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ING Roxsana Romero A Convección. La convección es un proceso de transporte de energía por la acción combinada de conducción de calor, almacenamiento de.

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1 ING Roxsana Romero A Convección

2 La convección es un proceso de transporte de energía por la acción combinada de conducción de calor, almacenamiento de energía y movimiento de mezcla. Tiene gran importancia como mecanismo de transferencia de energía entre una superficie sólida y un líquido o un gas.

3 Convección La eficiencia de transferencia de calor por convección depende básicamente de la eficiencia del movimiento del mezclado del fluido.

4 Cómo se verifica el proceso de Transferencia de Convección? El calor fluye primero por conducción desde la superficie hacia las partículas del fluido. La energía transferida servirá para incrementar la temperatura y la energía interna del fluido. El mecanismo de transferencia en el fluido ocurre desde una región de alta temperatura hacia una zona de baja temperatura. La energía se almacena en la partículas del fluido y se transporta como resultado del movimiento de masa.

5 convección natural o libre, donde el movimiento del fluido es el resultado de variaciones de densidad en la transferencia de calor. convección forzada, el flujo se produce por diferencias de presión producidas por una bomba, un ventilador, etcétera. Clasificación

6 Convección Natural es una de las formas más usuales de transferencia de calor y de masa, y se caracteriza porque se produce a través del desplazamiento de partículas entre regiones con diferentes densidades. g

7 Convección Natural La convección es omnipresente en nuestra experiencia diaria. Atmósfera terrestre Crecimiento de cristales Cocina

8 Convección Natural Las corrientes de convección causan brisas, vientos, ciclones, tormentas, y produce la circulación atmosférica global. En el caso de la atmósfera terrestre, la radiación solar calienta la superficie de la tierra y este calor se transfiere a la atmósfera por convección.

9 Convección Forzada Ocurre cuando se alimenta un flujo de fluido sobre una superficie sólida, por medio de una bomba o un ventilador. Cuando el movimiento de mezclado es inducido por algún agente externo. Ejemplo: Secado

10 Equipos de Secado.

11 TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN FORZADA DENTRO DE TUBERÍAS En la mayoría de las situaciones que implican transferencia de calor en un líquido o un gas, por lo general se presenta una transferencia convectiva de calor además de la conductiva. En la transferencia de calor de muchos procesos industriales, el calor pasa de un fluido a otro a través de una pared sólida.

12 TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN FORZADA DENTRO DE TUBERÍAS Cuando se trata de un flujo turbulento, el gradiente de velocidad muestra una pendiente muy grande en la zona cercana a la pared donde hay una subcapa viscosa sin turbulencia. En esta región, el calor se transfiere principalmente por conducción con una gran diferencia de temperaturas T2 - T3 en el fluido caliente. Al alejamos de la pared, nos aproximamos a la región turbulenta, donde los movimientos

13 Perfil de temperaturas para la transferencia convectiva de calor de un fluido a otro. Al alejamos de la pared, nos aproximamos a la región turbulenta, donde los movimientos. rápidos de los remolinos tiende a igualar la temperatura. Por consiguiente, el gradiente de temperatura es más bajo y la diferencia T1 – T2 es menor. La temperatura promedio del fluido A es un poco más baja que el valor máximo T1. El mismo razonamiento es aplicable al perfil de temperaturas del fluido frío

14 TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN FORZADA DENTRO DE TUBERÍAS Donde: h es coeficiente convectivo en W/m 2 K, A es el área en m2, T es la temperatura general o promedio del fluido en K, Tw es la temperatura de la pared en contacto con el fluido en K y q es la velocidad de transferencia de calor en W.

15 Coeficiente convectivo o de película La mayoría de las correlaciones para predecir coeficientes de película h son semi empíricas y dependen de: las propiedades físicas del fluido, del tipo y velocidad del flujo, de la diferencia de temperaturas y de la geometría del sistema físico individual considerado.

16 Combinación de convección y conducción y coeficientes generales Un fluido caliente a temperatura Tl en la superficie interior y un fluido frío a T4 en la superficie exterior. El coeficiente convectivo externo es ho W/m2 * K y en el interior es hi.

17 Combinación de convección y conducción y coeficientes generales

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