Presión de estagnación
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🧪PRÁCTICA 3: Caída de presión en accesorios y medidores de flujo
Teoría clave:
La caída de presión en un sistema de flujo se debe a las pérdidas de energía ocasionadas por fricción y turbulencia en accesorios como codos, T, reducciones y expansiones.
El tubo
Venturi ofrece alta eficiencia hidráulica gracias a su forma cónica que reduce la pérdida por fricción.
El medidor de orificio genera más turbulencia, por lo tanto, mayor caída de presión.
El número de Reynolds está directamente relacionado con la caída de presión: a mayor Re, mayor turbulencia y pérdida.
Las conexiones tipo T con cambio de dirección presentan mayor resistencia al flujo que las que mantienen la dirección.
La reducción abrupta del diámetro provoca vórtices y mayor caída de presión comparada con la expansión, que desacelera suavemente el fluido.
🌡️ PRÁCTICA 9: Intercambiador de tubos concéntricos (coeficiente global y obstrucción)
Teoría clave:
Este tipo de intercambiador se compone de un tubo interior por donde circula un fluido y una camisa (anular) por donde pasa otro.
La transferencia de calor depende de la temperatura, flujo, materiales, y disposición de los fluidos (paralelo o contracorriente).
El flujo a contracorriente permite mantener una diferencia de temperatura mayor a lo largo del equipo, lo que mejora la eficiencia.
El factor de obstrucción representa la resistencia térmica adicional causada por suciedad o incrustaciones, disminuyendo el rendimiento térmico.
🔁 PRÁCTICA 11: Intercambiador de calor sin cambio de fase (coraza y tubos)
Teoría clave:
Los intercambiadores de coraza y tubos permiten grandes superficies de intercambio de calor en poco espacio.
La configuración de tubos puede ser en arreglo cuadrado (mejor limpieza, menor caída de presión) o triangular (mayor área de transferencia).
Los deflectores dentro de la coraza redirigen el flujo, aumentan la turbulencia y, con ello, mejoran la transferencia térmica.
La selección del material, espaciado y tipo de flujo influye en el rendimiento del equipo.
Conclusión relevante:
El coeficiente de transferencia de calor experimental se acercó a los valores teóricos esperados. Se validó que el diseño estructural del equipo (espaciado, deflectores) tiene un papel clave en el rendimiento térmico global.
💨 PRÁCTICA 12: Intercambiador con cambio de fase (condensación)
Teoría clave:
En los intercambiadores de coraza y tubos con cambio de fase, el vapor al condensarse cede una gran cantidad de calor a temperatura constante (proceso isotérmico).
El calor latente liberado durante la condensación permite una transferencia de calor más intensa en comparación con líquidos en cambio de temperatura.
Los intercambiadores se clasifican según el número de pasos del fluido por la coraza y por los tubos, lo cual afecta la eficiencia térmica.
Conclusión relevante:
El proceso de condensación permitíó obtener un coeficiente global elevado, confirmando que el cambio de fase aumenta significativamente la eficiencia térmica del sistema.
🔳 PRÁCTICA 13: Conductividad térmica en sólidos (flujo axial y radial)
Teoría clave:
La conductividad térmica es la propiedad que mide la capacidad de un material para conducir calor.
Depende del tipo de material (mayor en sólidos, menor en gases) y es poco afectada por la presión.
En el flujo axial, el calor se transfiere en una dirección recta (ej. Cilindro), mientras que en el flujo radial, se propaga desde un punto central hacia fuera (ej. Disco circular).
El latón tiene mayor conductividad térmica que el acero inoxidable, lo que lo hace más eficiente como conductor térmico.
Conclusión relevante:
Se observó que el latón condujo mejor el calor que el acero inoxidable. El diseño geométrico (cilindro vs placa) también influyó en los resultados obtenidos. Los valores experimentales coincidieron con los datos bibliográficos.