Tranferencia De Calor
Páginas: 5 (1179 palabras)
Publicado: 27 de noviembre de 2012
ITLM
TRANFERENCIA DE CALOR
Unidad # 2
CONDUCCION EN ESTADO TRANSITORIO
SEPTIEMBRE del 2012
INDICE
INRTODUCCION
2.1 analisis por parámetros del transitorio
2.2 pared plana
2.3 sistemas radiales
2.4 aplicación de análisis numérico (diferencias finitas, volumen finito)
Introducción
Tenemos que La conduccióntransitoria es aquella en que un sólido experimenta un cambio súbito en su ambiente térmico. Considerando una pieza forjada de metal caliente que inicialmente está a una temperatura uniforme Ti y que se templa por inmersión en u líquido de temperatura más baja T infinito < Ti . si decimos que el templado comienza en el tiempo t= 0, la temperatura del sólido disminuirá en el tiempo t >0, hastaque finalmente alcance T infinito. Esta reducción se debe a la transferencia de calor por convección en la interfaz sólido- líquido. La esencia del método de resistencia despreciable es la suposición de que la temperatura del sólido espacialmente uniforme en cualquier instante durante el proceso transitorio. Esta suposición implica que los gradientes de temperatura dentro del sólido soninsignificantes.
En general la temperatura de un cuerpo varia con el tiempo asi como la posición .en coordenadas rectangulares, esta variación se expresa como T (x,y,z,t) en donde x, y, z indican la variación en las direcciones y t indica la variación con el tiempo.
En esta investigación de la segunda unidad se va a considerar la variación de la temperatura con el tiempo asi como la posición ensistemas unidimensionales y multidimensionales .
2.1 analisis por parámetros del transitorio
La transmisión de calor por conducción es particularmente importante en los sólidos, en los que únicamente se manifiesta pura.
En orden a precisar las ideas se puede considerar el siguiente experimento, (figura 7.1). Una barra cilíndrica de longitud L y sección A, inicialmente a una temperaturauniforme T1, se pone en contacto por sus extremos con dos cuerpos, (fuentes térmicas), uno que se mantiene a la temperatura T1inicial de la barra, y otro a una temperatura constante T2, superior a T1.
Lateralmente la barra se encuentra aislada por un material no conductor. Si se mide la temperatura en cierto número de puntos distribuidos regularmente a lo largo de la barra en una serie detiempos t1 , t2, t3, ......, tn , y se representan gráficamente los resultados obtenidos, se obtiene, para los distintos tiempos, una serie de líneas, (figura 2), comprendidas entre una recta horizontal que coincide con el eje de abcisas correspondiente al instante inicial t0 = 0, y una recta de pendiente negativa para un tiempo suficientemente largo, tn , a partir del cual la temperatura de cada puntopermanece constante.
El tiempo correspondiente a esta recta, que depende de la longitud de la barra, su naturaleza y la diferencia de temperaturas entre sus extremos, divide el proceso en dos períodos netamente diferenciados: a) un primer período de régimen transitorio, en el cual la temperatura de cada punto a lo largo de la barra varía constantemente con el tiempo, siendo además, distinta de unospuntos a otros; y b) un segundo período de
Fig. 7.2. Distribución de temperaturas en un proceso de conducción.
régimen estacionario, en el cual las temperaturas de cada punto se mantienen constantes, si bien, al igual que en el período anterior, difieren de unos puntos a otros. De la gráfica se deduce que durante el régimen transitorio el gradiente de temperatura, dT/dL, varía con el tiempo,para cada punto y en instante determinado de un punto a otro; por el contrario, una vez alcanzado el régimen estacionario el gradiente de temperatura permanece constante en relación con el tiempo para cada punto, y a lo largo de la barra, para los distintos puntos.
La transmision de calor en estado transitorio es aquella etapa del proceso donde se somete un solido a cambios de temperatura...
TRANFERENCIA DE CALOR
Unidad # 2
CONDUCCION EN ESTADO TRANSITORIO
SEPTIEMBRE del 2012
INDICE
INRTODUCCION
2.1 analisis por parámetros del transitorio
2.2 pared plana
2.3 sistemas radiales
2.4 aplicación de análisis numérico (diferencias finitas, volumen finito)
Introducción
Tenemos que La conduccióntransitoria es aquella en que un sólido experimenta un cambio súbito en su ambiente térmico. Considerando una pieza forjada de metal caliente que inicialmente está a una temperatura uniforme Ti y que se templa por inmersión en u líquido de temperatura más baja T infinito < Ti . si decimos que el templado comienza en el tiempo t= 0, la temperatura del sólido disminuirá en el tiempo t >0, hastaque finalmente alcance T infinito. Esta reducción se debe a la transferencia de calor por convección en la interfaz sólido- líquido. La esencia del método de resistencia despreciable es la suposición de que la temperatura del sólido espacialmente uniforme en cualquier instante durante el proceso transitorio. Esta suposición implica que los gradientes de temperatura dentro del sólido soninsignificantes.
En general la temperatura de un cuerpo varia con el tiempo asi como la posición .en coordenadas rectangulares, esta variación se expresa como T (x,y,z,t) en donde x, y, z indican la variación en las direcciones y t indica la variación con el tiempo.
En esta investigación de la segunda unidad se va a considerar la variación de la temperatura con el tiempo asi como la posición ensistemas unidimensionales y multidimensionales .
2.1 analisis por parámetros del transitorio
La transmisión de calor por conducción es particularmente importante en los sólidos, en los que únicamente se manifiesta pura.
En orden a precisar las ideas se puede considerar el siguiente experimento, (figura 7.1). Una barra cilíndrica de longitud L y sección A, inicialmente a una temperaturauniforme T1, se pone en contacto por sus extremos con dos cuerpos, (fuentes térmicas), uno que se mantiene a la temperatura T1inicial de la barra, y otro a una temperatura constante T2, superior a T1.
Lateralmente la barra se encuentra aislada por un material no conductor. Si se mide la temperatura en cierto número de puntos distribuidos regularmente a lo largo de la barra en una serie detiempos t1 , t2, t3, ......, tn , y se representan gráficamente los resultados obtenidos, se obtiene, para los distintos tiempos, una serie de líneas, (figura 2), comprendidas entre una recta horizontal que coincide con el eje de abcisas correspondiente al instante inicial t0 = 0, y una recta de pendiente negativa para un tiempo suficientemente largo, tn , a partir del cual la temperatura de cada puntopermanece constante.
El tiempo correspondiente a esta recta, que depende de la longitud de la barra, su naturaleza y la diferencia de temperaturas entre sus extremos, divide el proceso en dos períodos netamente diferenciados: a) un primer período de régimen transitorio, en el cual la temperatura de cada punto a lo largo de la barra varía constantemente con el tiempo, siendo además, distinta de unospuntos a otros; y b) un segundo período de
Fig. 7.2. Distribución de temperaturas en un proceso de conducción.
régimen estacionario, en el cual las temperaturas de cada punto se mantienen constantes, si bien, al igual que en el período anterior, difieren de unos puntos a otros. De la gráfica se deduce que durante el régimen transitorio el gradiente de temperatura, dT/dL, varía con el tiempo,para cada punto y en instante determinado de un punto a otro; por el contrario, una vez alcanzado el régimen estacionario el gradiente de temperatura permanece constante en relación con el tiempo para cada punto, y a lo largo de la barra, para los distintos puntos.
La transmision de calor en estado transitorio es aquella etapa del proceso donde se somete un solido a cambios de temperatura...
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