this is a laboratory practise, an investigation of heat exchanger

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FACULTAD DE INGENIERÍA EN MECÁNICA Y
CIENCIAS DE LA PRODUCCIÓN
REPORTE DE LABORATORIO
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RESUMEN:
En esta práctica se trata de medir los coeficientes de trasferencia de calor por un
intercambiador de calor, tomamos datos y analizamos, además de trata de analizar si existe o
no convección y radiación, esto lo analizamos particularmente. Determinar la forma en que se
mide el coeficiente de transferencia de calor global de un intercambiador de calor realizándolo
tanto teóricamente como experimentalmente, utilizando datos reales obtenidos del
intercambiador.
OBJETIVOS:
 Tratar de medir el coeficiente de
transferencia de calor total U
global del intercambiador de calor.
 Comparar los coeficientes de
transferencia de calor obtenidos
teórico y práctico.
 Consultar las diferencias entre flujo
paralelo y contraflujo.
MARCO TEÓRICO:
Intercambiadores de Calor
En un intercambiador de calor participan
dos o más corrientes de proceso, unas
actúan como fuentes de calor y las otras
actúan como receptores del calor, el cual
se transfiere a través de las paredes
metálicas de los tubos que conforman el
equipo (contacto indirecto). Los equipos
utilizados para calentar fluidos emplean
generalmente vapor como fuente de
calentamiento, los equipos utilizados para
enfriar fluidos emplean usualmente agua
como fluido de enfriamiento. Cuando
existe una diferencia de temperatura entre
un tubo y el fluido que circula por él, se
transfiere calor entre la pared del tubo y el
fluido. El flujo de calor intercambiado por
unidad de tiempo, puede expresarse en
función de un área de intercambio (A), una
diferencia de temperatura característica
(DT), siendo la constante de
proporcionalidad el coeficiente de
transferencia de calor (h). Para tubos
completamente llenos, régimen
estacionario y sección transversal circular
uniforme, el coeficiente de transferencia
de calor es función del diámetro del tubo,
largo del tubo, densidad, viscosidad, calor
específico, conductividad térmica y
velocidad promedio del fluido.
Intercambiador de calor de tubos
concéntricos o doble tuvo:
ALUMNO Andrés Santiago Flores Chaluis GRUPO: 2
MATERIA Transferencia de calor ii
LABORATORIO Termo fluidos nº 1 PARALELO: 1
NOMBRE DE LA PRÁCTICA Intercambiadores de calor

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Los intercambiadores de calor de tubos
concéntricos o doble tubo son los más
sencillos que existen. Están constituidos
por dos tubos concéntricos de diámetros
diferentes. Uno de los fluidos fluye por el
interior del tubo de menor diámetro y el
otro fluido fluye por el espacio anular entre
los dos tubos. Hay dos posibles
configuraciones en cuanto a la dirección de
los fluidos: a contracorriente y en paralelo.
A contracorriente los dos fluidos entran
por los extremos opuestos y fluyen en
sentidos opuestos; en cambio en paralelo
entran por el mismo extremo y fluyen en el
mismo sentido. A continuación se pueden
ver dos imágenes con las dos posibles
configuraciones de los fluidos dentro de los
tubos. En un intercambiador de calor
en flujo paralelo la temperatura de salida
del fluido frio nunca puede ser superior a la
temperatura de salida del fluido caliente.
En un intercambiador de calor
en contraflujo la temperatura de salida del
fluido frio puede ser superior a la
temperatura de salida del fluido caliente. El
caso límite se tiene cuando la temperatura
de salida del fluido frio es igual a la
temperatura de entrada del fluido caliente.
La temperatura de salida del fluido frio
nunca puede ser superior a la temperatura
de entrada del fluido caliente. En la figura
siguiente se muestran esquemas de las dos
configuraciones así como la evolución de la
temperatura de los fluidos en cada una de
ellas:
Coeficiente global de transferencia de un
intercambiador
En el estudio de los intercambiadores de
calor se supone que el tubo exterior,
carcasa o casco, está perfectamente
aislado térmicamente, es decir, no existe
intercambio de calor con el exterior.
Entonces se puede considerar que, a
efectos de transferencia de calor, el
intercambiador se comporta como una
pared cilíndrica (el tubo o tubos
interiores) bañada por dos fluidos a
diferente temperatura, sistema que ya se
ha analizado en este mismo documento y
cuyo coeficiente global de transferencia
tiene la siguiente expresión:
𝑈 =
1
1
2𝜋𝑟1 𝐿ℎ𝑖
+
ln (
𝑟2
𝑟1
)
2𝜋𝐿𝑘
+
1
2𝜋𝑟2 𝐿ℎ 𝑜
O lo que es lo mismo:
1
𝑈𝐴
=
1
𝐴𝑖ℎ𝑖
+
ln (
𝑟2
𝑟1
)
2𝜋𝐿𝑘
+
1
𝐴 𝑜ℎ 𝑜

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Siendo Ai el área de la superficie interior y
Ao el área de la superficie exterior de
transferencia de calor, hi el coeficiente de
película interior y ho el coeficiente de
película exterior. En el caso de que la pared
del tubo interior sea lo suficientemente
delgada Ai = Ao = A. Si el material del que
está hecho el tubo es buen conductor del
calor la resistencia térmica debida a
conducción es despreciable, entonces:
ln (
𝑟2
𝑟1
)
2𝜋𝐿𝑘
= 0
Las dos condiciones anteriores se dan casi
siempre, quedando:
1
𝑈
=
1
ℎ𝑖
+
1
ℎ 𝑜
Factor de incrustación
Con el paso del tiempo se acumulan
depósitos sobre las superficies de
transferencia de calor de los
intercambiadores que incrementan la
resistencia térmica y hacen que disminuya
la velocidad de transferencia de calor. El
efecto neto de la acumulación de depósitos
se cuantifica mediante el llamado factor de
incrustación, Rf, que está tabulado para los
diferentes fluidos. La acumulación puede
producirse en la pared interior, en la
exterior o en las dos simultáneamente lo
cual se reflejará en el coeficiente global de
transferencia de calor cuya expresión
general quedará:
1
𝑈𝐴
=
1
𝐴𝑖ℎ𝑖
+
𝑅𝑓𝑖
𝐴𝑖
+
ln (
𝑟2
𝑟1
)
2𝜋𝐿𝑘
+
𝑅𝑓𝑜
𝐴 𝑜
+
1
𝐴 𝑜ℎ 𝑜
Y cuya expresión simplificada tiene la
siguiente forma:
1
𝑈
=
1
ℎ𝑖
+ 𝑅𝑓𝑖 + 𝑅𝑓𝑜 +
1
ℎ 𝑜
MATERIALES Y
EQUIPOS UTILIZADOS:
Para la práctica utilizamos un dispositivo
prediseñado, que consta de 11 válvulas de
flujo, que tiene un banco de
intercambiadores de calor de aluminio de
varios diámetros, 18 termómetros, una
torre de enfriamiento y una caldera de
vapor.
Equipo Cantid
ad
Especificacio
nes
Válvulas de
flujo
11 NA
Banco de
Intercambiad
ores de calor
1 Aluminio,
varios
diámetros
Termómetros 18 Escala en
centígrados
Torre de
enfriamiento
1 NA
Caldera de
vapor
1 NA
PROCEDIMIENTO
EXPERIMENTAL:
1. Variamos los caudales en las válvulas.
2. Medimos las temperaturas en los
puntos de salida claves de los tubos del
intercambiador
3. Tomamos las mediciones con el flujo
paralelo, y en contraflujo.
4. Realizamos los cálculos necesarios
para obtener el coeficiente global de
transferencia de calor tanto para el
teórico como para el experimental.

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RESULTADOS
Los resultados obtenidos y graficas se
muestran en anexos.
ANÁLISIS DE
RESULTADOS
Para mayor visualización de los que sucede
en la realidad con los intercambiadores de
calor, se realizaran mediciones que nos
permitan comparar los resultados teóricos
esperados con los prácticos obtenidos.
 Las curvas los valores del coeficiente
de transferencia de calor global, para
cada intercambiador.
 En la teoría el coeficiente de
transferencia de calor global, es una
función que depende únicamente del
gradiente de temperatura al que se
somete, por lo tanto debería ser una
función de valores de dominio e
imagen únicos, pero como se observa
varía considerablemente, y más parece
que no existe uniformidad
 En las curvas experimentales, los
resultados son aún más desordenados,
y son menores a los teóricos, que sean
menores a los teóricos es lo que se
esperaba teóricamente.
 El cálculo del coeficiente global se
realiza bajo la suposición de que no
existen perdidas al medio ambiente,
esto es incorrecto para un
intercambiador de la vida real.
 Para el cálculo de los coeficientes de
transferencia de calor por convección,
se supone que el flujo está
completamente desarrollado, una
suposición que no causa mucho error,
pero la suposición de flujos de calor
iguales y constantes entre los tubos,
causa el gran error que se puede
visualizar, el tubo exterior comparte
calor con el medio, no se encuentra
completamente aislado.
CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES
 Obtuvimos diferentes coeficientes de
transferencia de calor globales de los
intercambiadores, ocurre ya que se
encuentran sometidos a varias
condiciones de operación, todos ellos
salen diferentes.
 La diferencia existente entre los
intercambiadores de flujo paralelo y
contraflujo, es principalmente su
gradiente de temperatura con el paso
de los fluidos por su interior.
 Se recomienda que se dé un adecuado
mantenimiento a las máquinas del
laboratorio para poder realizar las
mismas y evitar inconvenientes.
 Recomendamos que se tomen las
debidas instrucciones antes de iniciar
la práctica.
REFERENCIAS
BIBLIOGRÁFICAS/
FUENTES DE
INFORMACIÓN
 Mecánica de Fluidos, Sexta Edición –
Frank M. White, University of Rhode
Island.
 DONALD KERN, Procesos de
Transferencia de Calor.
 Guía de la práctica de
intercambiadores, transferencia de
calor II/ II término 2013-2014

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ANEXOS
CÁLCULOS REPRESENTATIVOS.
Cálculo de U práctico
Para el cálculo del coeficiente global de transferencia (U), debemos realizar el procedimiento
detallado a continuación:
𝑄 = 𝑈 × 𝐴 × (𝑀𝐿𝐷𝑇)
𝑈 =
𝑄
𝐴 × (𝑀𝐿𝐷𝑇)
Cálculo del MLDT:
𝑀𝐿𝐷𝑇 =
(𝑇1 − 𝑡2) − (𝑇2 − 𝑡1)
ln⁡(
(𝑇1 − 𝑡2)
(𝑇2 − 𝑡1)
)
𝑀𝐿𝐷𝑇 =
(69 − 50) − (60 − 27)
ln⁡(
(69 − 50)
(60 − 27)
)
𝑀𝐿𝐷𝑇 = 25.36⁡°𝐶
Balance de Energía:
𝑄 = 𝐶 𝑝 × 𝑚 × ∆𝑇
𝑄 = (4,18⁡⁡
𝐾𝐽
𝐾𝑔 − °𝐶
) × (0,277⁡
𝐾𝑔
𝑠
) × (9⁡°𝐶)
𝑄 = 10.45⁡
𝐾𝐽
𝑠
𝑄 = 𝐶 𝑝 × 𝑚 × ∆𝑇
𝑄 = (4,18⁡⁡
𝐾𝐽
𝐾𝑔 − °𝐶
) × (0,11⁡
𝐾𝑔
𝑠
) × (23⁡°𝐶)
𝑄 = 10.68⁡
𝐾𝐽
𝑠
𝑄 =
10.45 + 10.68
2
= 10.57⁡
𝐾𝐽
𝑠
Área de Transferencia de Calor:
𝐴 = 𝜋 × 𝐷𝑜 × 𝐿
𝐴 = 𝜋 × 0,0191 × 8
𝐴 = 0,480⁡𝑚2
Cálculo del coeficiente global de transferencia de calor U:

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𝑈 𝑑 =
10.57⁡
𝐾𝐽
𝑠
0,480⁡𝑚2 × 25.36⁡°𝐶
⁡×⁡
3600⁡𝑠
1⁡ℎ⁡
⁡×
1⁡𝑤𝑎𝑡𝑡
3,6⁡
𝐾𝐽
ℎ
⁡
𝑈 𝑑 = 868.33⁡
𝑤𝑎𝑡𝑡
𝑚2 × ⁡°𝐶
Cálculo de U teórico
Flujo Másico Superficial
⁡⁡⁡⁡⁡⁡𝐴 𝑡 =
𝜋𝐷𝑖2
4
⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡𝐴 𝑜 =
𝜋(𝐷22
− 𝐷12
4
𝐴 𝑡 =
0,000867𝑚2
4
⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡𝐴 𝑜 =
0,00196𝑚2
4
𝐴 𝑡 = 2,17 × 10−4
𝑚2
⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡𝐴 𝑜 = 4,99 × 10−4
𝑚2
𝐺𝑡 =
𝑀̇
𝐴 𝑡
𝐺𝑡 =
1000⁡
𝐾𝑔
ℎ
∙
1ℎ
3600⁡𝑠
2,17 × 10−4⁡𝑚2
𝐺𝑡 = 1280,08⁡
𝐾𝑔
𝑚2 − 𝑠
⁡
𝐺 𝑎 =
1000⁡
𝐾𝑔
ℎ
∙
1ℎ
3600⁡𝑠
4,99 × 10−4⁡𝑚2
𝐺 𝑎 = 222,67
𝐾𝑔
𝑚2 − 𝑠
Cálculo del Número de Reynolds:
𝑅𝑒𝑡 =
𝐷𝑖 × 𝐺𝑡
𝑢
𝑅𝑒𝑡 =
(1280,08⁡
𝐾𝑔
𝑚2 − 𝑠
) × (0,0166⁡𝑚) ×
3600⁡𝑠
1⁡ℎ
1.656
𝐾𝑔
ℎ − 𝑚
𝑅𝑒𝑡 = 46222,02
𝑅𝑒 𝑎 =
(222,67
𝐾𝑔
𝑚2 − 𝑠
) × (0,0334⁡𝑚) ×
3600⁡𝑠
1⁡ℎ
2,77⁡
𝐾𝑔
ℎ − 𝑚
𝑅𝑒 𝑎 = 10065,35
Cálculo del Número de Prandt:
𝑃𝑟𝑡 =
𝑢 ∙ 𝐶𝑝
𝑘
𝑃𝑟𝑡 =
(4,18⁡
𝐾𝐽
𝐾𝑔 − °𝐶
) × (1,656⁡⁡
𝐾𝑔
ℎ − 𝑚
)
1,319⁡
𝐾𝐽
ℎ − 𝑚 − °𝐶
𝑃𝑟𝑡 = 5,25

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𝑃𝑟𝑡 =
(4,18⁡
𝐾𝐽
𝐾𝑔 − °𝐶
) × (2,66⁡⁡
𝐾𝑔
ℎ − 𝑚
)
1,28⁡
𝐾𝐽
ℎ − 𝑚 − °𝐶
𝑃𝑟𝑡 = 8,69
ECUACIÓN DE SIEDER Y TATE FLUJO TURBULENTO
ℎ𝑖 = 0,027 (
𝑘
𝐷𝑖
) × (𝑅𝑒)0,8
× (𝑃𝑟)0,333
ℎ𝑖 = 20086,43⁡
𝐾𝐽
ℎ − 𝑚2 − °𝐶
ℎ𝑖𝑜 = 20086,43 ×
0,0166
0,0191
ℎ𝑖𝑜 = 17513,68⁡
𝐾𝐽
ℎ − 𝑚2 − °𝐶
⁡
FLUIDOS POR EL EXTERIOR DE TUBOS CONCÉNTRICOS
ℎ 𝑜 = 0,026 (
𝑘
𝐷𝑒
) × (𝑅𝑒)0,8
× (𝑃𝑟)0,333
ℎ 𝑜 = 3386,31
𝐾𝐽
ℎ − 𝑚2 − °𝐶
CALCULO DEL COEFICIENTE GLOBAL DE TRANSFERENCIA DE CALOR TEÓRICO
𝑈 𝑑 = 1/(
1
𝑈𝑐
+ 𝑅𝑑)⁡⁡
𝑈 𝑑 = 776,01⁡
𝑤𝑎𝑡𝑡
𝑚2 − °𝐶
⁡
CALCULO DEL ERROR DEL COEFICIENTE GLOBAL DE TRANSFERENCIA
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = (
868,33 − 776,01
868,33
⁡) ∙ 100 = 10,63%
Datos del intercambiador de flujo
Caudal (L/h) Temperatura (°C)
Hot Cold T10 (Tc in) T1(Th in) T9 (Th out) T18 (Tc out)
400 400 33 68 50 42
400 800 28 63 50 40
400 1000 26 62 48 37
800 400 30 59 50 37
800 800 29 59 50 36
800 1000 29 60 50 37
1000 400 30 60 51 38
1000 800 26 62 51 36

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1000 1000 28 61 51 36
Propiedades necesarias para los cálculos de U experimental y teórico
Fluido caliente
Th
[K]
Propiedades Caliente
ρh
[Kg/m3
]
Cph
[KJ/Kg.K]
μh
[N.s/m2
]
Prh
kfh
[W/m.K]
332 983,48 4,1848 4,75E-04 3,042 6,52E-01
330 984,25 4,184 4,89E-04 3,15 6,50E-01
328 985,42 4,1832 5,05E-04 3,258 6,48E-01
328 985,42 4,1832 5,05E-04 3,258 6,48E-01
328 985,42 4,1832 5,05E-04 3,258 6,48E-01
328 985,42 4,1832 5,05E-04 3,258 6,48E-01
329 984,83 4,1836 4,97E-04 3,204 6,49E-01
330 984,25 4,184 4,89E-04 3,15 6,50E-01
329 984,83 4,1836 4,97E-04 3,204 6,49E-01
Propiedades necesarias para los cálculos de U experimental y teórico
Fluido frio
Tc
[K]
Propiedades Frio
ρc
[Kg/m3
]
Cpc
[KJ/Kg.K]
μc
[N.s/m2
]
Prc
kfc
[W/m.K]
311 992,65 4,1782 6,82E-04 4,528 6,29E-01
307 994,23 4,178 7,39E-04 4,968 6,23E-01
305 995,02 4,178 7,69E-04 5,2 6,20E-01
307 994,23 4,178 7,39E-04 4,968 6,23E-01
306 994,63 4,178 7,54E-04 5,084 6,22E-01
306 994,63 4,178 7,54E-04 5,084 6,22E-01
307 994,23 4,178 7,39E-04 4,968 6,23E-01
304 995,42 4,1782 7,86E-04 5,326 6,19E-01
305 995,02 4,178 7,69E-04 5,2 6,20E-01
Parámetros constantes en los cálculos de U
Ao
[m2
]
Ai
[m2
]
A
[m2
]
L
[m]
Rfi
[m2
.K/W]
Rfo
[m2
.K/W]
0,06132389 0,41745483 0,23938936 8 0,0001 0,0001

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En flujo paralelo los resultados obtenidos para U experimentalmente son:
Resultados obtenidos experimentalmente para intercambiador de flujo paralelo
Q [m3
/s] 𝒎̇ 𝒉
[Kg/s]
𝒎̇ 𝒄
[Kg/s]
𝒒 𝒉
[W]
𝒒 𝒄
[W]
q
[W]
∆𝑻 𝒎𝒍
[K]
Uexp
[W/m2
.K]Cali Frio
0,00011 0,00011 0,1093 0,1103 8231,3 4147,5 6189,4 42,1 613,8
0,00011 0,00022 0,1094 0,2209 5948,4 11077,1 8512,7 46,0 773,9
0,00011 0,00028 0,1095 0,2764 6412,3 12702,6 9557,4 48,6 822,3
0,00022 0,00011 0,2190 0,1105 8244,4 3230,8 5737,6 45,9 522,0
0,00022 0,00022 0,2190 0,2210 8244,4 6464,2 7354,3 48,3 635,5
0,00022 0,00028 0,2190 0,2763 9160,4 9234,6 9197,5 47,7 805,6
0,00028 0,00011 0,2736 0,1105 10300,4 3692,4 6996,4 46,8 624,4
0,00028 0,00022 0,2734 0,2212 12583,1 9242,4 10912,7 55,2 825,3
0,00028 0,00028 0,2736 0,2764 11444,9 9238,3 10341,6 52,6 821,8
Para los cálculos teóricos, utilizamos las formulas dadas, para esto necesitamos los coeficientes
de transferencia de calor por convección de cada fluido, aplicando la teoría de flujo interno
completamente desarrollada, vista en el cap. 8 del texto guía, también necesitamos la k del
aluminio, esta propiedad se evalúa en la temperatura media normal. Aplicamos las siguientes
formulas por las condiciones del fluido.
𝑁𝑢 𝐷 = 0,023𝑅𝑒 𝐷
4 5⁄
𝑃𝑟0,3
Dónde:
𝑁𝑢𝑖,𝑜 =
ℎ𝑖,𝑜 𝐷ℎ
𝑘 𝑓
⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡⁡𝐷ℎ = 𝐷 𝑜 − 𝐷𝑖
Usando las formulas descritas hasta ahora, los resultados teóricos son:
Resultados obtenidos teóricamente para el intercambiador de flujo paralelo
𝑹𝒆 𝑫𝒉 𝑹𝒆 𝑫𝒄 𝑵𝒖 𝑫𝒊 𝑵𝒖 𝑫𝒐
hi
[W/m2
.K]
ho
[W/m2
.K]
T
[K]
k
[W/m.K]
Uteo
[W/m2
.K]
1,8E+04 5,8E+03 8,0E+01 3,7E+01 2,1E+04 9,5E+03 321 238,82 1129,5
1,7E+04 1,1E+04 7,9E+01 6,2E+01 2,1E+04 1,6E+04 318 238,77 1384,6
1,7E+04 1,3E+04 7,8E+01 7,3E+01 2,1E+04 1,9E+04 316 238,74 1455,4
3,3E+04 5,3E+03 1,4E+02 3,6E+01 3,6E+04 9,1E+03 317 238,76 1119,4
3,3E+04 1,0E+04 1,4E+02 6,2E+01 3,6E+04 1,6E+04 317 238,76 1401,2
3,3E+04 1,3E+04 1,4E+02 7,4E+01 3,6E+04 1,9E+04 317 238,76 1485,9
4,2E+04 5,3E+03 1,6E+02 3,6E+01 4,4E+04 9,1E+03 318 238,77 1122,8
4,3E+04 1,0E+04 1,6E+02 6,0E+01 4,4E+04 1,5E+04 317 238,76 1395,1

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Hoja 10 de 12
FECHA:16/2/2014
4,2E+04 1,3E+04 1,6E+02 7,3E+01 4,4E+04 1,9E+04 317 238,76 1486,8
Datos obtenidos para el intercambiador de contraflujo
Caudal (L/h) Temperatura (°C)
Hot Cold T10 (Tc in) T1(Th in) T9 (Th out) T18 (Tc out)
400 400 41 60 49 34
400 800 40 60 49 33
400 1000 39 59 48 31
800 400 40 60 50 30
800 800 42 60 50 30
800 1000 41 60 50 30
1000 400 45 60 51 31
1000 800 43 59 50 30
1000 1000 42 59 50 30
Propiedades necesarias para los cálculos de U experimental y teórico
Th
[K]
Propiedades Caliente
ρh
[Kg/m3
]
Cph
[KJ/Kg.K]
μh
[N.s/m2
]
Prh
kfh
[W/m.K]
328 985,42 4,1832 5,05E-04 3,258 6,48E-01
328 985,42 4,1832 5,05E-04 3,258 6,48E-01
327 986,00 4,1828 5,12E-04 3,312 6,47E-01
328 985,42 4,1832 5,05E-04 3,258 6,48E-01
328 985,42 4,1832 5,05E-04 3,258 6,48E-01
328 985,42 4,1832 5,05E-04 3,258 6,48E-01
329 984,83 4,1836 4,97E-04 3,204 6,49E-01
328 985,42 4,1832 5,05E-04 3,258 6,48E-01
328 985,42 4,1832 5,05E-04 3,258 6,48E-01
Propiedades necesarias para los cálculos de U experimental y teórico
Tc
[K]
Propiedades Frio
ρc
[Kg/m3
]
Cpc
[KJ/Kg.K]
μc
[N.s/m2
]
Prc
kfc
[W/m.K]
311 992,65 4,1782 6,82E-04 4,528 6,29E-01
310 993,05 4,178 6,95E-04 4,62 6,28E-01

11. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
FACULTAD DE INGENIERÍA EN MECÁNICA Y
CIENCIAS DE LA PRODUCCIÓN
REPORTE DE LABORATORIO
Hoja 11 de 12
FECHA:16/2/2014
308 993,84 4,178 7,25E-04 4,852 6,25E-01
308 993,84 4,178 7,25E-04 4,852 6,25E-01
309 993,44 4,178 7,10E-04 4,736 6,26E-01
309 993,44 4,178 7,10E-04 4,736 6,26E-01
311 992,65 4,1782 6,82E-04 4,528 6,29E-01
310 993,05 4,178 6,95E-04 4,62 6,28E-01
309 993,44 4,178 7,10E-04 4,736 6,26E-01
Resultados obtenidos experimentalmente para intercambiador de contraflujo
Q [m3
/s] 𝒎̇ 𝒉
[Kg/s]
𝒎̇ 𝒄
[Kg/s]
𝒒 𝒉
[W]
𝒒 𝒄
[W]
q
[W]
∆𝑻 𝒎𝒍
[K]
Uexp
[W/m2
.K]Cali Frio
0,00011 0,00011 0,1095 0,1103 5038,2 3225,8 4132,0 39,0 443,0
0,00011 0,00022 0,1095 0,2207 5038,2 6453,9 5746,1 41,3 581,5
0,00011 0,00028 0,1096 0,2761 5040,7 9227,2 7134,0 42,5 701,1
0,00022 0,00011 0,2190 0,1104 9160,4 4613,6 6887,0 ~0,0 ~∞
0,00022 0,00022 0,2190 0,2208 9160,4 11068,3 10114,4 43,7 966,6
0,00022 0,00028 0,2190 0,2760 9160,4 12682,4 10921,4 44,9 1016,3
0,00028 0,00011 0,2736 0,1103 10300,4 6451,7 8376,0 40,0 874,3
0,00028 0,00022 0,2737 0,2207 10305,5 11985,9 11145,7 41,3 1128,0
0,00028 0,00028 0,2737 0,2760 10305,5 13835,4 12070,4 42,5 1186,3
Resultados obtenidos teóricamente para el intercambiador de contraflujo
𝑹𝒆 𝑫𝒉 𝑹𝒆 𝑫𝒄 𝑵𝒖 𝑫𝒊 𝑵𝒖 𝑫𝒐
hi
[W/m2
.K]
ho
[W/m2
.K]
T
[K]
k
[W/m.K]
Uteo
[W/m2
.K]
1,7E+04 5,8E+03 7,8E+01 3,7E+01 2,1E+04 9,5E+03 319 238,79 1128,3
1,7E+04 1,1E+04 7,8E+01 6,4E+01 2,1E+04 1,6E+04 319 238,79 1399,9
1,6E+04 1,4E+04 7,8E+01 7,5E+01 2,1E+04 1,9E+04 317 238,76 1469,8
3,3E+04 5,4E+03 1,4E+02 3,6E+01 3,6E+04 9,2E+03 318 238,77 1125,5
3,3E+04 1,1E+04 1,4E+02 6,3E+01 3,6E+04 1,6E+04 319 238,79 1417,7
3,3E+04 1,4E+04 1,4E+02 7,6E+01 3,6E+04 1,9E+04 318 238,77 1501,4
4,2E+04 5,8E+03 1,6E+02 3,7E+01 4,4E+04 9,5E+03 320 238,80 1147,1
4,2E+04 1,1E+04 1,6E+02 6,4E+01 4,3E+04 1,6E+04 319 238,79 1428,6
4,2E+04 1,4E+04 1,6E+02 7,6E+01 4,3E+04 1,9E+04 318 238,77 1507,3

12. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
FACULTAD DE INGENIERÍA EN MECÁNICA Y
CIENCIAS DE LA PRODUCCIÓN
REPORTE DE LABORATORIO
Hoja 12 de 12
FECHA:16/2/2014
GRAFICAS
U vs. ∆Tml
Gráfica 1 U vs. ∆Tml del intercambiador de flujo paralelo
U vs. ∆Tml
Gráfica 2 U vs. ∆Tml del intercambiador de contraflujo
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56
Exp
Teo
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
38 39 40 41 42 43 44 45 46
Exp
Teo