1. RESULTADOS

TABLA 1. TEMPERATURAS EN PARALELO PARA UN CAUDAL DEL AGUA 23.2 L/min

TABLA 2. TEMPERATURAS EN PARALELO PARA UN CAUDAL DEL AGUA DE 13.8 L/min

TABLA 3. TEMPERATURAS EN CONTRACORRIENTE PARA UN CAUDAL DEL AGUA DE 23.2 L/min

TABLA 4. TEMPERATURAS EN CONTRACORRIENTE PARA UN CAUDAL DEL AGUA DE 13.8 L/min

Dónde:

Tiempo (min)

T1(ºC) T2(ºC) T3(ºC) T4(ºC)

0 33,8 36,5 61,2 48,71 33,6 34,4 61 47,52 33,7 34,5 61 47,73 33,8 34,5 61 47,84 33,9 34,7 61,1 47,75 34 34,7 61,2 47,96 34 34,7 61,2 47,97 34,1 34,8 61 47,88 34,1 34,9 61,2 47,99 34,2 34,9 61,2 47,910 34,2 34,9 60,9 47,8

Tiempo (min)

T1(ºC)

T2(ºC) T3(ºC) T4(ºC)

0 35,1 35,8 59,8 46,91 35,2 35,9 61,1 48,22 35,2 35,9 61,2 48,13 35,2 35,9 60,9 48,14 35,2 35,9 61,2 48,25 35,2 36 61 48,16 35,3 36 61,2 48,37 35,3 36 61,2 48,38 35,4 36,1 61,1 48,39 35,4 36 61 48,210 35,4 36,1 61,1 48,2

Tiempo (min)

T1(ºC)

T2(ºC) T3(ºC) T4(ºC)

0 34,3 35,8 61 49,61 34,3 35,5 60,9 47,92 34,4 35,5 61,1 48,13 34,4 35,5 61,2 48,24 34,6 35,7 61,2 48,25 34,6 35,7 60,9 48,16 34,6 35,7 61,2 48,27 34,7 35,8 61,1 48,28 34,7 35,8 61,1 48,39 34,8 35,9 61,1 48,410 34,8 35,9 61,1 48,4

Tiempo (min)

T1(ºC) T2(ºC)

T3(ºC) T4(ºC)

0 34,7 35,8 58,8 48,11 34,8 35,9 61,2 48,12 34,9 35,9 60,9 483 35 36 61,2 48,24 35 36,1 61,2 48,25 35 36,1 61,1 48,16 35,1 36,1 60,9 48,17 35,1 36,2 61,1 48,28 35,2 36,2 61,2 48,29 35,2 36,3 61,1 48,310 35,2 36,3 61 48,2

T1 es la temperatura de entrada del agua.

T2 es la temperatura de salida del agua.

T3 es la temperatura de entrada del aceite.

T4 es la temperatura de salida del aceite.

GRAFICOS

De los datos obtenidos se pudieron realizar las siguientes gráficas.

Dónde:

serie1 es la entrada

serie2 es la salida

GRAFICO 1. TEMPERATURA DEL AGUA CON UN CAUDAL DE 23.2 L/min EN PARALELO.

0 2 4 6 8 10 1232

33

34

35

36

37

T.H2O vs Tiempo

Series2 Series4

t (s)

T (°

C)

GRAFICO 2. TEMPERATURA DEL ACEITE CON UN CAUDAL DE 23.2 L/min EN PARALELO.

0 2 4 6 8 10 120

10203040506070

T.Aceite vs Tiempo

Series2 Series4

t (s)

T (°

C)

GRAFICO 3. TEMPERATURA DEL AGUA CON UN CAUDAL DE 13,2L/min EN PARALELO.

0 2 4 6 8 10 1233.5

3434.5

3535.5

3636.5

T.H2O vs Tiempo

Series2 Series4

t (s)

T (°

C)

GRAFICO 4. TEMPERATURA DEL ACEITE CON UN CAUDAL DE 13.8 L/min EN PARALELO.

0 2 4 6 8 10 120

10203040506070

T.Aceite vs Tiempo

Series2 Series4

t (s)

T (°

C)

GRAFICO 5. TEMPERATURA DEL AGUA CON UN CAUDAL DE 23.2 L/m EN CONTRACORRIENTE.

0 2 4 6 8 10 1234.5

35

35.5

36

36.5

T.H2O vs Tiempo

Series2 Series4

t (s)

T (°

C)

GRAFICO 6. TEMPERATURA DEL ACEITE CON UN CAUDAL DE 23.2 L/min EN CONTRACORRIENTE.

0 2 4 6 8 10 120

10203040506070

T.Aceite vs Tiempo

Series2 Series4

t (s)

T (°

C)

GRAFICO 7. TEMPERATURA DEL AGUA CON UN CAUDAL DE 13.8 L/min EN CONTRACORRIENTE.

0 2 4 6 8 10 1233.5

3434.5

3535.5

3636.5

T.H2O vs Tiempo

Series2 Series4

t (s)

T (°

C)GRAFICO 8. TEMPERATURA DEL ACEITRE CON UN CAUDAL DE 13.8 L/min EN CONTRACORRIENTE.

0 2 4 6 8 10 120

20

40

60

80

T.Aceite vs Tiempo

Series2 Series4

t (s)

T (°

C)

A partir de las gráficas realizadas se puede estimar las temperaturas en la que cada uno de los procesos se dio de manera más estable por lo cual se realiza la siguiente tabla.

TABLA 4. TEMPERATURAS PROMEDIOS EN CADA UNO DE LOS ARREGLOS

En la columna de condiciones el numero representa el caudal y la letra si es en paralelo o en contra flujo.

CALCULO DEL CALOR TRANSFERIDO

A partir de un balance de energía en el intercambiador de calor obtenemos que:

Q=mhCPh¿

Donde:

mh Es el flujo másico del aceite.

CPh Es la capacidad calorífica del aceite.

T h .∈¿¿ Es la temperatura de entrada del

Aceite.

T h ,out Es la temperatura de salida del aceite.

mc Es el flujo másico del agua.

CPc Es la capacidad calorífica del agua.

T c ,∈¿¿ Es la temperatura de entrada del

agua.

T c. out Es la temperatura de salida del agua.

Las propiedades de las sustancias son las siguientes:

TABLA 5. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS.

Los calores transferidos del aceite al agua son:

TABLA 6. CALOR TRANSFERIDO

CALCULO DE COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE CALOR

En términos del coeficiente global de transferencia el calor que se transfiere en el sistema se expresa como:

Q=UA ∆Tml

Dónde:Q es el calor transferido.U es el coeficiente global de transferencia de calor.ΔTml es la diferencia de temperatura media logarítmica.

Por lo tanto U de queda expresada por:

U= QA ∆T ml

El área de transferencia de calor está dado por:

A=N∗B∗H

Condición T1(ºC)

T2(ºC) T3(ºC) T4(ºC)

23,2 P 34 34,7 61,2 47,913,8 P 34,6 35,7 61,1 48,223,8 C 35,2 35,9 61,2 48,213,8 C 35 36,1 61,1 48,1

ρ(Kg/m3) Cp(Kj/kg.K)Aceite 853,88 2,018H20 994 4,178

Condición

Q(kW)

23,2 P 1,1337504413,8 P 1,0050095423,8 C 1,13375044

13,8 C 1,00500954

Donde

N: número de placas

B. base

H: altura

A=8∗0.025m∗0.075m

A=0.015m2

La temperatura media Logarítmica es:

∆T ml=(T 3−T 1)−(T 4−T2 )

ln (T3−T 1

T 4−T2

)

TABLA 7. TEMPERATURAS MEDIAS LOGARÍTMICAS

TABLA 8. COEFICIENTE GLOBAL DE TRANSFERENCIA DE CALOR

CALCULO DE EFICIENCIA

La eficiencia del intercambiador de calor:

ε= QQmax

Qmax=Cmin(T h¿−T C¿)

Donde Cminserá el menor entre el producto

de mhCPhy mcCP c

TABLA 9. CALOR MAXIMO QUE PUDIERA TRANSFERIR EL EQUIPO Y SU EFICIENCIA

Condición QMax(KW)E%

23,2 P 21,2785023 5,3281496

13,8 P 11,73847998

8,5616668

23,8 C 20,26151509

5,595585675

13,8 C 11,38544299

8,0246771

2. DISCUSIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS

Los datos obtenidos experimentalmente cuentan con un margen de error, esto debido a factores. Los datos obtenidos demuestran que hay muy poca diferencia en tener un flujo contra flujo y en paralelo en los intercambiadores de placa plana.

3. CONCLUSIONES

Másallá de los valores numéricos, la práctica nos brindó un panorama muy amplio respecto a los intercambiadores de calor, su funcionamiento y las diferencias que existen entre los diferentes tipos. Los resultados obtenidos son satisfactorios, pues si bien presentan errores evidentes, la tendencia se conserva y resulta coherente. Asimismo, se puede evidenciar la que este tipo de intercambiador resulta ineficiente por los valores

Condición

∆T ml(º c)

23,2 P 19,363758313,8 P 18,670981723,8 C 18,431936613,8 C 18,5578346

Condición

U(KW/m2C)

23,2 P 3,9033415613,8 P 3,5884902723,8 C 4,1006739513,8 C 3,6183216

obtenidos, siendo según el arreglo el contracorriente el menos eficiente, sin embargosi nos damos cuenta más allá de calcular coeficientes de transferencia de calor pudimos entender el funcionamiento de tan importantes aparatos.

4. REFERENCIAS

1. Cengel Y. Transferencia decalorymasa.3ed. Editorial: Mc Graw hill.

2. Incorpera F. &DeWitt D. Fundamentos de transferenciadecalor. 4ed. Editorial: Prentice hall.

3. http://fjartnmusic.com/Personal/6o_Semestre_files/CC.pdf