Tranferencia De Calor

Instituto Tecnológico de Durango

ING. MECÁNICA


Transferencia de calor con cambio de fase
Catedrático: Dr. Ríos Orozco Carlos Omar
Alumno: Cesar Isaí Nava León
Materia: Transferencia de calor
Resumen.

Si el condensado se forma sobre una pared vertical y la humedece, en condiciones normales se forma sobre la superficie un flujo continuo de fluido fluyendo el condensado hacia abajo por laacción de la gravedad, aumentando el espesor de la película de modo continuo de arriba hacia abajo. Salvo que la velocidad del vapor sea muy alta o que la película de líquido sea muy gruesa, el movimiento del condensado es laminar, y se transfiere la entalpía de condensación desde la intercara (vapor/líquido) hacia la superficie simplemente por conducción. La velocidad del flujo de calor dependeprincipalmente del espesor de la película del condensado, la cual a su vez depende de la velocidad a la que condensa el vapor y de la velocidad con que se elimina el condensado. Cuando la placa es inclinada respecto a la posición vertical, disminuye la velocidad del condensado y la película de líquido se hace más gruesa, lo que origina una disminución de la velocidad de transferencia de calor. Loscoeficientes de transmisión de calor por convección para la condensación de vapores puros en forma de película, sobre tubos y placas, fueron obtenidos por primera vez por Nusselt en 1916.
Proceso dinámico.- Para placa vertical, a una distancia x de la parte superior de la placa de anchura unidad, el espesor de la película es δ; si el flujo de líquido es laminar y está producido sólo por la acción dela gravedad, se puede estimar la velocidad del líquido mediante un balance de fuerzas sobre el elemento de volumen dx. La fuerza F1 que actúa sobre el líquido contenido en el volumen de espesor dx, a una distancia de la superficie entre “y” y δ es:
F1 = ( δ - y ) dx ρl g
Suponiendo que el vapor que está fuera de la capa del condensado se encuentra en equilibrio hidrostático, se tiene que:

Comoconsecuencia de este gradiente de presiones, se puede interpretar que el elemento de condensado (δ - y) se encuentra en una atmósfera de vapor saturado, por lo que aparecerá sobre el mismo una fuerza sustentadora Fv (prácticamente despreciable), igual al peso del volumen de vapor desalojado de la forma:

Las fuerzas viscosas frenan el movimiento hacia abajo (rozamiento); por lo que respecta alvapor, a menos que fluya a una velocidad muy elevada, las tensiones de cortadura en la superficie libre son muy pequeñas, por lo que el rozamiento debido al vapor se puede despreciar; la fuerza de rozamiento generada Fr será debida únicamente a la viscosidad del líquido, y se opone al deslizamiento del condensado de la forma:

En condiciones estacionarias las fuerzas hacia arriba y hacia abajo soniguales, por lo que:

δ el espesor de la capa de condensado
ρl la densidad del líquido; ρv la densidad del vapor; ηl la viscosidad del líquido
u = u( y) la velocidad a la distancia x & '
La distribución de velocidades en la película de condensado se obtiene integrando la anterior:

La velocidad alcanza un valor máximo sobre la superficie de la película (y = δ), en la forma:Contenido
Resumen. 2
Objetivo 5
Desarrollo. 6
1. Cambio de fase y calor latente 6
2. Condensación en placas verticales 6
3. Placas inclinadas 11
4. Tubos horizontales y esferas 11
5. Ebullición 12
Referencia bibliográfica 20
Cuestionario 21













Objetivo
Conocer la transferencia de calor con cabio de fase considerando su condensación pelicular sobre placas verticales así mismo en cilindrosverticales, horizontales y placas inclinadas, su punto de ebullición así cono también lo es en su núcleo y por ultimo su punto de quemado.










Desarrollo.
1. Cambio de fase y calor latente

Es frecuente que una sustancia experimente un cambio de temperatura cuando se transfieres energía entre ella y su entorno. Hay situaciones, sin embargo, en las
Desarrollo.
1. Cambio de fase y calor latente
Es...