Tablas Transfer en CIA Calor-1

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    24-Oct-2014

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<p>TERMOFLUIDOS</p> <p>PROFESOR GONZALO MADARIAGA</p> <p>PGINA 1</p> <p>RESUMEN DE TABLAS PARA TRANSFERENCIA DE CALORCONDUCCIN: FLUJO UNIDIRECCIONAL DE CALOR CONDUCTIVIDAD CONSTANTE SIN GENERACIN INTERNAFOURIER: LAPLACE: PARED PLANA TEMPERATURA: RESISTENCIA: SUMA DE RESISTENCIA REA SERIE: PARALELO: PARED CILNDRICA: FOURIER: LAPLACE: TEMPERATURA: RESISTENCIA:( )</p> <p>REA:)</p> <p>(PARED ESFRICA: FOURIER:</p> <p>)</p> <p>( )</p> <p>(</p> <p>CALOR:</p> <p>LAPLACE:</p> <p>TEMPERATURA:</p> <p>RESISTENCIA:</p> <p>REA:</p> <p>( CONVECCIN:</p> <p>)</p> <p>(</p> <p>)</p> <p>(</p> <p>)</p> <p>TABLA 01: VALORES GENERALES DEL COEFICIENTE PELICULAR SITUACIN De Aire calentando o enfriando Vapor calentando Aceite calentando o enfriando Vapor en condensacin en pelcula laminar Agua calentando Agua en ebullicin Vapor de agua con condensacin en gotas TABLA 03: TIPO DE FLUJO (REYNOLD) TIPO DE FLUJO LAMI NAR TRANS ICIN TUR BULEN TO CALIDAD SUPERFICIE FINA NORMAL RUGOSA PARED PLANA Re 5 x 10 5 Re 5 x 10 5 Re 106</p> <p>TABLA 02: NMEROS ADIMENSIONALES Y OTROS PARMETROS NUSSELT: REYNOLD: RALEIGHT:| | </p> <p>a 60 120 17000 17000 17000 51000 115000 GRACHOFFT.</p> <p>PRANDTL: TEMP. FILM:</p> <p>1 30 60 700 290 1700 28400</p> <p>LONGITUD CARACTERSTICA: INTERIOR DE PARED PLANA VERTICAL DUCTOS Y CONVECCIN NATURAL TUBERAS: Y FORZADA: Longitud ascendente</p> <p>PARED PLANA HORIZONTAL CONVECCIN NATURAL FORZADA Longitud de la pared en el sentido de flujo</p> <p>FLUJO SOBRE DENTRO TUBERA Re 2000 2000 &lt; Re Re &lt; 4000</p> <p>TRANVER CILINDRO Re 1</p> <p>COEFICIENTE EXPANSIN VOLUMTRICA:</p> <p>RECTNGULO: CRCULO: TRINGULO:</p> <p>*Gases ideales:</p> <p>+</p> <p>FINA NORMAL RUGOSA</p> <p>Re 5 x 10 5 Re &gt; 5 x 10 5 Re 10</p> <p>6</p> <p>Re 4000</p> <p>Re &gt; 1</p> <p>TABLA 05: EFECTOS DE ENTRADA PARA TUBERAS CILNDRICAS L/D &lt; 60 CONDI TIPO DE ECUACIN Pr K1 K2 n CIN FLUJO CALOR UNIFOR ME TEMPE RATURA CONS TANTE LAMINAR desarrollo LAMINAR desarrollo 0,7 0,7 0,0230 0,0360 0,0668 0,104 0,0012 0,0011 0,0400 0,016 1,00 0,67 0,80</p> <p>TABLA 04: FLUJO FORZADO LAMINAR EN TUBOS:</p> <p>CONDICIN DE TRANSFERENCIA FLUJO DE CALOR UNIFORME TEMPERATURA CONSTANTE</p> <p>TIPO DE FLUJO LAMINAR DESARROLLO LAMINAR DESARROLLO</p> <p>Pr CUALQUIERA 0,7 CUALQUIERA 0,7</p> <p> 4,364 3,658</p> <p>TABLA 06: FLUJO FORZADO LAMINAR EN DUCTOS: SECCIN TRANSVERSAL a 0,75 0,80 0,80 0,80 b 0,333 0,400 0,300 0,333 1 1,4 2,0 4,0 8,0 PARED CON Q UNIF T CTE. 3,630 3,780 4,110 5,350 6,600 8,235 3,000 2,980 3,080 3,390 4,440 5,950 7,540 2,350</p> <p>TABLA 07: FLUJO FORZADO TURBULENTO EN TUBOS Re DESDE 2.000 10.000 HASTA 10.000 120.000 CONDI CIN </p> <p>Pr 0,7 0,7 120 16.700</p> <p>&gt; 10.000</p> <p>EFECTOS DE ENTRADA: L = 10 A 400 D</p> <p>0,0395 0,0226 0,0226 0,0270 EFECTOS VISCOSOS:</p> <p>( )</p> <p>(</p> <p>)</p> <p>TERMOFLUIDOS TABLA 08: FLUJO EXTERIOR TRANSVERSAL SOBRE UN CILINDRO O PERFIL: CONFIGURACIN CILINDRO Re Desde hasta 0,4 4 4, 1 40 40, 1 4.000 4.000,1 40.000 40.000,1 400.000 2500,0 7.500 7.500,1 100.000 2500,0 8000,1 5.000,0 19.500,1 0,8910 0,8210 0,6150 0,1740 0,0239 0,261 0,222 a 0,330 0,385 0,466 0,618 0,805 0,624 0,588 GASES b = 0,000 0,699 0,675 0,638 0,782</p> <p>PROFESOR GONZALO MADARIAGA PGINA 2 TABLA 09: ARREGLOS TUBULARES PARA 10 TUBOS O MS EN LA DIRECCIN DEL FLUJO: ST/D 1.25 SL/D 1,25 1,50 2,0 3,0 0,6 0,9 1,0 0,348 0,367 0,418 0,290 a 0,592 0,586 0,570 0,601 0,275 0,250 0,299 0,357 0,497 0,505 0,460 0,416 0,356 1.50 a 0,608 0,620 0,602 0,584 0,558 0,554 0,562 0,568 0,580 0,100 0,101 0,229 0,374 0,446 2.0 a 0,704 0,702 0,632 0,581 0,571 0,0633 0,0678 0,198 0,286 0,213 0,401 3.0 a 0,752 0,744 0,684 0,608 0,636 0,581 0,560 0,562 0,568 0,570 0,574</p> <p>8.000 0,160 100.000 0,092 19.500 0,144 100.000 0,035</p> <p>ESCALERA</p> <p>LINEA</p> <p>5.000,0</p> <p>100.000 0,138</p> <p>0,638</p> <p>4000,0 2500,0</p> <p>15.000 0,205 0,224</p> <p>0,731 0,612</p> <p>LQUIDOS b = 0,333</p> <p>1,125 1,25 0,518 0,556 1,50 0,451 0,568 2,0 0,404 0,572 3,0 0,310 0,592 TUBOS EN LNEA:</p> <p>0,478 0,565 0,518 0,519 0,556 0,522 0,452 0,568 0,488 0,482 0,556 0,449 0,440 0,562 0,421 TUBOS EN ESCALERA:</p> <p>3000,0 ESFERA 1 LQUIDO b = 0,333</p> <p>0,085</p> <p>0,804</p> <p>REYNOLD MXIMO: </p> <p>VELOCIDAD MXIMA: TUBOS EN LNEA: TUBOS EN ESCALERA </p> <p>70.000 0,600 0,500 AIRE OTROS GASES b = 0,00 b = 0,333</p> <p>TABLA 11: FLUJO FORZADO SOBRE PLACA PLANA ISOTRMICA FLUIDO PROPIEDADES CONSTANTES FLUJO ESTACIONARIO DE CALOR: RGIMEN LAMINAR 0,6 &lt; Pr &lt; 50 local medio local medio 0,332 0,664 0,0288 0,0360 a 0,5 0,5 0,8 0,8 b 0,333 0,333 0,333 0,333</p> <p>TABLA 10: FACTOR DE CORRECCIN ( ) PARA MENOS DE 10 TUBOS N de tubos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 EN ESCALERA 0,68 0,75 0,83 0,89 0,92 0,95 0,97 0,98 0,99 EN LNEA 0,64 0,80 0,87 0,90 0,92 0,94 0,96 0,98 0,99 DISTANCIA CRTICA: RESISTENCIA CONVECCIN: CALOR: CALOR TOTAL</p> <p>TURBULENTO Cualquiera</p> <p>TABLA 13: RELACIONES APROXIMADAS PARA AIRE ATMOSFRICO EN CONVECCIN NATURAL (unidades sistema internacional) SITUACIN Placa plana Cilindros vertical Cilindro horizontal Sobre placa caliente o bajo placa fra Bajo placa caliente o sobre placa fra LAMINAR 4 9 10 Gr Pr 10 ( | | ) | ) | ) | | ) TURBULENTO 9 10 Gr Pr | |</p> <p>TABLA 12: CONVECCIN NATURAL EN SUPERFICIES ISOTRMICAS SITUACIN Placa plana vertical y cilindro vertical Cilindro horizontal Placa rectangular horizontal Sobre placa caliente o bajo placa fra Placa rectangular horizontal Sobre placa caliente o bajo placa fra Placa rectangular horizontal Bajo placa caliente o sobre placa fra RGIMEN Laminar Turbulento Laminar Turbulento Laminar Gr x Pr 4 9 10 a 10 9 13 10 a 10 4 9 10 a 10 9 12 10 a 10 10 a 104 7</p> <p>C 0,590 0,021 0,530 0,130 0,540</p> <p>m 0,250 0,400 0,250 0,333 0,250</p> <p>Lc vertical</p> <p>Turbulento Laminar o turbulento</p> <p>10 a 10</p> <p>7</p> <p>11</p> <p>0,270</p> <p>0,333</p> <p>(</p> <p>|</p> <p>|</p> <p>|</p> <p>10 a 10</p> <p>5</p> <p>11</p> <p>0,150</p> <p>0,250</p> <p>(</p> <p>|</p> <p>|</p> <p>|</p> <p>Esferas Perfiles horizontalesRADIO CRTICO:</p> <p>Considerar como cilindro Considerar como cilindro horizontal</p> <p>(</p> <p>TABLA 14: CRITERIOS PARA TIPO CONVECCIN NATURAL FORZADA MS DESFAVORABLE</p> <p>TERMOFLUIDOS</p> <p>PROFESOR GONZALO MADARIAGA</p> <p>PGINA 3</p> <p>RADIACIN:( )</p> <p>TABLA 15: Conductividad trmica de materiales Norma NCH 853 2007MATERIAL Agua lquida a 0C Agua lquida a 94C Aire quieto a 0C Aire quieto a 100C Adobe Aluminio Arcilla Arcilla expandida Arena Aserrn de madera Asfaltos Azulejos Baldosas cermicas Betn Bronce Cascote de ladrillo Capotillo de arroz Cebada Cobre Escorias Densidad aparente 3 kg/m 1000 1000 0,0012 1100 - 1800 2700 2100 300 450 1500 190 1700 1050 8500 1300 117 470 8930 800 1000 1200 1400 800 1000 1200 570 920 1000 1135 7850 1700 2400 1000 1400 600 1000 1400 305 1600 2000 2400 500 1500 1000 600 800 1000 600 800 1000 450 - 650 300 - 400 400 - 500 500 - 600 570 780 850 1200 CONDUCTIVIDAD TRMICA k W/(m x K) 0,59 0,69 0,024 0,031 0,9 210 0,93 0,09 0,11 0,58 0,06 0,7 1,05 1,75 0,16 64 0,41 0,06 0,07 380 0,25 0,29 0,34 0,41 0,35 0,44 0,56 0,18 0,22 0,23 0,23 58 0,81 1,63 0,33 0,55 0,34 0,67 1,09 0,09 0,73 1,16 1,63 0,12 0,55 0,41 0,17 0,22 0,3 0,34 0,49 0,67 0,26 0,12 0,14 0,16 0,128 0,186 0,209 0,326 MATERIAL Densidad aparente 3 kg/m 260 320 430 640 840 1100 120 140 1200 380 560 670 640 410 580 800 1000 1200 1400 1800 2000 1100 100 200 400 40 50 70 90 110 120 20 30 40 60 80 100 400 420 460 560 600 620 650 850 930 1030 2500 - 2850 1000 1600 2000 1000 90 100 200 300 400 500 11300 CONDUCTIVIDAD TRMICA k W/(m x K) 0,088 0,105 0,134 0,214 0,269 0,387 0,042 0,042 0,19 0,091 0,134 0,145 0,136 0,104 0,121 0,157 0,46 0,52 0,6 0,79 1 0,5 0,19 0,061 0,063 0,12 0,042 0,041 0,038 0,037 0,04 0,042 0,069 0,06 0,055 0,048 0,044 0,041 0,095 0,094 0,098 0,102 0,103 0,105 0,106 0,23 0,26 0,28 2,0 - 3,5 0,05 0,87 1,4 0,13 0,05 0,04 0,047 0,058 0,066 0,074 35</p> <p>Hormign liviano a base de poliestireno expandido</p> <p>Lana mineral granulada Linleo Maderas - lamo - alerce - coige - lingue - pino insigne - raul - roble</p> <p>Ladrillo macizo hecho a mquina</p> <p>Ladrillo hecho a mano Lminas bituminosas Lana de amianto</p> <p>Enlucido de yeso Enlucido de yeso con perlita Fibro-cemento Fundicin y acero Grava rodada o de machaqueo Hormign armado (normal) Hormign con ridos ligeros Hormign con ridos ligeros Hormign celular con ridos silceos Hormign celular con ridos silceos Hormign celular con ridos silceos Hormign celular sin ridos Hormign en masa con grava normal: -con ridos ligeros -con ridos ordinarios, sin vibrar -con ridos ordinarios, vibrados Hormign en masa con arcilla expandida Hormign con cenizas Hormign con escorias de altos hornos Hormign normal, con ridos silceos Hormign de viruta de madera Hormign de fibras de madera</p> <p>Lana mineral, colchoneta libre</p> <p>Lana mineral granulada</p> <p>Maderas, tableros aglomerados de partculas</p> <p>Maderas, tableros de fibra Mrmol Moquetas, alfombras Morteros de cal y bastardos Mortero de cemento Papel Perlita expandida</p> <p>Plancha de corcho</p> <p>Hormign liviano a base de cascarilla de arroz</p> <p>Plomo</p> <p>TERMOFLUIDOS Densidad aparente 3 kg/m 10 15 20 30 25 30 40 45 60 70 200 400</p> <p>PROFESOR GONZALO MADARIAGA</p> <p>PGINA 4 Densidad aparente 3 kg/m 600 800 1000 1200 1400 2500 - 3000 1700 - 2500 99 100 2500 650 700 870 CONDUCTIVIDAD TRMICA k W/(m x K) 0,16 0,21 0,27 0,34 0,4 3,5 2,33 0,047 0,07 1,2 0,24 0,26 0,31</p> <p>TABLA 15: Conductividad trmica de materiales Norma NCH 853 2007MATERIAL CONDUCTIVIDAD TRMICA k W/(m x K) 0,043 0,0413 0,0384 0,0361 0,0272 0,0262 0,025 0,0245 0,0254 0,0274 0,08 0,12 MATERIAL</p> <p>Poliestireno expandido</p> <p>Productos minerales en polvo ( kieselgur, polvo mineral) Rocas compactadas Rocas porosas Vermiculita en partculas Vermiculita expandida Vidrio plano Yeso-cartn</p> <p>Poliuretano expandido</p> <p>Productos minerales en polvo ( kieselgur, polvo mineral)</p> <p>TABLA 16: ABSORTIVIDAD EN SUPERFICIESMETALES Aluminio Aluminio Aluminio Bronce Bronce Cromo Cobre Cobre Cobre Oro Hierro Hierro Hierro NO METALES Asfalto pavimento Asfalto pavimento Asfalto pavimento Ladrillo Ladrillo Ladrillo Ladrillo rojo Mrmol Mrmol Mrmol Papel aglomerado Papel blanco Arena Aserrn de madera Nieve Holln, carbn Oxido de cinc Estado superficial pulido anodizado en placas pulido mate Electro-plateado muy pulido decapado decolorada por exposicin galvanizado pulido galvanizado nuevo mate, oxidado ABSORTIVIDAD DESDE HASTA 0,100 0,140 0,150 0,300 0,500 0,400 0,650 0,410 0,180 0,250 0,640 0,210 0,340 0,640 0,960 METALES Magnesio Magnesio Nquel Nquel Nquel Platino Plata Plata Acero inoxidable Acero inoxidable Tungsteno Cinc Cinc NO METALES Hormign Hormign Hormign Granito Grasa Grava Oxido de magnesio Pintura aceite Pintura aceite Pintura aceite Pintura aluminio Pintura aceite Pintura aceite negra Pizarra Pizarra Pizarra Pizarra Estado superficial pulido oxidado muy pulido pulido oxidado brillante muy pulida pulida pulido decapado muy pulido muy pulido pulido ABSORTIVIDAD DESDE HASTA 0,190 0,550 0,200 0,150 0,360 0,790 0,310 0,070 0,130 0,330 0,520 0,370 0,340 0,550</p> <p>libre de polvo nuevo barnizado blanco arcilla, barnizado crema rojo satinado oscuro sin pulir blanco con fisuras</p> <p>limpia</p> <p>0,200</p> <p>0,850 0,930 0,930 0,260 0,360 0,700 0,770 0,470 0,440 0,600 0,250 0,280 0,760 0,750 0,350 0,950 0,150</p> <p>descolorido marrn sucio, oscuro 0,750</p> <p>plomo blanco crema clara verde claro gris claro sobre hierro galvanizado gris plateado gris azulado gris verdoso gris oscuro</p> <p>0,240</p> <p>0,650 0,850 0,710 0,450 0,800 0,290 0,150 0,260 0,300 0,500 0,550 0,750 0,790 0,850 0,880 0,900</p> <p>TABLA 17: EMISIVIDAD NORMALMETALES Estado superficie placa pulida Aluminio placa pulida oxidado placa mate Antimonio pulido oxidado Latn pulido placa usada mate Cromo pulido T (C) 25 200 100 25 37 200 20 50 50 37 1100 260 500 300 350 600 500 EMISIVIDAD 0,040 0,038 0,200 0,070 0,280 0,600 0,050 0,220 0,202 0,058 Cermica 0,032 Carbn, 0,310 0,060 0,330 Ladrillo desde hasta desde hasta NO METALES Amianto Estado superficie en cartn en papel magnesita refractario rojo, rugoso gris, satinado slice filamento carbonilla bujas negro de humo alfarera, satinado 1050 95 T (C) 37 37 1000 20 1100 540 1400 270 20 20 EMISIVIDAD hasta 0,960 0,930 0,380 0,930 0,750 0,800 0,526 0,953 0,930 0,900 desde hasta desde</p> <p>TERMOFLUIDOS T (C) 37 25 37 80 20 37 100 20 425 175 20 925 22 200 200 23 130 37 275 700 150 37 260 100 37 260 260 260 26 225 37 23 225 37 3300 25 20 225 325 3300 265 370 540 260 260 540 540 540 1225 625 370 260 260 825 2600 480 600 1100 1025 225 260 260 EMISIVIDAD 0,780 0,037 0,040 0,018 0,470 0,020 0,740 0,240 0,140 0,052 0,690 0,870 0,440 0,640 0,630 0,280 0,080 0,070 0,550 0,100 0,020 0,170 0,370 0,045 0,040 0,060 0,060 0,070 0,040 0,020 0,020 0,160 0,020 0,070 0,390 0,030 0,250 0,050 0,060 0,350 0,030 0,480 0,070 0,060 0,100 0,100 0,110 0,190 0,030 0,030 0,056 0,130 0,200 0,200 0,050 0,780 0,950 0,380 0,064 0,050</p> <p>PROFESOR GONZALO MADARIAGA</p> <p>PGINA 5 T (C) 22 93 70 37 22 260 530 0 0 22 37 0 20 20 20 95 20 20 20 25 25 25 25 37 0,800 0,950 EMISIVIDAD hasta 0,920 0,940 0,910 0,940 0,940 0,850 0,966 0,985 0,930 0,750 0,930 0,900 0,950 0,910 0,920 0,930 0,930 0,930 0,860 0,950 0,935 0,885 0,950 0,300 0,390 0,350 0,520 0,300 0,925 0,970 0,890 0,920 0,970 0,960 0,935 0,900 0,876 0,885 0,930</p> <p>TABLA 17: EMISIVIDAD NORMALMETALES Estado superficie negro oxidado Cobre ligeramente mate pulido pulido electroltico Oro no pulido pulido oxidado esmerilado Hierro pulido pulido electroltico todo oxidado laminado Fundicin mecanizada oxidada a 600C oxidado a 200C Plomo oxidado gris pulido Magnesio Molibdeno Monel Nquel pulido oxidado para filamentos pulido pulido oxidado a 600C pulido electroltico electroltico Platino placa pulida oxidado a 600C filamento Plata Acero Estao Tungsteno Cinc pulida, pura pulida pulido brillante pulido para filamentos filamento envejecido oxidado pulido desde hasta desde hasta NO METALES Estado superficie porcelana refractaria, negra Arcilla Hormign Vidrio Hielo Mrmol Mica Mampostera emplastecida ordinario Papel amianto alquitranado ordinario Yeso blanco Porcelana Cuarzo fundido Goma blanda Goma dura Madera de haya Madera de encina Tierra PINTURAS bronce de esmaltado rugoso Aluminio calentado a 325C Al 10%, laca 22% Al 26%, laca 27% Laca Aceite Aceite pintura Baquelita Esmalte Pintura al aceite Imprimacin minio minio blanca negra mate pintura todos los colores esmaltada blanco rugoso negro brillante 1 20 150 100 20 300 100 100 100 80 20 100 80 20 25 200 1100 rugosa vidriada rugoso gris negra rugosa lminas lminas caldeada rugoso liso Pyrex, plomo, sosa liso rugoso grano fino pulido desde hasta desde</p> <p>TERMOFLUIDOS TABLA 18: AGUA SOBRECALENTADA -6 -6 -2 -4 x 10 x 10 x 10 x 10 k Kg/m s m /s2</p> <p>PROFESOR GONZALO MADARIAGA</p> <p>PGINA 6 TABLA 19: AIRE -6 -1 x 10 x 10 km /s2</p> <p>PROPIEDADES DE LOS GASES A PRESIN ATMOSFRICA NORMALTK</p> <p>Kg/m3</p> <p>Cp</p> <p>Pr 1,060 1,040 1,010 0,996 0,991 0,986 0,995 1,000 1,005 1,010 1,019</p> <p>x 10 </p> <p>-3</p> <p>TK</p> <p>Kg/m3</p> <p>CpkJ/Kg C</p> <p>x 10 </p> <p>-5</p> <p>x 10 2</p> <p>-4</p> <p>Pr 0,770 0,753 0,739 0,722 0,708 0,697 0,689 0,683 0,680 0,680 0,680 0,682 0,684 0,686 0,689 0,692 0,696 0,699 0,702 0,704 0,707 0,705 0,705 0,705 0,705 0,705</p> <p>x 10 </p> <p>-3</p> <p>kJ/Kg C</p> <p>W/m C</p> <p>m /s</p> <p>2</p> <p>1/K</p> <p>Kg/m s</p> <p>W/m C</p> <p>m /s</p> <p>1/K</p> <p>380 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850</p> <p>0,5863 0,5542 0,4902 0,4405 0,4005 0,3652 0,3380 0,3140 0,2931 0,2739 0,2579</p> <p>2,060 2,014 1,980 1,985 1,997 2,026...</p>