Método De Transferencia De

GOBIERNO DEL ESTADO DE MÉXICO

TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES SAN FELIPE DEL PROGRESO FÍSICA PARA INFORMÁTICA CARRERA: INGENIERÍA EN INFORMÁTICA

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN: MÉTODO DE TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN

INTEGRANTES: • JUAN ROBERTO CLEMENTE CASTILLO • • •

ANDRÉS REBOLLAR CARRILLO FREDDY JAIR SÁNCHEZ CENTENO

GRUPO: 201

GRADO: SEGUNDO SEMESTRE

DOCENTE: ING.ALEX RAMÍREZ

FECHA DE ENTREGA: 15/04/11
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ÍNDICE CONVECCIÓN……3 Fundamentos De La Convección…..3 Planteamiento de un problema de convección….3 Capa Límite De Convección…….4 Capa límite hidrodinámica…..4 Capa Límite Térmica….5 Ecuación De Continuidad….5 Ecuaciones Fundamentales Para Convección….5 Ecuación De Continuidad….6 Ecuación de Momentum(o Balance de Fuerzas)….6 Ecuación de Energía (Primera Ley de la Termodinámica)……7 La Segunda Ley de la Termodinámica…..9 Consideraciones Especiales Para Análisis De La Capa Límite….9 Ecuaciones de la capa límite para flujo turbulento….11

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CONVECCIÓN
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 se asocia con el hecho de que, en cualquier instante, grandes números de moléculas se mueven de forma colectiva o como agregados. La transferencia de calor se clasifica de acuerdo con la naturaleza del flujo. Se habla deconvección forzada cuando el flujo es causado por medios externos, tales como: ventilador, bomba o vientos atmosféricos. Por otra parte, en la convección natural (o libre) el flujo es inducido por fuerzas de empuje que surgen a partir de la diferencia de densidad ocasionada por la variación de la temperatura en los fluidos. La transferencia de calor por convección ocurre en una región de interfaceentre un fluido en movimiento y una superficie sólida, entre dos líquidos inmiscibles en movimiento relativo y entre un gas y un líquido que tiene movimiento relativo, que están a diferente temperatura. En la Figura 4.1, se muestra el perfil de velocidad típico presente en la región de la interface, conocida como capa límite, zona en la cual ocurre el fenómeno de convección. Sin importar lanaturaleza particular del proceso de transferencia de calor por convección, el flujo de calor por unidad de área, es proporcional a la diferencia de temperatura entre la superficie ( ) y del fluidos que la rodea ( ). La ecuación que modela adecuadamente éste fenómeno se conoce como Ley de enfriamiento de Newton y se Expresa de la siguiente forma: (4.1) Donde q es el flujo de calor por unidad de áreaexpresada en W/m2 y h es el coeficiente de convección (También llamado coeficiente de película o fílmico) expresado en W/m2°K.

Fundamentos De La Convección Planteamiento de un problema de convección
Considere la condición de flujo de la Figura 4.1, donde el fluido con velocidad temperatura y

Fluye sobre una superficie de forma arbitraria y de área A. Se supone que

por lo que produce unflujo de calor local hacia el fluido, dado por la ecuación de Newton. La transferencia de calor total que pasa a través de la superficie A se determina integrando el flujo de calor por unidad de área sobre el área, es decir:

(4.2) Se define el coeficiente de convección promedio sobre toda la superficie A, como:

(4.3) Luego al iguala las ecuaciones (4.2) y (4.3) se obtiene una relación entre elcoeficiente de convección local y Promedio

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(4.4) Para el caso de un problema sobre una placa plana de longitud x, la ecuación (4.4) se reduce a: (4.5) Como se podrá notar el problema de transferencia de calor por convección consiste en determinar el coeficiente promedio de convección

Capa Límite De Convección Capa límite hidrodinámica...