Guía de cálculos
La tabla muestra una resolución numérica de cálculos para un equipo con vapor y agua como fluidos que intercambian calor.
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Datos: por el tubo interior de un equipo de tubos concéntricos entra agua a T1=18 °C y sale a T2=30 °C. En la sección anular condensa vapor a Tv=105 °C y el condensado caliente sale a Tcc=100 °C. El flotador del rotámetro (rot) mide el flujo de agua; indica 100 % (su calibración a 100% es de 18.2 lt/min). La diferencia de nivel de condensado en un tanque de 38.8 cm obtenido en 15 min indica 7 cm, a una temperatura del condensado frío de Tcf=28 °C.
Variable |
Unidad | Ecuación |
Solución numérica |
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|---|---|---|---|---|
| Gasto masa del H2O, Ga |  |
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| Gasto masa de vapor, Gv |  |
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| Calor absorvido por H2O, Qa |  |
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| Calor suministrado por vapor, Qv |  |
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| Eficiencia térmica, η |  |
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| Gradiente de temperatura, ΔT * |  |
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| Coeficiente experimental , Uexp |  |
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| Velocidad de H2O , v |  |
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| Número de Reynolds , Re |  |
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| Número de Prandtl , Pr |  |
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| Coeficiente de T.C. (de H2O) , hi ** |  |
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| Temperatura de pared , Tp *** |  |
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| Gradiente de pared , ΔT | |
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| Coeficiente de Transferencia de Calor ( película del condensado) , he |  |
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| Coeficiente de T.C. teórico , Ut |  |
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| Resistencia de incrustación , Rd **** |  |
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* Por facilidad se calcula el gradiente como un promedio aritmético. Compare el efecto en los resultados al utilizar el promedio logarítmico
** Esta ecuación es válida para Re>10,000. Utilice ahora la ecn para transición y analice la diferencia.
*** Se estima un valor de inicio para la temp de pared (Tp) comprendido entre: Tmedia H2O < Tp < Tvapor y después se recalcula con hi y he. Observe el efecto sobre las variables al cambiar Tp.
**** La resistencia de incrustación (Rd) calculada se compara con los valores máximos permitidos (buscar en tablas). Si Rd calculada > Rd máx permitida, ¿cual acción se debería realizar sobre el equipo?
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