Practica 3 calor laboratorio Integral I
- 1. Instituto Tecnológico de Mexicali IngenieríaQuímica Ambiental Laboratorio Integral I No. Practica 3 Estimación de h para un ambiente dado Integrantes Carrillo Santoyo Juan Alejandro Cruz Moreno Luis Jesús Hernández Villasana Dina Pati;o Aguirre Cruz Alberto Maestro: Norman Rivera Pazos Baja California, Mexicali 11-04-2014
- 2. Marco Teórico Convección La convección es una de las tres formas de transferencia de calor y se caracteriza porque ésta se produce a través del desplazamiento de partículas entre regiones con diferentes temperaturas. La convección se produce únicamente en materiales fluidos. Éstos al calentarse disminuyen su densidad y ascienden al ser desplazados por las porciones superiores que se encuentran a menor temperatura. Lo que se llama convección en sí, es al transporte de calor por medio de las parcelas de fluido ascendente y descendente. La transferencia de calor implica el transporte de calor en un volumen y la mezcla de elementos macroscópicos de porciones calientes y frías de un gas o un líquido. Se incluye también el intercambio de energía entre una superficie sólida y un fluido. Bomba, un ventilador u otro dispositivo mecánico. En la transferencia de calor libre o natural en la cual un fluido es más caliente o más frío y en contacto con una superficie sólida, causa una circulación debido a las diferencias de densidades que resultan del gradiente de temperaturas en el fluido. La transferencia de calor por convección se modela con la Ley del Enfriamiento de Newton: Donde h es el coeficiente de convección (ó coeficiente de película), As es el área del cuerpo en contacto con el fluido, Ts es la temperatura en la superficie del cuerpo y es la temperatura del fluido lejos del cuerpo. El coeficiente de película o coeficiente de convección, representado habitualmente como h, cuantifica la influencia de las propiedades del fluido,
- 3. de la superficie y del flujo cuando se produce transferencia de calor por convección. La transferencia de calor por convección se modela con la Ley del Enfriamiento de Newton: Dondeh es el coeficiente de película, As es el área del cuerpo en contacto con el fluido, Ts es la temperatura en la superficie del cuerpo y es la temperatura del fluido lejos del cuerpo.
- 4. Objetivo:Determinar el coeficiente de película “h” de un metal al calentamiento por convección. Introducción: En esta practica determinaremos el coeficiente de convección de un flujo constante a cierta temperatura, que en este caso es aire a 50 grados, utilizando un método y formulas experimentales como e número de Reynolds, Prandlt y Nusselt y una tabla para obtener unos valores después de calcular Reynolds para obtener h experimentalmente del flujo mencionado anteriormente. Material: Mechero Acero Pinzas Termómetro Laser Procedimiento: 1.-Armar el equipo Para la practica 2.-Colocar con pinzas, el metal arriba del mechero encendido 3.- Medir con el termómetro de laser, (cada tanto tiempo) el metal y esperar a que llegue a una temperatura constante.
- 5. Caculos &Resultados: k= 0.026 w/m*k cp 716 J/Kg*K v= 2.6 m/s L= 2.03 m Densidad= 1.09 kg/m3 viscosidad= 1.95E-05 kg*s/m2 pr= 0.537 Re= 2.95E+05 c= 0.027 a= 0.805 lc placa 0.1 m Re C a o m 0.4-4 0.989 0.33 4.-40 0.911 0.385 40-4000 0.683 0.466 4000- 40000 0.193 0.618 >40000 0.027 0.805 h= (c *RE^a*Pr^1/3*K)/Lc h= 144.399891 w/m2*K Entra en el rango de 25 a 250 w/m2K
- 6. Imágenes: Conclusión: Al obtener los resultados de esta practica pudimos observar al compararlos con tablas de h del aire a la temperatura a la cual realizamos los cálculos, que estaban dentro del rango para un flujo a esa temperatura con lo cual
- 7. concluimos que los cálculos estaban bien al refutarlos con las tablas ya existentes. Referencia: www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r63052.DOC