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Transferencia de calor en estado inestable

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Transferencia de calor en estado inestable Document Transcript

  • 1. Transferencia de calor en estado inestableLa transferencia de calor en estado inestable es importante debido al grannumero de problemas de calentamiento y enfriamiento que existe en laindustria de las conservas, los alimentos perecederos se calientan porinmersión en baños de vapor o se enfrían sumergiéndolos en agua fría. Enla industria del papel se sumergen en baños de vapor antes deprocesarlos. En la mayoría de estos sistemas, el material se sumergerepentinamente en un fluido que está a la temperatura más alta o másbaja.Ecuación de conducción en estado no estacionarioSupóngase la dirección del flujo con dirección Δx, Δy, Δz la expresiónpara la conducción en la dirección x.El termino representa la derivada parcial de T con respecto a x con lasdemás variables y, z, y el tiempo t manteniéndose constantes.Cuando Δx tiende a cero , se obtiene la segunda derivada parcial de Tcon respecto a x o , en el lado izquierdo.Entonces la expresión:∂T/∂t=(k/ρDonde α es k/ρ , esto es difusividad térmica ( suponiendo queconductividad térmica y calor especifico son constantes) En unidades SIα= , T= K , t= s, k = W/m.K, ρ y CpPara la conducción en las tres dimensiones ) SISTEMA CON RESISTENCIA INTERNA DESPRECIABLEPara un solido que tiene una conductividad térmica muy alta o unaresistencia interna a la conducción muy baja, en comparación con laresistencia de la superficie externa.