TALLER FINAL DE TRANSFERENCIA DE CALOR FERNANDO MIGUEL SOLAR DORIA SEBASTIAN JOSE ARROYO FUENTES CAMILO ANDRES MEDRANO PATRON Convección Externa Fo...

TALLER FINAL DE TRANSFERENCIA DE CALOR FERNANDO MIGUEL SOLAR DORIA SEBASTIAN JOSE ARROYO FUENTES CAMILO ANDRES MEDRANO PATRON Convección Externa Forzada 1. Un sistema electrónico está localizado en un ducto horizontal de 1.5 m de largo cuya sección transversal es de 15 cm de alto y 15 cm. Los componentes electrónicos son muy delicados y estos no pueden estar en contacto con el flujo de refrigeración y, como consecuencia, se enfrían por medio de aire a 30°C que fluye sobre dicho ducto con una velocidad de (10*n+200) m/min. Si la temperatura máxima superficial del ducto debe ser de (2*n+65) °C, determine la potencia de los dispositivos electrónicos que se pueden montar en el interior de él. SOLUCION L = 1.5m D = 0.15m ???? = (10 ∗ 3 + 200)????/???????????? = 230????/???????????? ≈ 3.833????/???? ????∞ = 30°???? ???????? = (2 ∗ 3 + 65)°???? = 71°???? Determinamos la temperatura de película para posterior encontrar las propiedades del aire. ???????? = 71 + 30 2 °???? = 50.5°???? Para las propiedades del Aire, tenemos: ???????? = 0.72267 ???? = 0.0273865 ???? ???? ∙ ???? ???? = 1.8029 ????10−5 ???????? ???? ∙ ???? Ahora determinaremos el número de ???????? = ????∗???? ???? ???????? = (3.833????/????)(0.15????) (1.8029 ????10−5 ???????? ???? ∙ ????⁄ )= 31890.29 Usando la relación de la Tabla 7-1 para un cuadrado tenemos. Nu = 0.102????????0.675????????1/3 Nu = 0.102(31890.29)0.675(0.72267)1/3 Nu = 100.357 Necesitamos determinar el coeficiente de trasferencia (ℎ) Nu = ℎ ∙ ???? ???? → ℎ = Nu ∙ ???? ???? ℎ = (100.357)(0.0273865 ???? ???? ∙ ????) (0.15m) h = 18.323 ????/????2 ∙ ???? Por tanto, la tasa de trasferencia de calor estará definida por la siguiente área y la siguiente ecuación. ???????? = (4 ∙ 0.15????)(1.5????) ???????? = 0.9???? ?̇? = ℎ ∙ ????????(???????? − ????∞) ?̇? = (18.323 ???? ????2???? ) (0.9????)(71 − 30)°???? ?̇? = 676.12 ????/???? 2. Se va a calentar aire al pasarlo sobre un banco de tubos de 3 m de largo en el interior de los cuales se condensa vapor de agua a 100°C. El aire se aproxima al banco en la dirección perpendicular a 20°C y 1 atm, con una velocidad media de (0,4*n+2,4) m/s. El diámetro exterior de los tubos es de 1.6 cm y se encuentran dispuestos en forma escalonada con pasos longitudinal y transversal de SL =ST=4 cm. Se tienen 10 filas con 8 tubos en cada una de ellas. Determine: a. La temperatura de salida del banco de tuberías b. la razón de la transferencia de calor.
a. La temperatura de salida del banco de tuberías
b. La razón de la transferencia de calor.