TEMA 3 Transmisión del calor por conducción y por convección

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María Pilar Ayala Vidal
hace 6 años
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1 EMA ransmisión del calor por conducción y por convección EAM

2 . Introducción ENERGÍA de un sistema: - ENERGÍA MECÁNICA - ENERGÍA INERNA U FORMA DE RANFERENCIA DE ENERGÍA: rabajo y calor: - no son funciones de estado - función del proceso: formas transitorias de energía.. Introducción EAM

3 OBJEIVO: EUDIO DE FORMA BÁICA DE RANMIIÓN DEL CALOR Conducción - Convección - Radiación Intercambio de energía en forma de calor: - diferencia de temperaturas - Primer Principio de la ermodinámica: conservación de la energía - egundo Principio de la ermodinámica: IEMA CALIENE IEMA FRÍO.. Introducción EAM

4 POR QUÉ E INEREANE EE EUDIO? Diferentes condiciones térmicas en eterior e interior de una instalación ransferencia de calor elevada: pérdida de eficiencia y alto coste energético ) REDUCCIÓN CONUMO ENERGÉICO: adecuado aislamiento ) CONFOR ÉRMICO EN UN EPACIO: combinación temperatura y grado de humedad.. Introducción EAM

5 .. Modalidades básicas de transmisión del calor - CONDUCCIÓN, CONVECCIÓN Y RADIACIÓN - PROBLEMA PRÁCICO: PREENCIA DE LA RE, UNO PREDOMINA.. Modalidades básicas de transmisión del calor EAM

6 CONDUCCIÓN: - intercambio de energía cinética: movimiento de electrones libres - soporte material.. Modalidades básicas de transmisión del calor EAM

7 CONVECCIÓN: - transporte de energía por desplazamiento de las masas de fluido - convección libre o natural: diferencia de temperaturas - convección forzada: sistema mecánico (bomba o ventilador).. Modalidades básicas de transmisión del calor EAM

8 RADIACIÓN: - radiación electromagnética emitida por los cuerpos en función de - refleión, transmisión y absorción - no eige medio de transporte (calor transferido por el sol).. Modalidades básicas de transmisión del calor EAM

9 .. ransferencia de calor por conducción Medios isótropos: Fórmula empírica (Fourier): Φ K: conductividad térmica (W m - ºC - ) d C Φ C( t t ) C: conductancia térmica Densidad de flujo térmico: q Φ.. ransferencia de calor por conducción EAM

10 Conductividad térmica: K: facilidad de transmisión de calor por conducción de una sustancia Dependiente de composición química, fase, presión y temperatura.. ransferencia de calor por conducción EAM

11 Ejemplos (régimen estacionario). Pared plana con temperaturas de contorno conocidas y z 0 d d 0 d d d d ( ) 0 C C C d d 0 a C ( ) a C a.. ransferencia de calor por conducción EAM

12 . Pared plana con temperaturas de contorno conocidas Φ a ( a / ) R térmica Resistencia térmica del muro: R a LEY DE OHM DE LA CONDUCCIÓN ÉRMICA.. ransferencia de calor por conducción EAM

13 EAM. Pared de capas múltiples con temperaturas de contorno conocidas 4 4 Φ 4 Φ Φ Φ.. ransferencia de calor por conducción

14 EAM. Pared de capas múltiples con temperaturas de contorno conocidas ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( R R R Φ A partir de Φ podemos determinar y distribución de temperaturas.. ransferencia de calor por conducción

15 .4. ransmisión del calor por convección.4. ransmisión del calor por convección EAM

16 CAPA LÍMIE ÉRMICA: región en la que temperatura del fluido ha alcanzado una cierta fracción de f (zona uniforme).4. ransmisión del calor por convección EAM

17 Ley de enfriamiento de Newton: Φ z h ( f ) Coeficiente de convección, de película, de conductancia térmica unitaria: h z.4. ransmisión del calor por convección EAM

18 EJEMPLO:. Pared plana constituida por dos capas sólida y limitada por fluidos convectivos Datos: y 5 Φ h ( ) Φ Φ h ( 5 ) ransmisión del calor por convección EAM

19 . Pared plana constituida por dos capas sólida y limitada por fluidos convectivos Φ h 4 Φ Φ h 45 Φ h h 45 Φ R conv R ter 5 R 4ter R 45conv.4. ransmisión del calor por convección EAM

20 . Pared plana constituida por dos capas sólida y limitada por fluidos convectivos Φ h h 45 h h 45 Φ U ( 5 ) U h 4 4 h 45 RANMIIÓN GLOBAL O RANMIANCIA.4. ransmisión del calor por convección EAM

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