Práctica 1. Transferencia de Calor en Una Unidad de Acondicionamiento de Aire

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA LABORATORIO DE FENÓMENOS DE TRANSPORTE II PRÁCTICA Nº1 TRANSFERENCIA DE CALOR EN UNA UNIDAD DE ACONDICIONAMIENTO DE AIRE RESUMEN/PALABRAS CLAVE / FECHA: 10/06/2022 1.

OBJETIVOS (Dos objetivos mínimos)

2.

TEORIA 2.1. Unidad de acondicionamiento de aire 2.2. Transferencia de calor por convección 2.3 Tipos de convección 2.3. Coeficiente de transferencia de calor por convección 2.4. Ley de enfriamiento de Newton 2.5 Ley de Fourier

5. PARTE EXPERIMENTAL 3.1 Conectar la unidad de acondicionamiento de aire a una corriente eléctrica (220 V) y proceder a encender el equipo desde el interruptor principal. 3.2 Conectar la unidad a la computadora mediante un cable de transferencia de datos. 3.3 Ingresar a la aplicación preinstalada de RA2-306 Air Conditioning o software

ArmSoft,

para

proceder

al

control

de

la

unidad

de

acondicionamiento de aire. RA2-306 3.4 Elegir una de la operación de humidificación. 3.5 En la barra de herramientas localizamos el icono view diagram y hacer clic. 3.6 En la barra de herramientas localizar el icono start COM sesión y hacer clic lo que permitirá que la computadora reciba la información de la unidad. 3.7 Colocar la presión atmosférica de la ciudad de Quito. 3.8 Activar el control manual del humidificador y la resistencia 1 (Preheat) para obtener las condiciones de humedad y temperatura deseadas.

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA LABORATORIO DE FENÓMENOS DE TRANSPORTE II 3.9 Anotar datos de velocidad, temperatura y humedad. 6. PROCESAMIENTO DE DATOS 4.1.

Datos adicionales Tabla 4.1-1 Especificaciones técnicas de la Unidad de acondicionamiento de aire RA2

Fuente: armfield.co.uk Tabla 4.1-2 Propiedades de la resistencia calefactora ρr [Ωm]

−8

100 x 10

D [mm]

3

L [cm]

60

Fuente: Laboratorio de Operaciones Unitarias. UCE

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Datos experimentales Tabla 4.2-1 Datos experimentales de humedad y temperatura

Sensor 1 Humedad inicial %

Temperatura inicial°C

Precalentador Flujo de Temperatur temperatur a de salida a% °C

Humidificador Flujo de Humedad Humeda de salida d% %

Sensor 2 Humeda Temperatur d final a final °C %

Fuente:

7. CÁLCULOS 5.1 Calcular el flux de calor de la resistencia calefactora principal y secundaria 2

Q I ∗ρr∗L qx= = 2 A π∗r

Ec 1

P=I 2∗R

Ec 2

ρr∗L A

Ec 3

R=

5.2 Calcular la temperatura de superficie de la resistencia calefactora principal y secundaria P=

( T s−T ∞) R

Ec 4

5.3 Calcular el coeficiente de transferencia de calor por convección de la resistencia calefactora q x =h∗(T s−T ∞ )

Ec 5

8. RESULTADOS Tabla 6-1. Resistencia 1

Resistencia 2

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA LABORATORIO DE FENÓMENOS DE TRANSPORTE II qx [

J 2 ] m s

T s [°C] h[

W ] 2 m °C

Fuente: 9. OBSERVACIONES (4 mínimo) 10. RECOMENDACIONES 11. DISCUSION 12. CONCLUSIONES (4 mínimo) 13. CUESTIONARIO 1. Una corriente eléctrica de 5 A que pasa por un resistor tiene un voltaje medido de 6 V a través del resistor. El resistor es un cilindro con 2.5 cm de diámetro y 15 cm de longitud. El resistor tiene una temperatura uniforme de 90°C y aire a temperatura ambiente de 20°C. Si se supone que la transferencia de calor por radiación es despreciable, determine el coeficiente de transferencia de calor por convección. 2. Fluye vapor a través de tuberías a una razón de 0.3 kg/s dentro de una tubería con un diámetro de 5 cm y longitud de 10 m. La tubería está colocada en una central eléctrica a 20°C y tiene una temperatura superficial uniforme de 100°C. Si el descenso de temperatura entre la entrada y salida de la tubería es de 30°C, y el calor específico del vapor es de 2.190 J/kg · K, determine el coeficiente de transferencia de calor por convección entre la superficie de la tubería y los alrededores.

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14. APLICACIONES INDUSTRIALES (3 mínimo) 15. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 8.1.

Citas bibliográficas

8.2.

Bibliografía

16. ANEXOS Diagrama de la unidad de acondicionamiento de aire con partes