Trabajo De Conveccion

IUT-RC “Dr. Federico Rivero Palacio”
Dpto. de Procesos Químicos
Ingeniería de Procesos Químicos
Cohorte 2013. Nocturno
Transferencia de Calor.






CONVECCION






Profesor: Ing. Richard Muñoz
Integrantes:
TSU Allocca, Alberto
TSU Márquez, José
TSU Pereira, Irma
Marzo, 23 de 2015

CONTENIDO
1. Convección

La convección es una de las tres formas de transferencia de calor y se caracterizaporque se produce por intermedio de un fluido (líquido o gas) que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas. La convección se produce únicamente por medio de materiales fluidos. Lo que se llama convección en sí, es el transporte de calor por medio del movimiento del fluido, por ejemplo: al trasegar el fluido por medio de bombas o al calentar agua en una cacerola, la que está encontacto con la parte de abajo de la cacerola se mueve hacia arriba, mientras que el agua que está en la superficie, desciende, ocupando el lugar que dejó la caliente. La transferencia de calor implica el transporte de calor en un volumen y la mezcla de elementos macroscópicos de porciones calientes y frías de un gas o un líquido. Se incluye también el intercambio de energía entre una superficie sóliday un fluido o por medio de una bomba, un ventilador u otro dispositivo mecánico (convección mecánica, forzada o asistida). En la transferencia de calor libre o natural un fluido es más caliente o más frío y en contacto con una superficie sólida, causa una circulación debido a las diferencias de densidades que resultan del gradiente de temperaturas en el fluido.
La transferencia de calor porconvección depende con intensidad de las propiedades del fluido: Viscosidad dinámica (µ), Conductividad termina (k), densidad (ρ), calor específico (Cp) así como de la velocidad del fluido (V). También depende la configuración geométrica y aspereza de la superficie sólida y del tipo de flujo del fluido (Laminar o Turbulento). Por lo tanto no es sorprendente que la convección sea el mecanismo máscomplejo de transferencia de calor al relacionar tantas variables. La transferencia de calor por convección se expresa con la Ley del Enfriamiento de Newton (ver ecuación 1):


Donde h es el coeficiente de convección (o coeficiente de película), As es el área del cuerpo en contacto con el fluido, Ts es la temperatura en la superficie del cuerpo y Tinf es la temperatura del fluido lejos del cuerpo.

2.Tipos de Convección

2.1. Convección Natural: En convección natural el flujo resulta solamente de la diferencia de temperaturas del fluido en la presencia de una fuerza gravitacional. La densidad de un fluido disminuye con el incremento de temperatura. En un campo gravitacional, dichas diferencias en densidad son causadas por las diferencias en temperaturas originan fuerzas de flotación. Por lotanto, en convección natural las fuerzas de flotación generan el movimiento del fluido. Sin una fuerza gravitacional la convección no es posible. En convección natural una velocidad característica no es fácilmente disponible, algunos ejemplos de transferencia de calor por convección de calor son: El enfriamiento de café en una taza, transferencia de calor en un calefactor, enfriamiento de componenteselectrónicos en computadoras sin ventilador para enfriar. La convección natural es tan eficaz en el calentamiento de la superficie fría en un medio ambiente más caliente como lo es en el enfriamiento de superficies calientes en un medio ambiente más frio. Ver figura 1

Figura 1: Convección Natural en taza de café.

2.2. Convección Forzada: La convección forzada es donde se obliga al fluido atranscurrir por un medio, es decir, mediante una variación de presión que puede ser ocasionada por equipos tales como ventiladores, bombas, entre otros.

2.2.1. Interna: Existen numerosas correlaciones para la convección forzada en conductos, la gran mayoría de geometría cilíndrica, las complicaciones obedecen a los efectos de rugosidad, influencia de la temperatura en las propiedades, efectos de...