domingo, 17 de enero de 2016

CONDUCCIÓN DE CALOR EN CILINDROS Y ESFERAS

Para obtener  informacion acerca de la conducción de calor en cilindros y esferas dirigirse a

https://www.dropbox.com/s/nqq4ieqyaggz84h/CONDUCCION-DE-CALOR-EN-CILINDRO-Y-ESFERAS.pdf?dl=0

REDES GENERALIZADAS DE RESISTENCIAS TÉRMICAS


También se puede usar el concepto de resistencia térmica o la analogía eléctrica para resolver problemas de transferencia de calor en estado estacionario que comprenden capas en paralelo o configuraciones combinadas serie-paralelo.
si desea obtener mas información  dirigirse
https://www.dropbox.com/s/yxfgthcgpv491ru/REDES-GENERALIZADAS-DE-RESISTENCIAS-TERMICAS.pdf?dl=0

RESISTENCIA TÉRMICA POR CONTACTO, Rc

En el análisis de la conducción de calor a través de sólidos de capas múltiples, se supuso un “contacto perfecto” en la interfase de dos capas y, como consecuencia, ninguna caída de temperatura en dicha interfase. Éste sería el caso cuando las superficies son perfectamente lisas y producen un contacto perfecto en cada punto.

Red de resistencias térmicas

Considere ahora la transferencia de calor unidimensional en estado estacionario a través de una pared plana de espesor L, área A y conductividad térmica k que está expuesta a la convección sobre ambos lados hacia fluidos a las temperaturas  T∞1- T∞2 con coeficientes de transferencia de calor h1 y h2, respectivamente. En condiciones estacionarias se tiene




Paredes Planas De Capas Múltiples


Considere una pared plana que consta de dos capas (como un muro de ladrillos con una capa de aislamiento). La razón de la transferencia de calor estacionaria a través de esta pared compuesta de dos capas se puede expresar como






Una vez que se conoce Q , se puede determinar una temperatura superficial
Desconocida Tj en cualquier superficie o interfase j, a partir de


Donde Ti es una temperatura conocida en el lugar i y Rtotal i-j es la resistencia térmica total entre los lugares i y j.
Por ejemplo, cuando se dispone de las temperaturas de los fluidos,T∞1- T∞2, para el caso de dos capas y se calcula Q , se puede determinar la temperatura  T2, en la interfase entre las dos paredes, a partir de

Conducción De Calor En Estado Estable En Paredes Planas




  • Considere la conducción estacionaria de calor a través de las paredes de una casa durante un día de invierno. Se sabe que se pierde calor en forma continua hacia el exterior a través de la pared. Intuitivamente se siente que la transferencia de calor a través de la pared es en la dirección normal a la superficie de ésta y no tiene lugar alguna transferencia de calor significativa en ella en otras direcciones.




  •     Recuerde que la transferencia de calor en cierta dirección es impulsada por el gradiente de temperatura en esa dirección. No habrá transferencia de calor en una dirección en la cual no hay cambio en la temperatura.
  •     La transferencia de calor es la única interacción de energía que interviene en este caso y no se tiene generación de calor; por lo tanto, el balance de calor para la pared se puede expresar como                

           Entonces, la ley de Fourier de la conducción de calor para la pared se puede expresar como







El concepto de resistencia térmica



Note que la resistencia térmica de un medio depende de la configuración geométrica y de las propiedades térmicas del medio.


  •    Resistencia de la conducción 

  • Resistencia de  convección 

Note que cuando el coeficiente de transferencia de calor por convección es muy grande h, la resistencia a la convección se hace cero y Ts=T  . Es decir, la superficie no ofrece resistencia a la convección y, por lo tanto, no desacelera  el proceso de transferencia de calor. Se tiende a esta situación en la práctica en las superficies en donde ocurren ebullición y condensación

  • Resistencia de la radiación 





Una superficie expuesta al aire circundante comprende convección y radiación de manera simultánea y la transferencia de calor total en la superficie se determina al sumar (o restar, si tienen direcciones opuestas) las componentes de radiación y de convección.

Cuando Talr = T el efecto de radiación se puede tomar en cuenta de manera

apropiada al reemplazar h en la relación de la resistencia a la convección por