coeficiente total de transferencia de calor

UNIDAD 3 COEFICIENTE GLOBAL DE TRANSFERENCIA DE CALOR
Coeficiente global de transferencia de calor. Radio crítico.

 
- En el caso de paredes bañadas por fluidos, tanto compuestas comosencillas, en muchas ocasionas interesa obtener la velocidad de transferencia de calor ( Q-punto ) en función de un área y de las temperaturas superior e inferior ( sin tener en cuenta las temperaturasintermedias ) siguiendo el modelo de la Ley de enfriamiento de Newton:
Q-punto = U * A * ( Ts - Ti )

- U: coeficiente global de transferencia de calor

- U * A = 1 / Rthtotal => U = 1/ ( A * Rthtotal ); Rthtotal: resistencia térmica total


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- Ejemplo. Pared cilíndrica simple bañada por fluidos a diferente temperatura
 



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-- Según la analogía termoeléctrica Q-punto = ( Ti -To ) / Rthtotal ; Q-punto = U * A * ( Ti - To ) => U * A = 1 / Rthtotal => 1 / ( U * A ) = Rthtotal



- El coeficiente global de transferencia, U, depende de la superficie que se considere,interior ( A1 ) o exterior ( A2 ) .

- Si A = A1 = 2 pr1 L =>

- Si A = A2 = 2 pr2 L =>

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RADIO CRÍTICO. RELACIÓN CRÍTICA DE AISLAMIENTO

 
- Al incrementar el grosor del aislamientotérmico de una pared plana siempre disminuye la transferencia de calor. Cuanto más grueso sea el aislante más baja será la velocidad de transferencia de calor. Esto es así debido a que el área de lasuperficie de intercambio de calor pared-fluido no varía.
- No ocurre lo mismo con las paredes cilíndricas o esféricas. En este caso, la resistencia total, y por tanto la potencia térmica, varía con elvalor del radio exterior del aislamiento. Dicha variación responde a la curva de la figura:


 
 

 
- Esto es debido a que el aislamiento adicional incrementa la resistencia a la conducción peroal mismo tiempo disminuye la resistencia a la convección debido al aumento del área exterior.

 
 

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- Para calcular el radio crítico se parte de la expresión de transferencia de...