La chimenea de una caldera es un tubo vertical de acero (DI = 61 cm y 2 mm de espesor) de 20 m de altura. A la base de la chimenea entra un caudal de humos.

Presentación del tema: "La chimenea de una caldera es un tubo vertical de acero (DI = 61 cm y 2 mm de espesor) de 20 m de altura. A la base de la chimenea entra un caudal de humos."— Transcripción de la presentación:

1 La chimenea de una caldera es un tubo vertical de acero (DI = 61 cm y 2 mm de espesor) de 20 m de altura. A la base de la chimenea entra un caudal de humos de 9000 kg/hr a 300 ºC, a 1 atm de presión y sus propiedades térmicas pueden tomarse como si se tratara de aire a las mismas temperaturas. El aire ambiente tiene 1 atm y 20 ºC y una velocidad (viento) de 5 m/s. Determine la temperatura de descarga de los humos y la temperatura de la superficie externa de la chimenea. EJERCICIO 3.16

2 1.Analizar el ejercicio y determinar los pasos a seguir durante la iteración. 2.Abrir una hoja de cálculo nuevo en EXCEL. 3.Escribir en la columna 1 “iteración”, en la columna 2 el dato desconocido mediante el cual se realizará la iteración (Para el ejercicio 3.16, si se realiza de adentro hacia afuera el dato que se va a iterar es la temperatura media de salida TMS). Finalmente en las columnas sucesivas se colocan los datos suministrados. PASOS PARA REALIZAR LA ITERACION EN EXCEL.

3 4. Después de escribir los datos y suponer la TMS, se puede calcular la temperatura media para obtener las propiedades necesarias. Se procede a realizar una tabla separada de la principal, para escribir las propiedades correspondientes a flujo interno. Adicionalmente se puede programar la interpolación. Para la iteración 1, podemos suponer TMS= 250 º C.

4 5. Se calcula el coeficiente convectivo para el flujo interno, mediante el procedimiento visto en clase. Se deben precisar las variables a calcular. NOTA: Para insertar el número π, escribimos en EXCEL pi(). También podemos calcular el calor por primera Ley. Ac (m^2)Vm (m/s)ReD =(PI()*(E4^2))/4=J4/(D14*O4)=(P4*E4)/F14 *La programación de las celdas corresponde al archivo EJERCICIO 3.16.xlsx

5 6. Calcular mediante analogía la temperatura de superficie exterior, para obtener el coeficiente convectivo exterior. Realizamos otra tabla de propiedades para flujo externo, obtenidas a la temperatura de película.

6 7. Calcular de nuevo el calor por analogía, considerando todas las resistencias térmicas. Luego se recalcula la TMS por primera ley con el nuevo calor obtenido y se determina el error relativo porcentual. Para la primera iteración el error es 100%. 8. Iniciar la siguiente iteración con el valor de TMS obtenido. Repetir hasta obtener el porcentaje de error deseado.