qué se entiende por convección natural y convección forzada

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¿Qué se entiende por convección natural y convección forzada? Convección natural: En la convección natural el flujo resulta solamente de la diferencia de temperaturas del fluido en presencia de la fuerza gravitacional, puesto que la densidad del fluido disminuye con el incremento de temperatura Convección forzada: En la convección forzada se obliga al fluido a fluir mediante medios externos, como un ventilador o una bomba. 2.-Indicar, de los siguientes perfiles de temperatura correspondientes a paredes sólidas de diferentes materiales, cuales son posibles y cuáles no. Admítase régimen estacionario y ausencia de procesos de generación de calor. 3.- El perfil de temperatura que se muestra en la figura corresponde al establecido en régimen estacionario en una pared plana de sección constante de un material homogéneo. De acuerdo con dicho perfil, la conductividad del material. 4.- Obténgase una expresión para calcular teóricamente el valor de h en función de los datos del sistema. Admítanse propiedades físicas constantes, régimen estacionario y tómense valores promedios constantes de Text y Tint despreciando la variación de temperatura en z. Los radios interno y externo son conocidos como Rint y Rext respectivamente y la longitud del tubo es L.

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Qu se entiende por conveccin natural y conveccin forzada? Conveccin natural: En la conveccin natural el flujo resulta solamente de la diferencia de temperaturas del fluido en presencia de lafuerzagravitacional, puesto que ladensidaddel fluido disminuye con el incremento de temperatura Conveccin forzada: En la conveccin forzada se obliga al fluido a fluir mediantemediosexternos, como un ventilador o una bomba.2.-Indicar, de los siguientes perfiles detemperaturacorrespondientes a paredes slidas de diferentesmateriales, cuales son posibles y cules no. Admtase rgimen estacionario y ausencia deprocesosde generacin decalor.

3.- El perfil de temperatura que semuestraen la figura corresponde al establecido en rgimen estacionario en una pared plana de seccin constante de un material homogneo. De acuerdo con dicho perfil, la conductividad del material.

4.- Obtngase una expresin para calcular tericamente elvalorde h enfuncinde losdatosdelsistema. Admtanse propiedades fsicas constantes, rgimen estacionario y tmensevalorespromedios constantes de Text y Tint despreciando la variacin de temperatura en z. Los radios interno y externo son conocidos como Rint y Rext respectivamente y la longitud del tubo es L.

5.-Para el caso detransporteunidimensional, mediante una misma expresin de la forma:

6.-Sobre una esfera de catalizador de 1 cm de dimetro tiene lugar la reaccin en fase gaseosa A ? 2B. Cuando se coloca la esfera en un recinto de grandes dimensiones, lleno delgasA, al alcanzarse rgimen estacionario se observa que lavelocidadde desaparicin de componente A es de 1.5 10-6 mol/s, siendo su composicin sobre la superficie de la esfera del 90% en moles. Sabiendo que la concentracin total es de 40 mol/m3, calcular la difusividad de la mezcla A+B, supuesta constante. Partir de lasecuacionesde continuidad y deducir la ecuacin correspondiente indicando el significado de todas lasvariables.

7.- En la figura se presenta el perfil de temperatura correspondiente a la pared de un horno. Dibuje sobre la misma figura el perfil de temperaturas que se establecera en el caso de que se substituyese el aislante utilizado por otro con el mismo espesor pero de menor conductividad calorfica, manteniendo el resto de condiciones.

8.- La conductividad calorfica delairees mayor que la delagua?No, es la conductividad trmica del aire es menor a la del agua Agua 0,58 Aire 0,029.- Quienes presentan mayores valores de conductividad trmica, losgaseso los lquidos?Los lquidos10.- En el esquema adjunto se muestra el perfil de temperatura correspondiente a dos paredes slidas contiguas. Qu valor de la conductividad trmica (1 2) ser mas importante, o habr que conocer con mayor precisin, para determinar el flujo de calor a travs del sistema?. Recuerde que el valor de la conductividad menor ser el mas importante puesto que limita elproceso.

11.- En la figura se muestra el perfil de temperatura correspondiente a un plano de un cambiador de calor donde intercambian calor dos fluidos. Dibuje sobre la misma figura como se modificara este perfil si, manteniendo constantes las temperaturas globales, se aumentase la velocidad del fluido caliente. Marcar claramente los cambios de pendiente

12.- / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /13.- Se evapora agua de una presa de 10Km2 de superficie, la difusin (DAB=1ft2/h) a travs de una capa de .15cm de aire estancado a 20C y 1atm. Estime la cada del nivel de agua en la presa si el aire fuera de la capa tiene una humedad correspondiente al .25% de la humedad de saturacin (.0189lb de H2O/lb de aire) Cuantos metros cubicos de agua se evaporan diariamente?

15.- La pared de un horno est constituida por una capa de ladrillo refractario y otra, de doble espesor, de ladrillo corriente. Si se sabe que la conductividad calorfica del ladrillo aislante es menor que la del ladrillo corriente, cul de los siguientes perfiles de temperatura ser el que previsiblemente se establezca en la pared al alcanzarse rgimen estacionario?

Leer ms:http://www.monografias.com/trabajos94/conveccion-natural-y-conveccion-forzada/conveccion-natural-y-conveccion-forzada.shtml#ixzz3dl2lTHXc

Mucho ms que una simple transferencia de calorDenisse Joana Flores8/oct/2012Estudiar la conveccin y sus fenmenos asociados es trascendental no slo por la importancia prctica, sino por su enorme riqueza dinmica.www.geosci.usyd.edu.au

Un constante "juego de intercambio" entre corrientes que suben y bajan pareciera una descripcin sencilla de lo que la palabra conveccin implica, pero transportar calor dentro de un fluido a zonas con temperaturas diferentes tiene su "magia"."La conveccin natural, forzada y mixta, ha sido ampliamente estudiada debido a que est presente y tiene un rol determinante en muchos de los flujos que nos rodean", se lee en la tesis de doctorado de Juan Carlos Cajas Garca, joven fsico quien present su charla: "Anlisis de la produccin de entropa y prdida de simetra para flujos en conveccin natural y mixta" en el Seminario de Estudiantes el pasado 3 de septiembre.El investigador explic que la conveccin puede encontrarse en corrientes atmosfricas y ocenicas, as como en un gran nmero de dispositivos intercambiadores de calor, colectores solares e inclusive en reactores nucleares.El estudio de los sistemas en los que ocurren tales procesos de transferencia de calor no es nada sencillo. Incluso cuando los sistemas particulares a investigar parecen muy simples, la respuesta del fluido puede ser muy compleja.Cajas Garca, consciente del reto que ello implica, asegur que el estudio de estos fenmenos puede ser muy til desde el punto de vista tcnico y tecnolgico. "Desde el lado de la fsica se puede aportar informacin muy valiosa en el campo de la ingeniera para asistir en diseos, para resolver problemas o para identificar fallas. Y por s mismos, son sistemas realmente interesantes desde el punto de vista dinmico y termodinmico", explic.Para su investigacin doctoral, el fsico estudi dos sistemas: una cavidad y un canal vertical, ambos de aspecto grande y fuentes de calor simtricas. En el primer caso se trata de una conveccin natural (movimiento del fluido por variaciones en la densidad), mientras que en el segundo sistema se presenta la conveccin mixta (mezcla la conveccin natural con una forzada, en la que la gravedad fuerza al fluido a moverse).

El grfico de la izquierda es una representacin esquemtica del canal vertical, mientras que el grfico de la derecha representa la cavidad. Imagen: J.C. Cajas.Para esta tarea Cajas utiliz ecuaciones de movimiento, las cuales "son el resultado de fusionar la mecnica clsica con la termodinmica a travs de la hiptesis del medio continuo, permitiendo aplicar los principios fundamentales de conservacin de masa, energa y momentum a elementos infinitesimales de fluido y obtener las relaciones diferenciales que lo gobiernan", explica la tesis del investigador.Los hallazgos de su proyecto doctoral muestran fenmenos como la prdida de simetra, la transferencia de calor, la produccin de entropa (energa que no se aprovecha) y en particular destaca el descubrimiento de un proceso denominado "rodear-engullir", el cual es irreversible y es el principal mecanismo de transferencia de calor y produccin de entropa, el cual se present en el sistema de cavidad con conveccin natural.Este particular fenmeno consiste en confinar porciones de fluido de baja temperatura por fluido de temperatura mayor, es decir, el fluido de mayor temperatura "rodea" al de baja temperatura, mientras que el proceso de "engullir" consiste en el traslado de estas porciones de fluido fro hacia la parte baja de la cavidad, la cual tiene una temperatura ms alta.

En esta imagen puede observarse la evolucin de la temperatura en distintos momentos. Se percibe la ruptura de simetra, as como el proceso "rodear-engullir". Imagen: J.C. Cajas.Sus resultados en el anlisis de la conveccin en diferentes sistemas ya han sido publicados en por lo menos tres artculos en revistas indexadas y ahora el joven investigador busca realizar una estancia posdoctoral en el extranjero para continuar sus estudios en mecnica de fluidos."Nos interesa primordialmente, ms que la aplicacin, el comportamiento del flujo, la respuesta del lquido, conocer ms sobre la fsica del fluido en estas condiciones; y sin embargo, desde este punto de vista damos informacin cuantitativa muy valiosa para el diseo de aplicaciones prcticas", dijo Cajas a Noticias IFUNAM.

Juan Carlos Cajas, luego de su charla en el Seminario de Estudiantes del IFUNAM./Foto: Pedro Zaldvar Snchez.