Transf Calor Holman Cecsa

Transferencia
de Calor

J. P. Holman
Professor of Mechanical Engineering
Southern Methodist University

DÉCIMA

REIMPRESIÓN
MÉXICO, 1999

COMPAÑÍA EDITORIAL CONTINENTAL, S.A. DE C.V.
MÉXICO

Título original de la obra:
HEAT TRANSFER
ISBN
o-07-0229618-9
Publicada por:
McGRAW HILL BOOK COMPANY, INC.
OMcGraw HiII Book Company, Inc.
Traducción:
Dr. Raúl Valenzuela M.
Transferencia de calor
Derechosreservados en español:
0 1986, COMPAÑIA EDITORIAL CONTINENTAL, S.A. de C.V.
Renacimiento 180. Colonia San Juan Tlihuaca,
Delegación Azcapotzalco, Código Postal 02400, México, DF.
Miembro de la Cámara Nacional de la Industria Editorial.
Registro núm. 43
ISBN 968-26-0649-7
Queda prohibida la reproducción o transmisión total o parciai del
contenido de la presente obra en cualesquiera formas, seanelectrónico
cas o mecánicas, sin el consentimiento previo y por escrito del editor.
Impreso en México
Printed in Mexico
Primera edición: 1986
Novena reimpresión: 1998
Décima reimpresión: 1999

Contenido

1

Prefacio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Lista de símbolos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .
Introducción
....................................................

9
13
17

l-l
1-2
l-3
l-4
1-5
1-6

Transferencia de calor por conducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Conductividad térmica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Transferencia de calor por convección . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Transferencia de calor por radiación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dimensiones y unidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

22
26
29
30
36

2

Conducción enEstado Estacionario -Una Dimensión . . . . . . . . . . . . . . . . .

41

2-l
2-2
2-3
2-4
2-5
2-6
2-7
2-8
2-9
2-10
2-11

Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La pared plana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Aislamiento y valores R . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sistemas
radiales-cilindros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
El coeficiente de transferencia de calor total . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Espesor crítico del aislante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sistemas con fuentes decalor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cilindro con fuentes de calor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sistemas
de
conducción-convección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Aletas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .
Resistencia térmica de contacto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

41
41
43
44
48
50
51
53
55
59
67

3
3-1
3-2
3-3

18

Conducción en Estado Estacionario - Dimensiones Múltiples . . . . . . . . . .

79

...................................................
de la conducción de calor bidimensional . . . . . . . . . . ..............................................

79
80
84

Introducción

6 Contenido
3-4
3-5
3-6
3-7
3-8
4

El factor de forma de conducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Método numérico de análisis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formulación numérica en términos de elementos de resistencia . . . . . . . . . .
Iteración Gauss-Seidel . . . . . . . . . . ....