heeroevalucion1

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD Programa: INGENIERIA DE ALIMENTOS

Curso: TRANSFERENCIA DE CALOREscuela: ECBTI

Código: 301219

Actividad 6 Trabajo Colaborativo 1

Transferencia de Calor

Grupo

201015-15

Presentado por.

NIYIRED SANCHEZ ANDRADE

COD 33.750.975

Tutor

CAROLINA LEON

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

Escuela de Ciencias Básicas Tecnologías e Ingenierías

Ingeniería de Alimentos

Bogotá D.C

Sep. 2015



Código: 301219

Actividad individual

Heteroevaluación Unidad 1

1. Calcular las pérdidas de calor por:

a. conducción;

b. convección;

c. radiación

Cada una, por cada 10 m de tubería.

1- Sin aislamiento 2-Con aislamiento

2. Calcular las pérdidas de calor por

a. conducción

b. convección

c. radiación

Cada una en 1 tanque de almacenamiento de leche.



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SOLUCION

PERDIDAS DE CALOR EN TUBERIAS

Tenemos una tubería de acero inoxidable de diámetro 2” (0,0508m) y ½”(0.0127m) de

espesor, por esta circula leche a una T de 80 ºC y está expuesta a una T ambiental de 25

ºC, con un coeficiente de convección de 10 w/m2.ºK.

Calcular el flujo de calor por la tubería de 10 m de longitud.

Si además añadimos las siguientes condiciones; que la tubería este cubierta por una capa

de lana de vidrio de 2”(0,0508m) de espesor y esta recubierta a la vez por una capa de

amianto de ½”(0.0127m) de espesor, la temperatura del exterior del tubo es de 120ºC la

del ambiente es de 21ºC. y la de la leche que circula se mantiene a 80ºC y sabemos que

la emisividad de la superficie es de 0,8

Calcular las pérdidas de calor por conducción, convección y radiación.

Según las tablas de conductividad térmica sabemos que la K del acero es= 16 w/m.ºK

Conductividad del acero inox Ka=16w

m. ºK

Conductividad de la lana de vidrio K 1=0,07w

m .ºK



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Conductividad del amianto K 2=0,04w

m .ºK

Temperatura inicial Ti=80 ºC=353 ºK

Coeficiente de convección h=10w

m .ºK

Temperatura ambiente T ∞=25 ºC=298 K

Emisividad έ= 0,8

Constante de radiacion

Diámetro interno di=0,0508 m

Espesor del tubo et=0,0127 m

Diámetro externo de=di+2. et=0,076 m

Espesor de la lana de vidrio el=0,0508 m

Espesor del amianto ea=0,0127 m

Temperatura del exterior del tubo Text=120ºC=393 K

Temperatura del ambiente nuevas

condiciones

Tamb=21ºC=294 K

Ti T∞

L

de

di

Q

Convección y radiación



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Todos los cálculos los vamos a hacer sobre un metro lineal y luego se multiplica el

resultado por la cantidad de metro de la tubería.

Q=T i−T∞

Rcond Rconve

=T i−T ∞

etAm. K

+ LAe . h

Areainternadel tubo=Ai=¿ π .di . L¿

Ai=¿ π .0,058 m.1 m¿

Ai=¿ 0.1595m2¿

Areaexterna del tubo=Ae=¿ π . de . L¿

Ae=¿ π .0,076m .1 m¿

Ae=¿0.2387 m2¿

Areamedia longitudinal deltubo=Am=¿

Ae−Ai

ln( Ae

A i)¿

Am=¿ 0.2387−0.1595

ln ( 0.23870.1595)

=0.07920.4031

=0.1964 m2¿



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Calor transmitido por conduccion

Q=T i−T ∞

etAm. K

+ LAe . h

Q= 353 K−298 K0,0127 m

0.1964m2∗16w

m. ºK

+1m

0.2387m2∗10w

m. ºK

=119.866 w

Q=119.866 w

Para hallar el calor de conducción

q= ΔTR

R=R1+R2

q= ΔTR

R1=ln(r2¿¿ r1¿)2 π K1 L

¿¿



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R2=ln(r3¿¿ r2¿)2π K2 L

¿¿q= 2 πΔT

1K2

lnr3

r2

+1K1

lnr2

r1

qL= 2πΔT

1K2

lnr3

r2

+1K 1

lnr2

r1

Remplazando

qL=

2 π (393 K−294 K )1

0,04w

m. ºK

ln0,1016 m0,0508 m

+1

0,07w

m .ºK

ln0,0508 m0,0381 m

qL=29.0149

wm . K

Aplicando el valor encontrado de transferencia de calor, se aplica la ecuación

para encontrar ΔT y luego T2. Es decir:

ΔT =

qL

2 π K1

lnr2

r1

ΔT =29.0149

wm . K

2 π (0.07 w /m . K )ln

0.0508 m0.0381 m



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ΔT =18.978

ΔT =T1−T2=18.978

T 2=T1−18.978

T 2=393−18.978

T 2=374.022

Para el amianto

ΔT =

qL

2 π K2

lnr3

r2

ΔT =29.0149

wm . K

2 π (0.04 w /m . K )ln

0.1016 m0.0508 m

ΔT =80.021

ΔT =T2+T 3=80.021

T 2=T3+80.021

T 2=294+80.021



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T 2=374.021

Pérdida por convección por unidad de longitud es:

qL=h(πd)(T liq−T amb)

qL=(10)(π 0,0508 m)(80 ºC−21 ºC)

qL=94.15 w /m

Calor transferido por radiación

qL=έ (πd)σ (T1

4−T 24)

qL=0.8(π 0.072)(5,669 x 10−8)(3534−2944)q

L=82.643 w /m

Así pues, la pérdida total de calor será:qL total

= qL convecion

+ qL tradiacion

qL total

=94.15+82.63=176,68 w /m



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PERDIDAS DE CALOR EN TANQUES

Un tanque Cilíndrico de acero inoxidable , tiene un diametro de 4 pies, una longitud de

20 pies y extremos hemisféricos. En se encuentra leche a 23 ºF. Se busca un aislante que

reduzca la razon de evaporacion en estado estacionario a no mas de m = 25 lb/h. El

calor de vaporizacion del agua es 970.335 Btu/h. Si la temperatura exterior del aislante

es de 104 ºF Y el espesor de este no debe ser mayor a 3pulg, ¿Que valor deberia tener su

conductividad termica?

Teniendo la conductividad térmica, y con un coeficiente de trasmicion de calor de 300

(W/m2.K) y una emisividad del acero de 0,12 hayar las perdidas de calor por ,

conveccion y radiacion

Segun el problema, hay transferencia de calor por conduccion.

Asumiremos calor conductivo unidimensional en el tanque cilindrico.

r1= 2 pies Espesor aislante = 3pulg = 0.25 pies; r2 = 2.25pies

K=? m = 25lb/hBtu/h hfg = 970.335

T1= 23 ºF= -5ºC T2= 104 ºF h = 300w/m2.k

d = 4 pies =1.2192m ε = 0.12

Calculo de la cantidad de calor

QK=m∗hfg=( 25 lbh )( 1h

3600 s )∗970.335 Btu /h



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QK=6.738437 5 Btu/ s

Determinacion de la conductividad termica K:

Q=2 πkL (T1−T 2)

ln (r2/r1)=k=

Q ln (r2/r1)(T1−T2)

k=6.7384375 Btu /s ln (2.25/2)

2 π 20(23−104)

k=−0.00007797 Btus

. pi e . ºF∗3600 s/h

k=−0.280692 Btu /h . pi e . ºF

Pérdida por convección por unidad de longitud es:

qL=h(πd)(T liq−T amb)

qL=(300)(π )1.2192 m¿ (−0.5 ºC−40 ºC)

qL=893.100 w /m

Calor transferido por radiación

qL=έ (πd)σ (T1

4−T 24)

qL=0.12(π)1.2192 m¿(5,669 x 10−8)(2684−3134)q

L=−115.6700w /m



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Así pues, la pérdida total de calor será:qL total

= qL convecion

+ qL tradiacion

qL total

=893.100 w /m+−115.6700 w /m=777.43 w /m

Ecuaciones básicas para el cálculo de los coeficientes de transferencia de calor para las superficies de intercambio térmico

Transferencia de calor por conducción en paredes planas.La transferencia de calor de un fluido en movimiento, líquido o gas a través de una pared plana u otro fluido en movimiento se puede expresar a través de la ecuación siguiente:

http://www.monografias.com/trabajos10/gase/gase.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtml

http://www.monografias.com/trabajos7/caes/caes.shtml



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El coeficiente de transferencia de calor global representado en la fórmula (1.a) lleva el nombre de coeficiente limpio.Cuando se consideran las incrustaciones motivo del tiempo de trabajo la ecuación de K se expresa:

http://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtml



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Por consiguiente en el caso de una pared plana sin fuentes internas de calor, teniendo en cuenta esta dependencia entre el coeficiente de conductividad térmica y la temperatura, la ecuación de la curva de temperaturas de una pared plana dejará de ser una dependencia lineal y vendrá descrita por la siguiente relación:

Transferencia de calor por conducción en paredes cilíndricasPara este caso la expresión del flujo de calor Q se expresa para una tubería cilíndrica de longitud L.

http://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/formulac/formulac.shtml#FUNC



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Para el cálculo medio se utiliza la siguiente regla:

En las paredes cilíndricas la densidad del flujo calórico no permanece constante, por lo que se utilizara la densidad de flujo de calor lineal, donde:

http://www.monografias.com/trabajos5/estat/estat.shtml



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Esto es cuando se conocen los valores las resistencias térmicas y los coeficientes de resistencia de las incrustacionesPara la inmensa mayoría de los materiales, la dependencia entre el coeficiente de conductividad térmica y la temperatura tiene un carácter lineal descrito mediante la siguiente correlación:

Por consiguiente en el caso de una pared cilíndrica sin fuentes internas de calor, si el valor del coeficiente de conductividad térmica permanece constante, la temperatura varia según una curva logarítmica, teniendo en cuenta que el coeficiente de conductividad térmica depende ahora de la temperatura, tal como se muestra en la relación (1.15), la ecuación de la curva de temperaturas tomara ahora la forma siguiente:

Transferencia de calor por conducción en paredes esféricas y de cuerpos de forma irregular.

Para este caso la expresión del flujo de calor Q se expresa para un cuerpo de forma

esférica, con diámetro interior

y diámetro exterior de la siguiente forma:

http://www.monografias.com/trabajos11/tebas/tebas.shtml

http://www.monografias.com/trabajos34/el-caracter/el-caracter.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/restat/restat.shtml

http://www.monografias.com/trabajos16/componentes-electronicos/componentes-electronicos.shtml#RESIST

http://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtml



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Ecuaciones diferenciales del proceso de transferencia de calor por convección:El proceso de transferencia de calor por convección esta regido por un grupo de ecuaciones diferenciales, las cuales se enumeran a continuación:

El primer polinomio de los términos de la derecha de esta ecuación diferencial es la derivada total de la temperatura respecto al tiempo, el segundo polinomio define la variación de la temperatura de un punto a otro, o sea la variación de la variable temperatura debido al efecto de la convección., mientras que el tercer termino expresa la variación del gradiente velocidad de un punto a otro.

1- Ecuación de flujo

http://www.monografias.com/trabajos13/sumato/sumato.shtml#SOLUCION

http://www.monografias.com/trabajos14/dinamica-grupos/dinamica-grupos.shtml



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Estas Ecuaciones son conocidas en los cursos de hidrodinámica como ecuaciones de Navier-Stokes. En ellas los términos de derivada total integrante de la ecuación en su porción izquierda serán dados por las siguientes relaciones:

2- Ecuación de continuidad.

Número de Nusselt.Este número adimensional caracteriza la relación entre la resistencia a la transformación de calor por conducción y la resistencia a la transferencia de calor por convección, en el limite pared – líquido

Número de PecletEste número adimensional caracteriza la relación entre el flujo de calor por convección y por conducción

http://www.monografias.com/trabajos35/hidrostatica-hidrodinamica/hidrostatica-hidrodinamica.shtml



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Los limites aproximados de posible cambio de los coeficientes de transferencia de calor por convección, en diferentes condiciones están dados en la tabla # 6Tabla # 6 coeficientes peliculares aproximados de transferencia de calor por convección

Transferencia de calor por convección por el interior de tubosTransferencia de calor por Convección en el interior de tubos para un fluido laminar y con régimen viscosoEl régimen viscoso o laminar de la corriente de un líquido en tubos se observa para

valores de y para ausencia en el flujo de convección libre.El cálculo de la transferencia de calor para el régimen viscoso de un líquido o un gas, en tubos rectos se determina a partir de las relaciones siguientes:

1- si la temperatura de la pared es constante o varía, pero a lo largo de su longitud.

http://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtml



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2- Si la densidad del flujo de calor sobre la pared es constante

Esta ecuación va a ser válida para los rangos siguientes:



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Los parámetros físicos se determinan a la temperatura media. El signo + corresponde al enfriamiento y el signo – al calentamientoAquí falta solamente por definir dos valores que aparecen en las ecuaciones antes mencionadas

Transferencia de calor por convección en el interior de tubos para un fluido laminar y con régimen viscoso -gravitacional



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En esta ecuación en el parámetro Gr la diferencias de temperaturas es la media aritmética.Cuando en tubos verticales el movimiento del líquido no coincide con el de la fuerza de empuje (corriente de abajo hacia arriba durante el enfriamiento del líquido y de arriba hacia abajo durante el calentamiento)

http://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtml



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Una ecuación que da muy buenos resultados para el cálculo de tubos horizontales, cuyo resultado va a ser siempre menor a un 8% de error, con el inconveniente que es aplicable solamente a tuberías por las cuales fluya agua, (o sea que no es válida para otra clase de fluidos), es la siguiente:

Transferencia de calor por convección en el interior de tubos para fluido turbulento

El régimen turbulento se caracteriza por el movimiento caótico de las líneas de flujo, por tanto existe el mezclado desordenado, lo que trae como principal dificultad la imposibilidad de desarrollar métodos teóricos de cálculo y tener que recurrir a la



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experimentación para lograr una metodología de cálculo, que casi en su totalidad se basa en resultados experimentales.Por los años de la década del 20 del pasado siglo Colburn propuso una analogía, modificada posteriormente por Dittus-Boelter, obteniéndose así la siguiente ecuación para el cálculo de los coeficientes medios de transferencia de calor:

Para los gases este término correctivo es aproximadamente igual a 1.La modificación de Sieder- Tate se recomienda para aquellos casos de transferencia de calor, en los cuales la viscosidad de los fluidos cambie marcadamente con la temperatura. Esta presenta un error del orden del 25-40% y se expresa de la siguiente forma:

Una expresión que permite una precisión mayor que la aportada por Dittus-Boelter, es la de Polley, la cual viene dada por:

http://www.monografias.com/trabajos13/termodi/termodi.shtml#teo

http://www.monografias.com/trabajos14/medios-comunicacion/medios-comunicacion.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml



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Una relación que concuerda muy bien con los mejores datos experimentales para el aire y aproximadamente con un 10 % de error con los mejores datos para números de Prandtl del orden de 103, es la proporcionada por Notter y Sleicher, la cual viene dada por:

Una ecuación que da buenos resultados es la recomendada por Mijeev, la cual posee un margen de error cercano al 25%.

Petukhov obtuvo una ecuación que da resultados más precisos que las formuladas anteriormente, la cual se expresa de la forma siguiente:

http://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtml



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Esta ecuación a pesar de su complejidad a la hora de resolverse por los métodos tradicionales de aproximaciones sucesivas, es recomendada por autores de prestigio.La ecuación de Petukhov fue modificada por Gnielinsky obteniendo una ecuación que permite también tratar la zona de transición, la cual puede resumirse de la siguiente forma:

En recientes investigaciones, [Camaraza, 2009], desarrolló un nuevo modelo que permite obtener los valores peliculares de transferencia de calor, válido para el régimen de flujo turbulento, siendo el mismo aplicable a sistemas de corrientes desarrollados y no desarrollados. La misma queda descrita por la siguiente correlación.

http://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtml

http://www.monografias.com/trabajos/adolmodin/adolmodin.shtml



Código: 301219

Mediante su implementación se obtienen resultados de un alto grado de confiabilidad. Esto pudo ser corroborado por parte del autor al disponer de una base de datos experimentales para la obtención y validación del modelo con una cantidad igual a 27628 muestras. Los errores obtenidos mediante su uso e implementación se describen a continuación en la tabla # 10.Como se aprecia en la tabla # 10, los valores obtenidos con el uso de la expresión (2.34), proporcionara siempre un pequeño margen de errores medios, Por lo que se recomienda su uso a pesar de la elevada complejidad en su implementación.Todas estas ecuaciones desde la (2.24) hasta la (2.34), son válidas solamente para tubos rectos y lisos. Para el caso de que los tubos sean curvos se debe emplear la siguiente ecuación de corrección:

http://www.monografias.com/trabajos34/base-de-datos/base-de-datos.shtml

http://www.monografias.com/trabajos34/base-de-datos/base-de-datos.shtml



Código: 301219



Código: 301219

Transferencia de calor por convección libre (natural)

En la tabla # 11 se dan los coeficientes para el cálculo de la transferencia de calor por convección libre mediante el uso de la expresión (2.36)

Tabla # 11 coeficientes C y N en la ecuación (2.36)

Transferencia de calor por convección en tubos rugosos

Cuando los tubos son rugosos el coeficiente global de transferencia de calor aumenta considerablemente, como consecuencia del aumento del factor de fricción entre el fluido y la pared del conducto. Se pueden clasificar la rugosidad en tres tipos fundamentales:

1- tubos lisos 2- tubos en transición 3- tubos rugosos

Para efectuar esta clasificación este autor se fundamenta en el siguiente criterio:



Código: 301219

Atendiendo al criterio anteriormente dado, para tubos transientes, Batty - Shash proveen una ecuación, la cual es una modificación a la ecuación de Petukhov para el cálculo del coeficiente local de transferencia de calor, teniendo en cuenta el factor de fricción de Darcy, por lo que la misma tendrá errores aproximados en los valores obtenidos que

pudiesen alcanzar hasta y se expresa de la forma siguiente:

Para una tubería rugosa, según lo definido en la tabla # 12, el valor del coeficiente pelicular de transferencia de calor se puede obtener mediante el empleo de la siguiente relación:

http://www.monografias.com/trabajos36/teoria-empleo/teoria-empleo.shtml



Código: 301219

Transferencia de calor por convección por el exterior de una tubería

Transferencia de calor por convección en el exterior de un paquete de tubos bañados transversalmenteEl cálculo del valor del coeficiente de transferencia de calor para una fila determinada de un banco de tubos bañada por un flujo transversal de líquido o gas se determina por la siguiente ecuación:

Para identificar los haces se puede decir que estos se arreglan fundamentalmente en dos tipos a saber (ver figura 1):

1- Alineados 2- Al tresbolino

Teniendo en cuenta lo planteado anteriormente los coeficientes peliculares medios de transferencia de calor, a través de un banco de tubos se puede calcular con la ecuación

http://www.monografias.com/trabajos11/bancs/bancs.shtml



Código: 301219

Figura 1 Arreglos de tuberías en función de la disposición de los paquetes de tubosTabla #13 coeficientes C y N en la ecuación (2.43)

Tipo de haces C N

Al tresbolinos 0,41 0,6

alineados 0,26 0,65

El cálculo definitivo del coeficiente pelicular de transferencia de calor va a depender del ángulo de incidencia del fluido sobre el paquete, ya que el calor transferido va a depender de este ángulo de incidencia,



Código: 301219

Además su rango de validez va a contemplar las relaciones entre los diámetros externos y las distancias entre ejes de los paquetes de tubos (para las notaciones empleadas aquí véase la figura 1), según se muestra a continuación en la Tabla 15.2:Tabla # 15.2 Rango de validez para las relaciones de diámetros y espacios intertubulares para la relación (2.43).

El número de Reynolds para este tipo de configuraciones (véase la figura 1), se corresponde con la velocidad máxima, y esta a su vez con la sección minima de paso. Esto se muestra en la Tabla # 15.3Tabla # 15.3 Relaciones para el cálculo del paso mínimo y velocidad máxima para los diversos arreglos de paquetes de tubos para la expresión (2.43).



Código: 301219

Este coeficiente tiene en cuenta los efectos adicionales de turbulencia que se crearán por el paso del fluido por el interior de la batería, y se aplicara en el caso del que el paquete sea menor de 10 filas, sus valores numéricos se muestran en la tabla # 15.5, en función de la disposición del paquete.



Código: 301219

Un método de análisis rápido fue el propuesto por Mijeev, el cual se basa en lo siguiente:



Código: 301219


Los valores de los coeficientes C y N en la ecuación (2.44.e) viene dados en la Tabla # 15.7 (para las notaciones empleadas aquí véase la figura 1)



Código: 301219


Tabla # 15.8 Coeficiente en la ecuación (2.44.e)Numero de

filas 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Tresbolinos 0,68 0,75 0,83 0,89 0,92 0,95 0,97 0,98 0,99 1

Alineados 0,64 0,8 0,87 0,9 0,92 0,94 0,96 0,98 0,99 1Para el caso de un fluido que atraviese un paquete de tubos dispuesto al tresbolillo, estando este paquete de tubos insertado en un intercambiador de tubos y coraza,



Código: 301219

Transferencia de calor por ebullición

La ebullición es el proceso de formación de vapor dentro de un líquido. Las condiciones en que transcurre este proceso son singulares y complicadas. La condición fundamental del surgimiento de la ebullición es que el líquido se encuentre sobrecalentado.

Esta es la razón por lo cual disminuyen la densidad del flujo de calor y el coeficiente de transferencia de calor.A determinada diferencia de temperatura toda la pared se cubre con vapor, así comienza la ebullición pelicular, la densidad del flujo de calor es mínima y se le llama "segunda densidad crítica del flujo de calor". La ebullición en el régimen pelicular, desde la

http://www.monografias.com/trabajos901/praxis-critica-tesis-doctoral-marx/praxis-critica-tesis-doctoral-marx.shtml



Código: 301219

superficie de calentamiento hacia el líquido se realiza mediante la transferencia de calor por convección yradiación a través de la película de vapor.Para el caso de la ebullición nucleda en un volumen grande se recomienda la fórmula siguiente:

Esta ecuación es válida para:

http://www.monografias.com/trabajos/enuclear/enuclear.shtml



Código: 301219

Para el movimiento forzado de líquidos en ebullición por tuberías, cuando el mismo esta calentado hasta la temperatura de saturación, el coeficiente de transferencia de calor se pude determinar a partir de las siguientes fórmulas las cuales aparecen resumidas en la tabla # 18

Tabla # 17 Resumen de fórmulas para la determinación de la transferencia de calor por ebullición en líquidos bajo el efecto de movimiento forzado

Existen otros métodos para evaluar la ebullición como lo es el método de Klimenko, pero el mismo es de elevada complejidad para exponerlo en un material introductorio.Transferencia de calor por condensación del vapor

Si la temperatura de la pared es menor que la temperatura de saturación surgirá la condensaron del vapor. Si el condensado baña la pared, entonces la condensación tendrá un carácter pelicular, Más si el condensado no baña la pared, se formaran gotas. En la



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superficie se observa frecuentemente la condensación pelicular. Para la condensación pelicular de un vapor saturado, pero sin movimiento, no conteniendo gases, el valor promedio del coeficiente de transferencia de calor se calcula por las siguientes ecuaciones:1- Para tubos verticales y paredes

2- Para tuberías horizontales con fluido laminar



Código: 301219

Para un banco de tubos se debe considerar el cambio de velocidad del vapor y el aumento de la película de condensado en las hileras inferiores. Calculándose esta por el método de Mijeev, a pesar de que los resultados arrojados por la misma pueden

contener errores de hasta

Transferencia de calor por radiación

La radiación térmica es la forma de transferencia de calor en la cual el flujo de calor es transmitido a través de ondas electromagnéticas, implicando esto una doble transformación de energía , la energía interna del emisor se transforma en energía radiante ,la cual es transformada nuevamente en energía interna al ser absorbida por el cuerpo irradiado.Desde el punto de vista de transferencia de calor los rayos de mayor importancia son aquellos que su surgimiento es determinado por la temperatura y las propiedades ópticas del cuerpo radiante, tales características la poseen los rayos luminosos e infrarrojos. Precisamente estos rayos se llaman térmicos y el proceso de propagación se le llama radiación térmica.La radiación térmica es propia de todos los cuerpos y cada uno de ellos irradia energía al espacio circundante. Como resultado de estos fenómeno, ligados a la doble transmisión mutua (térmica – radiante – térmica) se realiza el proceso de intercambio de calor por radiación y la cantidad de calor entregado o recibido se determina por la diferencia entre las cantidades de energía radiante emitida y absorbida por el cuerpo.La energía intercambiada por radiación térmica entre un cuerpo pequeño, como una tubería, y sus alrededores se calcula como:

http://www.monografias.com/trabajos5/elso/elso.shtml#ondas



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Transferencia de calor por conducción en cuerpos con fuentes internas de calor

En la práctica se pueden encontrar situaciones en las cuales el calor surge del interior del cuerpo, ocasionado esto a fuentes internas, como por ejemplo a causa de la circulación de corriente eléctrica, de reacciones químicas, de fisiones nucleares, etc.

Conductividad térmica de una pared plana con fuentes internas de calor.La ecuación de la curva de temperatura de una pared plana homogénea con fuentes internas de calor se reduce a la siguiente relación:

Conductividad térmica de una barra redonda con fuentes internas de calor.Para una barra redonda maciza con fuentes internas de calor(uniformemente repartidas), la ecuación de la curva de temperaturas viene descrita por la siguiente relación:

Conductividad térmica de una pared cilíndrica con fuentes internas de calor.El calor se evacua a través de la superficie exterior del tubo.La diferencia de temperaturas vendrá dada por la siguiente ecuación:

http://www.monografias.com/trabajos11/coele/coele.shtml



Código: 301219

Transferencia de calor por conducción en paredes aletadas

Para tubos con aletas exteriores se utilizará una expresión para determinar el flujo de calor que quedará de la forma siguiente:



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REFERENCIAS

http://www.monografias.com/trabajos93/formulario-breve-estudio-procesos-transferencia-calor/formulario-breve-estudio-procesos-transferencia-calor2.shtml#ixzz3n0OuQswJ

References

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Juan Francisco Coronel Toro Profesor asociado del Grupo de Termotecnia Dpto. de Ingeniería

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Colección de problemas propuestos y resueltos de transmisión de calor.Versión 2.1

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