Estudiante
Páginas: 8 (1908 palabras)
Publicado: 3 de diciembre de 2012
Laboratorio de Transferencia de Calor II
Convección Libre y Forzada
BENITEZ PAZMIÑO ANDRES STALIN
Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción (FIMCP)
Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL)
Guayaquil - Ecuador
abenitez@espol.edu.ec
Resumen
El objetivo de esta práctica consiste en ver y analizar las diferentes formas que hay de convección, para un flujode calor constante en una placa. El experimento es introducir con una resistencia eléctrica un flujo de calor constante en una placa de metal, será medido con termocuplas la temperatura superficial hasta llegar a una temperatura máxima es decir cuando el flujo de calor de salida por convención es igual al flujo de calor entrante, haremos distintos tipos de ensayos, Primero la placa estaráacostada horizontalmente, luego erguida verticalmente y finalmente erguida con ventilación. Las medidas obtenidas por los instrumentos son registradas en la computadora a través del programa LabView donde se puede ver los tiempos y las temperaturas del proceso. Como era de esperarse los resultados dieron que la placa ventilada no se calentaba mucho y llegaba al equilibrio en el menor tiempo (Mejorcoeficiente convectivo.), mientras que la placa acostada fue la que más se calentaba y tardaba en llegar al equilibrio, esto quiere decir que era la de menor coeficiente de convección.
Palabras Clave: Termocuplas, coeficiente de convección, Labview, Flujo de calor.
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Objetivo
Identificar las propiedades de la transferencia de calor por conveccióny medir el coeficiente convectivo desde la superficie de una placa metálica con el aire.
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Introducción
La transferencia de calor por convección resulta de la acción combinada de la transferencia por conducción y de la advección (Mezcla del fluido, lo cual favorece la transferencia). Laconvección puede clasificarse en convección forzada y libre.
Convección Libre: Esta se debe a la diferencia de densidades (Del fluido líquido o gas) debido a la diferencia de temperatura, entre la superficie de transferencia y el exterior del fluido. Esto provoca un movimiento de flujo que ayuda a la mezcla pero no deja de ser lenta y poco efectiva.
Convección Forzada: Esta se logra al utilizarmedio externo como un ventilador para constantemente remover el flujo y promover la mezcla. Esto aumenta la velocidad de transferencia y se logran más altos coeficientes conectivos globales.
Hay que tener presente que el coeficiente de convección es dependiente de las condiciones de flujo, y existe por lo tanto coeficientes de convección locales para cada punto de la superficie, es por eso quese generaliza su efecto combinado y entonces se obtiene un coeficiente global, para ello la ecuación general para la transferencia de calor por convección es:
q=hAT∞-Ts (1)
Donde “q” es la transferencia de calor (Energía por unidad de tiempo), “A” es el área superficial del proceso, “T∞” es la temperatura del flujo libre y “Ts” la temperatura de lasuperficie.
Para el experimento “q” es un la valor fijo que depende de la potencia eléctrica suministrada, que es fácilmente medible con la corriente y el voltaje (P = V I = q) la área superficial “A” que corresponde a la parte inferior y superior y también es una constante, y la temperara del flujo libre “T∞” también es constante. Por lo tanto las únicas variables son el coeficiente convectivoglobal y la temperatura de la placa, por tanto despejando la ecuación 1.
h=qAT∞-Ts (2)
Los datos de las temperaturas superficiales para diferentes modos de convección se encuentran en los apéndices.
Para la prueba de convección forzada se midió también la temperatura de aire que entraba en contacto con la placa antes y después del contacto....
Convección Libre y Forzada
BENITEZ PAZMIÑO ANDRES STALIN
Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción (FIMCP)
Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL)
Guayaquil - Ecuador
abenitez@espol.edu.ec
Resumen
El objetivo de esta práctica consiste en ver y analizar las diferentes formas que hay de convección, para un flujode calor constante en una placa. El experimento es introducir con una resistencia eléctrica un flujo de calor constante en una placa de metal, será medido con termocuplas la temperatura superficial hasta llegar a una temperatura máxima es decir cuando el flujo de calor de salida por convención es igual al flujo de calor entrante, haremos distintos tipos de ensayos, Primero la placa estaráacostada horizontalmente, luego erguida verticalmente y finalmente erguida con ventilación. Las medidas obtenidas por los instrumentos son registradas en la computadora a través del programa LabView donde se puede ver los tiempos y las temperaturas del proceso. Como era de esperarse los resultados dieron que la placa ventilada no se calentaba mucho y llegaba al equilibrio en el menor tiempo (Mejorcoeficiente convectivo.), mientras que la placa acostada fue la que más se calentaba y tardaba en llegar al equilibrio, esto quiere decir que era la de menor coeficiente de convección.
Palabras Clave: Termocuplas, coeficiente de convección, Labview, Flujo de calor.
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Objetivo
Identificar las propiedades de la transferencia de calor por conveccióny medir el coeficiente convectivo desde la superficie de una placa metálica con el aire.
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Introducción
La transferencia de calor por convección resulta de la acción combinada de la transferencia por conducción y de la advección (Mezcla del fluido, lo cual favorece la transferencia). Laconvección puede clasificarse en convección forzada y libre.
Convección Libre: Esta se debe a la diferencia de densidades (Del fluido líquido o gas) debido a la diferencia de temperatura, entre la superficie de transferencia y el exterior del fluido. Esto provoca un movimiento de flujo que ayuda a la mezcla pero no deja de ser lenta y poco efectiva.
Convección Forzada: Esta se logra al utilizarmedio externo como un ventilador para constantemente remover el flujo y promover la mezcla. Esto aumenta la velocidad de transferencia y se logran más altos coeficientes conectivos globales.
Hay que tener presente que el coeficiente de convección es dependiente de las condiciones de flujo, y existe por lo tanto coeficientes de convección locales para cada punto de la superficie, es por eso quese generaliza su efecto combinado y entonces se obtiene un coeficiente global, para ello la ecuación general para la transferencia de calor por convección es:
q=hAT∞-Ts (1)
Donde “q” es la transferencia de calor (Energía por unidad de tiempo), “A” es el área superficial del proceso, “T∞” es la temperatura del flujo libre y “Ts” la temperatura de lasuperficie.
Para el experimento “q” es un la valor fijo que depende de la potencia eléctrica suministrada, que es fácilmente medible con la corriente y el voltaje (P = V I = q) la área superficial “A” que corresponde a la parte inferior y superior y también es una constante, y la temperara del flujo libre “T∞” también es constante. Por lo tanto las únicas variables son el coeficiente convectivoglobal y la temperatura de la placa, por tanto despejando la ecuación 1.
h=qAT∞-Ts (2)
Los datos de las temperaturas superficiales para diferentes modos de convección se encuentran en los apéndices.
Para la prueba de convección forzada se midió también la temperatura de aire que entraba en contacto con la placa antes y después del contacto....
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