Psicrometria Udo
Páginas: 26 (6342 palabras)
Publicado: 21 de noviembre de 2012
1. INTRODUCCION
Los procesos de variaciones de temperaturas afectan en diferentes ámbitos de la vida, teniendo gran importancia en el ámbito industrial.
La transferencia de calor y masa es una ciencia básica que se encarga del estudio de la rapidez de transferencia de energía, considerando tres modos de transferencia de calor como son: conducción, convección y radiación.
La conducciónse da mediante la transferencia de energía entre moléculas adyacentes, y tiene lugar siempre que exista un gradiente de temperatura. Además de este gradiente de presión la rapidez o razón de la conducción a través de un medio depende de la configuración geométrica de éste, su espesor y el material de que esté hecho.
La convección es el modo de transferencia de energía entre una superficiesolida y el líquido o gas adyacentes que están en movimiento y comprende los efectos combinados de la conducción y el movimiento de fluidos. [1]
Existen dos tipos de transporte de energía por convección según cual sea la fuerza impulsora que la genere:
Convección Forzada: el movimiento del fluido es generado por fuerzas impulsoras externas. Por ejemplo: aplicación de gradientes de presión conuna bomba, un soplador, etc.
Convección Natural: el movimiento del fluido es generado por variaciones de densidad. Estas a su vez pueden ser producidas por la existencia de gradientes de temperatura o de concentración en el seno del fluido. [2]
Y la radiación es la energía emitida por la materia en forma de ondas electromagnéticas (o fotones) como resultado de los cambios en las configuracioneselectrónicas de los átomos o moléculas. A diferencia de la conducción y convección, la transferencia de calor por radiación no requiere la presencia de un medio interventor. [1]
La convección forzada se puede clasificar en externa e interna para fines de la práctica se tocara más a fondo acerca de la convección forzada que existe en tuberías internas y esta se da cuando el flujo por un tubo oducto está limitado por completo por superficies sólidas, como es el caso del banco de prueba que trabaja con aire se garantiza que el fluido se encuentra ocupando todo el sistema.
La transferencia de calor por convección depende de las propiedades del fluido, de la superficie en contacto con el fluido y del tipo de flujo. Entre las propiedades del fluido se encuentran: la viscosidad dinámica,la conductividad térmica y la densidad. [3]
Para análisis de la convección es práctica común quitar las dimensiones a las expresiones físico-matemáticas que modelan el mecanismo y agrupar las variables, dando lugar a los números adimensionales. En convección se emplean los siguientes números adimensionales:
NÚMERO DE NUSSELT (Nu). Representa la relación que existe entre el calor transferidopor convección a través del fluido y el que se transferiría si sólo existiese conducción.
Ec.1
En general: Nu=hLck donde Lc es la longitud característica.
-- Para un tubo circular:Nu= hDk donde D es el diámetro interior del tubo.
- Para un tubo no circular Nu=h Dhidk
Donde: Dhid es el diámetro hidráulico = (4 Ac ) / p ;
Ac: área de la seccióntransversal del tubo;
p: perímetro de la sección transversal
Cuanto mayor es el número de Nusselt más eficaz es la convección. Cuando el número de Nusselt de Nu = 1, para una capa de fluido, representa transferencia de calor a través de ésta por conducción pura y el número de Nusselt se emplea tanto en convección forzada como natural.
NÚMERO DE PRANDTL (Pr). Representa larelación que existe entre la difusividad molecular de la cantidad de movimiento y la difusividad molecular del calor o entre el espesor de la capa límite de velocidad y la capa límite térmica.
Ec.2
El número de Prandtl va desde menos de 0.01 para los metales líquidos hasta más de 100.000 para los aceites pesados. El Pr es del orden de 10 para el agua. Los valores del número de Prandtl para los...
Los procesos de variaciones de temperaturas afectan en diferentes ámbitos de la vida, teniendo gran importancia en el ámbito industrial.
La transferencia de calor y masa es una ciencia básica que se encarga del estudio de la rapidez de transferencia de energía, considerando tres modos de transferencia de calor como son: conducción, convección y radiación.
La conducciónse da mediante la transferencia de energía entre moléculas adyacentes, y tiene lugar siempre que exista un gradiente de temperatura. Además de este gradiente de presión la rapidez o razón de la conducción a través de un medio depende de la configuración geométrica de éste, su espesor y el material de que esté hecho.
La convección es el modo de transferencia de energía entre una superficiesolida y el líquido o gas adyacentes que están en movimiento y comprende los efectos combinados de la conducción y el movimiento de fluidos. [1]
Existen dos tipos de transporte de energía por convección según cual sea la fuerza impulsora que la genere:
Convección Forzada: el movimiento del fluido es generado por fuerzas impulsoras externas. Por ejemplo: aplicación de gradientes de presión conuna bomba, un soplador, etc.
Convección Natural: el movimiento del fluido es generado por variaciones de densidad. Estas a su vez pueden ser producidas por la existencia de gradientes de temperatura o de concentración en el seno del fluido. [2]
Y la radiación es la energía emitida por la materia en forma de ondas electromagnéticas (o fotones) como resultado de los cambios en las configuracioneselectrónicas de los átomos o moléculas. A diferencia de la conducción y convección, la transferencia de calor por radiación no requiere la presencia de un medio interventor. [1]
La convección forzada se puede clasificar en externa e interna para fines de la práctica se tocara más a fondo acerca de la convección forzada que existe en tuberías internas y esta se da cuando el flujo por un tubo oducto está limitado por completo por superficies sólidas, como es el caso del banco de prueba que trabaja con aire se garantiza que el fluido se encuentra ocupando todo el sistema.
La transferencia de calor por convección depende de las propiedades del fluido, de la superficie en contacto con el fluido y del tipo de flujo. Entre las propiedades del fluido se encuentran: la viscosidad dinámica,la conductividad térmica y la densidad. [3]
Para análisis de la convección es práctica común quitar las dimensiones a las expresiones físico-matemáticas que modelan el mecanismo y agrupar las variables, dando lugar a los números adimensionales. En convección se emplean los siguientes números adimensionales:
NÚMERO DE NUSSELT (Nu). Representa la relación que existe entre el calor transferidopor convección a través del fluido y el que se transferiría si sólo existiese conducción.
Ec.1
En general: Nu=hLck donde Lc es la longitud característica.
-- Para un tubo circular:Nu= hDk donde D es el diámetro interior del tubo.
- Para un tubo no circular Nu=h Dhidk
Donde: Dhid es el diámetro hidráulico = (4 Ac ) / p ;
Ac: área de la seccióntransversal del tubo;
p: perímetro de la sección transversal
Cuanto mayor es el número de Nusselt más eficaz es la convección. Cuando el número de Nusselt de Nu = 1, para una capa de fluido, representa transferencia de calor a través de ésta por conducción pura y el número de Nusselt se emplea tanto en convección forzada como natural.
NÚMERO DE PRANDTL (Pr). Representa larelación que existe entre la difusividad molecular de la cantidad de movimiento y la difusividad molecular del calor o entre el espesor de la capa límite de velocidad y la capa límite térmica.
Ec.2
El número de Prandtl va desde menos de 0.01 para los metales líquidos hasta más de 100.000 para los aceites pesados. El Pr es del orden de 10 para el agua. Los valores del número de Prandtl para los...
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