Calc. de Lab de Transfe

8/17/2019 Calc. de Lab de Transfe

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Resultados

Tabla 1. Variación de las diferentes propiedades censadas y calculadas por lainterface de usuario durante convección natural.

Q ST-1 ST-2 ST-3 ST-4 ST-5 ST-6 ST-7 ST-8 SC-1 SW-1

10

W

24.381

7

24.195

0

24.596

323.878

1

24.123

7

23.727

3

23.723

9

46.756

4

0.000

0

10.752

7

20

W

25.614

4

25.455

0

25.706

424.886

6

25.223

8

23.727

3

23.587

3

68.612

3

0.000

0

18.870

8

30

W

28.085

3

27.8101

27.8262

26.893

9

27.3369

23.7273

24.3914

92.6595

0.0000

30.2898

La temperatura de superficial (Ts) de la placa está dada por ST8 y la temperaturadel fluido (T∞) es iual a la media aritm!tica de las temperaturas censadas porST1" ST# y ST$

Para 10 W Para 20 W Para 30 W Ts (ºC) 46.7564 Ts (ºC) 68.6123 Ts (ºC) 92.6595

T∞ (ºC) 23.9946 T∞ (ºC) 24.6961 T∞ (ºC) 26.4569

Tf 35.3755 Tf (ºC) 46.6542 Tf (ºC) 59.5582

Se calculó la temperatura de pel%cula T f " para poder obtener de la tabla &'1 delteto citado en las referencias" las propiedades del fluido necesarias paradeterminar nos n*meros adimensionales. +ue necesario interpolar cada T f calculada para tener los valores de las propiedades del fluido lo más eactosposible. Se presenta una tabla con las propiedades del fluido para cada ra,ón de

eneración (1-" - y /- 0).Q (W) Tf (ºC) α (m2/s) ν (m2/s) (W/m !) Pr

10 W 35.3755 2.282E-05 1.659E-05 0.0263 0.7267

20 W 46.6542 2.439E-05 1.766E-05 0.0271 0.7237

30 W 59.5582 2.632E-05 1.896E-05 0.0281 0.7202

Determinación del número de Nusselt y el coeficiente de transferencia decalor por convección

e antemano se sabe 2ue la convección es natural" pero a*n as% se compruebacon la relación 3r45e. 6omo la velocidad del fluido es cero" el n*mero de

5eynolds es -. 7 al sustituir en la relación antes mencionada" se tiene 2ue esten*mero es infinito" o sea" 3r45e1" y esto 2uiere decir 2ue las fuer,as de inerciason despreciables" y los efectos de la convección natural son dominantes.

9ara el caso de convección natural el n*mero de :usselt promedio" de acuerdocon la correlación emp%rica de 6;urc;ill y 6;u" está dado por


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Nu={0.825+ 0.387 ∙ Ra1 /6

[1+ (0.492/ Pr )9 /16 ]8 /27 }

2

=l n*mero de 5aylei; (5a) representa la ra,ón de las fuer,as de flotabilidad y losproductos de las difusividades t!rmica y de cantidad de movimiento<

Ra=gβ (T s−T ∞ ) Lc

3

αν

=n donde es la aceleración ravitacional"

β es el coeficiente de epansión volum!trica (1

T f )"

> la viscosidad cinemática del fluido"? la difusividad t!rmica y

Lc la lonitud caracter%stica" 2ue en el caso de una placa plana es la lonitud de lamisma en la dirección paralela al flu@o del fluido (-.1 m).

Si se sabe 2ue

Nu=h Lc

k

Se despe@a en t!rminos de ; y de esta manera se consiue calcular el coeficientede transferencia de calor por convección<

eterminación de la ra,ón de transferencia de calor de la placa plana al aireq́=h A

s (T

s

−T ∞ )

=ficiencia del intercambiador

Eff = q́

Q́×100

e esta misma manera se calculó el coeficiente de transferencia de calor porconvección y el calor transferido al aire para las ra,ones de eneración de calor de- y /- 0. Se presenta una tabla con los valores calculados para todas lasra,ones de eneración de calor<

Q(W) "a #$ % (W/m2 ) & (W) 'ff ()

10 16676330.3309 36.2344 9.5216 2.1673 21.6729

20 21435968.9908 38.9351 10.5550 4.6353 23.176730 21851361.8471 39.1276 10.9870 7.2737 24.2457


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Tabla . Variación de las diferentes propiedades censadas y calculadas por lainterface de usuario durante convección for,ada (1- m/ 4;).


10

W

24.516

3

23.4264

23.6412

23.008

6

23.6985

23.7273

23.5587

54.8437

10.0988

11.2821

20W

24.3985 22.8052 22.7955 22.1396 23.1171 21.8642 21.8084 73.3084 10.0017 19.9844

30

W

26.124

9

24.1365

23.8093

23.160

2

24.2716

23.7273

23.4572

94.8448

10.3980

29.8878

La velocidad del fluido corresponde al caudal dividido entre el área de seccióntransversal por la 2ue fluye el fluido

V =V́

A

A (m^2) 0.0100

v (m/s) 0.2778

La temperatura de superficial (Ts) de la placa está dada por ST8 y la temperaturadel fluido (T∞) es iual a la media aritm!tica de las temperaturas censadas porST1" ST# y ST$

Para 10 W

Para 20 W

Para 30

W

Ts (ºC)54.843

7Ts (ºC)

73.308

4Ts (ºC)

94.8448

T∞ (ºC)23.694

5T∞ (ºC)

22.782

2T∞ (ºC)

24.2474

Tf

39.2691

Tf (ºC)48.045

3Tf (ºC)

59.5461

Se calculó la temperatura de pel%cula T f " para poder obtener de la tabla &'1 delteto citado en las referencias" las propiedades del fluido necesarias paradeterminar nos n*meros adimensionales.+ue necesario interpolar cada Tf calculada para tener los valores de laspropiedades del fluido lo más eactos posible. Se presenta una tabla con laspropiedades del fluido para cada ra,ón de eneración (1-" - y /- 0).

Q (W) Ts (ºC) T∞ (ºC) Tf (ºC) α (m2/s) ν (m2/s) (W/m !) Pr

10 W 54.8437 23.6945 39.2691 2.346E-05 1.702E-05 0.02662 0.725520 W 73.3084 22.7822 48.0453 2.459E-05 1.779E-05 0.02721 0.72331

30 W 94.8448 24.2474 59.5461 2.632E-05 1.896E-05 0.02808 0.7202

eterminación del n*mero de :usselt y el coeficiente de transferencia de calor por convección


4/18

Se calcula el n*mero de 3ras;of 2ue representa la ra,ón entre la fuer,a deflotabilidad y la fuer,a viscosa 2ue act*a sobre el fluido.

Gr=gβ (T s−T ∞ ) Lc

3

ν2

Lueo se calcula el n*mero de 5eynolds

ℜ=V Lc

ν

6on la relación 3r45e se verificó si las fuer,as de flotabilidad son despreciables ono<

Gr

ℜ2≫1

Q(W) r "* r/"*+2

10 26862417.6957 1632.0668 10.0848

20 32588788.8858 1561.2204 13.3703

30 32353975.1916 1465.0727 15.0733

Lo 2ue 2uiere decir 2ue las fuer,as de inercia son despreciables" y los efectos dela convección natural son dominantes.

&l iual 2ue en el caso anterior se puede calcular el n*mero de :usselt con lacorrelación emp%rica de 6;urc;ill y 6;u<

Nu={0.825+ 0.387 ∙ Ra1 /6

[1+ (0.492/ Pr )9 /16 ]8 /27 }

2

Se calcula el n*mero de 5aylei;


3

αν

=n el caso de convección for,ada y flu@o laminar se utili,a la fórmula

Nu=0.906 ℜ0.5 Pr

1/3

Si se sabe 2ue

Nu=h Lc

k

eterminación de la ra,ón de transferencia de calor de la placa plana al aire


5/18

q́=h A s (T s−T ∞ )


Eff =

q́

Q́ ×100

6álculo del espesor promedio de la capa l%mite t!rmica At"prom

δ t,pro=1

L∫0

L4.91 !

Pr1/3( V !ν )

0.5 "!

La ecuación interada es

δ t,pro= 9.82

3 Pr1/3 ( L νV )

0.5

Q(W) "a , % (W/m2 ) & (W) 'ff () δ rm (mm)

10 19488420.6812 37.8904 10.0864 3.1418 31.4184 2.5048

20 23577622.7694 40.0211 10.8894 5.5020 27.5101 2.5636

30 23306662.9800 39.8650 11.1941 7.9027 26.3425 2.6502


6/18

Tabla /. Variación de las diferentes propiedades censadas y calculadas por la

interface de usuario durante convección for,ada (1 m

/

4;).Q ST-1 ST-2 ST-3 ST-4 ST-5 ST-6 ST-7 ST-8 SC-1 SW-1

10

W

24.759

4

23.899

8

24.019

123.185

7

25.397

3

23.727

3

23.733

5

55.486

8

15.049

3

11.026

3

20

W

24.606

2

23.562

5

23.402

222.537

6

25.286

1

23.727

3

22.927

0

70.738

5

15.256

5

20.607

9

30

W

26.284

3

25.007

9

24.501

323.530

8

27.040

6

23.727

3

23.876

1

92.873

1

15.014

1

31.671

1

La velocidad del fluido corresponde al caudal dividido entre el área de seccióntransversal por la 2ue fluye el fluido

V =´V A

A (m^2) 0.0100

v (m/s) 0.4167

La temperatura de superficial (Ts) de la placa está dada por ST8 y la temperaturadel fluido (T∞) es iual a la media aritm!tica de las temperaturas censadas por ST1" ST# y ST$

Para 10 W Para 20 W Para 30 W

Ts (ºC) 55.4868 Ts (ºC) 70.7385 Ts (ºC) 92.8731

T∞ (ºC) 23.8929 T∞ (ºC) 23.3569 T∞ (ºC) 24.5637

Tf 39.6898 Tf (ºC) 47.0477 Tf (ºC) 58.7184

Se calculó la temperatura de pel%cula T f " para poder obtener de la tabla &'1 delteto citado en las referencias" las propiedades del fluido necesarias paradeterminar nos n*meros adimensionales.+ue necesario interpolar cada Tf calculada para tener los valores de laspropiedades del fluido lo más eactos posible. Se presenta una tabla con laspropiedades del fluido para cada ra,ón de eneración (1-" - y /- 0).

Q (W) Ts (ºC) T∞ (ºC) Tf (ºC) α (m2/s) ν (m2/s) (W/m

!)Pr

10 W 55.4868 23.8929 39.6898 2.346E-05 1.702E-05 0.02662 0.725520 W 70.7385 23.3569 47.0477 2.445E-05 1.770E-05 0.0271374 0.7236

30 W 92.8731 24.5637 58.7184 2.632E-05 1.896E-05 0.02808 0.7202

eterminación del n*mero de :usselt y el coeficiente de transferencia de calor por convección

Se calcula el n*mero de 3ras;of 2ue representa la ra,ón entre la fuer,a deflotabilidad y la fuer,a viscosa 2ue act*a sobre el fluido.


7/18

Gr=gβ (T s−T ∞ ) Lc

3

ν2

Lueo se calcula el n*mero de 5eynolds

ℜ=V Lc

ν

6on la relación 3r45e se verificó si las fuer,as de flotabilidad son despreciables ono<

Gr

ℜ2≫1

Lo 2ue 2uiere decir 2ue las fuer,as de inercia son despreciables" y los efectos dela convección natural son dominantes.

Q(W) r "* r/"*+2

10 26957163.1892 2448.1003 4.4980

20 31547210.4180 2354.5040 5.6907

30 31746689.3708 2197.6090 6.5735

Se puede calcular el n*mero de :usselt con la correlación emp%rica de 6;urc;ill y6;u<

Nu={0.825+ 0.387 ∙ Ra1 /6

[1+ (0.492/ Pr )9 /16 ]8 /27 }

2

Se calcula el n*mero de 5aylei;


3

αν

Si se sabe 2ue

Nu=h Lc

k

Se despe@a en t!rminos de ; y de esta manera se consiue calcular el coeficientede transferencia de calor por convección<

h= Nu k Lc

eterminación de la ra,ón de transferencia de calor de la placa plana al aire

q́=h A s (T s−T ∞ )


8/18


Eff = q́

Q́×100

Eff =3.19# 10#

×100

Eff =31.9

6álculo del espesor promedio de la capa l%mite t!rmica At"prom

δ t,pro= 9.82

3 Pr1/3 ( L νV )

0.5

Q(W) "a #$ % (W/m2 ) & (W) 'ff () δ rm (mm)

10 19557157.6079 37.9289 10.0967 3.1899 31.8994 3.0677

20 22832721.8353 39.6523 10.7606 5.0986 25.4928 3.1309

30 22869195.6866 39.6468 11.1328 7.6048 25.3492 3.2458

Preguntas1. 9ara una misma ra,ón de eneración de calor" B2u! sucede con la temperaturadel aire cerca de la superficie de la placa a medida 2ue se mueve en la direccióndel flu@oCSe*n el perfil de velocidad del aire sobre la placa plana" se observa 2ue la reiónde flu@o cerca de la placa donde la velocidad del fluido disminuye por las fuer,asviscosas presentes" la cual es dependiente de la temperatura" nos ;ace concluir2ue la temperatura debe aumentar en esa reión por la fricción enerada contra laplaca.

. BDu! puede decir respecto al n*mero de :usselt promedio al aumentar la ra,ónde eneración de calorC=l :*mero de :usselt (:u) es un n*mero adimensional 2ue mide el aumento de latransmisión de calor desde una superficie por la 2ue un fluido discurre(transferencia de calor por convección) comparada con la transferencia de calor si!sta ocurriera solamente por conducción.

Nu=hLc

k

onde ; es el coeficiente de transferencia de calor" E es la conductividad t!rmicadel fluido y Lc es la lonitud caracter%stica.

&l aumentar la ra,ón de eneración de calor" el n*mero de :usselt promedioaumenta de la misma manera.

http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_adimensionalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_de_calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Superficie_(matem%C3%A1tica)http://es.wikipedia.org/wiki/Fluidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Convecci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Conducci%C3%B3n_de_calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_de_calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Superficie_(matem%C3%A1tica)http://es.wikipedia.org/wiki/Fluidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Convecci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Conducci%C3%B3n_de_calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_adimensional


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/. BDu! puede decir respecto al n*mero de :usselt promedio al aumentar lavelocidad promedio del fluidoC

Nu=hLc

k =

q́

q́

co$%

co$"

=l n*mero de :usselt representa el me@oramiento de la transferencia de calor a

trav!s de una capa de fluido como resultado de la convección en relación con laconducción a trav!s de la misma capa.

&l aumentar la velocidad promedio del fluido" el n*mero de :usselt aumenta de lamisma manera.

#. BDu! sucede con la eficiencia del intercambiador al aumentar la velocidadpromedio del fluidoC=l aumento de la velocidad en el fluido" aumenta tambi!n la transferencia de calor"ya 2ue pone en contacto más porciones calientes y más fr%as de ese fluido"iniciando %ndices más altos de conducción en un ran n*mero de sitios. 6omoconsecuencia incrementa la eficiencia del intercambiador.

. BDu! observa en cuanto al espesor promedio de la capa l%mite a medida 2ueaumenta la velocidad promedio del fluido para una misma ra,ón de eneración decalorC9ara una misma ra,ón de eneración de calor" al aumentar la velocidad promediodel fluido el espesor promedio de la capa l%mite t!rmico disminuye.

Conclusión

9odemos concluir 2ue el coeficiente de transferencia de calor por convecciónnatural y convección for,ada" difieren en la dirección del flu@o< ;acia arriba ya 2ueel movimiento del fluido es debido a causas naturales" mientras 2ue

;ori,ontalmente para la convección for,ada mediante medios eternos" como unventilador o una bomba.La transferencia de calor por convección depende de las propiedades del fluido"de la superficie en contacto con el fluido y del tipo de [email protected] velocidad de transferencia de calor a trav!s de un fluido es muc;o mayorpor convección 2ue por conducción. 6uanto mayor es la velocidad del fluido mayor es la velocidad de transferencia de calor.Referencia

1. Fenel" 7." 3;a@ar" &fs;in." -11" Transferencia de calor y masa<+undamentos y &plicaciones" Gc3raH'Iill.

Resultados Aletas Cilíndricas


20 W

(10m+3/%)28.5422 32.0517 33.8952 31.7039 34.4540 30.2620 24.1609 39.4110 10.2707 20.1851

20 W 28.5188 31.4952 34.0829 31.6726 35.0712 30.1653 24.0706 40.7158 15.1147 20.2791


10/18

(15m+3/%)Tabla 1

Tabla 1. Variación de las diferentes propiedades censadas y calculadaspor la interface de usuario durante convección forzada de 10 m3/h. Latemperatura de supercial Ts! de la placa est" dada por #T$ y la

temperatura del %uido T&! es i'ual a la media aritm(tica de lastemperaturas censadas por #T1 y #T)

Para 20W, 10 m3/hPara20W(10m^3/h) 20 10

T & (°C) *+.3,1, Cp(J/Kg*k) 100) ρ(Kg/m^3) 1.1)$+

ṁ(Kg/h) 11.)$,-

k(W/m*K) *3).0000 h(W/m^2*K) 10.$$- Ef 0.)***

Tabla 2

#e calculó la eciencia del intercambiador mediante la fórmula

sando la T & se busca p y la densidad en la Tabla 21, del te4to usado. 5stose hace por6ue hay 6ue tener el %u7o m"sico 8!9 p promedio de entrada ysalida del aire!9 el valor de : es para el aluminio9 el %u7o de calor usado;! es *0< y la h de convección fue calculada en el laboratorio anteriorde placa plana.

Cal!l" #$ E%&$'&a #$la al$a

(m) 0.13,

(m) 0.01

m .*$)0

(m) 0.13),

m 0.,$-,

+al$a(m^2) 0.003

=aleta 0.$-$3

al$a(W)0.,,1$03

1)$

-al$a-.0,-1

3*+


11/18

La efectividad >aleta! de la transferencia de calor debe de ser muchomayor 6ue 1. ?ara 6ue en nuestro dise@o sea recomendable colocaraletas. 5l valor de -.0 nos 6uiere decir 6ue9 por una sola aletacolocada en la supercie se me7orara la transferencia de calor - veces.

?ara hacer el c"lculo de todas lasaleta9 se2nalizo la placa libre de aletas y

sin aletas.

#e calculó el ;total y >total esto por6ue estamos analizando un con7untode 1) aletas y no 1 como se piensa. La efectividad total nos arro7a unme7or desempe@o del con7unto de aletas cilAndricas.Para 20W, 1. m3/h

Para 20W(1.m^3/h)

20 15

T & (°C) *+.*-)

Cp(J/Kg*k) 100)

ρ(Kg/m^3) 1.1)$$

ṁ(Kg/h) 1).+$*0

k(W/m*K) *3).0000

h(W/m^2*K) 10.)+0+

Ef 1.1001#e realizó el mismo procedimiento 6ue el anterior9 para no alar'ar elprocedimiento. #olo mostraremos los resultados en las condiciones de *0< y1, m3/h

Cal!l" #$ E%&$'&a #$la al$a

(m) 0.13,

(m) 0.01

?ara Todas1)!

+0.0000)$,3

),0

+l&r$#$al$a

0.00$++$+3

+&'al$a 0.0100

"al,al$a

1.)$0*)),-

-al$a,"al

1.*,,0)-1


12/18

m .*+1+

(m) 0.13),

m 0.,$+0

+al$a(m^2) 0.003

=aleta 0.$--3 ?ara 1) 2letas

al$a0.+0*$3+

$1 +0.0000)$,3

),

-al$a-.+11

0)+l&r$#$al$a

0.00$++$+3

+&'al$a 0.0100

"al,al$a

1.-)3---*

-al$a,"al

1.*,-+,03+

C#C,S#

En base a los resultaos arro!aos "oemos ver #ue la e$%&%en&%a el %nter&amb%aor

aumenta. '% el &aual aumenta esto se ebe a #ue "oseemos una (&onve&t%va "ara la&on%&%n #ue eseamos 20*+ sea 10 m3/ o 15 m3/). ,a e$%&%en&%a e la aleta no se ve

a$e&taa en n%nuno e los 2 anl%s%s+ esto "asa "or#ue se anal%a la rela&%n #ue t%ene m

s* ma rs ar*s * $*a.

C *s *ms *:r &$* s: &$*r*ms m*;rar a rasf*r*:a * s **ms &$*

a$m*ar * a$a * f$: ara &$* %aa $a m*;r rasf*r*:a * ar. '

am


13/18

Resultados Aletas Rectangulares


20 W

(10m+3/%)29.9980 31.7289 33.4565 31.7968 34.3240 30.5340 24.1545 40.5446 10.0563 20.3902

20 W

(15m+3/%)28.7909 29.6339 31.5444 29.7817 32.3285 28.8900 23.9483 39.4298 15.0410 20.1874

Tabla 2

Tabla 1. Variación de las diferentes propiedades censadas y calculadaspor la interface de usuario durante convección forzada de 10 m3/h. Latemperatura de supercial Ts! de la placa est" dada por #T$ y latemperatura del %uido T&! es i'ual a la media aritm(tica de lastemperaturas censadas por #T1 y #T)

Para 20W, 10 m3/hPara20W(10m^3/h)

20 10

T & (°C) 27.0762

Cp(J/Kg*k) 1007

ρ(Kg/m^3) 1.1786ṁ(Kg/h) 11.7859

k(W/m*K) 237.0000

h(W/m^2*K) 10.8894

Ef 0.9632Tabla 2

#e calculó la eciencia del intercambiador mediante la fórmula

sando la T & se busca p y la densidad en la Tabla 21, del te4to usado. 5stose hace por6ue hay 6ue tener el %u7o m"sico 8!9 p promedio de entrada ysalida del aire!9 el valor de : es para el aluminio9 el %u7o de calor usado;! es *0< y la h de convección fue calculada en el laboratorio anteriorde placa plana.

Cal!l" #$ E%&$'&a#$ la al$a


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(m) 0.13,

(m) 0.1

(m) 0.00*

m +.))$

(m) 0.13+0m 0.-*1-

+al$a(m^2) 0.0*)*

=aleta 0.)$$

al$a3.1,010

1$

-al$a10).*1-,

31

La efectividad >aleta! de latransferencia de calor debe de ser mucho mayor 6ue 1. ?ara 6ue ennuestro dise@o sea recomendable colocar aletas. 5l valor de 10).*1 nos6uiere decir 6ue9 por una sola aleta colocada en la supercie seme7orara la transferencia de calor 10) veces.

?ara - 2letas

+0.0*)0000

000

+l&r$#$al$a 0.00$*+&'al$a 0.0100

"al,al$a

.3)+011*

-al$a,"al

*.-+3-0+1*

?ara hacer el c"lculo de todas las aleta9 se2nalizo la placa libre de aletas y sin aletas.


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#e calculó el ;total y >total esto por6ue estamos analizando un con7untode - aletas y no 1 como se piensa. La efectividad total nos arro7a unme7or desempe@o del con7unto de aletas cilAndricas.Para 20W, 1. m3/h

Para 20(1.m^3/h) 20 1.

T pr"m(°C) 26.3696

Cp(J/Kg*k) 1007

ρ(Kg/m^3) 1.1785

ṁ(Kg/h) 17.6778

k(W/m*K) 237.0000

h(W/m^2*K) 10.7606

Ef 1.1973

#e realizó el mismo procedimiento 6ue el anterior9 para no alar'ar elprocedimiento. #olo mostraremos los resultados en las condiciones de *0< y1, m3/h

Cal!l" #$ E%&$'&a#$ la al$a

(m) 0.13,

(m) 0.1

(m) 0.00*

m +.)3$*(m) 0.13+0

m 0.-1+

+al$a(m^2) 0.0*)*

?ara - aletas

=aleta 0.)-03 +0.0*)0000

000

al$a 3.0*0$*)))+l&r$#$al$a 0.00$*

-al$a 10).)-1-+&'al$a 0.0100

"al,al$a .1)3**+*--

-al$a,"al

*.-+--$3$1

C#C,S#


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En base a los resultaos arro!aos "oemos ver #ue la e$%&%en&%a el %nter&amb%aor

aumenta. '% el &aual aumenta esto se ebe a #ue "oseemos una (&onve&t%va "ara la&on%&%n #ue eseamos 20*+ sea 10 m3/ o 15 m3/). ,a e$%&%en&%a e la aleta no se ve

a$e&taa en n%nuno e los 2 anl%s%s+ esto "asa "or#ue se anal%a la rela&%n #ue t%ene m s* ma rs valores en &uenta.

on esto "oemos e&%r #ue s% #ueremos me!orar la trans$eren&%a e solo tenemos #ueaumentar el &aual el $lu%o "ara #ue aa una me!or trans$eren&%a e &alor. En &amb%o

valores &omo e$e&t%v%a o e$%&%en&%a e la aleta no se va a ver a$e&taa+ "or este &amb%o e

&aual. s%&amente son &on&lus%ones "are&%as a aletas &%lnr%&as.

Ca$ * =:$ a*$aa * as a*as

ara tener la m%ma trans$eren&%a e &alor+ la aleta ebe e ser %n$%n%tamente lara. '%n

embaro+ la tem"eratura &ae e"onen&%al a los laro e ella al&ana la lon%tu amb%ente

a &%erta lon%tu.


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En base a lo &al&ulao una rela&%n m,&1 ms o menos nos o$re&e un buen trm%no me%o

entre r*:m:* r*s* a a rasf*r*:a * ar * ama> * a a*a.on esto e&%mos #ue a las aletas &%lnr%&as se le "ueen arear 100 mm ms e lon%tu

e a a no "or#ue tenra mater%al e ms. "ara las aletas re&tanulares e 9 a 10 mmno ms.

on&lus%n eneral e los ,aborator%os

5n el campo laboral si 6uiero ver 6ue tan factible es colocar aletas en un dise@o9este e6uipo es el apropiado. ?or decir9 sA mi h convectivo es muy pe6ue@o esoconlleva a decir 6ue la trasferencia de calor es ba7a9 por lo cual en este caso esrecomendable usar aletas. no como dise@ador debe de percatarse 6uedimensiones usar o el material a usar para su aleta. 5n nuestro caso analizamoscomo primer punto una placa sin aletas con esto nos dimos cuenta 6ue su h

convectivo era pe6ue@oB ahora eso no 6uiere decir 6ue es obli'atorio colocaraletas9 los c"lculos nos dir"n si es recomendable la colocación de las aletas.2l analizar la placa con aletas circulares y rectan'ulares9 nos percatamos 6ue la hconvectiva tenAa un leve aumento y nuestra transfencia de calor por asA decirlo9tiene un aumento.2hora el hecho de 6ue se presente un aumento y me7ora en nuestros c"lculos no6uiere decir 6ue es recomendable la colocación de las aletas. Cecimos estopor6ue ima'Anense 6ue nuestro resultado nos arro7a 6ue la aleta adecuada por asA decirlo es de , m9 una aleta de esas dimensiones no es recomendable paranuestro e6uipo. ;uiz"s para otras aplicaciones sea factible.

Dasados en las 3 e4periencias realizadas9 podemos concluir lo si'uiente• 5n el c"lculo del coeciente convectivo9 en convección forzada y natural se

encontraron 6ue los h9 dieron resultado diferente esto es coherente9 ya 6uese puede decir 6ue a mayor velocidad del %uido mayor ser" la transferenciade calor por convección9 mayor ser" el h. Eay 6ue a're'ar 6ue a medida6ue aumentamos el calor 'enerado en la placa nuestro coecienteconvectivo aumentara

• La h convectiva presenta una me7ora con la colocación de las aletas


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• La eciencia de los 3 intercambiadores nos dice 6ue la aleta rectan'ularpresenta me7or tasa de trasferencia de calor9 a 6ue se deber"

o 2l estar en una condición de %u7o forzado9 la velocidad ocasiona 6uela tasa de transferencia de calor presente una me7ora.

o 2l aumentar la velocidad la h convectiva aumenta por lo cual la

efectividad del intercambiador de placa plana me7ora.• 5n cuanto a la eciencia de las aletas podemos decir 6ue el aluminio es uno

de los me7ores metales para me7orar la transferencia de calor.• Fayor "rea de contacto9 mayor ser" la eciencia de la aleta.

• 2l aumentar la velocidad del %uido se aprecia 6ue transferencia decalor de la placa rectan'ular es m"s factible ya 6ue desprendemayor calor9 esto como ya anteriormente se di7o es al "rea decontacto.

• La efectividad total analizando el con7unto en si nos dice 6ue laplaca rectan'ular es me7or9 factores 6ue pueden hacer esto

o #u "rea de contactoo Fayor desprendimiento de caloro 5sto se debe a la con'uración en sA de la aleta.

Date post:	06-Jul-2018
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Calc. de Lab de Transfe

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