PRÁCTICA
CALIFICADA N°5
TC y R
PROBLEMA 1: Una barra cilíndrica se coloca en un flujo de aire a 20ºC (1 atm) con una
velocidad de 10 m/s que fluye perpendicularmente a ella. La barra tiene un diámetro de 5 mm y una
temperatura superficial constante de 120ºC. Determine a) el coeficiente promedio de arrastre, b) el
coeficiente de transferencia de calor por convección mediante la relación de Churchill y Bernstein y
c) el coeficiente de transferencia de calor mediante la tabla 7-1.
DATOS:
T∞=20 ° C V =10 m
sD=0.005 m T S=120 ° C
SOLUCIÓN:
Como primer paso en este tipo de ejercicios debemos calcular la temperatura de película, la cual es ka
temperatura a la que obtendremos las propiedades del aire.
Tp=TS+T∞
2=120 ° C +20° C
2=70 °C
Entonces, las propiedades necesarias se han extraído de la tabla A-15.
ν=1.995 ×10−5m2/s k=0.02881 W/m∙ K Pr=0.7177
Posteriormente se calcula el valor del Reynols, que en el caso de los cilindros se calculará de la siguiente
manera:
ℜ=V(D)
ν=10 (0.005)
1.995 ×10−5=2506.2657
Una vez obtenido el valor del
ℜ,
usaremos la gráfica 7-17 para obtener el valor de
CD
.
