Uxue Astobieta
Calcular la ecuación de diseño de transferencia de calor cuando el coeficiente global de
transferencia de calor depende de forma lineal con el incremento de temperatura:
U=a+b(∆T)
Para determinar la velocidad de trasferencia de calor se realiza un balance de energía diferencial
considerando que el coeficiente de trasferencia de calor U es constante, que la carcasa del
intercambiador esta perfectamente aislada y que la conducción axial es despreciable junto con
los cambios de energía potencial y cinética.
De acuerdo con estas suposiciones la velocidad de trasferencia de calor desde el fluido caliente
será igual a la trasferencia hacia el frio:
(1)
(2)
Considerando que los calores específicos de los fluidos no varían con la temperatura se unifica
dicha propiedad con la masa en una sola variable:
(3)
(4)
La velocidad de trasferencia de calor en la sección diferencial también se puede expresar como:
(5)
Conociendo que: ( )
Si se sustituyen las igualdades (3) y (4) en dicha ecuación se obtiene:
( )
( ) (
)
Al sustituir dicha relación en la ecuación (5), considerando que U varía linealmente con la
diferencia de temperaturas T y reordenando :
( )
(
) ( )
( )
( ) (
)
Al realizar la integración desde la entrada hasta la salida del intercambiador se obtiene:
∫ ( )
( )
(
)∫
∫ ( )
( )
(
)
