ING Roxsana Romero AConvección

Convección 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.

Convección La eficiencia de transferencia de calor por

convección depende básicamente de la eficiencia del movimiento del mezclado del fluido.

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.

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 producepor diferencias de presión producidas por una bomba, un ventilador, etcétera.

Clasificación

Clasificación

Convección Natural es una de las formas más usuales de transferencia de calor y de masa, y secaracteriza porque se produce a través del desplazamiento de partículas entre regionescon diferentes densidades.

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Convección Natural

La convección es omnipresente en nuestraexperiencia diaria.➡ Atmósfera terrestre➡ Crecimiento de cristales➡ Cocina

Convección Natural

Las corrientes deconvección causan brisas, vientos, ciclones,tormentas, y produce la circulación atmosféricaglobal.

En el caso de la atmósfera terrestre, la radiación solarcalienta la superficie de la tierra y este calor se transfierea la atmósfera por convección.

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

Equipos de Secado.

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.

TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN FORZADA DENTRO DE TUBERÍASCuando se trata de un flujo

turbulento, el gradiente de velocidad muestra una pendiente muy grandeen la zona cercana a la pared donde hay una subcapa viscosa sin turbulencia. En esta región, el calorse transfiere principalmente por conducción con una gran diferencia de temperaturas T2 - T3 en el fluidocaliente. Al alejamos de la pared, nos aproximamos a la región turbulenta, donde los movimientos

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 temperaturaes más bajo y la diferencia T1 – T2 es menor. La temperatura promedio del fluido A es un poco másbaja que el valor máximo T1. El mismo razonamiento es aplicable al perfil de temperaturas del fluido frío

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.

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.

Combinación de convección y conducción y coeficientes generales

Un fluido caliente a temperatura Tlen la superficie interior y un fluido frío a T4 en la superficie exterior. El coeficiente convectivoexterno es ho W/m2 * K y en el interior es hi.

Combinación de convección y conducción y coeficientes generales

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