Perfiles De Temperatura
Páginas: 7 (1644 palabras)
Publicado: 30 de septiembre de 2012
INGENIERÍA QUÍMICA
LABORATORIO INTEGRAL I
PRÁCTICA Nº 8
“DETERMINACION DE PERFILES DE TEMPERATURA”
1. INTRODUCCIÓN
El análisis de la transferencia de calor por convección es muy importante ya que existen diversos sistemas en ingeniería en los cuales está involucrado el transporte de energía para retirar o transferir calor, los cuales necesitan del conocimiento de cómo se llevaa cabo dicho fenómeno con el propósito de diseñar equipos eficientes o bien mejorar los que están en funcionamiento.
Las aplicaciones en la ingeniería son múltiples y variadas, por ejemplo, en la refrigeración, en calentadores de agua domésticos, en la combustión, entre otros.
En algunos de ellos es indispensable el uso de equipos para movilizar el fluido (convección forzada), tambiénaquellos en los cuales no se requiere de fuerzas externas para moverlo (convección natural).
Un perfil de temperatura es un modelo matemático el cual representa la distribución de flujo en un cuerpo o sistema dado. La conductividad calorífica k es una propiedad que interviene en la mayor parte de los problemas de transmisión de calor. Su importancia en el transporte de energía es análoga a la de laviscosidad en el transporte de cantidad de movimiento
2.1 Objetivo General
Analizar y obtener experimentalmente el perfil de temperatura a través de una tubería de vidrio.
2.2 Hipótesis
El experimento planteado nos permite obtener un perfil de temperatura
2.3 Fundamento teóricos
La energía calorífica puede entrar o salir del sistema por el mecanismo de conducción decalor. También puede entrar o salir energía calorífica debido al movimiento global del fluido este tipo de transporte se denomina transporte convectivo, y la energía que entra y sale por este medio se llama generalmente entrada o salida de calor sensible.
Este procedimiento conduce finalmente a una ecuación diferencial para la distribución de temperatura. En general, el procedimiento a seguirpara plantear y resolver problemas se muestra a continuación, este método es usando las ecuaciones de movimiento y ecuaciones de energía para simplificar algunos pasos.
1) Se escribe un balance de cantidad de energía
velocidad de entrada de energíacalorífica-velocidad desalida de energíacalorífica+velocidada deproducción de energiacalorífica =0
2) Buscar el perfil de velocidad,encontrando una ecuación de movimiento apropiado (coordenadas) suponiendo que la velocidad se da en un solo sentido.
3) Buscar el perfil de temperatura, encontrando una ecuación de energía apropiada (coordenadas) suponiendo que la transferencia de calor se da en un solo sentido.
4) Resolver ambas ecuaciones, la ecuación de energía estará dada en función de la ecuación demovimiento, así que al encontrar la ecuación de movimiento sustituir en la de energía.
5) Aplicar condiciones limite en cada una de las ecuaciones para eliminar términos y solo obtener lo que nos interesa.
6) Encontrar el perfil de temperatura
La mayor parte de las condiciones límite utilizadas son:
a) La temperatura de la superficie puede ser conocida T=To
b) La densidadde flujo de calor en la superficie puede estar determinado por un gradiente de temperatura.
c) En la Interfase sólido – fluido: La densidad de flujo puede relacionarse con la diferencia entre la temperatura de la interfase y la temperatura del fluido q=h (T-Tflui), a esta relación se le conoce como “Ley de enfriamiento de Newton” y h es el coeficiente de transmisión de calor.
d) Interfasesólido-sólido puede estar determinadas la continuidad de la temperatura y la densidad de flujo.
2.4.1 Modelo matemático
El perfil de temperatura es un modelo matemático que representa la distribución de flujo en un cuerpo o sistema.
velocidad de entrada de energíacalorífica-velocidad desalida de energíacalorífica+velocidada deproducción de energiacalorífica =0
Conducción de...
LABORATORIO INTEGRAL I
PRÁCTICA Nº 8
“DETERMINACION DE PERFILES DE TEMPERATURA”
1. INTRODUCCIÓN
El análisis de la transferencia de calor por convección es muy importante ya que existen diversos sistemas en ingeniería en los cuales está involucrado el transporte de energía para retirar o transferir calor, los cuales necesitan del conocimiento de cómo se llevaa cabo dicho fenómeno con el propósito de diseñar equipos eficientes o bien mejorar los que están en funcionamiento.
Las aplicaciones en la ingeniería son múltiples y variadas, por ejemplo, en la refrigeración, en calentadores de agua domésticos, en la combustión, entre otros.
En algunos de ellos es indispensable el uso de equipos para movilizar el fluido (convección forzada), tambiénaquellos en los cuales no se requiere de fuerzas externas para moverlo (convección natural).
Un perfil de temperatura es un modelo matemático el cual representa la distribución de flujo en un cuerpo o sistema dado. La conductividad calorífica k es una propiedad que interviene en la mayor parte de los problemas de transmisión de calor. Su importancia en el transporte de energía es análoga a la de laviscosidad en el transporte de cantidad de movimiento
2.1 Objetivo General
Analizar y obtener experimentalmente el perfil de temperatura a través de una tubería de vidrio.
2.2 Hipótesis
El experimento planteado nos permite obtener un perfil de temperatura
2.3 Fundamento teóricos
La energía calorífica puede entrar o salir del sistema por el mecanismo de conducción decalor. También puede entrar o salir energía calorífica debido al movimiento global del fluido este tipo de transporte se denomina transporte convectivo, y la energía que entra y sale por este medio se llama generalmente entrada o salida de calor sensible.
Este procedimiento conduce finalmente a una ecuación diferencial para la distribución de temperatura. En general, el procedimiento a seguirpara plantear y resolver problemas se muestra a continuación, este método es usando las ecuaciones de movimiento y ecuaciones de energía para simplificar algunos pasos.
1) Se escribe un balance de cantidad de energía
velocidad de entrada de energíacalorífica-velocidad desalida de energíacalorífica+velocidada deproducción de energiacalorífica =0
2) Buscar el perfil de velocidad,encontrando una ecuación de movimiento apropiado (coordenadas) suponiendo que la velocidad se da en un solo sentido.
3) Buscar el perfil de temperatura, encontrando una ecuación de energía apropiada (coordenadas) suponiendo que la transferencia de calor se da en un solo sentido.
4) Resolver ambas ecuaciones, la ecuación de energía estará dada en función de la ecuación demovimiento, así que al encontrar la ecuación de movimiento sustituir en la de energía.
5) Aplicar condiciones limite en cada una de las ecuaciones para eliminar términos y solo obtener lo que nos interesa.
6) Encontrar el perfil de temperatura
La mayor parte de las condiciones límite utilizadas son:
a) La temperatura de la superficie puede ser conocida T=To
b) La densidadde flujo de calor en la superficie puede estar determinado por un gradiente de temperatura.
c) En la Interfase sólido – fluido: La densidad de flujo puede relacionarse con la diferencia entre la temperatura de la interfase y la temperatura del fluido q=h (T-Tflui), a esta relación se le conoce como “Ley de enfriamiento de Newton” y h es el coeficiente de transmisión de calor.
d) Interfasesólido-sólido puede estar determinadas la continuidad de la temperatura y la densidad de flujo.
2.4.1 Modelo matemático
El perfil de temperatura es un modelo matemático que representa la distribución de flujo en un cuerpo o sistema.
velocidad de entrada de energíacalorífica-velocidad desalida de energíacalorífica+velocidada deproducción de energiacalorífica =0
Conducción de...
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