modelos

MODELOS MATEMÁTICOS
Para resolver problemas de ingeniería es necesario recurrir a la formulación de
modelos matemáticos, para el equipo de convección forzada en el que interviene
masas de controlcomo pared refractaria, pared aislante, el fluido alrededor del
conductor se toma como punto de partida el balance de energías tanto en estado
estable como transitorio.
1. DISPOSICIÓN DE LAGEOMETRÍA DEL EQUIPO
Se parte de un cilindro hueco horizontal, en el cual se va a producir el intercambio
de calor por convección forzada debido a la acción de un fluido generado por un
agente externo, eneste caso un venterol.
Este intercambio de calor se produce en el interior del tubo cuando el fluido
circula atreves de la resistencia eléctrica, la cual está controlada por parámetros de
voltaje yamperaje como se muestra en la siguiente figura:

Figura 2.1 Representación gráfica del intercambiador de calor
Fuente: Propia

2. ANÁLISIS EN ESTADO ESTABLE
Para el análisis se debenconsiderar:


La convección forzada disipa mayor energía que la natural, razón por la
cual el calor producido por la resistencia eléctrica está siendo disipado en
el interior del tubo.





Eltubo se encuentra aislado exteriormente, la temperatura interna es
considerada constante ya que no existe generación interna de energía.
El coeficiente de calor en la superficie interior del tubo seconsidera como
un coeficiente promedio.
La transferencia de calor es analizada con el método de las resistencias
eléctricas.

2.1 BALANCE DE ENERGÍAS
El calor generado en la resistenciaeléctrica (q0) es igual a la suma del calor que se
genera entre esta resistencia y el fluido que se encuentra en el interior del tubo
(q1); más el calor que se genera entre la resistencia eléctrica y calorque se disipa
entre el aislante y el ambiente (q2). De esta manera el balance de energías está
dado por la ecuación 2-1:
Een + Ege = Esa + Eal
Een = Esa
q = q0 + q1

(3-1)
(3-2)

Dónde:...