Distribución adimensional de la temperatura en tubos durante la conducción transitoria bajo condiciones convectivas

Abstract

Esta investigación propone seis soluciones analíticas para estimar el intercambio de energía por conducción transitoria en tuberías con condiciones de convección. Los modelos desarrollados fueron ajustados para un intervalo R1/RE desde 0,2 a 0,8 y números adimensionales de Fourier (Fo) y Biot (Bi), desde 0,05 a 50 y 0,005 a 50, respectivamente. En cada caso fueron computadas 352 distribuciones de temperaturas mediante el método aproximado de Heisler (MH) y los modelos exactos, con diferentes combinaciones de R1/RE ; Bi ; Fo. Para la comparación entre las soluciones analíticas y el MH fueron realizadas 2 112 pruebas, revelándose que el MH correlaciona con el método analítico con una desviación media de ±10% para el 70,4 % y de ±20 % para el 90,1 % de las combinaciones R1/RE ; Bi ; Fo examinadas. El mejor ajuste se encuentra para el Caso 5, con una desviación media de ±10 % para el 80,3 % y ±20 % para el 91,8 % de los datos utilizados, mientras el peor ajuste se detecta en el Caso 2 con una desviación media de ±10 % y ±20 % para el 66,7 % y 87,4 % de los datos, respectivamente.

Keywords

• conducción transitoria
• funciones de bessel
• temperatura adimensional