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7/26/2019 intercambiador de calor.docx

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INTERCAMBIADOR DE CALOR

TEORIA:

Un intercambiador de calor es un dispositivo diseado para transferir calorentre dos medios, que estn separados por una barrera o que se encuentren en

contacto. Son parte esencial de los dispositivos de calefaccin, refrigeracin,acondicionamiento de aire, produccin de energa y procesamiento qumico.

Un intercambiador tpico es el radiador del motor de un automvil, en el que eluido calo portador, calentado por la accin del motor, se enfra por lacorriente de aire que uye sobre l y, a su vez, reduce la temperatura delmotor volviendo a circular en el interior del mismo.

ransmisin de calor por conduccin

!a conduccin es la forma en que tiene lugar la transferencia de energa a

escala molecular. "uando las molculas absorben energa trmica vibran sindesplazarse, aumentando la amplitud de la vibracin conforme aumenta elnivel de energa. #sta vibracin se transmite de unas molculas a otras sin quetenga lugar movimiento alguno de traslacin. #n la transmisin de calor porconduccin no $ay movimiento de materia. !a conduccin es el mtodo m%s$abitual de transmisin de calor en procesos de calentamiento&enfriamiento demateriales slidos opacos. Si e'iste una gradiente de temperatura en uncuerpo, tendr% lugar una transmisin de calor desde la zona de altatemperatura $acia la que est% a temperatura m%s ba(a. #l u(o de calor ser%proporcional al gradiente de temperatura.

ransmisin de calor por conveccin

"uando un uido circula alrededor de un slido, por e(emplo por el interior deuna tubera, si e'iste una diferencia de temperatura entre ambos, tiene lugarun intercambio de calor entre ellos. #sta transmisin de calor se debe almecanismo de conveccin. #l calentamiento y enfriamiento de gases y lquidosson los e(emplos m%s $abituales de transmisin de calor por conveccin.)ependiendo de si el u(o del uido es provocado arti*cialmente o no, sedistinguen dos tipos+ forzada y libre tambin llamada natural-. !a conveccinforzada implica el uso de algn medio mec%nico, como una bomba o un

ventilador, para provocar el movimiento del uido. /mbos mecanismos puedenprovocar un movimiento laminar o turbulento del uido.

ransmisin de calor en paralelo y contracorriente


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PROBLEMA:

Se emplea un intercambiador de calor 0ig. 1.23- para enfriar aceite. #ncuentrela temperatura de salida del aceite y del agua enfriadora (TH2 y TC2,respectivamente-, para gastos de aceite de 245,4446 74,4446 54,4446 84,444 y29,444 lbm&$

Un balance de calor para el aceite da+

2-Un balance de calor para el agua da+


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1-

!a ecuacin que rige la transferencia de calor a travs de este equipo es+

8-

donde+U : coeficiente global de transferencia de calor/ : %rea total de tranferencia de calor

9-

;ara encontrar TH2 y TC2 debe cumplirse que


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intercambiadores de calor. )e acuerdo con esta gr%*ca, se tienen lassiguientes restricciones

"omo en este caso no se dispone de mayor informacin, se emplea el

mtodo de la biseccin con para resolver laecuacin 7.

;ara un gasto de aceite de 245,444 lbmlh

RESULTADOSTH2 =113 TC2 : 217

MTODO DE BISECCIN

Algoritmo:


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2.- SCRIPTS:

w1 = input('ingrese el gasto de aceite w1= ');

w2=300*60*2.2*3.785;

p1=0.5;

p2=1;

!=120;

"=87#;

$%1=250;

$1=80;

&ps=0.0001;

$%2i=$10.5;

$%2d=$%10.5;

=1;

+1=w1*p1*($%1$%2i);

$2=+1,(w2*p2)$1;

-$=(($%1$2)($%2i$1)),log(($%1$2),($%2i$1));

i=(!*"*-$,+1)1;

+1=w1*p1*($%1$%2d);$2=+1,(w2*p2)$1;

-$=(($%1$2) ($%2d$1)) ,log(($%1$2) ,($%2d$1));

d=(!*"*-$,+1)1;

ii*d0

w/ileas () &ps

$%2=($%2i$%2d),2;

+1=w1*p1* ($%1$%2) ;$2=+1, (w2*p2) $1;


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-$=(($%1$2)($%2$1)) ,log(($%1$2) ,($%2$1)) ;

=!*"*-$,+11;

i i* 0

$%2d=$%2;

d=;

else

$%2i=$%2; i=;

end end

else

disp ('$%2i $%2d no encierran una ra4')

rea

end

$%2=($%2i$%2d) ,2;

+1=w1*p1* ($%1$%2) ; $2=+1, (w2*p2) $1;

print('$%2= 8.2 $2= 8.2n'$%2 $2)

3.-SIMULACION:

>?@A#S/BCS #! @/SC )# /"#>#


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A#S;U#S/S ;/A/ C)CS !CS @/SCS )# /"#># )#! ;ACD!#B/+

ANALISIS:

?o todos los gastos de aceite convergen 84444 y 29444 son gastos que noencierran una raz.

CONCLUSIONES:

Se pudo resolver el problema r%pidamente mediante el uso de matlab.

Eallamos los valores de "2 y E1


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.- RECOMENDACIONES:

#mpezar resolviendo el problema por balances de calor de*nir nuestrasvariables y funciones a usar.

Aevisar el scripts para evitar errores.

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