Determinación experimental de nuevas correlaciones estadísticas para el cálculo del coeficiente de transferencia de calor por convección para placa plana, cilindros y bancos de tubos
Introducción: En este proyecto se llevó a cabo una investigación experimental con el diseño, montaje y puesta en marcha de un banco de pruebas de transferencia de calor por convección.Objetivo: Determinar nuevas correlaciones estadísticas que permitan conocer los coeficientes de transferencia de cal...
| Autores: | , , |
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| Tipo de recurso: | artículo |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2017 |
| País: | Colombia |
| Institución: | Corporación Universidad de la Costa |
| Repositorio: | Repositorio REDICUC |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/12160 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/11323/12160 https://doi.org/10.17981/ingecuc.13.2.2017.01 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Heat transfer correlations convection heat units convective coefficients Nusselt number convection Correlaciones de transferencia de calor banco de pruebas de convección coeficientes convectivos número de Nusselt convección |
| Sumario: | Introducción: En este proyecto se llevó a cabo una investigación experimental con el diseño, montaje y puesta en marcha de un banco de pruebas de transferencia de calor por convección.Objetivo: Determinar nuevas correlaciones estadísticas que permitan conocer los coeficientes de transferencia de calor por convección del aire, con mayor exactitud, en aplicaciones con diferentes configuraciones geometrías calefactoras.Metodología: Se estudiaron tres configuraciones geométricas, como lo son placa plana, cilindros y bancos de tubos en función de sus propiedades físicas a través de los números de Reynolds y Prandtl utilizando una interfaz de transmisión de datos mediante controladores Arduino® con los que se midió la temperatura del aire a través del ducto para obtener datos en tiempo real y relacionar el calor cedido del elemento calefactor al fluido y poder realizar el modelamiento matemático en un software estadístico especializado. El estudio se hizo para las tres geometrías mencionadas, una potencia por elemento calefactor y dos velocidades de salida de aire con 10 repeticiones.Resultados: Se obtuvieron tres correlaciones matemáticas con coeficientes de regresión mayores a 0.972, una para cada elemento calefactor, obteniéndose errores de predicción en los coeficientes convectivos de transferencia de calor de 7,50% para la placa plana, 2,85% para la placa cilíndrica y 1,57% para el banco de tubos.Conclusiones: Se observó que en geometrías constituidas por varios elementos individuales se logra un ajuste estadístico mucho más exacto para predecir el comportamiento de los coeficientes de calor por convección debido a que cada unidad alcanza una estabilidad en el perfil de temperatura de la superficie con mayor rapidez, otorgándole a la geometría en general una medición más precisa en los parámetros que rigen la transferencia de calor, como es en el caso de la geometría del banco de tubos. |
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