Introduccion-a-la-conveccion.pptx

I nt r oduc c i óna l aConve c c i ón  José David Arzuaga Garrido Gabriela Franco Arnedo María Paola Páramo Mercado

Convec c i ón: Ge ne r al i dade s

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Sepr oduc epori nt er me di odeunflui doque t r ans por t ae lc a l ore nt r ezonasc ondi f e r e nt e s t e mp mpe r a t ur a s . Cas oext r emo model ac onvecc i ón:Fl ui doenr epos o.

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Convec c i ón: Ge ne r al i dade s

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Sepr oduc epori nt er me di odeunflui doque t r ans por t ae lc a l ore nt r ezonasc ondi f e r e nt e s t e mp mpe r a t ur a s . Cas oext r emo model ac onvecc i ón:Fl ui doenr epos o.

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Convec c i ón: Ge ne r al i dade s •

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Lac onvec c i ónde pe ndede:

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Ti posdeConve c c i ón Conv Co nvec ecci cin n !a !a"u "ura rall

Conv Co nvec ecci cin n For orza zada da

#

Elpr obl emadeTr ans f er enc i a deCal orporConve c c i ón •

•

Tr a ns f e r e nc i adeCa l ort ot al“ q” s obr et odal as upe r fic i e : %2&

•

  O del aec uaci ón( 1) : %3&

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Defini endounc oefic i ent ede c onvecc i ónpr omedi o,l aecuaci ón ( 3 )que da r í a : $

Elpr obl emadeTr ans f er enc i a deCal orporConve c c i ón •

I gual andol a se c uac i one s( 3)y( 4)s eobt i e neuna r e l ac i óne nt r el osc oe fic i e nt e spr ome di oyl oc a l : %$&

•

Pa r aunapl a c apl a na( c a s omáss e nc i l l o) :

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Elpr obl emadeTr ans f er enc i a deCal orporConve c c i ón TRANSFERENCIA DE MASA POR CONVECCIÓN •

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r a ns f e r i doa l Especi eA:Vaport flui doporevapor ac i óno s ubl i maci ón.   Fl uj omol ardeA,: %(&   [ m/s ] :Co e fic i e nt ed et r a ns f e r e nc i a dema s apo rc o nv e c c i ó n. (

Elpr obl emadeTr ans f er enc i a deCal orporConve c c i ón

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TRANSFERENCIA DE MASA POR CONVECCIÓN Tr a ns f e r e nc i a mol a r pa r a una s upe r fic i ec ompl e t a , [ kmol /s ]

( 8) •

Re l a c i óne nt r ec oe fic i e nt e spr ome di oyl oc a l :

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Elpr obl emadeTr ans f er enc i a deCal orporConve c c i ón TRANSFERENCIA DE MASA POR CONVECCIÓN Par aunapl ac apl ana:

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Elpr obl emadeTr ans f er enc i a deCal orporConve c c i ón •

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TRANSFERENCIA DE MASA POR CONVECCIÓN Mul t i pl i c a ndol a se c ua c i one s( 7 )y( 8 )pore lpe s o mol ec ul ar[ kg/kmol ]del aes pec i eA:

 

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Elpr obl emadeTr ans f er enc i a deCal orporConve c c i ón •

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TRANSFERENCIA DE MASA POR CONVECCIÓN Calcular Exi s t ee qui l i br i ot e r modi ná mi c oe nl ai nt e r f a z. o C ons ec uenc i as : •

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Elvapors eenc uent r asat ur ado. Laconc ent r aci ónmol ardelvapors eapr oxi maal aec uaci ón de lga si de al :

++

CapaLí mi t e •

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Zonadefluj oques eveper t ur bada porl ose f e c t osvi s c os os . Ge ner adaporl acondi ci óndeno movi mi ent o. Pa r al ac a pal í mi t e :

+2

apasl í mi t edec onve c c i ón CAPA

-.M/01 D1 1-C/DAD  4/D5D/!6M/CA

pe s ordel ac a pal í mi t e ,e se lva l ord y e c uandou= δ=Es 0, 99* u∞ oc i da ddefluj ol i br e u∞=Vel τ=Es f ue r z oc or t a nt e u(y) =Pe r fildev e l oc i da de s +3

Coe fic i e nt edef r i c c i ón:

Es f ue r z oc or t a nt e :

( Fl ui done wt o ni a no )

+#

Fl uj oLami nary T u r b u l e n t o •

Fl uj oLami nar o o

•

Movi mi e nt oor de nado Ca mbi osr e pr e s e nt a t i vosdev e l oc i da dal ol a r godel ac a pa l í mi t e .

Fl uj oTur bul e nt o o o

o o

Movi mi ent oi r r egul ar . Aume nt af r i c c i óndel as upe r fic i eyt r a ns f e r e nc i adec a l orpor c o n v e c c i ó n Per fil esdec apal i mi t emaspl anos Es pes or esdel acapal i mi t emásgr ande

+$

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•

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Lat r ans i c i ón c omi e nz ae na l gunapos i c i ón c r í t i c axc . Es t e punt os e det er mi na medi ant ee l númer o de Re ynol ds .

Pa r apl a c apl a nava r í ae nt r e y3 x ,de pe ndi e ndodel a a s pe r e zadel as upe r fic i ey e lni ve ldet ur bul e nc i ade l fluj ol i br e .xs et omade s dee li ni c i odel as upe r fic i e . Elnúme r odeRe ynol dsc r í t i c oe se lva l orRe xpa r ae lc ua l c omi e nz al at r a ns i c i ón.Ses uponeunva l orr e pr e s e nt a t i vo de( pa r apl a c apl a na )

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Fl uj ol ami naryt ur bul e nt o

+(

Ecuaci onescapal í mi t edevel oci dado hi dr odi námi ca Leydec onser vaci óndel amasa

( 1)

S u p o s i c i o n e s : •

Es t ac i onar i o→∂/∂t =0 Bi di mens i onal Vi s c os i da dc ons t a nt e Fl ui donewt oni ano • • •

+)

Lar a z ónal ac ua le lflui doe nt r ae ne lvol ume ndec ont r ol de s del as upe r fic i ei z qui e r dae s : ( ρu) dy· 1 Lar a z ónal ac ua le lflui dos a l ede lvol ume ndec ont r ol de s del as upe r fic i ede r e c ha :

  De lmi s momodopar al adi r e c c i ó nyys us t i t uye ndol os r e s ul t adose n( 1) :

Als i mpl i fic a rydi vi di re nt r edx·dy·1da Ec uac i óndec ont i nui dad +*

Segundal eydeNewt ondelmovi mi ent o

Es f uer zosnor mal esy c o r t a n t e s

Fl uj osdemome nt o

2,

Ecuaci óndel acant i daddemovi mi ent oenl adi r ecci ónx

Tér mi nosde Gr adi ent e a c e l e r a c i ó n depr e s i ón ( oi ne r c i a)

Tér mi nosvi s c os os

Fuer zasde cuerpo

Ecuaci óndel acant i daddemovi mi ent oenl adi r ecci óny

2+

Ca7a lími"e "érmica 8na ca7a lími"e "érmica se 7roduce cuando se di9eren las "em7era"uras del :u;o libre de :uido < de la su7er9cie=

5elacin en"re las condiciones de la ca7a lími"e < el coe9cien"e de "rans>erencia de calor 7or conveccin

A7licacin de la le< de Fourier al :uido en