determine el coeficiente de intercambio de calor térmico por convección sobre superficies de...

Determine el coeficiente de intercambio de calor térmico por convección sobre superficies de diferentes geometrías usando la ley de enfriamiento de Newton y las correlaciones.

Superficie (Material: Aluminio) DimensionesCilindro Ø= 24.5 mm L= 200mmEsfera Ø= 78,5mm

Esfera

Datos:K aluminio = 209,3 w/mkTsuperficie = 49°CTambiente = 23°CV= 43,5VI= 0,6AV= 4,4m/s

P=V ×IP=43,5V ×0,6 AP=26,1W=Qc

Qc=hc× A (Tsup−Tamb)26,1W=hc×4 π (0,0392m)2(49° C−23 °C )

hc=52,01W /m ² K

Aire

Usando las correlaciones

Propiedades del aire a 23°C = 296Kμambiente = 18,266 x 10-6 Kg/msK= 0,02646 W/mkPr= 0,69V= 15,304 x 10-6 m2/s

Propiedades del aire a 49°C = 322Kμs= 19,37 x 10-6 Kg/ms

ℜ=V ×Dv

ℜ= 4,4m /s×0,0784m0,000015304m2/ sℜ=22540,51

N esf=ht ×DK

=2+[0,4 2√ℜ+0,063√(ℜ) ² ]Pr0,4( μambienteμ s )

0,25

Nesf=93,68

h t=Nesf × KD

h t=31,57W /m ² K

%E=|ht−hc|

ht

%E=|31,57W /m ² K−52,01W /m ² K|

31,57W /m ² K×100 %

%E=64,74 %

Datos:

K aluminio = 209,3 w/mkTsuperficie = 39°CTambiente = 29°CV= 29,5VI= 0,6AV= 4,4m/s

P=V ×IP=29,5V ×0,6 AP=17,7W=Qc

Qc=hc× A (Tsup−Tamb)17,7W=hc×2π (0,01225m )(0,2m)(39 ° C−29 °C)

hc=114,98W /m ²K

Aire

Usando las correlaciones

Tp=Tsup+Tamb2

Tp=39 ° C+29 °C2

Tp=34 °C=307K

Propiedades del aire a 34°C = 307KK= 0,0271 W/mkPr= 0,69V= 18,73 x 10-6 m2/s

ℜ=V ×Dv

ℜ=4,4m / s×0,0245m0,00001873m2 /sℜ=5755,47

Ncil=ht × DK

=0,3+ 0,62 2√ℜ× Pr0,33

[1+ 3√( 0,4Pr )

2]0,25

Ncil=36,725

Ncil=ht × DK

ht= Nesf × KD

ht=40,62W /m ² K

%E=|ht−hc|

ht

%E=|40 ,7 2W /m ² K−1 1 4,98W /m ²K|

40,72W /m ² K×100 %

%E=182,36 %