TQ1-2024

El número Nu relaciona:

• Flux molecular de mecánica de fluidos con el de transferencia de calor

• Flux convectivo de mecánica de fluidos con el molecular de transferencia de calor

• Flux molecular y convectivo de la transferencia de calor

• Las resistencias de los mecanismos convectivos y moleculares de la transferencia de calor

Answer explanation

El Nu (Nusselt) relaciona el flux de calor convectivo con el molecular. Por tanto, se espera que sea > 1. Si es =1, el mecanismo molecular es el predominante

Indique con sus palabras, ¿qué significa la condición de no deslizamiento?

Answer explanation

La condición de no deslizamiento se da cuando un fluido en contacto directo con un sólido se adhiere a la superficie debido a los efectos viscosos y no se desliza. Esta condición es responsable del desarrollo del perfil de velocidad

La transferencia de calor por convección depende de:

Answer explanation

La T.Q por convección depende de las propiedades del fluido (viscosidad, conductividad, densidad, cp). Por tanto, depende de la T y P del sistema. También depende de la configuración geométrica del sistema (cilindro, ducto, esfera, placa, etc). Depende de la dinámica del fluido y de su régimen, de la fuerza motriz (ΔT), la aspereza de la configuración geométrica

Dibuje y ubique correctamente un 1 para el lugar donde predomina el mecanismo molecular y un 2 por el mecanismo convectivo

Answer explanation

El 1 se indica en dónde toca el fluido la placa, ya que ahí es donde se da predominantemente el mecanismo molecular, mientras que el 2 se da donde la velocidad adquiere el valor de la velocidad del fluido, es decir alejado de la placa.

Indique 4 características del proceso de ebullición que se muestra en la figura

Answer explanation

Es una ebullición en estanque, saturada, que al tener un ΔT_exceso de 8°C corresponde a un régimen de ebullición de tipo de ebullición nucleada, donde las burbujas comienzan a aparecer, pero desaparecen por el peso que ejerce la capa de fluido líquido

Para la condensación, ¿cómo se obtienen las propiedades del fluido líquido, si las temperaturas de los fluidos y la superficie no coinciden?

Answer explanation

Para condensación, como la capa que se forma es de líquido, se evalúa a T=Ts+Tsat/2, mientras que lo asociado al vapor se evalúa a la Tsat

¿Qué tuviera que tener en cuenta para calcular el coeficiente de Transferencia de calor por convección de la figura?

Answer explanation

Para calcular el coeficiente debería tener en cuenta que el ángulo no fuera mayor de 60° y además, obtuviera el coeficiente vertical, que depende del régimen del fluido, las propiedades del fluido, de la aceleración de la gravedad. Si es laminar, el delta T es importante

El método LMTD sirve para seleccionar un intercambiador de calor:

• si se conoce ΔT_LM sin conocer el flujo másico

• si se conoce ΔT_LM si se conoce el flujo másico

• si se conoce ΔT_LM si se conoce la tasa de calor

• si se conoce ΔT_LM sin conocer la tasa de calor

El método de ε-NTU se usa para seleccionar un intercambiador de calor si:

• se desean conocer las temperaturas de entrada y salida de ambos fluidos

• se desean conocer las temperaturas de entrada de ambos fluidos

• se desean conocer las temperaturas de salida de ambos fluidos

• este método no existe

¿Para qué se usa el factor F en los intercambiadores de calor?

Answer explanation

El factor de correccción se usa para modificar ΔT_LM, ya que esta se obtiene para flujos en contracorriente o paralelo, pero para cruzados o para intercambiadores de calor de tubos y corazas con múltiples pasos se hace engorroso este ΔT_LM. Por tanto, para aliviar cálculos se usa F