Aceite de Motor PDF Corregido

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  1.   Se calienta aceite de motor haciéndolo fluir por un tubo circular de diámetro D= 5 5 mm y longitud L =2 9  m, cuya superficie se mantiene a 1 42  °C. a)   Si el flujo másico y la temperatura de entrada del aceite son 0,5 kg/s y 2 0  °C, ¿Cuál es la temperatura de salida T m,0 ? ¿Cuál es la transferencia total de calor q para el tubo? b)   Para flujos másicos en el rango 0,5 ≤ ṁ   ≤ 2 kg/s, calcule y grafique las variaciones de T m,0 y calor q con el flujo masico ṁ . ¿ Para qué flujos se maximizan q y T m,0 ? Explique sus resultados. Datos:            Apartado a) ̇                 Para el tubo Se asumió una    , basado en la teoría de que una temperatura superficial constante, lo cual genera una caída de temperatura insignificante a través de la pared del tubo y por ende a la salida del mismo. Ts =142°C q         ≤    ̇≤            Por lo tanto,                    Una vez obtenida dicha temperatura, fue utilizada para interpolar los valores de las propiedades y magnitudes a utilizar, así como también realizar los respectivos cálculos necesarios. (Apéndice A.5, Incropera). T (°K)    ⁄  Cp  ⁄  µ        ⁄  K     ⁄  Pr 340 859,9 2,076 5,31 139 743 349 854,5 2,1138 3,735 138,1 570,7 350 853,9 2,118 3,56 138 546 Una vez realizado lo antes mencionado La temperatura de salida del aceite (   ) podrá determinarse a partir de,          ̇̅  Para obtener el valor de h, mediante la formula ̅    Es necesario calcular el número de Reynolds,     ̇                Para poder calcular el número de Nusselt se debe hacer mediante la siguiente expresión     *  +       *+    Entonces, ̅⁄  ⁄       (⁄  ⁄  ⁄)        ̇       ⁄ ⁄      El valor de T m,o se ha sobreestimado en la evaluación de las propiedades . Las propiedades deben estar reevaluados a               y los cálculos deben ser repetidos nuevamente, a dicha temperatura, cuyo valor en °K = 300,65 La iteración debe continuar hasta lograr una convergencia satisfactoria entre los valores calculados y los supuestos de T m,o . Nuevamente se volvió a interpolar a la temperatura determinada, para proceder a realizar los cálculos respectivos. T (°C)    ⁄  Cp  ⁄  µ        ⁄  K     ⁄  Pr 300 884,4 1,909 48,6 145 6400 300,65 878,272 1,948 47,0855 145 6205 310 877,9 1,951 25,3 145 3400                *+     ̅  ⁄  ⁄     (⁄  ⁄  ⁄)        ⁄ ⁄   Se utiliza la temperatura obtenida, para realizar una última interpolación a la temperatura de,             T (°C)    ⁄  Cp  ⁄  µ        ⁄  K     ⁄  Pr 300 884,4 1,909 48,6 145 6400   301,38 883,5 1,9148 45,385 145 5986 310 877,9 1,951 25,3 145 3400            
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