M00004 TRANSFERENCIA DE CALOR
(3-0-8. Requisito: Haber aprobado
M00003. 8 IMA, 7 IME).
Equivalencia:Tf95874 .
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SISTEMA ITESM
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OBJETIVO GENERAL DE LA MATERIA
Conocer los fundamentos de la transferencia de calor: conducción
, convección y radiación.
Aplicar esos conceptos fundamentales en el análisis y en
el diseño de sistemas térmicos.
OBJETIVOS GENERALES POR TEMA
Conocer los fundamentos de la Transferencia de Calor.
TEMAS Y SUBTEMAS DEL CURSO
1 Modos de transferencia de calor.
2 Conducción unidimensional en estado estable.
3 Conducción bidimensional en estado estable.
4 Conducción de calor en estado transitorio.
5 Principios de convección forzada.
6 Intercambiadores de calor.
OBJETIVOS ESPECIFICOS DE APRENDIZAJE
1 Modos de transferencia de calor.
1.1 Establecer cuáles son las ecuaciones de mecanismo para
la transferencia de calor por conducción, por convección
y por radiación.
1.2 Identificar en un sistema dado cuáles son los modos
por los cuales se lleva a cabo la transferencia de calor.
2 Conducción unidimensional en estado estable.
2.1 Determinar el perfil de temperatura y la transferencia de
calor en una pared.
2.2 Determinar el perfil de temperatura y la transferencia de
calor en una pared compuesta.
2.3 Determinar el perfil de temperatura y la transferencia de
calor en un tubo desnudo y en uno aislado.
2.4 Determinar el radio crítico de aislamiento en un tubo,
así como su aplicación.
2.5 Determinar el perfil de temperatura y la transferencia de
calor en una placa o en un cilindro con generación de calor.
2.6 Calcular la transferencia de calor en aletas de enfriamiento
o superficies extendidas de sección transversal constante.
2.7 Definir la eficiencia de una superficie extendida y usar este
concepto para el análisis de aletas circulares y otras
geometrías.
2.8 Calcular el perfil de temperatura y la transferencia de calor
en diferentes sistemas haciendo uso de principios básicos.
3 Conducción bimestral en estado estable.
3.1 Aplicar el método de separación de variables
para determinar el perfil de temperatura en sistemas bidimensionales.
3.2 Determinar las diferentes temperaturas y flujos de calor mediante
diferencias finitas en un sistema bidimensional.
3.3 Usar el método de relajación para la solución
de las ecuaciones en diferencias.
3.4 Resolver un problema de transferencia de calor bidimensional
en estado estable mediante un análisis gráfico.
4 Conducción de calor en estado transitorio.
4.1 Calcular la variación de la temperatura con respecto
al tiempo en un sistema de capacidad térmica concentrada.
4.2 Definir en Número de Biot y establecer las limitaciones
del análisis de parámetros concentrados.
4.3 Determinar la distribución de temperatura como función
del tiempo y el flujo de calor en un sólido semi-infinito.
4.4 Determinar la distribución de temperatura como función de la distancia y el tiempo en una placa, en un cilindro, y en un paralelepípedo,
haciendo uso de las gráficas de Heisler.
5 Principios de convección forzada.
5.1 Usar diferentes correlacionadas empíricas y prácticas para calcular el coeficiente de transferencia de calor en varios sistemas con
convección forzada y libre.
6 Intercambiadores de calor.
6.1 Reconocer los diferentes arreglos geométricos de intercambiadores
de calor.
6.2 Calcular un intercambiador de calor para una necesidad dada.
LIBRO (S) DE TEXTO
J.A. Manrique.,
Transferencia de calor.
Harper & Row Latinoamericana.
2a. Edición, 1981.
Apoyos Tecnológicos para el curso