Tranferencia De
ECUACIÓN DE LA CONDUCCIÓN
1) Cantidad neta de calor que entra en el volumen de control por conducción en la unidad de tiempo y por unidad de volumen.
2) Cantidad de energía generadaen la unidad de tiempo y por unidad de volumen en el interior del volumen de control.
3) Aumento de la energía interna en la unidad de tiempo en el interior del volumen de control.
Laecuación se puede expresar como
donde es la difusividad térmica y se expresa como
En coordenadas cilíndricas: T=T(r, ,z,t)
En coordenadas esféricas: T=T(r, , ,t)
FLUJO DE CALOR ATRAVÉS DE UN CILINDRO HUECO
Fig. 4.19 Calor por conducción en un cilindro hueco.
Consideraciones:
La distribución de temperaturas es función únicamente de r T=T( r )
k es constante
q,,,Ges igual a cero
luego para las condiciones de frontera se tiene:
De la ecuación de conducción (4.27)
si se sustituyen las condiciones de frontera se obtienen dos ecuaciones
resolviendose consigue
Una vez conocida la distribución de temperaturas, con la ley de Fourier en coordenadas cilíndricas, se determina la transferencia de calor
El denominador de esta ecuacióncorresponde a la resistencia térmica
FLUJO DE CALOR A TRAVÉS DE UNA ESFERA HUECA
Se considera flujo estable en la dirección r y la ecuación 4.28 quedaría expresada como
Esta expresión se puedeescribir como
Fig. 4.20. Calor por conducción en una esfera hueca
Consideraciones:
La distribución de temperaturas es función únicamente de r T=T( r )
k es constante
q,,,G es igual acero
luego para las condiciones de frontera se tiene:
de la ecuación 4.34 se tiene que 1/r no puede ser cero, luego
integrando nuevamente la ecuación 4.36
resolviendo para las condicionesde frontera, se tiene la siguiente expresión para la distribución de temperaturas
Una vez conocida la distribución de temperaturas con la ley de Fourier se determina la transferencia de...
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