Dipositivas Eduvijis
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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA ALONSO GAMERO
CORO – ESTADO FALCÓN
Santa Ana de Coro, Febrero de 2009
Autores: Eduvijis DoranteC.I.: 14.655.585
Tutor: Ing. Mariela SánchezC.I.: 11.478.347
CONSTRUCCIÓN DE UN EQUIPO EXPERIMENTAL PARA LA DETERMINACIÓN
DE LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DE MATERIALES SÓLIDOS
Caso: Laboratorio de Procesos Químicos del Instituto Universitario de Tecnología Alonso Gamero (I.U.T.A.G.)
VALIDACIÓN DEL PROTOTIPO
ESQUEMA DE LA EXPOSICIÓN
EL PROBLEMA
MARCO TEÓRICO
MARCO METODOLÓGICO
CONSTRUCCIÓN E INSTALACIÓN DEL PROTOTIPO
Planteamiento del Problema
Objetivos de la Investigación
Justificación de la Investigación
Alcances
Antecedentes de la Investigación
Bases Teóricas
Modalidad y Nivel de Investigación
Diseño del Prototipo
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Transferencia de Calor
Transferencia de Calor
MecánicaMecánica
Instrumentación Instrumentación
QuímicaQuímica
Banco de Prueba de Intercambiador de Calor de Doble Tubo
Intercambiador de Tubo y Coraza y Banco de Prueba de Tubería Desnudas y Cubiertas con material aislante
Déficit en esta área en particular, aun cuando dentro de las instalaciones del IUTAG se cuenta con dichos equipos
Necesidad de construir un equipo para el laboratorio de procesos químicos que se
adapte al tema de transferencia de calor; y aunado a que dicho aparatos pueda dar
cumplimiento a otros objetivos que hasta los momentos no se obtiene con los
equipos existentes en la institución y de esta forma tener mayor diversidad de
aparatos.
Se desea construir un prototipo didáctico que permita determinar la conductividad térmica de
diferentes materiales sólidos de alta resistencia y baja conductividad térmica como lo es: Madera
(Roble), Madera de Pino y concreto de alta resistencia y baja conductividad térmica.
OBJETIVO GENERAL
Construir un equipo experimental para la determinación de la conductividad térmica de materiales sólidos para el Laboratorio de Procesos Químicos del Instituto Universitario de Tecnología “Alonso Gamero” (I.U.T.A.G.).
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Seleccionar el equipo en función de los materiales y posibilidad de traslado del mismo.
Especificar cada unas de las partes que conforman el equipo empleando para ello las normas ASTM C177-2004, ASTM C518-2004 y las Iram 11.559-1991.
Construir el equipo según las especificaciones obtenidas anteriormente.
Validar el equipo de conductividad térmica con materiales sólidos como lo es: Madera de Roble, Madera Pino y Concreto de fácil adquisición en el mercado cuya conductividad térmica sea conocida teóricamente, haciendo uso de la ley de Fourier y la ley de Ohm.
Cubriría la necesidad que existe en el laboratorio de procesos
químicos dándose la apertura que en la unidad curricular de
Operaciones Unitaria I, se puede llevar acabo la experiencia
práctica de transferencia de calor, quedando este equipo bajo la
coordinación absoluta del Departamento Académico de Química.
Podría ser utilizado por cualquier empresa e institución que
requiera de este equipo para realizar estudios de conductividad
térmica; pudiendo convertirse en un principio de apoyo que
ofrezca la institución y a la comunidad externa
La construcción de este equipo esta bajo las normativas ASTM C177-2004,
y las Iram 11.559-1991; estará a la disposición de todos los estudiantes de
Química y las otras carreras como Mecánica e Instrumentación Industrial y
de la comunidad Iutagista para así comprender el funcionamiento y afianzar
los conocimientos adquiridos en las aulas de clases.
Flores (2006): “Banco de Pruebas de Conductividad Térmica de
Materiales Aplicados en Edificaciones para la División de Ciencia e
Ingeniería, Universidad de Quintana Roo”
Martina y Colaboradores (2003) “Fabricación de un Equipo de Placa Caliente
para Determinación de la Conductividad Térmica Materiales. Uso Investigación
y Docencia – Facultad de Ingeniería- UNNE Argentina”
Pérez y Colaboradores (2002): “Desarrollo de un Prototipo para la
Caracterización Térmica de los Materiales de Construcción Regionales ”
Transferencia de la energía
Termodinámica.
Conductividad térmica.
Elaboración o diseños de modelos para la transferencia de calor
Proyecto Especial
Los trabajos de desarrollo de software, materiales de apoyo educativo, de desarrollo tecnológico tales como: prototipos, elaboración de modelos y productos tecnológicos en general. En todo caso, por muy novedoso que sea el enfoque utilizado, el trabajo debe incluir la fundamentación teórica y la descripción de la metodología empleada. Se entiende por investigación tecnológica, la constituida por un ámbito de producción de conocimiento tecnológico validado, que incluye tanto el producto cognitivos, teorías, tecnologías maquinarias, patentes y actividades que incluyen la validación de productos y conocimientos. Por innovación tecnológica se designa la incorporación del conocimiento científico y tecnológico, propio o ajeno, con el objeto de crear o modificar un proceso productivo, un artefacto, una máquina, para cumplir un fin valioso para una sociedad (p.6).
I.U.T.A.G (2004)
Fases de la Investigación
1: Placas calientes de 1: Placas calientes de aluminio aluminio 2: Calentador principal 2: Calentador principal
3: Muestras 3: Muestras 4: Placas frías de aluminio 4: Placas frías de aluminio 5: Aislante 5: Aislante 6: Disipador de calor6: Disipador de calor7: Termopares para medir 7: Termopares para medir temperatura de la temperatura de la superficie del equipo superficie del equipo 8: La zona de guarda8: La zona de guarda9: Ventiladores 9: Ventiladores 10: Panel de control 10: Panel de control (incluye indicadores de (incluye indicadores de voltaje, amperímetro y voltaje, amperímetro y switches de encendido y switches de encendido y apagado)apagado)
DIAGRAMA DEL EQUIPO EXPERIMENTAL CONSTRUIDO; PARA DIAGRAMA DEL EQUIPO EXPERIMENTAL CONSTRUIDO; PARA LA DETERMINACIÓN DE LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DE LA DETERMINACIÓN DE LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DE
DIFERENTES MATERIALES SÓLIDOSDIFERENTES MATERIALES SÓLIDOS
Voltaje
Volt
Amperaje
AmppotenciaWattsv
Pino Roble Concreto
Conductividad
ExperimentalWatts/m°K
Tpromedio
°K
Conductividad ExperimentalWatts/m°K
Tpromedio
°K
Conductividad
Experimental Watts/m°K
Tpromedi
o °K
4.5 0.25 1.125 1.22 303 0.61 305 1.21 304
7.5 0.4 3.75 1.63 307 0.82 308 1.07 308
9 0.5 5.4 1.22 308 0.82 311 4.83 311
12 0.6 9.6 0.56 311 2.61 314 1.93 315
15 0.8 15 0.65 317 2.17 316 1.43 321
24 1.4 33.6 1.66 320 4.06 320 3.61 324
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA EXPERIMENTAL PARA CADA UNO DE CONDUCTIVIDAD TÉRMICA EXPERIMENTAL PARA CADA UNO DE LOS MATERIALES ESTUDIADOS A LOS DIFERENTES VOLTAJESLOS MATERIALES ESTUDIADOS A LOS DIFERENTES VOLTAJES
Dorante.2008
COMPORTAMIENTO DE LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DEL PINO A COMPORTAMIENTO DE LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DEL PINO A DIFERENTES CORRIDASDIFERENTES CORRIDAS
Dorante.2008
COMPORTAMIENTO DE LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DEL ROBLE COMPORTAMIENTO DE LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DEL ROBLE A DIFERENTES CORRIDASA DIFERENTES CORRIDAS
Dorante.2008
Dorante.2008
COMPORTAMIENTO DE LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DEL CONCRETO COMPORTAMIENTO DE LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DEL CONCRETO A DIFERENTES CORRIDASA DIFERENTES CORRIDAS
Si se puede imaginar, lo puedes lograr .
Albert EinstenEl éxito esta compuesto por
un cinco por ciento de inspiración y un noventa y cinco por ciento de sudor.
Ralph Waldo Emerson
Muchas Gracias Coro; Febrero 2009