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• AlexanderCáceresCalderón

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EJERCICIO A CRITERIO PERSONAL TEMA: Convección Forzada Ejercicio. Suponga un Tubo de vapor de agua con Diámetro de 0.2m, longitud de 20m y Temperatura superficial de 110 ºC siendo este enfriado por medio de un ventilador que envía aire a una Velocidad de 10m/s a una Temperatura de 10ºC. Material del Tubo es de Vidrio -

Determinar perdida de calor del tubo

Datos

Datos Aire (Tabla A-15)

D = 0.2m L= 20m v = 10 m/s Ts = 100 ºC

Tf = 10 ºC K = 0.02808 W/(m * ºC) V = 1.896 x10^-5 m^2/s Pr = 0.7202

Solución Como no se tiene el coeficiente de convección debemos calcularlo, para esto usamos recursos matemáticos del cual podamos despejarlos. Entonces: ℎ= pero,

𝑁𝑢 ∗ 𝐾 𝐷

𝑁𝑢 = 0.193 ∗ 𝑅𝑒 0.618 ∗ 𝑃𝑟 1/3 Entonces calculamos el Número de Reynolds y Solucionamos 𝑚 8 𝑆 ∗ 0.2𝑚 𝑣∗𝐷 𝑅𝑒 = = = 84388.2 𝑉 1.896 x10^ − 5 m^2/s

1

𝑁𝑢 = 0.193 ∗ 84388.20.618 ∗ 0.72023 = 191.63

ℎ=

191.63 ∗ 0.02808 W/(m ∗ ºC) = 26.9W/(m^2 ∗ ºC) 0.2𝑚

Ahora calculamos el calor perdido 𝑞 = ℎ ∗ 𝐴 ∗ (𝑇𝑠 − 𝑇𝑓) 𝐴 = 𝜋 ∗ 𝐷 ∗ 𝐿 = 𝜋 ∗ 0.2𝑚 ∗ 20𝑚 = 12.56𝑚 Reemplazando 𝑞 = 26.9

W ∗ 12.56𝑚 ∗ (100 º𝐶 − 10 º𝐶) = 30407 .76 𝑊 m2 ∗ ºC