Laboratorio medidor de flujo thomas

TABLA DE CONTENIDO

RESUMEN
MARCO TEORICO
PARTE EXPERIMENTAL
CÁLCULOS Y TABLAS

GRAFICAS
PREGUNTAS GENERERALES

CONLCUSIONES Y RECOMEMNDACIONES
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICA

RESUMEN

Esta práctica de laboratorio, medidor Thomas, busca afianzar los conceptos relacionados con la transferencia de calor de una resistencia eléctrica hacia el aire, también calcular el flujo de masa yvolumétrico de aire para una tasa de transferencia calor constante y diferentes lecturas en el trasformador de velocidad del motor.
El medidor de flujo Thomas aumenta la temperatura del aire cuando este pasa por un ducto con una resistencia eléctrica que le transfiere energía, la lectura del transformador se fue variando desde un valor de 30 hasta 100. Todos los datos recopilados así como los cálculosrealizados se presentan en el siguiente informe con sus respectivas conclusiones y análisis.

MARCO TEORICO

En algunos procesos de ingeniería es común el manejo y transporte de gases, tales como ventilación, procesos industriales y refrigeración. A diferencia de los líquidos, los gases son muy compresibles, lo cual puede afectar fundamentalmente el diseño de los equipos. Sin embargo, siempreque el gas no varíe sensiblemente su densidad, y por tanto su volumen específico, la experiencia confirma que el gas prácticamente puede considerarse incompresible.
Existen equipos y procedimientos para cuantificar la rata de f1ujo de aire, dependiendo de los diferentes procesos y operaciones que se realizan en el. Una técnica es por mecanismos térmicos, generando calor por el paso de unacorriente eléctrica a través de una resistencia. Este calor es absorbido por el aire que se hace circular por medio de un soplador, el aire se calienta y la diferencia de temperatura generada nos proporciona una forma de realizar un balance de energía al aire.
Esta elevación promedio de la temperatura del aire, resulta de la absorción de la potencia eléctrica disipada en la resistencia, la cual seobtiene aplicando la ley de Ohm.

Potencia eléctrica [pic] donde: V= voltaje; I= corriente eléctrica.

Esta energía suministrada por la resistencia se manifiesta como un aumento de temperatura en el aire, y esto es igual:
[pic]
Donde:
[pic]= flujo másico.
[pic]= Calor especifico a presión constante.
T2 y T1 = temperatura de salida y entrada respectivamente.
Para calcular el flujovolumétrico aplicamos la siguiente ecuación: [pic]
Donde:
[pic]= flujo másico y [pic]= densidad del fluido.

Las siguientes Propiedades del aire fueron tomadas de tablas a una temperatura de 59ºF y 14,7 Psia, las cuales equivalen aproximadamente a las condiciones del aire donde se realizo la experiencia que son 30ºC y 1 Atm.

[pic] [pic]

Las unidades de la energía suministrada por la resistenciaes el Vatio (Watt), se empleo un factor de conversión para obtener unidades inglesas.

[pic]

La unidades en que se registro la temperatura de entrada y salida del aire fueron los grados Celsius (ºC), se empleo la siguiente ecuación para convertirlos a grados Fahrenheit (ºF).
[pic]

PARTE EXPERIMENTAL

La experiencia consta de un solo banco de trabajo en el cual se empleó un Medidor deFlujo Thomas descrito a continuación:

• Descripción del Equipo:
El Medidor de Flujo Thomas es un medidor cuyo principio de operación se fundamenta en la potencia disipada por una resistencia eléctrica expuesta a una corriente gaseosa a la que se le desea medir su velocidad. Este fluido es transportado por una ranura frontal y es succionado por intermedio de un extractor de aire (blower),accionado por un motor de velocidad variable. El gas circula al interior del equipo por un ducto en forma rectangular, en donde se encuentra una resistencia eléctrica, la cual transfiere energía al gas, para posteriormente descargarlo por otra ranura de salida en la parte posterior del equipo.
Conectado a la resistencia eléctrica existe un voltímetro y un amperímetro, además de un transformador...