Trabajo Conveccion Forzada

CONTENIDO
INTRODUCCION…………………………………………………………………………………………………………………4
1. Planteamiento del problema…………………………………………………………………………………..5
2. Valores a determinar………………………………………………………………………………………………6
2.1 Reynolds………………………………………………………………………………………………………………..6

2.2 Prandlt…………………………………………………………………………………………………………………..6
2.3 Nusselt………………………………………………………………………………………………………………….63 Datos Experimentales…………………………………………………………………………………………….7
3.1 Tubería………………………………………………………………………………………………………………….7

3.2 Diámetro y áreas de la tubería………………………………………………………………………………..7
3.3 Diámetro………………………………………………………………………………………………………………..7
3.4 Áreas superficial y transversal…………………………………………………………………………………7
3.5 Conductividad térmica, calor específico,densidad y viscosidad cinemática………………..8
3.6 Viscosidad dinámica……………………………………………………………………………………………....9
3.7 Flujo másico......………………………………………………………………………………………………………9
3.8 Flujo de calor…………………………………………………………………………………………………………10
3.9 Coeficiente de convección……………………………………………………………………………………..10
4 Números Adimensionales………………………………………………………………………………………11
4.1 Reynolds……………………………………………………………………………………………………………...11

4.2 Prandlt………………………………………………………………………………………………………………….11

4.3 Nusselt………………………………………………………………………………………………………………….11
5. Parámetro f…………………………………………………………………………………………………………….12
6. Ecuación de la forma ……………………………………………………..……..13CONCLUSIONES…………………………………………………………………………………………………………………17
INTRODUCCIÓN

Para el análisis de convección forzada en tuberías, se implementara el modelamiento matemático de los números adimensionales, utilizando propiedades físicas, químicas y dinámicas del fluido que corre por la tubería.
Los datos que se utilizaron en la solución del modelo matemático para la convección, fueron tomados de un ensayo que proporciona datos reales de 12 pruebas realizadas.
Apartir del fluido y los datos que se tomaron en el ensayo, se hallarán las variables requeridas para el cálculo de los números adimensionales, requeridos en la función. En el cálculo de los números adimensionales, se requiere utilizar métodos de interpolación, análisis graficas y mínimos cuadrados. El siguiente trabajo se centra en encontrar un modelo matemático de la forma , quemejor se agrupe al conjunto de datos.

1. Planteamiento del problema
Los datos que se enlistan a continuación son reales, se obtuvieron en un experimento donde se calentó agua dentro de un tubo de ½ pulgada IPS y 10.125 pies de largo, Para lograr el calentamiento, la parte externa del tubo se puso en contacto con vapor saturado de agua, lo cual a su vez garantiza que la superficie externa deltubo permanece a temperatura esencialmente constante.
Se pide hallar la ecuación de la forma que mejor se ajuste al grupo de datos.
Prueba | G (lb/ s- pie2) | Tm1 | Tm2 | Tw |
1 | 58,6 | 91,6 | 181,5 | 198,4 |
2 | 60,5 | 92,7 | 180,3 | 198 |
3 | 84,3 | 102,2 | 175,3 | 196,5 |
4 | 115 | 103,1 | 171,3 | 194,5 |
5 | 118 | 103,4 | 168,2 | 194,9 |
6 |145 | 105 | 165,9 | 194 |
7 | 168 | 107,2 | 163,3 | 192,4 |
8 | 171 | 106,7 | 164,6 | 191,1 |
9 | 200 | 108,5 | 160,1 | 190 |
10 | 214 | 106,3 | 158,9 | 188,3 |
11 | 216 | 110,1 | 160,2 | 190,2 |
12 | 247 | 107,6 | 158,2 | 186,3 |
Tabla N° 1. Valores reales para el agua.


2. Valores a determinar
Para hallar estos valores es necesario conocer propiedades del material, dependiendode las condiciones de temperatura a la que se encuentre el fluido en cada prueba.
2.1. Reynolds
Número adimensional, que relaciona las propiedades del fluido y del flujo que se transporta por el sistema.
Nomenclatura
Re= ρ*Vs*Dµ= G*Dµ (Ecua. 1)
- densidad: ρ (Lb/Ft^3)
- diámetro tubería: D (Ft)
- viscosidad:...