Mecanismos de Trasferencia de calor.

Mecanismos de Trasferencia de calor.Equipo #4El calor se puede transferir de tres formas distintas: conduccin, conveccin y radiacin;

La conduccin es la transferencia de energa de las partculas ms energticas de una sustancia hacia las adyacentes menos energticas, como resultado de sus interacciones.Puede ocurrir en slidos, lquidos o gases

Por ejemplo, una bebida enlatada fra que se halla en una habitacin caliente, alcanza por conduccin la temperatura de la habitacin como resultado de la transferencia de calor de sta a la bebida, a travs de la lata de aluminio.

La conveccin es el modo de transferencia de energa entre una superficie slida y el lquido o gas adyacente que est en movimiento,

Hay conveccin forzada si el fluido es forzado a fluir en un tubo o sobre una superficie por medios externos, como un ventilador, una bomba o el viento.

En cambio, se trata de conveccin libre (o natural) si el movimiento del fluido es ocasionado por las fuerzas de flotacin inducidas por diferencias de densidad debidas a la variacin de temperatura en el fluido

La radiacin es la energa que emite la materia en la forma de ondas electromagnticas (o fotones) como resultado de cambios en las configuracioneselectrnicas de los tomos o molculas.

A diferencia de la conduccin y la conveccin, la transferencia de energa por radiacin no requiere la presencia de un medio

Sistema mecatronicoReactor nuclear para obtencin de energa elctrica

Qu es?Una nucloelctrica es una central trmica de produccin de electricidad. Su principio de funcionamiento es esencialmente el mismo que el de las plantas que funcionan con carbn, combustleo o gas: la conversin de calor en energa elctrica.Esta conversin se realiza en tres etapas: En la primera, la energa del combustible se utiliza para producr vapor a elevada presin y temperaturaEn la segunda etapa la energa del vapor se transforma en movimiento de una turbina.En la tercera, el giro del eje de la turbina se transmite a un generador, que produce energa elctrica.

En las centrales convencionales el vapor se produce en una caldera donde se quema de una forma continua carbn, combustleo o gas natural. La caldera consta de los siguientes elementos: - Un dispositivo de inyeccin de combustible. (carbn pulverizado, combustleo o gas) - Un sistema de inyeccin de aire para que el combustible pueda quemarse. - l.)n sistema de eliminacin de los gases producidos en la combustin (chimenea) Un mecanismo de eliminacin de cenizas cuando la central funciona con carbn. Unos tubos por los que circula agua que al calentarse con el fuego de la caldera se convierte en vapor.Las centrales nucleoelctricas tienen un reactor nuclear, que equivale a la caldera de las centrales convencionales. Las partes que conforman a un reactor son las siguientes:

Reactor nuclear

Un reactor nuclear de fisin consta de las siguientes partes esenciales:Combustible.-Istopofisible(divisible) ofrtil(convertible en fisionable poractivacin neutrnica):Uranio-235,Uranio-238,plutonio-239,Torio-232, o mezclas de estos (MOX, Mezcla de xidos de uranio y plutonio).

Moderador (nuclear).-Agua,agua pesada,grafito,sodiometlico:

Refrigerante.- Agua, agua pesada,anhdrido carbnico,helio, sodio metlico: Reflector.- Agua, agua pesada, grafito, uranio:Blindaje.-Hormign,plomo,acero, agua:

Material de control.-Cadmiooboro:

Ventajas

Casi no emiten contaminantes al aire

En una central nuclear los residuos slidos generados son del orden de un milln de veces menores en volumen que los contaminantes de las centrales trmicas.

Eluranio enriquecidoutilizado en las centrales nucleares no sirve para construir unarma nuclearni para usar uranio procedente de ellas.

Desventajas

1) accidente en una central atmica,Los accidentes nucleares ms graves han sido: Mayak (Rusia) en 1957, Windscale (Gran Bretaa) en 1957, Three Mile Island (Estados Unidos) en 1979, Chernbil (Ucrania) en 1986, Tokaimura (Japn) en 1999 y Fukushima (Japn) 2011.

2) ataque terrorista, 3) peligrosidad de los residuos y su alto poder contaminante del medio ambiente, 4) basureros nucleares, 5) posible desviacin de los residuos para la produccin de armas de destruccin masiva.

Transferencia de calorPor radiacinPor conveccinPor conduccin