Práctica #3 transferencia de calor por conveccion y radiación PDF

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UNIVERSIDAD AUTONÓMA DENUEVO LEONFACULTAD DE INGIENERÍA MECÁNICAELÉCTRICALab. De Transferencia de CalorHora: N3 Grupo: 408ING: Carlos Caballero PerezPractica #3:Transferencia de calor por convección y radiaciónAlumno:Saldaña Arreaga Edgar Alexis1858949Carrera:IMESemestre: Agosto 202 1 - Di ci embre ...

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UNIVERSIDAD AUTONÓMA DE NUEVO LEON

FACULTAD DE INGIENERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA

Lab. De Transferencia d dee Calor Hora: N3

Grupo: 408

ING: Carlos Caballero Perez Practica #3: Transferencia de calor por convección y radiación

Alumno: Saldaña Arreaga Edgar Alexis 1858949 Carrera: IME Semestre: Agosto 2021 - Diciembre 2021

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Práctica #8: Transferencia de calor por convección y radiación en Superficies extendidas (Aletas)

 OBJETIVO Calcular la transferencia de calor de una superficie extendida resultante de la combinación de transferencia de calor por convección libre y radiación, y comparar los resultados reales con un análisis teórico.  INTRODUCCION En la práctica, las puntas de las aletas están expuestas a los alrededores y, por consiguiente, la condición de frontera apropiada para la punta es la convección que también incluye los efectos de la radicación. En este caso todavía puede resolverse la ecuación de la aleta usando la convección en la punta, pero el análisis se vuelve más complicado y conduce a expresiones un tanto largas para la distribución de temperatura y la transferencia de calor. Sin embargo, en general, el área de la punta de la aleta es una fracción pequeña del área superficial total y, por tanto las complejidades a las que se llega difícilmente puede justificar la mejora en la exactitud.  MARCO TEORICO El siguiente análisis teórico utiliza una relación empírica para la transferencia de calor por convección natural propuesta por W.H. McAdams en la publicación “Heat Transmisión”, tercera edición, McGraw-Hill, Nueva Cork, 1959. (Adams, 1959)

󰇗 Donde el coeficiente de transferencia de calor H es el coeficiente de la combinación de convección natural y radiación, ie H = Hcm + Hrm (Wm-2k-1) (m2)

As = S D L (Área Total de la Superficie Extendida) Donde: L = Longitud de la barra (distancia de T1 a T8) D = Diámetro de la barra

(m) (m)

El coeficiente promedio de transferencia de calor por convección Hcm podrá calcularse utilizando la siguiente relación empírica simplificada:

[

]

53 Donde: Ts = Temperatura promedio de la superficie de la barra (Determinada de las temperaturas T1 a T8 + 273) Ta = Temperatura del aire ambiente (= T9 + 273)

(K) (K)

El coeficiente promedio de transferencia de calor por radiación Hrm podrá calcularse utilizando la siguiente relación:

Donde: V = Constante de Stefan Boltzmann V = 56.7x10-9) = Emisividad de la superficie ( = 0.95 para este equipo)

(Wm-2k-4) (Adimensional)

 MATERIAL Y EQUIPO o Equipo HT10x o Equipo HT15

 DESARROLLO o Conecte el equipo HT15 a la unidad HT10x, tenga cuidado de que los conectores tengan el orden correcto, se encuentran numerados los termopares. o Encienda el equipo HT10X. o Encienda la computadora el password: termica, active el software del equipo HT15 o Seleccione el ejercicio B, Análisis de Transferencia de Calor.

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o En la barra de herramientas presione “view diagram” (ver diagrama).

o Ajuste el voltaje de calentamiento a 20 volts (nivel 84). Cuidado este procedimiento es para llevar rápidamente al estado estable, no es el voltaje de la práctica. Monitoree la temperatura T1 utilizando la pantalla del software.

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o Cuando T1 llegue a 80º C reduzca el voltaje de calentamiento a 9 Volts (nivel 38), espere a que el equipo se estabilice y pueda llegar al estado estable.

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o En la barra de herramientas presione “View data history” (ver historial de datos) y observe como cambian las temperaturas de los termopares con respecto al tiempo.

o En la barra de herramientas presione “GO” (control the data sampling) con esto se registrara el voltaje y corriente de calentamiento, la temperatura en cada posición a lo largo de la aleta....