laboratorio de calor

PRÁCTICA DE LABORATORIO No 3
COEFICIENTE DE CONVECCIÓN PARA UNA PLACA PLANA












Grupo:
Subgrupo:














Álvaro Bermúdez Coronel
Docente










FUNDACIÓN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA
FACULTAD DE INGENIERÍAS
TRANSFERENCIA DE CALOR I
2011




OBJETIVOS


GENERAL

Determinar de manera experimental el coeficiente de convección y elcoeficiente de convección y radiación combinado para una placa plana, a partir del principio de régimen transitorio con resistencia interna despreciable, tanto para convección natural como forzada.


ESPECIFICOS
Restricciones para la aplicación del método y modelo matemático.
Describir físicamente el fenómeno de convección natural.
Determinar el coeficiente de convección y radiacióncombinadas.
































MARCO TEÓRICO

El modo de transferencia de calor por convección se compone de dos mecanismos de transporte, que son, la transferencia de energía debido al movimiento aleatorio de las moléculas (difusión térmica) y el movimiento global o macroscópico del fluido. El movimiento del fluido del fluido se asocia con el hecho deque, en cualquier instante, grandes números de moléculas se mueven de forma colectiva o como agregados.

La convección forzada tiene lugar cuando una fuerza motriz exterior mueve un fluido sobre una superficie que se encuentra a una temperatura mayor o menor que la del fluido. Esa fuerza motriz exterior puede ser un ventilador, una bomba, el viento, etc. Como la velocidad del fluido en laconvección forzada es mayor que en la convección natural, se transfiere, por lo tanto, una mayor cantidad de calor para una determinada temperatura.

Se habla de convección forzada cuando el flujo es causado por medios externos, tales como: ventilador, bomba o vientos atmosféricos o el cuerpo es forzado a desplazarse dentro de un fluido (el ala de un avión, un carro en movimiento).

El flujo de calortransmitido por convección entre una superficie y un fluido que esté en Contacto con ella, en dirección normal a la misma, para pequeñas diferencias de temperaturas, es proporcional a dicha diferencia de temperatura.
En la que: h es el coeficiente de transmisión del calor por convección, en W/m2s , q es el flujo de calor por unidad de área superficial en contacto con el fluido en W/m2 s ; Tes la Temperatura de la superficie y Too es la temperatura del fluido no perturbado.
La ecuación anterior, independientemente que la convección sea natural o forzada, sirve como definición del coeficiente de convección h. Su valor numérico se tiene que determinar
Analítica o experimentalmente.


Si se conocen las dimensiones y la capacidad calorífica de un sólido es posible hallar elcoeficiente de convección puntal o promedio, a partir de la ecuación:

Independientemente de que la convección sea natural o forzada, la cantidad de calor transmitida Qc puede escribir (Ley de Newton):

Qc = hcF A (TpF - TF) en la que:



De igual manera para el coeficiente combinado:




























DATOS PRÁCTICA LABORATORIO

TIEMPO
T1
T2T3
0
304
321
318
15
276
278
277
30
198
201
212
45
164
179
187
60
148
156
152
75
115
121
138
90
98
131
114
105
87
106
107
120
81
85
92
135
75
75
83
150
66
70
75
165
58
66
70
180
54
61
60
195
49
56
54
210
48
49
52
225
41
44
47
240
40
42
46
255
35
38
40
270
34
37
37
285
31
34
35
300
30
32
33
330
28
30
30
360
2728
28
390
24
25
26
420
24
24
25
450
23
23
23
480
21
22
22
510
20
21
22
540
20
21
21
570
19
20
21
600
19
19
20











TABLAS DE RESULTADOS

PRIMERA TOMA DE DATOS





SEGUNDA TOMA DE DATOS

Lc
1,12 mm
0,00112 m

0,6
Cp

0,434
k






T =Ta
16°C
288 K
Bi

CALCULOS DE LA PRÁCTICA

Se calcula promediando la...