sábado, 30 de enero de 2016

TRANSFERENCIA DE CALOR EN CONFIGURACIONES COMUNES



La transferencia de calor en configuraciones geométricas simples, como paredes planas grandes, cilindros largos y esferas. Esto se debe a que, en las configuraciones geométricas de este tipo la transferencia de calor se puede considerar unidimensional y así obtener con facilidad soluciones analíticas sencillas. Pero muchos problemas que se encuentran en la práctica son bidimensionales o tridimensionales y están relacionados con configuraciones geométricas un tanto complicadas para las cuales no se cuenta con soluciones sencillas.
Una importante clase de problemas de transferencia de calor para los cuales se obtienen soluciones sencillas abarca aquellos relacionados con dos superficies que se mantienen a las temperaturas constantes T1 y T2. La razón de transferencia de calor estacionaria entre estas dos superficies se expresa como.


Donde S es el factor de forma de conducción, el cual tiene la dimensión de longitud, y k es la conductividad térmica del medio entre las superficies. El factor de forma de conducción sólo depende de la configuración geométrica del sistema.

Referencia Bibliotecaria
Transferencia de Calor y Masa 4ta Edicion Yunus A. Cengel, Afshin J. Ghajar

viernes, 29 de enero de 2016

AISLAMIENTO TERMICO

RADIO CRÍTICO DE AISLAMIENTO
“El radio crítico de aislamiento es la medida del radio de un aislante en el que la transferencia de calor es máxima o la resistencia del flujo de calor es muy baja, por lo que al colocar un material aislante se debe verificar que el radio externo de este sea mayor al radio critico o que el radio critico sea menor al radio del exterior cilindro, para que cumpla debidamente con su propiedad de aislante.”

EL AISLAMIENTO DE TUBERÍAS
Aparentemente reduce las transferencias o pérdidas de calor por este conducto, pero realmente si se estudia detenidamente estos procesos se puede llegar a la conclusión de que en realidad no es así, lo que produce este aislamiento es que aumenta la transferencia térmica del tubo. Esto se debe a que al añadir el aislante se aumenta el radio, por ende aumenta la superficie de transferencia, también aumenta la resistencia a la conducción.

GRUESO ÓPTIMO DEL AISLANTE (COSTO)
El grueso óptimo de un aislante se puede determinar por consideraciones puramente económicas. Si un tubo descubierto fuera a conducir un fluido caliente, habría cierta pérdida de calor por hora cuyo valor podría determinarse del costo de producir los Btu en la planta generadora.

TIPOS DE AISLANTES Y APLICACIONES
Tabla 2-1 LIBRO: Transferencia De Calor 10ª Edición, J. P. Holman
AISLAMIENTO TÉRMICO
Es aislamiento térmico es el método donde se recubre una superficie con materiales aislantes con la finalidad de proporcionar resistencia al flujo de calor y reducir la transferencia del mismo. Con este proceso se busca minimizar las pérdidas de energía por transferencia de calor, proteger al equipo, al personal y al medio ambiente. 
El uso del aislamiento no se limita a superficies calientes, también se aplica sobre superficies frías debido a que éstas se encuentran por debajo de la temperatura ambiental, por lo que el calor se transfiere desde los alrededores hasta las mismas.
En la clasificación del rendimiento de los aislantes, es una práctica común en la industria de la construcción utilizar un término llamado valor R, que se define como:
Obsérvese que éste difiere del concepto de resistencia térmica tratado anteriormente, en que aquí se utiliza un flujo de calor por unidad de área.
En este punto es útil clasificar los materiales aislantes en términos de su aplicación y los intervalos de temperatura permitida. La Tabla 2-l nos proporciona esta información y podrá utilizarse como guía para la selección de materiales aislantes.
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DE LOS AISLANTES
La conductividad térmica de un material es una medida de la capacidad del material para conducir calor.Cuanto menor sea la conductividad, mejor será el aislamiento térmico del material
NORMA Oficial Mexicana NOM-009-ENER-2014, Eficiencia energética en sistemas de aislamientos térmicos industriales.
Establece la eficiencia energética de los sistemas de aislamientos térmicos industriales, a través de la máxima densidad de flujo térmico permitida y el método de prueba para determinarla, en tuberías y equipos de los procesos industriales nuevos y ampliaciones y modificaciones de los existentes, que operen a altas y bajas temperaturas dentro de los intervalos establecidos, que se instalen en la República Mexicana, independientemente del sistema termoaislante utilizado en la tubería o equipo industrial.
REFERENCIA BIBLIOGRAFÍCA:
  • Transferencia De Calor 8ª Edición, J. P. Holman
  • Transferencia De Calor 10ª Edición, J. P. Holman
  • Transferencia De Calor, 2ª Edición, Yunus A. Çengel
  • Procesos De Transferencia De Calor, 1ª Edición, Donald Q. Kern
  • Manual Del Ingeniero Químico 2007, Perry R.H., Chilton C.H. Mcgraw-Hill, 7a. Edición
  • NORMA Oficial Mexicana NOM-009-ENER-2014, Eficiencia energética en sistemas de aislamientos térmicos industriales.



jueves, 28 de enero de 2016

CONDUCCIÓN DE CALOR EN RÉGIMEN TRANSITORIO


En este capítulo se considera la variación de la temperatura con el tiempo así como con la posición, en sistemas unidimensionales y multidimensionales.
Se inicia este capítulo con el análisis de los sistemas concentrados (también llamados los sistemas de parámetros concentrados o de resistencia interna despreciable), en los cuales la temperatura de un cuerpo varía con el tiempo, pero permanece uniforme en cualquier instante. En seguida, se considera la variación de la temperatura con el tiempo así como con la posición para problemas unidimensionales de conducción de calor, como los asociados con una pared plana grande, un cilindro largo, una esfera y un medio semiinfinito, usando diagramas de temperatura transitoria y soluciones analíticas. Por último, se considera la conducción del calor en estado transitorio en los sistemas multidimensionales por medio de la solución producto.



domingo, 24 de enero de 2016

Transferencia De Calor Desde Superficies con Aletas

Transferencia De Calor Desde Superficies con Aletas
Existen dos maneras de incrementar la razón de la transferencia de calor: aumentar el coeficiente de transferencia de calor por convección, h, o aumentar el Área superficial As.
En el análisis de las aletas, se considera operación estacionaria sin generación de calor en la aleta y se supone que la conductividad térmica k del material permanece constante.
AS es el área superficial de transferencia de calor y h es el coeficiente de transferencia de calor por convección
En el Cuadro siguiente analizaremos un poco mas sobre los siguientes temas:
Aleta infinitamente larga
Pérdida de calor despreciable desde la punta de la aleta
Temperatura específica
Convección (o convección y radiación combinadas) desde la punta de la aleta
Eficiencia de la aleta 
Longitud apropiada de una aleta


Para mayor información!!
Referencia Bibliotecaria
Transferencia de Calor y Masa 4ta Edicion Yunus A. Cengel, Afshin J. Ghajar
Capitulo 3 Pag 163