Proyecto Transferencia de Calor


INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE POZA RICA



CARRERA: INGENIERIA ELECTROMECANICA

GRUPO: 5 “A”

NOMBRE DEL PROFESOR:

MATERIA: TRANSFERENCIA DE CALOR


Trabajo de 40 horas

TITULO:
“CONDUCCION (PROPUESTA DE AISLANTE PARA UNA CASA)”


NOMBRES DEL ALUMNO:
VERA CARDONA JOSÉ CARLOS

FECHA DE ENTREGA: 09/DICIEMBRE/2014
INTRODUCCION

El siguiente trabajo se desea analizar el fenómeno detransferencia de calor por conducción para demostrar lo aprendido durante el curso de “transferencia de calor”, para lo que se analizara específicamente un caso cotidiano y práctico de la transferencia de calor unidireccional y en estado estable. Una propuesta de un material con propiedades aislantes térmico para una vivienda. Se darán algunos conceptos para poder comprender mejor el problema ytambién he agregado a este trabajo algunas tablas que nos serán necesarias para la solución del problema así como información útil.
Cabe mencionar que este trabajo se refiere específicamente a la conducción unidireccional en estado estable (de la unidad I) aunque también se definirá el concepto de convección y su fórmula más general, que viene de la ley de enfriamiento de Newton.

OBJETIVO
GENERALEl objetivo de este trabajo es aplicar los conocimientos aprendidos en el curso de “transferencia de calor” y resolver un tipo de problema que se presenta en la vida cotidiana como lo es el ahorro de energía en los días fríos utilizando aislantes para evitar que el calor se escape por los muros y el techo de las casas.

PARTICULAR
Presentar un trabajo que muestre en donde podemos ver y aplicarlos conocimientos de transferencia de calor en la vida cotidiana.

Poder comprender mejor el fenómeno de transferencia de calor unidireccional en estado estable y reforzar los conocimientos que se han aprendido durante el curso.


GENERALIDADES

CONDUCCIÓN
El fenómeno de transferencia de calor por conducción constituye un proceso de propagación de energía en un medio sólido, liquido o gaseosomediante la comunicación molecular directa cunado existe un gradiente de temperatura.
Por lo general la transferencia de calor por conducción se aplica a solidos con gradientes de temperaturas.
El flujo de calor por unidad de área es proporcional al gradiente de temperatura. Es decir:


Donde q” denota el flujo de calor por unidad de área o densidad de calor en la dirección x, y k es la conductividadtérmica del material. Sus unidades son W/m°K (watt sobre metro grado kelvin) en el Sistema Internacional (SI) de unidades. También se emplean de manera indistinta las unidades de W/m°C. A esta ecuación se le conoce como ley de Fourier.
Cuando los materiales tienen una alta conductividad térmica se denominan conductores; los que tienen baja conductividad se llaman aislantes.


CONVECCION
Elfenómeno de transferencia de calor por convección es un proceso de transporte de energía que se lleva a cabo como consecuencia del movimiento de un fluido (líquido o gas) en la vecindad de una superficie, y está íntimamente relacionado con su movimiento.
Para explicar este fenómeno consideraremos un placa que se mantiene a y disipa el calor hacia un fluido cuya temperatura es de , la experienciaindica que el sistema disipa más calor cuando se la hace pasar aire proveniente de un ventilador que cuando solo se le deja expuesto al aire ambiente ; de esto deriva que la velocidad del fluido tiene una influencia muy importante en la transferencia de calor a lo largo de la superficie.
Cuando el gradiente de temperatura en el fluido de pende de las características del flujo, es conveniente estimarel flujo de calor disipado por el sistema en términos de la diferencia total de temperatura entre su superficie y el fluido. Es decir:

Donde h es el coeficiente local de transferencia de calor por convección o coeficiente de película. Sus unidades están dadas en W/°C, esta ecuación se conoce como ley de newton de enfriamiento

Más importante que el coeficiente local es el promedio:

Donde...