Calor

Es completamente desarrollado el flujo

Resistencia de contacto
Coordenadas cilíndricas
Coordenadas esféricas
408 Incropera Third edition Cylinder in cross flow Flujo externo en cilindros (Biodigestor pérdidas de calor)
401 Incropera Third edition Methodology for a convection calculation (General)
439 Incropera Thrid edition Resumen fórmulas convección flujo externo
412 Incropera Thirdedition Tablas 7.2 Coeficientes C y m para Nusselt en cilindros
415 Incropera Third edition Buen ejercicio de cilindros con flujo externo
551 Incropera Third edition Cilindros en convección libre

Se considera flujo incompresible
Flujo hidrodinámicamente desarrollado
Estado estacionario

Para el flujo interno el flujo externo tiene una temperatura constante (45 °C agua)
482 Incropera Thirdedition Constant Suface Heat Flux

¿Flujo de calor constante e uniforme, laminar, hidrodinámico y de calor totalmente desarrollados,? Con esto Nusselt se hace constante. 491
¿ Temperatura superficial constante del tubo, laminar, hidrodinámico y de calor totalmente desarrollados,? Con esto Nusselt se hace constante. 491

Desarrollo térmico y de velocidad al mismo tiempo 495 Sieder and Tate495 Convección de flujo turbulento en tuberías

496 Dittus-Boelter Nusselt

http://m4-fim.blogspot.mx/2011/08/solucionario-de-transferencia-de-calor.html
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Página 28 Coeficiente global de transferencia de calor. Necesita estar en coordenadas cilíndricas
Incropera 97 Resistencias térmicas en coordenadas cilíndricas

Rtot=1UA

U=1RtotACoeficiente global de transferencia de calor (Tubería y bioreactor sin tapa sin aislante)

Área del cilindro

Ai=π2riL

RTot=12πkRLlnreri+1hAmb2πreL

UCilindro i=1rikRlnreri+rire1hAmb

Coeficiente global de transferencia de calor (Tapa bioreactor sin aislante)

Área de la tapa

Ai=2πri2

RTot=12πkR1ri-1re+1hAmb2πre2

UTapa i=11kRri-ri2re+ri2hAmbre2

Coeficiente global detransferencia de calor (Bioreactor sin tapa con aislante)

Área del cilindro

Ai=π2riL

RTot=12πkRLlnreri+12πkALlnrare+1hAmb2πraL

UCilindro i=1rikRlnreri+rikAlnrare+rira1hAmb

Coeficiente global de transferencia de calor (Tapa bioreactor con aislante)

Área de la tapa

Ai=2πri2

RTot=12πkR1ri-1re+12πkA1re-1ra+1hAmb2πra2

UTapa i=11kRri-ri2re+1kAri2re-ri2ra+ri2hAmbra2

Determinar queNusselt y Reynolds usar (Turbulento o laminar, desarrollado o a desarrollar, interno en tuberías o externo)
Obtener los coeficientes de convección
Obtener el área de transmisión
Y la transferencia de calor

Temperatura compuesto
Temperatura externa
Temperatura del agua intercambiador

CONSIDERACIONES
Convección libre afuera del biodigestor
->Coeficente de convección exterior (aire)Flujo completamente térmica e hidráulicamente desarrollado en la tubería
Para saber si es laminar o turbulento y saber que ecuación usar para Nusselt necesito saber el Reynolds con ayuda de la velocidad del agua en el serpentín, y su diámetro.
Calcular coeficiente de convección del agua y del compuesto (interno y externo)

Fondo del biodigestor es plano y su tapa geométrica h= 3.10 y D=3.10mPRIMERO HAY QUE HACER UN BALANCE DE ENERGÍA

Q=mCp∆T

qx''=qxA

Fourier
qx=kA∆TL

Convección
q=hA(T∞-Ts)

Ley del enfriamiento de Newton
q=UA∆T

Número de Prandtl
Pr=υα

Densidad del aire según temperatura y asnm

http://www.vriventilacion.com/industrial/pdf/cps_cpt_corel/FACTORES.pdf

Densidad del agua según temperaturahttp://www.vaxasoftware.com/doc_edu/qui/denh2o.pdf

Conductividad térmica del metano

http://www.messer.es/Productos_y_suministro/Gases/fichas_gases/FT_Metano_puro.pdf

* Para la transferencia de calor del biodigestor hacia el ambiente con y sin aislante (cilindro)
Cilindro
Número de Grashof GrL=gβTs-T∞L3υ2 Donde β es el coeficiente de expansión térmico

Número de Raleigh RaD=gβTs-T∞D3υα Donde α es la difusividad térmica...