PDF superior Apuntes de Transmisión del Calor

Apuntes de Transmisión del Calor

Apuntes de Transmisión del Calor

Veamos ahora como tratar el problema de la conducción de calor a través de una pared cilíndrica. Ahora no es posible hacer una extensión directa de lo que se ha visto para el caso de una pared plana salvo que el espesor de la pared sea mucho menor que su radio, ya que las áreas de las caras interna y externa son distintas. Esto hace que, aunque el flujo térmico (energía transmitida por unidad de tiempo) a través de ambas paredes sea el mismo, no lo sea la densidad de flujo (flujo por unidad de superficie). Sin embargo, si consideramos un tubo cilíndrico de radio r y espesor infinitesimal dr dentro de la pared cilíndrica, como el que se muestra en la figura 1–8, sí es posible considerar las superficies interna y externa como prácticamente similares, y por tanto, es posible aplicar entre ellas la ley de Fourier en la forma
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Apuntes de Transmisión del Calor

Apuntes de Transmisión del Calor

Antes de que Planck formulara su ley, las leyes de Wien y Rayleigh-Jeans, junto con la ley de Stefan-Boltzmann que se verá a continuación, eran las únicas relaciones conocidas para la transmisión del calor por radiación. Se sabía que la fórmula de Rayleigh-Jeans funcionaba razonablemente bien en el infrarrojo, con longitudes de onda largas a temperaturas relativamente bajas, pero el intento de extrapolarla a longitudes de onda menores llevaba a una paradoja conocida como catástrofe ultravioleta. A una determinada temperatura, la emitancia monocromática sería tanto mayor cuanto más corta fuera la longitud de onda. Así, se emitiría más cuanto mayor fuera la energía de la radiación, por ejemplo, a una temperatura de 5800 K, se emitiría más en el ultravioleta que en el visible, más en los rayos X que en el ultravioleta y más en los rayos gamma que en los rayos X, para una misma anchura espectral en todos los casos. El planeta Tierra estaría entonces achicharrado por los rayos X, gamma y otras radiaciones ionizantes de mayor energía que se emitirían aún en mayor cantidad y, absurdo tras absurdo, la energía total emitida sería infinita.
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XIII.- TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN, ANALOGÍAS Y ANÁLISIS DIMENSIONAL - Transmisión de calor por convección, Analogías

XIII.- TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN, ANALOGÍAS Y ANÁLISIS DIMENSIONAL - Transmisión de calor por convección, Analogías

El frotamiento del fluido supone un intercambio de energía entre el mismo y la superficie interna del tubo, mientras que la transmisión de calor por convección forzada supone un intercambio de energía térmica entre la superficie del tubo y el fluido; ambos fenómenos dependen del grado de turbulencia del fluido. En general el frotamiento de un fluido en circulación forzada depende de los siguientes factores:

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Modelación y simulación de la transferencia de calor en sistemas de transmisión de potencia eléctrica subterránea

Modelación y simulación de la transferencia de calor en sistemas de transmisión de potencia eléctrica subterránea

En el diseño de sistemas de transmisión eléctrica subterránea (STES) es primordial encontrar la capacidad de corriente máxima, a la cual la temperatura promedio del cable no supere los límites permisibles para los materiales del sistema y las pérdidas por efectos térmicos no afecten la capacidad final de transmisión de potencia. Los métodos presentados por los estándares internacionales (IEC y IEEE) son los más empleados para este propósito. Estos están basados en el cálculo de la resistividad térmica entre el sistema de cables y el ambiente externo mediante ecuaciones aproximadas obtenidas en 1957 por Neher y McGrath, bajo asunciones de suelo homogéneo y conductividad térmica uniforme. Recientemente se ha aumentado el interés por el uso de métodos numéricos para la solución de la ecuación de calor con el objetivo de ofrecer métodos de diseño más precisos, versátiles y realistas que permitan analizar STES en estado estable.
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Capítulo XII Transmisión de calor solar y calentadores solares

Capítulo XII Transmisión de calor solar y calentadores solares

absorberla, produciendo calor que a su vez ocasiona que se eleve la temperatura. Volviendo al caso de nuestro cuerpo, éste absorbe la radiación solar y una de las formas en que ésta se manifiesta es en los rayos ultravioleta que queman la piel. Si nos levantamos rápidamente, huyendo del calor excesivo, notaremos que una brisa nos refresca un poco. Los vientos se originan por las diferencias de temperatura que existen entre distintas capas de la atmósfera y por la rotación de la Tierra, y así se crean corrientes de aire llamadas de convección, a través de las cuales el calor se distribuye en la atmósfera terrestre. La transmisión por convección ocurre también en líquidos, por ejemplo cuando hervimos agua.
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Energía Solar y transmisión de Calor

Energía Solar y transmisión de Calor

CONVECCIÓN: Este tipo de transmisión de calor es característico de fluidos, y se usa como medio de transporte un fluido para llevar la energía de un lugar con más tª a otro de menos tª. Es un proceso en el que intervienen simultáneamente los 2 fenómenos vistos anteriormente. La transmisión de calor por convección depende de:

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XV.- TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN CORRELACIONES PARA LA CONVECCIÓN FORZADA - Correlaciones para la convección forzada

XV.- TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN CORRELACIONES PARA LA CONVECCIÓN FORZADA - Correlaciones para la convección forzada

FLUJO CRUZADO EN TUBOS EN BATERÍA.- La transferencia de calor en la circulación de un fluido sobre una batería de tubos, en flujo cruzado, es muy importante por su aplicación al diseño y proyecto de la inmensa mayoría de los intercambiadores de calor. En la Fig XV.4 se representan las líneas de corriente de un flujo laminar forzado alrededor de un cilindro, y en la Fig XV.5, el flujo forzado a través de un haz de tubos en batería.

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XIV.- TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN CORRELACIONES PARA LA CONVECCIÓN NATURAL - Correlaciones para la convección natural

XIV.- TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN CORRELACIONES PARA LA CONVECCIÓN NATURAL - Correlaciones para la convección natural

La complejidad de la mayoría de los casos en los que interviene la transferencia de calor por convec- ción, hace imposible un análisis exacto, teniéndose que recurrir a correlaciones de datos experimentales; para una situación particular pueden existir diversas correlaciones procedentes de distintos grupos de investigación; además, con el paso del tiempo, determinadas correlaciones antiguas se pueden sustituir por otras más modernas y exactas, de forma que al final, los coeficientes de transferencia de calor calcu- lados a partir de correlaciones distintas no son iguales, y pueden diferir, en general, en más de un 20%, aunque en circunstancias complicadas las discrepancias pueden ser mayores. En la convección natural, el fluido próximo a la pared se mueve bajo la influencia de fuerzas de empuje originadas por la acción conjunta de los cambios en su densidad y el campo gravitatorio terrestre.
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XII.- TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN FLUJO EN CONDUCTOS - Transmisión de calor por convección- flujo en conductos

XII.- TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN FLUJO EN CONDUCTOS - Transmisión de calor por convección- flujo en conductos

Si el flujo es laminar y si el fluido penetra en el tubo por una entrada lisa y redondeada, el perfil inicial de la velocidad es uniforme; la longitud requerida para que el perfil de vel[r]

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XI.- TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN CAPA LIMITE TÉRMICA E HIDRODINÁMICA - Capa límite termica e hidrodinámica

XI.- TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN CAPA LIMITE TÉRMICA E HIDRODINÁMICA - Capa límite termica e hidrodinámica

viene determinado por la velocidad a que puede ser transportada la energía por el fluido más alejado de la pared, hacia el interior de la corriente principal, por lo que el gradiente de temperaturas en la superfi- cie del sólido depende del campo de flujo, de forma que las velocidades más elevadas son las que originan mayores gradientes de temperatura y mayores velocidades de transferencia de calor.

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Desarrollo de un vidrio de control solar

Desarrollo de un vidrio de control solar

transmisión de radiación ultravioleta y de calor solar, así como las variables a* y.. b* del sistema de color CIELAB.[r]

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XVIII.- INTERCAMBIADORES DE CALOR MÉTODO DE LA EFICIENCIA

XVIII.- INTERCAMBIADORES DE CALOR MÉTODO DE LA EFICIENCIA

transmisión de calor es relativamente bajo, y tanto el peso como el tamaño son pequeños, exis- tiendo una amplia gama de configuraciones y formas para las que se han determinado experimen- talmente tanto los coeficientes de transferencia de calor, como las pérdidas de carga, como se muestra en los gráficos de las Figuras XVIII.12 a 17; el número de Re es de la forma:

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XVII.- INTERCAMBIADORES DE CALOR MÉTODO DE LA (LMTD) - Intercambiadores(LMTD)

XVII.- INTERCAMBIADORES DE CALOR MÉTODO DE LA (LMTD) - Intercambiadores(LMTD)

En un proyecto de intercambiadores de calor es importante especificar si los fluidos están mezclados o sin mezclar y cuál de los fluidos está mezclado. Es importante también equilibrar los gradientes de temperatura mediante la obtención de coeficientes de transmisión de calor aproximadamente iguales en el interior y en el exterior de los tubos; si ésto no se hace así, una de las resistencias térmicas puede ser grande, lo que provocará una caída de temperatura global también grande para una transferencia de calor por unidad de tiempo determinada, lo que exige un equipo mayor, con el consiguiente perjuicio económico.
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Modelo de evaluación de eficiencia energética de viviendas de interés social

Modelo de evaluación de eficiencia energética de viviendas de interés social

equivalente a la energía necesaria en 10 o 20 años de operación. Esto depende tanto de los hábitos de usuarios como del diseño del edificio. Para la normatividad, el responsable son los primeros y los segundos no se mencionan. El punto de vista manejado en esta discusión es que los responsables son tanto el constructor, al considerar de la mejor manera los materiales involucrados, el diseñador al considerar la envolvente del edificio y los hábitos, costumbres, estilo de vida y cultura de los habitantes y finalmente los usuarios. Una alternativa en la reducción del consumo de energía, es cambiar la fuente de energía primaria, esto significa el uso de energías alternas, lo que quedaría en manos del diseñador. Sugieren distintos conceptos como puntos de partida, entre ellos la separación de los distintos componentes constructivos y ocupacionales que son parte del balance energético, considerar la energía incorporada, esto es, la energía incorporada dividida por el tiempo de vida físico de la construcción tomando en cuenta las medidas de planeación así como distintos cambios en la envolvente del edificio, la transmisión de pérdidas de calor por año incluyendo los puentes térmicos, utilizar las ganancias solares anuales (lo cual está ligado a la capacidad de almacenamiento de calor y a las técnicas solares pasivas) y las cargas de enfriamiento anuales debidas a las ganancias solares. Como un segundo grupo de recomendaciones, incluyen el uso de energías alternas primarias, mejoras en los sistemas mecánicos de ventilación, cambios en las fuentes de energía para el calentamiento de agua y generación de electricidad. Finalmente los cambios en las regulaciones propuestas pueden ser ajustados a las posibilidades y a las implicaciones del proceso de diseño.
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DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ENERGÉTICA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ENERGÉTICA

Siempre que existe una diferencia de temperatura, la energía se transfiere de la región de mayor tem- peratura a la de temperatura más baja; de acuerdo con los conceptos termodinámicos la energía que se transfiere como resultado de una diferencia de temperatura, es el calor. Sin embargo, aunque las leyes de la termodinámica tratan de la transferencia de energía, sólo se aplican a sistemas que están en equi- librio; pueden utilizarse para predecir la cantidad de energía requerida para modificar un sistema de un estado de equilibrio a otro, pero no sirven para predecir la rapidez (tiempo) conque puedan producirse estos cambios; la fenomenología que estudia la transmisión del calor complementa los Principios termo- dinámicos, proporcionando unos métodos de análisis que permiten predecir esta velocidad de transferen- cia térmica.
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APUNTES PSII U1_1 EJ2020

APUNTES PSII U1_1 EJ2020

El tipo más común es uno en el cual el fluido caliente y el frío no entran en contacto directo el uno con el otro, sino que están separados por una pared de tubos o una superficie plana o curva. La transferencia de calor se efectúa por convección desde el fluido caliente a la pared o la superficie de los tubos, a través de la pared de tubos o placa por conducción, y luego por convección al fluido frío.

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II.- CONDUCCIÓN DE CALOR UNIDIRECCIONAL EN RÉGIMEN ESTACIONARIO - Conducción del calor unidireccional en estado estacionario

II.- CONDUCCIÓN DE CALOR UNIDIRECCIONAL EN RÉGIMEN ESTACIONARIO - Conducción del calor unidireccional en estado estacionario

La ley básica de la conducción del calor, a partir de observaciones experimentales, proviene de Biot, pero en general se conoce con el nombre de ecuación de Fourier, ya que fue él quien la aplicó a su teoría analítica del calor. Esta ley establece que la tasa de transferencia de calor por conducción en una dirección dada, es proporcional al área normal a la dirección del flujo de calor, y al gradiente de temperatura en esa dirección.

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Transferencia de Calor Cap. 5

Transferencia de Calor Cap. 5

Las configuraciones simples los problemas de transferencia de calor no se pueden resolver en forma analítica si las condiciones térmicas no son suficientemente simples (la consideración de la variación de la conductividad térmica con la temperatura)

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Transferencia de Calor Cap. 6

Transferencia de Calor Cap. 6

El espesor de la capa límite térmica aumenta en la dirección del flujo, ya que, corriente más abajo, se sienten los efectos de la transferencia de calor a dis[r]

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Transferencia de Calor Cap. 7

Transferencia de Calor Cap. 7

La fuerza en la dirección del flujo que ejerce un fluido cuando se desplaza sobre un cuerpo se llama arrastre.  .[r]

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