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Diseño y construcción de un banco de pruebas para determinar el coeficiente de transferencia de calor por convección forzada, a través del método gráfico de Wilson

Resumen

El objetivo final del presente trabajo de grado, es diseñar y construir un dispositivo experimental para el laboratorio de transferencia de calor, donde los estudiantes de ingeniería mecánica puedan reforzar sus conocimientos de convección forzada, y a través de la elaboración de una práctica calculen el coeficiente de convección. El coeficiente de transferencia de calor por convección será obtenido por medio del método gráfico de Wilson, el cual, representa una técnica sencilla y de fácil explicación para calcular dicho coeficiente. El banco de pruebas que se desea instalar en el laboratorio de transferencia de calor, consta de una bomba que hará circular agua a través de un tubo de cobre que se encuentra sometido a vapor en un recipiente de acrílico; el vapor es generado por una resistencia eléctrica. El calor que absorbe el fluido al pasar por el tubo es disipado por un radiador y su respectivo ventilador, y por el tanque de almacenamiento de la bomba. La práctica consiste en hacer variar el caudal que envía la bomba, por medio de un rotámetro, y tomar las lecturas de las temperaturas a la entrada y a la salida del tubo, y la temperatura del vapor a través de unas Pt100 que registran su valor en un indicador de temperaturas. En el desarrollo de la práctica experimental se presentaron algunos inconvenientes para la obtención de un valor confiable del coeficiente de transferencia de calor. Por tal razón se presentó una alternativa que diera solución a este problema.