conveccion forzada

UNIVERSIDAD DE ORIENTE
NÚCLEO DE ANZOATEGUI
ESCUELA DE INGENIERIA Y CS. APLICADAS
DEPARTAMENTO DE MECÁNICA
LABORATORIO DE INGENIERIA MECÁNICA III.











CONVECCION FORZADA







Revisado por: Realizado por:
Prof.: Johnny MartínezOrtega Jaime CI: 19.775.451 Sección: 03 Gillbert Rivero C.I. 16.558.300






Barcelona, febrero de 2012
RESUMEN

Los procesos en la cual la energía térmica de un cuerpo se desplaza desde un sólido hasta un fluido son llamados convección y en los casos donde el coeficiente convectivodel fluido en movimiento es muy alto (mayor de 15 W/m2xºc) se habla de convección forzada; también existen otros procesos en la transferencia de calor como la conducción y la radiación. Para esta práctica solo se analizaron los procesos de convección y conducción y este objetivo se logró mediante un banco de pruebas en el cual se hace circular aire a través de una tubería en la que esta insertauna resistencia, que genera calor, esta tubería posee diferentes aislantes térmicos y instrumentos medidores de temperatura (termopares) en distintas secciones del mismo, además fue necesario conocer parámetros como los números de Nusselt, Stanton, Prandtl y la relación existente entre el Reynolds y el coeficiente de fricción. Todos estos dispositivos nos sirvieron para la determinación de losparámetros para luego elaborar análisis y conclusiones acerca del comportamiento del flujo de fluido en el proceso de convección.

































INTRODUCCIÓN
El estudio y análisis del modo de transferencia de calor entre una superficie solida y el liquido o gas adyacente que se encuentran en movimiento, comprende los efectos combinados de laconducción y el movimiento de fluidos, dicho estudio en general es más complejo que en el caso de otros tipos de transferencia de calor, como la conducción, debido a que para la convección se debe satisfacer tanto la conservación de masa y como la conservación de la energía.
La convección forzada se obtiene al someter un fluido a un gradiente de presiones, con lo que se forza su movimiento debidoa las leyes de la mecánica de fluidos ocurriendo de un medio sólido a uno líquido o gaseoso, o viceversa. La dirección del flujo de calor se encuentra determinada por la diferencia de temperatura, el calor se dirige del punto de mayor temperatura al de menor temperatura. En el flujo interno el fluido está confinado por completo por las superficies interiores del tubo y por consiguiente se tiene unlímite sobre cuanto puede crecer la capa limite. La mayor parte de los fluidos en especial los líquidos se transportan en tubos circulares, debido a que los tubos con sección transversal circular pueden soportar grandes diferencias de presión entre el interior y el exterior sin sufrir distorsión, tubos no circulares suelen usarse en aplicaciones tales como sistemas de calefacción y enfriamientodonde la diferencia de presión es relativamente pequeña.
El flujo de fluidos por tuberías o ductos es de uso común, la mayoría de los aparatos industriales de calentamiento o enfriamiento, como intercambiadores de calor o condensadores, entre otros, incluyen en su diseño la transferencia de calor por convección forzada. En este tipo de aplicaciones en su gran mayoría el fluido se forza a fluirpor medio de un ventilador o una bomba a través de un tubo que es suficientemente largo como para realizar la transferencia de calor deseada, teniendo en cuenta el factor de fricción y el coeficiente de convección ya que estos están relacionados en forma directa con la caída de presión y la velocidad de la transferencia de calor respectivamente, utilizados a su vez para determinar la necesidad...