5) camejo robles luis alberto
31
EFECTO DE CORRIENTES DE AIRE EN EL ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO EN OLLAS DE BARRO Operaciones Unitarias II Camejo Robles Luis Alberto Hermosillo, Sonora a 6 de Septiembre de 2012
-
Upload
marconuneze -
Category
Documents
-
view
266 -
download
2
description
evaporacion de agua desde ollas de barro
Transcript of 5) camejo robles luis alberto
EFECTO DE CORRIENTES DE AIRE
EN EL ENFRIAMIENTO
EVAPORATIVO EN OLLAS DE BARRO
Operaciones Unitarias II
Camejo Robles Luis Alberto
Hermosillo, Sonora a 6 de Septiembre de 2012
EFECTO DE CORRIENTES DE AIRE EN EL
ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO EN OLLAS DE BARRO
Autor: Prof. J.A. Olorunmaiye
Departamento de Ingeniería Mecánica
Universidad de Ilorin
Ilorin, Nigeria
Revista: J. Sci. Engrg. & Tech
Vol. 3 Núm. 2
Paginas: 460 – 470
Aceptado en Enero 9 de 1995
Publicado en Octubre de 1996
INDICE
Resumen
Introducción
Procedimiento Experimental
Resultados
Discusión de Resultados
Conclusión
RESUMEN
RESUMEN
Una olla de barro llena de agua fue expuestas a corrientes
de aire de 8.9 km/h y 15.7 km/h, a diferentes tiempos.
La temperatura del agua, la temperatura de bulbo
húmedo y humedad relativa del aire del cuarto y la
masa del agua que quedaba en la olla de barro fueron
medidas cada cierto tiempo. Se obtuvieron descensos
de la temperatura de bulbo húmedo del agua de hasta
106% y velocidades de enfriamiento de hasta 146 W
por metro cuadrado de superficie en las ollas de barro.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
La única forma de enfriamiento de agua que es
utilizada usualmente en comunidades rurales, es el
enfriamiento evaporativo en ollas de barro llenadas
con agua.
En su investigación experimental de enfriamiento de
agua con ollas de barro con aire
quieto, Olorunmaiye reporto descensos de la
temperatura de agua por debajo de la temperatura
de bulbo seco del aire del cuarto por hasta un 72%
y velocidades de enfriamiento de agua de hasta 18
W por área superficial de las ollas, en Ilorin en el
mes de Diciembre.
PROCEDIMIENTO
EXPERIMENTAL
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
MATERIALES Una olla de barro de masa 3.062 Kg, una capacidad de 4.686
litros y un área superficial exterior de aproximadamente 0.165 m2 .
Un ventilador eléctrico de escritorio JKDK A.C. tipo E40DK teniendo un diámetro de ventilador de 40 cm.
Un recipiente de plástico colocado debajo de la olla.
Un plato de plástico.
Una balanza analítica
Una sonda de termopar de mano tipo K, con 30cm de longitud y 6.5 mm de diámetro, con una funda de acero inoxidable
Un termómetro con lector modelo 873F
Un termómetro de inmersión total de mercurio en vidrio
Un higrómetro
Un estroboscopio tipo 1214B DAWE.
Un Anemómetro
En un primer experimento la olla fue llenada casi al
máximo con agua. La olla fue expuesta a corrientes
de aire del ventilador con una velocidad de aspa de
900 rpm a una distancia de 1.5 m de la jarra. La
velocidad de aire a esta distancia del abanico fue
reportada a 8.9 ± 1.9km/h. La olla, el recipiente de
plástico, el plato de plástico y el agua contenida en
ellos fue pesada cada dos horas de las 8:00 a.m. a
8:00 p.m. de Diciembre 14 a Diciembre 17 de 1993
La temperatura del aire y la humedad relativa, latemperatura del agua cerca de la cima de laolla, en medio y al fondo fueron también medidascada dos horas. Cerca de las 4:00 p.m. del cuartodía, el agua se había secado en la olla y lasmediciones pararon.
En un segundo experimento , la olla fue expuesta acorrientes de aire por 12 horas en Enero 12, 1994.En este caso, las aspas rotaron a 1300 rpmtambién a una distancia de 1.5 m de laolla, resultando una velocidad de aire de 15.7 ±1.9Km/h. Para este experimento, las medicionesmencionadas anteriormente fueron tomadas cadahora.
PROBLEMAS
Debido a fallas repentinas de suministro de energía
eléctrica el ventilador estuvo sin operar en
repetidas ocasiones para los dos experimentos.
En el primer experimento no funcionó por 18 horas
desde la catorceava hora, por 28 minutos en la
59va hora y por 5 minutos en la 76va hora.
En el segundo experimento estuvo apagado por 8
minutos en la 6ta hora y por 9 minutos en la 7ma
hora.
RESULTADOS
RESULTADOS
Los resultados obtenidos en la olla expuesta a
corriente de aire de 8.9 km/h se muestran en la
tabla 1. Los valores del descenso de temperatura
de agua (Tw) debajo de la temperatura de bulbo
seco del aire del cuarto (Trm) divido por los
correspondientes valores de descenso de
temperatura de bulbo húmedo del aire del cuarto
(Twb), son mostrados en la ultima columna de la
tabla 1. (Trm – Tw)/(Trm – Twb) fue el parametro
utilizado en la ultima columna de la tabla.
Es necesario resaltar que el uso del parámetro (Trm
– Tw)/(Trm – Twb) nos permite comparar el efecto deenfriamiento en la olla en diferentes días, endiferentes estaciones y en distintas locacionesteniendo diferentes distribuciones de humedadrelativa y aire del ambiente.
La figura 2 muestra la gráfica de este parámetrocontra la hora del día del primer día de los casosdonde la olla fue expuesta a las corrientes deviento de 8.9 km/h y 15.7 km/h. También semuestra, para propósito de comparación, elresultado para el caso cuando la olla esta en airequieto, que se obtuvo en el anterior trabajo.
La figura 3 muestra las variaciones de la temperatura
de bulbo húmedo y seco del cuarto y la
temperatura del agua en la olla por hora del día
para el caso donde la olla fue expuesta a corrientes
de aire de 15.7 km/h. La reducción de masa de
agua en la olla y el recipiente de plástico por hora
del día para el primer día se muestran en la figura 4
para las corrientes de aire de 8.9 km/h y 15.7 km/h.
También se muestra el resultado para el caso
donde la olla esta en aire quieto.
La velocidad de enfriamiento evaporativo durante unperiodo de 2 horas, para el agua dejada en la ollafue calculada usando la siguiente formula:
(1)
El promedio de la velocidad de enfriamiento en W/m2
durante un periodo de dos horas, para el agua quequedó en la olla fue calculado con la siguienteformula:
(2)
Las velocidades de enfriamiento Q1 y Q2 calculadaspara los dos casos es expuesta a corrientes de airese muestran en la tabla 2.
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Se puede ver que los descensos de temperatura del
agua fueron mayores el primer día y alcanzaron su
punto máximo después de 8 horas, 6 horas y 4
horas para el caso con aire quieto y para los casos
donde hubo corrientes de aire. El descenso de
temperatura normalizada de agua se encontraba
alrededor de 1 hasta que sus valores alcanzaron el
máximo para los casos donde la olla fue expuesta
a corrientes de aire.
La reducción de masa de agua con el tiempo debido
a la evaporación es aproximadamente lineal. La
velocidad de enfriamiento incrementó con la
velocidad de aire como era de esperarse. La
velocidad de evaporación para los casos donde la
olla fue expuesta a corrientes de aire fue de un
orden de magnitud mayor que cuando el aire se
encontraba quieto como en el anterior trabajo.
CONCLUSIÓN
CONCLUSIÓN
El efecto de las corrientes de aire en ollas de barro
es el incrementar la velocidad de evaporación en la
superficie y por lo tanto mejorar la velocidad de
enfriamiento en el agua de las ollas. Si la olla se
mantiene en el exterior a la sombra en un día de
mucho viendo, la temperatura del agua puede
aproximadamente alcanzar la temperatura de bulbo
húmedo de cuatro a seis horas.
Prof. J.A. Olorunmaiye
ILORIN, NIGERIA
¡GRACIAS POR SU ATENCION!
![· tablecimientos Robles: Casa Robles (C/ Álvarez Quintero, 58 / 954213150); Robles Laredo (C/ Sierpes, 90 (esq. Plaza San Francisco] 954293232); Robles Placentines (C/ Placentines,](https://static.fdocuments.net/doc/165x107/5fa721a67176845ed43b8340/tablecimientos-robles-casa-robles-c-lvarez-quintero-58-954213150-robles.jpg)
