Universidad Autónoma del Estado de México Facultad de Ingeniería Ingeniería Mecánica Diseño de equipo térmico 19/03/2015 Oscar Bernardino Lorenzo No. de cuenta: 1120808 Edgar Montes de Oca Contreras No. de cuenta: 0712615 EJERCICIO TRANSFERENCIA DE CALOR Se hace circular agua a 95°C por un tubo de cobre de calibre 16 de 1plg, con una velocidad de 0.6 m/s. La superficie exterior expuesta al aire está a 20°C, con un coeficiente de transferencia de calor superficial de 8.5W/m 2 °C. Determinar la pérdida de calor de 1m lineal de tubo. propiedades agua a 95 °C datos ρ1 961.5 kg m 3 ⋅ := v 0.6 m s ⋅ := Di 2.21010 2 - ⋅ m ⋅ := k1 0.677 W mK ⋅ ⋅ := Dex 2.54 10 2 - ⋅ m ⋅ := Tex 95 C ⋅ := υ1 0.29710 3 - ⋅ kg ms ⋅ ⋅ := Tw 20 C ⋅ := Pr1 1.85 := kcobre 8.5 W m 2 K ⋅ ⋅ := con lo que: Re v ρ1 ⋅ Di ⋅ υ1 4.293 10 4 × = := Al ser mayor que 2300, el regimen es turbulento entonces 10 4 <Re<10 6 y se supone que |t s -t b |<6°C se aplica la correlacion: Nu1 0.023 Re 0.8 ⋅ Pr1 0.3 ⋅ 140.627 = := hi Nu1 k1 ⋅ Di 4.308 10 3 × kg Ks 3 ⋅ = := hi 4.308 10 3 × W m 2 K ⋅ ⋅ = En el exterior existe conveccion libre alrededor del cilindro horizontal. En este caso las propiedades del fluido se evaluan a temperatura media: k 0.627 W mK ⋅ ⋅ := ρ 993 kg m 3 ⋅ := T 95 20 - 2 37.5 = := υ 0.686 10 3 - ⋅ kg ms ⋅ ⋅ := Pr 4.58 := β 0.357 10 3 - ⋅ 1 C ⋅ := ν υ ρ 6.908 10 7 - × m 2 s = :=
