Download Solucionario de Transferencia de Calor PDF

TitleSolucionario de Transferencia de Calor
TagsHeat Calorie Convection Physical Universe Materials
File Size3.5 MB
Total Pages202
Table of Contents
                            55040- Transf. de Calor y Masa- Problemas Resueltos 1 parte
	PROBLEMAS DE  CONDUCCIÓN  EN RÉGIMEN TRANSITORIO
	PROBLEMAS DE RADIACIÓN
	PROBLEMAS DE CONDENSACIÓN
	PROBLEMAS DE EBULLICIÓN
	PROBLEMAS VARIOS
		Ebullición:
		Condensación y ebullición
	PROBLEMAS DE INTERCAMBIADORES DE CALOR
		Intercambio de calor
		Eficiencia de intercambiadores
		Transferencia de Calor y Masa
55041- Transf. de Calor y Masa- Diseño de Inter Co
	INTERCAMBIADORES DE PLACA
		Temperaturas máximas de servicios para juntas
55043- Transf. de Calor y Masa- Probl Conduccion en re
55044- Transf. de Calor y Masa- Problemas de Ebullición
	Ebullición
55045- Transf. de Calor y Masa- Probl Intercam
	Intercambio de calor
	Eficiencia de intercambiadores
	Transferencia de Calor y Masa
55046- Transf. de Calor y Masa- Problemas de Radiación
	RADIACIÓN:
55047- Transf. de Calor y Masa- Varios
	Ebullición:
	Condensación y ebullición
55042- Transf. de Calor y Masa- Problemas de Condensación
                        
Document Text Contents
Page 1

Transferencia de Calor Masa Problemas Resueltos 1 era Parte 1

PROBLEMAS DE CONDUCCIÓN EN RÉGIMEN TRANSITORIO
Una pieza de aluminio que pesa 5 Kg se encuentra inicialmente a 275ºC. Se sumerge

repentinamente en un fluído que se encuentra a 20ºC. El coeficiente de convección vale 50
Kcal

h m C2 º


Considerando a la pieza como a una esfera del mismo peso, estimar el tiempo requerido para que su
temperatura baje a 100ºC.


λ ζ= = =210 2703 0 1313
Kcal

h m C
Kg
m

C
Kcal
Kg Cpº

; ; ,
º






α τ= =→ =50 1002

Kcal
h m C

T Cfº
º


( )

( ) ( ) ( )

( )

( ) ( )

T T
T T

e
A
cv h

e A r m

e V
d

d
v

m

Ln
m
v

V
m Kg m

Kg
x m

hs

o

A
cv− ∞

− ∞
= = =




= = = =

= = ⇒ = =

= − = ⇒ = = =




= =

−









α ζ τ

τ

τ

α
ζ

π π

π
π

τ ζ
ζ

τ

50 0 9569
2703 0 131 0 1523

0 8872
1

100 20
275 20

4 4 0 07615 0 9569

0 3137
6

6
0 1523

0 3137 0 8872
5
2703

1 85 10

115932
0 8872

1 3

0 8872 2 2 2

0 8872
3

3

3
3 3

. ,
. , . ,

,

, ,

, ,

, , ,

,
,

,

,

,

Page 2

Transferencia de Calor Masa Problemas Resueltos 1 era Parte 2

Un bloque de concreto inicialmente a 55ºC es repentinamente sometido a una corriente de
aire a 15ºC de forma tal que el coeficiente de convección es de 5 Kcal h Cmº

Calcular la temperatura después de ½ hora en un punto situado a 10 cm del bloque.


λ ζ= = =0 8 2200 0 23, º ; ; , º
Kcal

h m C
Kg

m C
Kcal

Kg Cp



( )

( )

( )
( )

( ) ( )
( )

T C x cm a C x
m
h

Kcal
h C m

hs
T

T T
enf

x
a

T C T x T a

T x
erf

T x T

T x T C

i
p

i

o

= = = = =










= =



=

=




= =

− =

=

−55 10
0 8

2200 0 2
1 81 10

5 0 5
2

15

15
55 15

1 66 0 98110

15 40 0 98110

54 244

3
2

0

0

º
,
. ,

,

º
,

º ; ?

;
, ,

; ,

; , º

λ
ζ

α τ
τ

τ

τ


T x;

( difusividad Té rmica)

Page 101

Transferencia de Calor y Masa Diseño de Intercambiadores Compactos tipo Placa 11





• Cálculo de f


:
St Pr f× =

2
3 1 5,

NvRe Pr St. =

( ) ( )Nv

Re Ré gTurb

=






 =

=
× × ×

×
=−

0 275 14857 3 92
5 998
5 088

654

0 01 0 9 0 990155 10
5 998 10

14857

0 75 0 4
0 14

3

4

, . , .
,
,

, , ,
,

. .

, ,
,



( )

( )
( )

De e m

St f
St Pr

f

= × = × =

=
×

= ∴ =
×

=
×

=

=

2 2 0 005 0 01

654
14857 3 92

0 0112295
1 5

0 0112295 3 92
1 5

0 0186

2
3

2
3

, ,

,
,

,
, ,

,

,




• Canal caliente



:

G
W
A

Kg
m segc

c

flujo

= = 1773 3 2, .

W Vc c np Aflujo ms
Kg
segC

= × × × = × × × × =−ζ 0 9 0 983 10 7 5 10 0 1323 3, , , ,


*Nota

( ) ( )∆



pc

pc

Kg
m

N
Kg

K Pa

=
× ×
×

× + × −






 + × ×



















= × =

0 97183 10 1773 3
2 9 81

1 0 697
0 98807
0 97183

1 0 016 1 43472
979 95
971 83

4214 9 81 41 3

3
2

2

, ,
,

,
,
,

, ,
,
,

, ,

: En lo posible se busca que las dos corrientes pasen a igual velocidad.





• Cálculo de f


:

( ) ( )

( )

Re Reg Turb

Nv

St

f
St Pr

=
× × ×

×
=

= × ×






 =

=
×

=

=
×

=



0 01 0 9 0 983025 10
4 341 10

20380

0 275 20380 2 758
4 345
5 088

688

688
20380 2 758

0 01224

1 5
0 016

3

4

0 75 0 4
0 14

2
3

, , ,
,

.

, ,
,
,

,
,

,
,

, ,
,

Page 102

Transferencia de Calor y Masa Diseño de Intercambiadores Compactos tipo Placa 12





Pérdidas de cargas específicas

( )

( )

NTU
A U

W C

A Ap ns np m

J
NTU

KN m NTU

J
pc

NTU
KN m NTU

min

f
pc

C

=



= × =

= ⋅ ⋅ = × × × =

= = = −

= = = −

1 08 3350 6 56

0 12 0 3 15 2 1 08

13 71
6 56

2 08

41 3
6 56

6 29

2

2

2

, ,

, , ,

,
,

, /

,
,

, /

(3350 - de tabla en fluidos; placa

- coeficiente a verificar.





:





Coeficientes peculiares

( ) ( )

( ) ( )

hf W m L

hc W m L
sistencia al ensuciamiento de tabla

Rf
h m
Kcal

C L
m c
W s

= × × =


= × × =


= ×


⋅ × = ⋅− −

0 193 14857 3 92
0 6391
0 01

7365

0 193 20380 2 758
0 6585

0 01
8205

0 5 10 0 86 4 3 10

0 618 13
2

0 618 13
2

4
2

5
2

, ,
,
,

, ,
,
,

Re ( )

, º , ,

,

,

:




1 1 1 1
7365

1
8205

4 3 10

3326

5

2

U hf hc
Rf

U W m C

= + + = + + ⋅ =

⇒ =

−,





Verificación

U W m C U
W

m Cadop calc= ≈ =3350 33262 2

:




Cantidad de calor transmitido

( ) ( )
( )
( )

( ) ( )
( )
( )

q W kw
T DMLT ft C

DMLT
T t T t

Ln
T t

T t
Ln

C

De tabla el Ft

= × × = =
= ⋅ = × =

=
− − −





=
− − −




=

=

3326 1 08 19 3 69327 14 69 33
19 5 0 99 19 3

79 9 60 50 30
79 9 60
50 30

19 5

0 99

1 2 2 1

1 2

2 1

, , , ,

, , ,

,

,
,

,



:

Page 201

Transferencia de Calor y Masa Problemas Resueltos 10

Page 202

Transferencia de Calor y Masa Problemas Resueltos 11

Similer Documents