Ecuaciones y demostraciones de Transferencia de Calor.pdf

Ecuaciones y demostraciones de Transferencia de Calor. Calor por conducción:

         



 conductividad térmica

      Calor por convección:

          

 coeficiente de transferencia de calor por convección  Área de la superficie  Temperatura de la superficie  Temperatura del ambiente

     

Calor por radiación:

       

       

 absortividad [0, 1].  emisividad [0, 1].  constante stefan-Boltzman stefan-Boltzman .  temperatura de la superficie.  temperatura de los alrededores.

 Balance de energía:

         

 estado estacionario  no se genera energía



   

 energía entrante.  energía generada.  energía saliente.  energía acumulada o desacumulada

Resistencias térmicas: Conducción Convección

Radiación

En serie En paralelo

                                        

Demostración de la ecuación general de la conducción de calor.

Balance de energía:

                                                                                                                            Aplicando la ley de Fourier:

Ecuación general de la conducción de calor Caso 1: Pared Plana coordenadas rectangulares kA=constante

                                

Caso 2: Coordenadas cilíndricas.

                                             Caso 3: Coordenadas esféricas.

                                             Posibles consideraciones para resolver la ecuación:

Estado estable: (hasta ahora siempre) No hay generación

       

Ecuación final: (integrando dos veces) Caso 1: Para coordenadas rectangulares.

            Caso 2: Para coordenadas cilíndricas.

             Caso 3: Para coordenadas esféricas.

              

Condiciones de frontera:

Temperatura conocida Flujo especifico de calor Frontera aislada Simetría térmica Convección de frontera Radiación de frontera En la interface Condiciones de frontera generalizadas

                            