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Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Química-Ingeniería Química 3er Examen Parcial Transferencia de Energía (Clave: 1547) Grupo 3 Dr. Marco Antonio Alvarez Amparán Semestre 2023-1 Nombre del alumno: ____________________________________________ La figura muestra el mecanismo de rodamiento de un eje en una chumacera. El eje gira a 5000 rpm y tiene un diámetro exterior de 9 cm y 4 cm de diámetro interior. La longitud de contacto entre el eje y la chumacera es de 18 cm. El espacio entre el eje y la chumacera es de 0.5 mm, el cual está lleno de aceite lubricante para impedir la fricción de los materiales. Adicionalmente, la chumacera se enfría utilizando un líquido refrigerante que permite mantener la temperatura exterior a 60°C. Determine: a) La transferencia de calor hacia el líquido refrigerante b) La temperatura en la superficie del eje que rota Considere estado estacionario, propiedades térmicas constantes y que no hay transferencia de calor hacia el eje que rota. NOTAS: 𝜇𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒 = 0.05 𝑁 ∗ 𝑠 𝑚2 ; 𝑘𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒 = 0.19 𝑊 𝑚 ∗ 𝐾 ; 𝑘𝑐ℎ𝑢𝑚𝑎𝑐𝑒𝑟𝑎 = 90 𝑊 𝑚 ∗ 𝐾 ⑤)õœÓõéëïû*m F "y - - O d de continuidud ✗ =L ✗ ✗ = " !¥ , - ~- I Di = 4cm , Vx =/ 0 Vx ( Y) -1-0 4cm Er e-~- 4=0 Vx = 0 nichtcontinuidad ( \ ( (ontalto: 181m 2¥ " .az, lernt -12.ie#0-i!-ze/ii=o-ia7leoxl=oe=ctee&yVx=o-gdvxaT-- 0 ec Navier Strokes no varia Pnocamb / U o O " " + "Ö ¥1"" ≠ + "ÄH = - :# + NE +3¥. HÄ• "* + ""¥"!!!por edo por Continental asta your PO ' (Ontinuldad Por porHiro i.ir?Y-e--o-nYF=operfildexelocidddes-Y=o;%1daY- 1=0→ /DIE;) -- old" I ¥, :c, ; / du " : li / du -1 " " = . " " " " Conditions de Frontera (Fz y:O ; Xx = o ( lond de adherecnlia ) (Fz ✗ =L : " ✗ = " ≈ d¥ , = o ( (Ond de Hill minimal einwand ( f ① 0=1110 ) + ( z ; (2=0 LIIUIUUM d (f-② V = (Ill ) + µ 0 ( y = ¥ Sol particular ✗✗ = ¥4 transfer enciade energie ein /EI + "¥: " " ! t.at#:+!F+:IEt+iu$ " KYI + NOI" :O * " zi i:*):c:#NE :# + " ÷.FI:# + :# 12+1%7. + :* :-[ :#¥:*:) i. €" - -%) sustitoyendo KIT + NIKI , /2=0 → IT a " > = :-( EH dy 2 22T * = 1%+12 → tenem " " × = ¥ " 22T :# = ¥ Fc = :-(¥1 ' ner (te i . → DZT Kz = -¥ 1¥12 ¥, / ¥, / = -EIER, / DIE. ) = IEI ? / da → E. = :-(EH + ↳ - → / dt = / I - E- ( ¥124 -i i } / dx ↳ +14 ) = -2¥ (E) 2 v2 +413+14 1- = To (K ①/ c- ② 4=01%1*50 aptilu MOS ( k① ¥, / y.no = 0=-11-(4-1210) + ( s t du :O (Und (F z T ( "I = -2¥ ( ¥12 nie + ( 4 Tl " =L ) = To = -G- 1¥) ?#2 + ( a ( 4 = TU + 1¥ ✗ 2 501 particular 1- (4) = -2¥ / ¥12 v2 → II " → TCY ) 2¥ v2 ( i - ) ① sustituimu ② en ⑦9- o = - "¥, dt go:-#EYEIEP "] → "¥ " DI = - E IE )> Y ⑦ 500 et estherzu cortunte 1- = 1W± du perril de vel lineal du = LE DI oy 21T . 5000 OV = rw - 0=12×10-2 m ) -60 = 10.472% Ip = TAS = [ ( 21T rl) T = T ( 21T pz / ) = 1047.2 (211--0.022×0.18)=0.4737 Nm D= TW = 0.4737 21T . 5000 60 = 248.05W " t.i.ir?::-..o..ri 2190¥ / IT ( 0.18m /1248.06T + 40°C = TO TO = 60°C
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