1 Examen Verano 2006

1 Examen Verano 2006

w= 500lt/h

q2

ho = 5

To = 20C

q1 q2

q3

140C

500 lt/h

Datos para el serpentn

Tanque 1L = 3m = 9.84 ft

L = 3m = 9.84 ft

KCu = 216 btu/h ft F

d0 = 2m = 6.56 ft

d0 = 2.125 = 0.177ft

di = 1.959 = 0.1632 ft

hv = 1500 btu/h

Tv = 140C = 284FBalance de energa para el tanque uno q1 q2 q3 = V * * CP * dT / DFrmulas1. q1 = A01 * U01 * (TV Ti)

2. A01 = * di * L

3. U01 = 1 / (d0/hi * di) + (do*lndo/di / 2*k) + (1/h0)

- Calculo de A01A01 = * 0.1682 * 9.84 A01 = 5.04 ft2 - Calculo de U01U0 = 1 / (0.177/1500 * 0.1632) + (0.177*ln0.177/0.1632 / 2*216) + (1/100)U0 = 92.97 btu / h ft2 F- Calculo de q1q1 = 5.04 * 92.97 * (284 - Ti ) q1 = 133073.54 468.57 Ti- Frmulas

1. q2 = A02 * U02 * (Ti 68) 2. A02 = * r2 3. U02 = 1 / (1/hi +1/h0)- Calculo de A02 A02 = * 3.282 A02 = 33.79 ft2 - Calculo de U02 U02 = 1 / (1/100 + 1/5) U02 = 4.76 btu / h ft2 F - Calculo de q2 q2 = 33.79 * 4.76 * (Ti - 68 ) q2 = 160.84 Ti 10937.15Frmulas

1. q3 = A03 * U0 * (Ti 68) 2. A03 = * di * h 3. U03 = 1 / (1/hi +1/h0)

- Calculo de A03 A023= * 6.56 * h A03 = 20.60 dh/d - Calculo de U03 U03 = 1 / (1/100 + 1/5) U03 = 4.76 btu / h ft2 F - Calculo de q3 = 20.60 dh/d * 4.76 * (Ti - 68 ) = 98.06 dh/d (Ti - 68 )Hacer el reemplazo en el balance de energa poniendo el rea con el altura en funcin de tiempo y as obtenemos la primera ecuacin. La acumulacin se debe colocar en funcin de altura y esta a su vez en funcin de tiempo para formar la ecuacin diferencial, cual tiene una solucin ser usada en la segunda ecuacin.

Tanque 2

L = 3m = 9.84 ft

d0 = 2m = 6.56 ft

Balance de energa para el tanque dos q1 q2 + q3 = V * * CP * dT / d - Clculo de q1 y q2 q1 = q2 q1 q2 = w * CP (Ti 140)

- Calculo de A03 A023= * 6.56 * 9.84 A03 = 202.79 ft2 - Calculo de U03 U03 = 1 / (1/1500+ 1/100) U03 = 93.75 btu / h ft2 F- Calculo de q3=202.79 * 493.75 * (284 - Ti )= 5399283.75 - 19011.56 TiReemplazando en el balance y formando la ecuacin dos la parte de acumulacin ser constante ya que el volumen de agua no es variable, se deber reemplazar la primera solucin en la ecuacin dos y as determinar la temperatura de salida del tanque uno que ser la misma que la temperatura de entrada en el tanque dos.

2

1

H2O

hi= 100

q3

20C

hi = 100

q1

B