LABORATORIO 3 Y 4

EJERCICIO No.3
1. OBJETIVO.
Medir la distribución de temperatura para transmisión de calor en estado estable por conducción a través de una pared plana compuesta de diferentes materiales en serie y determinar el coeficiente total de transferencia de calor.
2. FUNDAMENTO TEÓRICO.
Las secciones caliente, intermedia y fría se limpian frotándolas entre sí, de tal manera que las caras tengan un buencontacto térmico y formen una barra compuesta por una sección de acero inoxidable intermedia entre dos secciones de bronce.

Considerando la ley de continuidad, el flujo de calor en estado estable a través de las secciones sucesivas debe ser igual y puede aplicarse la ley de Fourier a las tres secciones como sigue:
Siendo U el coeficiente total de transferencia de calor 1/U es la resistencia alflujo de calor R.
Nota: En este ejercicio el HT11 se configura como una pared plana compuesta donde K varía pero A permanece constante. El efecto de un cambio en el área de la sección transversal se investigará en un ejercicio posterior.
Considerando la ley de la continuidad, el flujo de calor en estado estable a través de las secciones sucesivas deben ser iguales y puede aplicarse a la ley deFourier a las tres secciones como sigue.

De lo cual se obtiene que:

O de otra forma:

Donde

Si U es el coeficiente total de transferencia por conducción de calor y 1/U es la resistencia al flujo de calor R.
Nota: en este ejercicio el HT11 se configura como una pared plana compuesta donde K varia pero A permanece constante. El efecto de un cambio en el área de la sección transversal seinvestigara en un ejercicio posterior.

3. MÉTODO.
Midiendo la distribución de temperatura a través de una barra compuesta de diferentes materiales sólidos (conductores) para flujo de calor unidimensional y utilizando la ecuación de Fourier aplicada a cada material se determina el coeficiente total de transferencia de calor.

4. EQUIPOS NECESARIOS PARA REALIZAR EL EJERCICIO
Unidad de servicio detransferencia de calor HT10X.
Accesorio de conducción lineal del calor HT 11
4.1 Equipo Opcional.
Sensor de Flujo SFT2
PC con accesorio registrador de datos HT10X - 90 1FD o registrador gráfico con entrada de 0 a 1 VDC (si no se tiene disponible el PC/HT10X - 90IFD)
4.2 Ajuste de los equipos
Antes de proceder con el ejercicio asegúrese de que el equipo esté preparado de la siguiente manera:
Elaccesorio para conducción lineal de calor HT11 y la unidad de servicio de transferencia de calor HT10X deben colocarse en un banco de trabajo adecuado.
Limpie la sección intermedia de acero inoxidable entre la sección caliente y fría del HT11 aplicando una capa delgada de pasta térmica sobre las superficies de contacto.
Tenga cuidado para ubicar los salientes delgados de las secciones antes de proceder ala limpieza.

Conecte las seis termocuplas del HT11 a los enchufes apropiados en la parte frontal de la unidad de servicio. Asegúrese de que las marcas en los terminales de las termocuplas (T2-T7) coincidan con las de los enchufes.

Nota: Las lecturas de las termocuplas T1, T4, T5, T8 no serán utilizadas en este ejercicio.

Posicione el controlador de voltaje del potenciómetro al mínimo (sentidoantihorario), el botón selector en manual y conecte el terminal calentador del HT11 al enchufe marcado con O/P3 en la parte posterior de la unidad de servicio.

Verifique que el agua de enfriamiento esté conectada a la entrada de la válvula reguladora de presión del HT 11.

Asegúrese dé que la manguera del agua de enfriamiento a la o salida, descargue a un depósito de drenaje.

Si el sensor deflujo opcional SFT2 se tiene disponible, conéctelo a la salida del HT11 utilizando un conector de desenchufe rápido. Verifique que la flecha que indica la dirección del flujo sobre el cuerpo del sensor apunte hacia el drenaje.

Constate que la unidad de servicio esté conectada a una fuente de energía eléctrica.

5. PROCEDIMIENTO
Remítase a los procedimientos operacionales del manual de instrucción...