Resumen transferencia de calor

Mecanismos de Transferencia de Calor
• Conducción: Se define como la interaccion entre dos cuerpos o fluidos en reposo total. Se rige por la ley de Fourier.
Q=k*A*ΔTL
Donde K es la conductividad térmica, entre más bajo sea el K, mejor aislante es.
Resistencias Térmicas

1. Pared plana grande
R=1K*A
2. Cilindro
R=Ln(r2r1)2*pi*L*K
3. Esfera
R=r2-r14*pi*r1*r2*K

• Convección:Se produce por la interaccion de una superficie solida y un fluido en movimiento. Mientras mas rápido sea el mov del fluido mas grande será la transferencia de calor. Existen dos tipos de convección: la forzada la cual se produce cuando un fluido es obligado a circular sobre la superficie solida (ventilador) y la natural que se produce por los mov producidos por la diferencias de densidadQ=h*A*(Ts-Tamb)
Donde h es el coeficiente de convección.

Numero de Prandtl: permite describir el espesor relativo de las capas límites de velocidad y térmica. Relación entre la difusividad molecular de la cantidad de movimiento y la difusividad molecular del calor

Numero de Reynolds: La transición de flujo laminar a turbulento depende de la configuración geométrica, de la aspereza superficial, dela velocidad del fluido, del tipo de fluido y de la temperatura de la superficie, etc.

Intercambiadores Tubo y Coraza

Intercambiadores de Calor

Co-Corriente

Contra Corriente

Coeficiente de Película:

Eleccion de tubo (1-4) o (2-4)
Si F(1-4) mayor que 0,75 se elige este
Si F(2-4) es menor a 0,75 se elige este
MLDT: CUANDO EL LOGARITMO SE INDEFINE, SE UTILIZA LA SIGUIENTE FORMULA∆T=∆Thot+∆Tcold2

Ebullición y Condensación (E&C)

La ebullición se clasifica como ebullición en estanque o ebullición en flujo … dependiendo de la presencia de movimiento masivo de fluido.!La ebullición es en estanque cuando cuando no se tiene flujo masivo del fluido (reposo) … por ejemplo en las calderas. Cualquier movimiento se debe a la convección natural o al movimiento de las burbujasbajos los efectos de la flotación.
La ebullición también se puede clasificar como ebullición subenfriada o ebullición saturada … dependiendo de la temperatura de la masa del líquido!En la ebullición saturada (o masiva)
existe cuando la temperatura del líquido es igual a Tsat … la masa de líquido esta saturada. Las burbujas suben hasta la parte superior y se observan burbujas en toda la masa delíquido!!
La ebullición subenfriada (o local) se presenta cuando la temperatura de la masa principal de líquido esta por debajo de la temperatura de saturación Tsat … es decir que la masa de líquido esta subenfriada. !
En las primeras etapas de la ebullición las burbujas se encuentran confinadas en una región cercana a la superficie caliente … pero estas burbujas desaparecen al alejarse de lasuperficie caliente … TdC hacia el líquido!
En la ebullición saturada (o masiva) existe cuando la temperatura del líquido es igual a Tsat … la masa de líquido esta saturada. Las burbujas suben hasta la parte superior y se observan burbujas en toda la masa de líquido!

Ebullición en convección natural (< A):!
Un líquido comienza a hervir (a una presión dada) cuando alcanza la Tsat … en lapráctica no se ven burbujas formándose sobre la superficie de calentamiento hasta cuando el líquido esta (Tfluido= 4 o 6ºC por encima de la Tsat) … la convección natural rige el movimiento del fluido y la TdC!!
Ebullición nucleada (A ! C):!
Las primeras burbujas se empiezan a formar en el punto A … la tasa de crecimiento aumenta y la nucleación se favorece conforme nos movemos a lo largo de la curvahacia el punto C.!!
Desde A ! B se forman burbujas aisladas en varios sitios sobre la superficie pero se disipan rápido en el líquido luego de separarse de la superficie … el proceso se repite provocando la TdC!
Ebullición nucleada (A ! C):!
En la región B ! C la Ts se incrementa y la velocidad de formación de burbujas es importante (favoreciendo los si t ios de nucleación) formando columnas...