calor total (BTU/h)
hvapor (Btu/hr.pie2ºF)
haire (Btu/hr.pie2ºF)
hrad (Btu/hr.pie2ºR)
898,67
264,95
1163,62
0,52
0,77
4,4.10-2


R1Conv (h.ºF/BTU)
R2Cond (h.ºF/BTU)
R3Conv (h.ºF/BTU)
Resistencia total (h.ºF/BTU)
Emisividad 
1,0179
0,0003865
0,5714
1,5896865
0,982

Tubo Nº4: no posee aislantes.

Calor por radiación (BTU/h)
Calor por convección (BTU/h)
Calor total (BTU/h)
hvapor (Btu/hr.pie2ºF)
haire (Btu/hr.pie2ºF)
hrad (Btu/hr.pie2ºR)
503,53
98,45
601,98
0,396
0,634
7,7.10-3


R1Conv (h.ºF/BTU)
R2Cond (h.ºF/BTU)
R3Conv (h.ºF/BTU)
Resistencia total (h.ºF/BTU)
Emisividad 
1,3369
0,0003865
0,6954
2,0326895
0,901
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