Clculos Aplicados a la Ingeniera Qumica

Prctica Calificada N2

1. Una superficie caliente tiene aletas cnicas que le permiten mejorar la transferencia de

calor. La temperatura dentro de la aleta vara en la direccin de x (coordenada que inicia en

la punta del cono, hacia el centro de la base del mismo).

El modelo diferencial que rige ste fenmeno es:

2 0x x ax x xq A q A hy s T T Donde el rea de transferencia de calor por conduccin se establece como:

2A y Mientras que el radio del cono (y), as como el espesor del volumen de control por donde se

pierde calor por conveccin (s), se define como:

cos

y b xs

x H

Determine una expresin para el perfil de temperaturas en funcin de x.

Considere que T(0) = Ta y T(H) = Tb

Nota: adimensionalice la temperatura.

Determine el flujo de calor en la base del cono.

2. La velocidad superficial de un fluido (uz) que circula a travs de un lecho empacado (en direccin axial) depende de la direccin radial, segn la siguiente expresin:

0 zzdudp d

u rdz k r dr dr

Donde, k es la permeabilidad del lecho. Si la cada de presin es constante entonces:

dp P

dz L

Determinar el perfil de velocidad superficial en funcin del radio.

Considere que en el centro del lecho la velocidad es igual a la velocidad de Darcy:

*k P

uL