OBJETIVOS.
Conocer la aplicación de los mecanismos de transferencia de calor en la industria pesquera.
Determinar experimentalmente la variación del Coeficiente total de transferencia de calor en un intercambiador de calor (calentador utilizado en la industria pesquera).
Evaluación del Coeficiente total de transferencia de calor (U).
REVISION DE LITERATURA.
Los intercambiadores de calor son dispositivos que sirven para calentar o enfriar un fluido , mediante el intercambio de calor que se realiza entre dos o más fluidos separados entre sí por una superficie sólida transmisora de calor. Dentro de estos intercambiadores de calor uno de los tipos más sencillos y fáciles de estudiar experimentalmente está constituido por los intercambiadores de calor en serie o en paralelo, de paso simple.
La ecuación general que gobierna la transferencia de calor entre el fluido de mayor temperatura y el de menor temperatura es la siguiente:
Q = U A ðT ML
Donde:
ðTML : Diferencia media logarítmica entre los fluídos en circulación.U : Coeficiente total de transferencia de calor basado en el área exterior A de la tubería de menor diámetro.
Q : Velocidad de transferencia de calor entre el fluído más caliente y el más frío.
ðT ML = ( Tmax - T min )/ [ Ln ( Tmax / Tmin)]
El término diferencia media logarítmica de temperatura se presenta debido a que la temperatura de uno de los dos fluídos en consideración varía de acuerdo con su recorrido en la dirección de flujo. A través de una longitud L, en un punto donde L = 0 existirá un T entre los dos fluídos y en un punto donde L = L existirá otra T realizándose la medición de L en el sentido del flujo de uno de los dos fluídos. Indiferente del sentido recorrido , Tmax. Será el T mayor y el T min. Será el T menor en cada uno de los puntos citados.
Entre los fluídos en circulación se cumplirá la ley de conservación de la energía, de tal modo que el calor cedido por uno de ellos al enfriarse, será tomado por otro al calentarse . Considerando por ejemplo, que el fluído que circula por la tubería interior varía su temperatura durante el intercambio de calor, se podrá calcular la veloocidad de transferencia de calor, si se conoce la cantidad de masa de fluído que circula durante un tiempo determinado, su calor específico promedio y las temperaturas iniciales y finales.
Si además mediante el uso de termocuplas determinamos las temperaturas de los dos fluídos al comienzo y al final de la longitud de recorrido en estudio y medimos el área total de transferencia de calor correspondiente a dicha longitud , podemos calcular el valor del coeficiente total de transferencia de calor, que será la única incógnita de la ecuación de transferencia de calor.
Esto podemos repetir para diversas situaciones experimentales y tendremos oportunidad de obtener las variaciones del coeficiente total de transferencia de calor en relación con las variables que deseamos estudiar.
MATERIALES.
Equipo.
Intercambiador de calor (como el de la figura)
Termocuplas
Cinta graduada.
Termómetro
Cronómetro.
METODOLOGIA.
Se evaluará los coeficientes totales de transferencia de calor para diferentes tiempos de calentamiento en relación al fluído que circula por la tubería .
Para la determinación del coeficiente total de transferencia de calor (U) , se realizarán las mediciones correspondientes:
El caudal de masa de agua caliente que pasa por la tubería .
Las temperaturas inicial y final del intercambiador, para cada tiempo especificado.
Medición de las áreas de transferencia de calor en base a las áreas del recipiente y el área de la tubería por donde circula el fluido en el intercambiador.
