Tablas Transfer en CIA Calor-1

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TERMOFLUIDOS

PROFESOR GONZALO MADARIAGA

PGINA 1

RESUMEN DE TABLAS PARA TRANSFERENCIA DE CALORCONDUCCIN: FLUJO UNIDIRECCIONAL DE CALOR CONDUCTIVIDAD CONSTANTE SIN GENERACIN INTERNAFOURIER: LAPLACE: PARED PLANA TEMPERATURA: RESISTENCIA: SUMA DE RESISTENCIA REA SERIE: PARALELO: PARED CILNDRICA: FOURIER: LAPLACE: TEMPERATURA: RESISTENCIA:( )

REA:)

(PARED ESFRICA: FOURIER:

)

( )

(

CALOR:

LAPLACE:

TEMPERATURA:

RESISTENCIA:

REA:

( CONVECCIN:

)

(

)

(

)

TABLA 01: VALORES GENERALES DEL COEFICIENTE PELICULAR SITUACIN De Aire calentando o enfriando Vapor calentando Aceite calentando o enfriando Vapor en condensacin en pelcula laminar Agua calentando Agua en ebullicin Vapor de agua con condensacin en gotas TABLA 03: TIPO DE FLUJO (REYNOLD) TIPO DE FLUJO LAMI NAR TRANS ICIN TUR BULEN TO CALIDAD SUPERFICIE FINA NORMAL RUGOSA PARED PLANA Re 5 x 10 5 Re 5 x 10 5 Re 106

TABLA 02: NMEROS ADIMENSIONALES Y OTROS PARMETROS NUSSELT: REYNOLD: RALEIGHT:| |

a 60 120 17000 17000 17000 51000 115000 GRACHOFFT.

PRANDTL: TEMP. FILM:

1 30 60 700 290 1700 28400

LONGITUD CARACTERSTICA: INTERIOR DE PARED PLANA VERTICAL DUCTOS Y CONVECCIN NATURAL TUBERAS: Y FORZADA: Longitud ascendente

PARED PLANA HORIZONTAL CONVECCIN NATURAL FORZADA Longitud de la pared en el sentido de flujo

FLUJO SOBRE DENTRO TUBERA Re 2000 2000 < Re Re < 4000

TRANVER CILINDRO Re 1

COEFICIENTE EXPANSIN VOLUMTRICA:

RECTNGULO: CRCULO: TRINGULO:

*Gases ideales:

+

FINA NORMAL RUGOSA

Re 5 x 10 5 Re > 5 x 10 5 Re 10

6

Re 4000

Re > 1

TABLA 05: EFECTOS DE ENTRADA PARA TUBERAS CILNDRICAS L/D < 60 CONDI TIPO DE ECUACIN Pr K1 K2 n CIN FLUJO CALOR UNIFOR ME TEMPE RATURA CONS TANTE LAMINAR desarrollo LAMINAR desarrollo 0,7 0,7 0,0230 0,0360 0,0668 0,104 0,0012 0,0011 0,0400 0,016 1,00 0,67 0,80

TABLA 04: FLUJO FORZADO LAMINAR EN TUBOS:

CONDICIN DE TRANSFERENCIA FLUJO DE CALOR UNIFORME TEMPERATURA CONSTANTE

TIPO DE FLUJO LAMINAR DESARROLLO LAMINAR DESARROLLO

Pr CUALQUIERA 0,7 CUALQUIERA 0,7

4,364 3,658

TABLA 06: FLUJO FORZADO LAMINAR EN DUCTOS: SECCIN TRANSVERSAL a 0,75 0,80 0,80 0,80 b 0,333 0,400 0,300 0,333 1 1,4 2,0 4,0 8,0 PARED CON Q UNIF T CTE. 3,630 3,780 4,110 5,350 6,600 8,235 3,000 2,980 3,080 3,390 4,440 5,950 7,540 2,350

TABLA 07: FLUJO FORZADO TURBULENTO EN TUBOS Re DESDE 2.000 10.000 HASTA 10.000 120.000 CONDI CIN

Pr 0,7 0,7 120 16.700

> 10.000

EFECTOS DE ENTRADA: L = 10 A 400 D

0,0395 0,0226 0,0226 0,0270 EFECTOS VISCOSOS:

( )

(

)

TERMOFLUIDOS TABLA 08: FLUJO EXTERIOR TRANSVERSAL SOBRE UN CILINDRO O PERFIL: CONFIGURACIN CILINDRO Re Desde hasta 0,4 4 4, 1 40 40, 1 4.000 4.000,1 40.000 40.000,1 400.000 2500,0 7.500 7.500,1 100.000 2500,0 8000,1 5.000,0 19.500,1 0,8910 0,8210 0,6150 0,1740 0,0239 0,261 0,222 a 0,330 0,385 0,466 0,618 0,805 0,624 0,588 GASES b = 0,000 0,699 0,675 0,638 0,782

PROFESOR GONZALO MADARIAGA PGINA 2 TABLA 09: ARREGLOS TUBULARES PARA 10 TUBOS O MS EN LA DIRECCIN DEL FLUJO: ST/D 1.25 SL/D 1,25 1,50 2,0 3,0 0,6 0,9 1,0 0,348 0,367 0,418 0,290 a 0,592 0,586 0,570 0,601 0,275 0,250 0,299 0,357 0,497 0,505 0,460 0,416 0,356 1.50 a 0,608 0,620 0,602 0,584 0,558 0,554 0,562 0,568 0,580 0,100 0,101 0,229 0,374 0,446 2.0 a 0,704 0,702 0,632 0,581 0,571 0,0633 0,0678 0,198 0,286 0,213 0,401 3.0 a 0,752 0,744 0,684 0,608 0,636 0,581 0,560 0,562 0,568 0,570 0,574

8.000 0,160 100.000 0,092 19.500 0,144 100.000 0,035

ESCALERA

LINEA

5.000,0

100.000 0,138

0,638

4000,0 2500,0

15.000 0,205 0,224

0,731 0,612

LQUIDOS b = 0,333

1,125 1,25 0,518 0,556 1,50 0,451 0,568 2,0 0,404 0,572 3,0 0,310 0,592 TUBOS EN LNEA:

0,478 0,565 0,518 0,519 0,556 0,522 0,452 0,568 0,488 0,482 0,556 0,449 0,440 0,562 0,421 TUBOS EN ESCALERA:

3000,0 ESFERA 1 LQUIDO b = 0,333

0,085

0,804

REYNOLD MXIMO:

VELOCIDAD MXIMA: TUBOS EN LNEA: TUBOS EN ESCALERA

70.000 0,600 0,500 AIRE OTROS GASES b = 0,00 b = 0,333

TABLA 11: FLUJO FORZADO SOBRE PLACA PLANA ISOTRMICA FLUIDO PROPIEDADES CONSTANTES FLUJO ESTACIONARIO DE CALOR: RGIMEN LAMINAR 0,6 < Pr < 50 local medio local medio 0,332 0,664 0,0288 0,0360 a 0,5 0,5 0,8 0,8 b 0,333 0,333 0,333 0,333

TABLA 10: FACTOR DE CORRECCIN ( ) PARA MENOS DE 10 TUBOS N de tubos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 EN ESCALERA 0,68 0,75 0,83 0,89 0,92 0,95 0,97 0,98 0,99 EN LNEA 0,64 0,80 0,87 0,90 0,92 0,94 0,96 0,98 0,99 DISTANCIA CRTICA: RESISTENCIA CONVECCIN: CALOR: CALOR TOTAL

TURBULENTO Cualquiera

TABLA 13: RELACIONES APROXIMADAS PARA AIRE ATMOSFRICO EN CONVECCIN NATURAL (unidades sistema internacional) SITUACIN Placa plana Cilindros vertical Cilindro horizontal Sobre placa caliente o bajo placa fra Bajo placa caliente o sobre placa fra LAMINAR 4 9 10 Gr Pr 10 ( | | ) | ) | ) | | ) TURBULENTO 9 10 Gr Pr | |

TABLA 12: CONVECCIN NATURAL EN SUPERFICIES ISOTRMICAS SITUACIN Placa plana vertical y cilindro vertical Cilindro horizontal Placa rectangular horizontal Sobre placa caliente o bajo placa fra Placa rectangular horizontal Sobre placa caliente o bajo placa fra Placa rectangular horizontal Bajo placa caliente o sobre placa fra RGIMEN Laminar Turbulento Laminar Turbulento Laminar Gr x Pr 4 9 10 a 10 9 13 10 a 10 4 9 10 a 10 9 12 10 a 10 10 a 104 7

C 0,590 0,021 0,530 0,130 0,540

m 0,250 0,400 0,250 0,333 0,250

Lc vertical

Turbulento Laminar o turbulento

10 a 10

7

11

0,270

0,333

(

|

|

|

10 a 10

5

11

0,150

0,250

(

|

|

|

Esferas Perfiles horizontalesRADIO CRTICO:

Considerar como cilindro Considerar como cilindro horizontal

(

TABLA 14: CRITERIOS PARA TIPO CONVECCIN NATURAL FORZADA MS DESFAVORABLE

TERMOFLUIDOS

PROFESOR GONZALO MADARIAGA

PGINA 3

RADIACIN:( )

TABLA 15: Conductividad trmica de materiales Norma NCH 853 2007MATERIAL Agua lquida a 0C Agua lquida a 94C Aire quieto a 0C Aire quieto a 100C Adobe Aluminio Arcilla Arcilla expandida Arena Aserrn de madera Asfaltos Azulejos Baldosas cermicas Betn Bronce Cascote de ladrillo Capotillo de arroz Cebada Cobre Escorias Densidad aparente 3 kg/m 1000 1000 0,0012 1100 - 1800 2700 2100 300 450 1500 190 1700 1050 8500 1300 117 470 8930 800 1000 1200 1400 800 1000 1200 570 920 1000 1135 7850 1700 2400 1000 1400 600 1000 1400 305 1600 2000 2400 500 1500 1000 600 800 1000 600 800 1000 450 - 650 300 - 400 400 - 500 500 - 600 570 780 850 1200 CONDUCTIVIDAD TRMICA k W/(m x K) 0,59 0,69 0,024 0,031 0,9 210 0,93 0,09 0,11 0,58 0,06 0,7 1,05 1,75 0,16 64 0,41 0,06 0,07 380 0,25 0,29 0,34 0,41 0,35 0,44 0,56 0,18 0,22 0,23 0,23 58 0,81 1,63 0,33 0,55 0,34 0,67 1,09 0,09 0,73 1,16 1,63 0,12 0,55 0,41 0,17 0,22 0,3 0,34 0,49 0,67 0,26 0,12 0,14 0,16 0,128 0,186 0,209 0,326 MATERIAL Densidad aparente 3 kg/m 260 320 430 640 840 1100 120 140 1200 380 560 670 640 410 580 800 1000 1200 1400 1800 2000 1100 100 200 400 40 50 70 90 110 120 20 30 40 60 80 100 400 420 460 560 600 620 650 850 930 1030 2500 - 2850 1000 1600 2000 1000 90 100 200 300 400 500 11300 CONDUCTIVIDAD TRMICA k W/(m x K) 0,088 0,105 0,134 0,214 0,269 0,387 0,042 0,042 0,19 0,091 0,134 0,145 0,136 0,104 0,121 0,157 0,46 0,52 0,6 0,79 1 0,5 0,19 0,061 0,063 0,12 0,042 0,041 0,038 0,037 0,04 0,042 0,069 0,06 0,055 0,048 0,044 0,041 0,095 0,094 0,098 0,102 0,103 0,105 0,106 0,23 0,26 0,28 2,0 - 3,5 0,05 0,87 1,4 0,13 0,05 0,04 0,047 0,058 0,066 0,074 35

Hormign liviano a base de poliestireno expandido

Lana mineral granulada Linleo Maderas - lamo - alerce - coige - lingue - pino insigne - raul - roble

Ladrillo macizo hecho a mquina

Ladrillo hecho a mano Lminas bituminosas Lana de amianto

Enlucido de yeso Enlucido de yeso con perlita Fibro-cemento Fundicin y acero Grava rodada o de machaqueo Hormign armado (normal) Hormign con ridos ligeros Hormign con ridos ligeros Hormign celular con ridos silceos Hormign celular con ridos silceos Hormign celular con ridos silceos Hormign celular sin ridos Hormign en masa con grava normal: -con ridos ligeros -con ridos ordinarios, sin vibrar -con ridos ordinarios, vibrados Hormign en masa con arcilla expandida Hormign con cenizas Hormign con escorias de altos hornos Hormign normal, con ridos silceos Hormign de viruta de madera Hormign de fibras de madera

Lana mineral, colchoneta libre

Lana mineral granulada

Maderas, tableros aglomerados de partculas

Maderas, tableros de fibra Mrmol Moquetas, alfombras Morteros de cal y bastardos Mortero de cemento Papel Perlita expandida

Plancha de corcho

Hormign liviano a base de cascarilla de arroz

Plomo

TERMOFLUIDOS Densidad aparente 3 kg/m 10 15 20 30 25 30 40 45 60 70 200 400

PROFESOR GONZALO MADARIAGA

PGINA 4 Densidad aparente 3 kg/m 600 800 1000 1200 1400 2500 - 3000 1700 - 2500 99 100 2500 650 700 870 CONDUCTIVIDAD TRMICA k W/(m x K) 0,16 0,21 0,27 0,34 0,4 3,5 2,33 0,047 0,07 1,2 0,24 0,26 0,31

TABLA 15: Conductividad trmica de materiales Norma NCH 853 2007MATERIAL CONDUCTIVIDAD TRMICA k W/(m x K) 0,043 0,0413 0,0384 0,0361 0,0272 0,0262 0,025 0,0245 0,0254 0,0274 0,08 0,12 MATERIAL

Poliestireno expandido

Productos minerales en polvo ( kieselgur, polvo mineral) Rocas compactadas Rocas porosas Vermiculita en partculas Vermiculita expandida Vidrio plano Yeso-cartn

Poliureta