Enfriador De Liq

uidosUniversidad de Costa Rica.
Escuela de ingeniería mecánica.
Proyecto de Transferencia de Calor
IM-0305

Profesor:
Ing. Mario Mora Carli.

Proyecto:
Diseño de un sistema de enfriamiento para líquidos de uso casero y comercial.

Integrantes:
Fernando Andrés Monge A90399
Jesús Arias Rodríguez A80635
Randall Cambronero Arias A91241
Mario Maroto Solórzano A93627
Miguel RomeroPacheco A85681

I Ciclo 2012
CONTENIDO

Universidad de Costa Rica. 1
Proyecto de Transferencia de Calor 1
INTRODUCCIÓN 3
MARCO TEÓRICO 3
DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA 10
SUPOSICIONES UTILIZADAS EN LA RESOLUCIÓN DEL PROBLEMA 11
APLICABILIDAD PRÁCTICA 11
DATOS Y RESULTADOS 12
ANÁLISIS DE RESULTADOS 15
Análisis serpentín intercambiador de calor: Uso casero. 16
Análisis serpentínintercambiador de calor caso uso comercial 17
CONCLUSIONES 19
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 20

INTRODUCCIÓN

La refrigeración es un proceso que durante muchos años ha estado muy relacionada con el comercio alimenticia. Se usa para poder preservar por mayor tiempo los alimentos perecederos y en el caso de las bebidas, se usa para que estas sean más refrescantes por ejemplo, la cerveza. En este proyectose investigo acerca de cómo enfriar cerveza en poco tiempo, que nos permita servir cierta cantidad de vasos sin que esta deje de estar fría. Para esto se trabajó en el diseño de una tubería sumergida en agua con hielo, por la que pasa un flujo constante de cerveza, así esta será enfriada por medio de la convección. La idea de este sistema es que se pueda usar en cualquier lugar sin la necesidad deusar electricidad.
MARCO TEÓRICO

Flujos Laminar y Turbulento
El flujo puede ser laminar o turbulento, dependiendo de las condiciones del mismo. El flujo de fluidos sigue líneas las de corriente y, como consecuencia, es laminar a velocidades bajas, pero se vuelve turbulento conforme se incrementa la velocidad más allá de un valor crítico. La transición de flujo laminar a turbulento no ocurrede manera repentina; más bien, se presenta sobre algún intervalo de velocidad donde el flujo fluctúa entre laminar y turbulento antes de volverse por completo turbulento. La mayor parte de los flujos en tubos que se encuentran en la práctica son turbulentos.
Para el flujo en un tubo circular, el número de Reynolds se define como:

Re=Vprom D= Vprom D (1)
En las condiciones másprácticas, el flujo en un tubo es laminar para Re < 2300, turbulento para Re > 10000 y, en los valores intermedios, de transición.
La región de entrada
Un fluido que entra a un tubo circular a una velocidad uniforme. Este debido a la condición de no deslizamiento, las partículas de fluido en la capa en contacto con la superficie del tubo llegan a detenerse por completo. Para compensar estareducción en la velocidad, la velocidad del fluido en el centro del tubo tiene que incrementarse a fin de mantener constante el flujo de masa por completo; como resultado, se desarrolla un gradiente de velocidad a lo largo del tubo.
La región del flujo en la cual se siente los efectos de las fuerzas cortantes viscosas causadas por la viscosidad del fluido se llama capa límite de velocidad, capa límitehidrodinámica o sólo capa límite. Una superficie fronteriza hipotética divide en dos regiones el flujo en un tubo:

* La región de capa límite: en la cual los efectos viscosos y los cambios en la velocidad son insignificanticos.
* La región del flujo Irrotacional: en las cual los efectos de la fricción son despreciables y la velocidad permanece esencialmente constante en las direcciónradial.

La región que existe desde la entrada del tubo hasta el punto en donde la capa límite se une en la línea central se llama región de entrada hidrodinámica, y la longitud de esta región se conoce como longitud de entrada hidrodinámica (Lh). El flujo en la región de entrada se menciona como flujo hidrodinámicamente en desarrollo, ya que en esta región se desarrolla el perfil de velocidad....