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Marco Teorico ACTIVIDAD Nº 2 NOMBRE Alvaro Arancibia DOCENTE Ing. Velasquez Soza Ignacio MATERIA Fenomenos de Transporte II 1: OBJETIVO o Realizar la actividad. o Conocer el tema de la conduccion de calor por el mecanismo de conduccion y conveccion. o Distingir el flujo de calor, densidad de flujo y la resistencia termica 2: FUNDAMENTO TEORICO 3: REALIZCION DE LA ACTIVIDAD La actividad se encuentra en el libro 2 y 3 de este excel. 4:CONCLUSIONES o Se realizo la actividad con satifacion se determino la conductividad de calor con respecto al area utilizando bien las formulas y el repaso que se dio al tema antes con esto se determino el espesor minimo que necesita el aislante y el flujo diario que circula atraves de los tubos de perforacion. BIBLIOGRAFIA o Donald Q. Kern. (1999). Procesos de transferencia de calor. Mexico: S.A de C.V de mexico. Ejercicio Nº 1 Ejercicio R.1.2.5. Un tubo de acero (k = 35 kcal / h.m.oC) tiene un diámetro exterior de 3 ", espesor de 0,2", 150 m de longitud y transporta amoníaco a -20 oC (convección en la película interna despreciable). Para aislamiento del tubo existen dos opciones: aislamiento de caucho (k = 0,13 kcal / h.m.oC) de 3 "de espesor o aislamiento de isopor (k = 0,24 kcal / h.m.oC) de 2" de espesor. Por razones de orden técnico el máximo flujo de calor no puede sobrepasar 7000 Kcal / h. Sabiendo que la temperatura en la cara externa del aislamiento es 40 oC, se pide: a) las resistencias térmicas de los dos aislamientos; b) Calcule el flujo de calor para cada opción de aislante y diga qué aislamiento debe ser usado; c) Para lo que no debe ser usado, calcule cuál debería ser el espesor mínimo para atender el límite. FORMULAS QUE SE UTILIZO Datos. Operación Radio Acero a) Calculo d las resistencia termica de los dos aislamiento R1 1.5 k 35 R caucho 0.008966646 R Acero 0.0000043381 R2 caucho 4.5 Diametro 3 R isopor 0.0037458794 R3 Isopor 3.5 Espesor 0.00508 Espesor de acero 0.2 Longitud 150 b) Calcular el flujo de calor para cada opcion de aislante. T -20 Q caucho+ acero 6688.2293843278 R interior del acero 1.3 Radio 1 exterior 0.0381 Q caucho+ isopor 15999.0717859831 R interior 0.03302 Caucho c) Calcular cual deberia ser el espesor minimo para atender el limite k 0.13 Radio caucho+ acero 0.1088392937 Espesor 0.0707392937 Ft Espesor 3 Radio caucho+ isopor 0.2648135417 Espesor 0.2267135417 ft Radio 2 0.1143 Espesor 2.7850115634 m Isopor Espesor 8.9257299885 m k 0.24 Espesor 2 Radio 2 0.0889 Calor Termico Q 7000 Temperatura T externa 40 T interna -20 dss R2 Caucho R1 Acero dss R3 Isopor R1 Acero Ejercicio Nº 2 Ejercicio R.1.3.6. Un recipiente esférico se utiliza para almacenar nitrógeno líquido a 77 K (punto de ebullición). El recipiente tiene 0,5m de diámetro interno y se aísla con una capa de polvo de sílice (k = 0,0017 W / m.K). El aislamiento tiene 25 mm de espesor y su superficie externa está expuesta al aire a 300 K. El coeficiente de película externo es 20 W / m2.K. El calor latente de vaporización y la densidad del nitrógeno son 2x105 J / Kg y 804 Kg / m3, respectivamente. Despreciando las resistencias térmicas de la película interna y de las paredes metálicas del recipiente, calcular: a) Flujo de calor transferido al nitrógeno b) flujo de evaporación de nitrógeno en litros/día (Existe una perforación para la salida de gases) Datos OPERACIÓN Nitrogeno a) Flujo de calor transferido al nitrogeno T interior 77 q 13.0892782151 Diametro in 0.5 b) Flujo de evaporizacion de nitrogeno en litros dia R interior 0.25 Q= mΔHv Silice m 0.0000654464 Kg/s k 0.0017 m 5.6545681889 Kg/dia Ais espesor 0.025 despejando voluimen de desidad T exterior 300 V 0.007033045 m3/dia R2 inte+espe 0.275 H ex 20 ΔHv 200000 ρ 804 Kg/m3
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