Transferencia de calor aplicada a la ingeniería / James R. Welty.

CONTENIDO
Capítulo 1 Conceptos básicos de la transferencia de calor 1
1.1 CONDUCCION, 1
1.2 CONVECCION, 11
1.3 RADIACION TERMICA, 14
1.4 MECANISMOS COMBINADOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR, 14
1.5 CONCLUSIONES, 18
Capítulo 2 Las ecuaciones para el análisis de transferencia de calor 21
2.1 LEYES BASICAS DEL ANALISIS DE TRANSFERENCIA DE CALOR, 21
Formulación de mosaico de las leyes básicas, 22
Formulación integral de las leyes básicas, 26
Formulación diferencial de las leyes básicas, 31
2.2 CONCLUSIONES, 38
Capítulo 3 Formulación numérica de las ecuaciones de transferencia de calor 41
3.1 CONSIDERACIONES FUNDAMENTALES DE LA FORMULACION NUMERICA, 41
Representación por diferencia finita de las derivadas, 44
Formulación de ecuación de diferencia usando métodos de diferencias, 45
Formulación de ecuación de diferencia usando el método de balance del calor, 49
3.2 PATRONES DE COMPUTACION PARA PROBLEMAS FORMULADOS NUMERICAMENTE, 52
La técnica de eliminación de Gauss, 54
La técnica de iteración de Gauss-Seidel, 59
3.3 CONSIDERACIONES ADICIONALES INVOLUCRANDO SOLUCIONES NUMERICAS, 65
3.4 CONCLUSIONES, 68
Capítulo 4 Transferencia de calor por conducción 71
4.1 CONDUCCION DE ESTADO ESTABLE, 71
Sistemas unidimensionales sin generación térmica, 72
Conducción unidimensional de calor de estado estable con generación térmica interna, 81
Transferencia de calor desde superficies extendidas, 84
Conducción de calor en estado estable en dos y tres dimensiones, 94
4.2 CONDUCCION DE CALOR EN ESTADO NO ESTABLE, 121
Conducción de calor transitorio en sistemas unidimensionales sin generación térmica, 122
Conducción transitorio bi y tridimensional, 134
Conducción transitorio unidimensional en una pared semi-infinita, 142
Conducción transitorio de calor; análisis numérico y gráfico, 150
4.3 CONCLUSIONES, 179
Capítulo 5 Transferencia de calor por convección 181
5.1 CONCEPTOS FUNDAMENTALES EN LA TRANSFERENCIA POR CONVECCION, 181
Consideraciones de flujo de fluidos, 181
Flujo combinado de fluidos-consideraciones de energía, 212
5.2 CONVECCION NATURAL: CONSIDERACIONES TEORICAS Y EXPERIMENTALES, 247
Convección en fluidos adyacentes a una pared vertical plana sencilla, 247
Convección natural en canales verticales, 252
Convección natural para superficies horizontales, 258
Expresiones simplificadas para la convección natural en el aire, 264
5.3 CONVECCION FORZADA: CONSIDERACIONES TEORICAS Y EMPIRICAS, 266
Convección forzada en el flujo interno, 267
Convección forzada para flujo externo, 277
5.4 TRANSFERENCIA DE CALOR CON UN CAMBIO DE FASE, 288
Transferencia de calor en ebullición, 288
Transferencia de calor con vapores en condensación, 295
5.5 CONCLUSIONES, 304
Capítulo 6 Transferencia de calor por radiación 307
6.1 RADIACION DESDE SUPERFICIES IDEALES (NEGRAS), 309
Intensidad de radiación de un cuerpo negro, 311
Potencia de emisión de un cuerpo negro, 312
Potencia de emisión espectral hemisférica de superficies negras, 312
Distribución espectral de la potencia de emisión de un cuerpo negro; ley de Planck, 314
Intensidad total y potencia de emisión de un cuerpo negro, 316
Potencia de emisión del cuerpo negro dentro de una banda de longitud de onda, 317
6.2 RADIACION DESDE SUPERFICIES NO NEGRAS, 319
Emisividad, 319
Absortividad, 324
Reflectividad, 330
6.3 PROPIEDADES RADIACTIVAS PARA LAS SUPERFICIES REALES, 331
Variación direccional de la emisión radiante, 331
Variación en la longitud de onda de la emisión superficial, 334
Variación en la emisión con la temperatura superficial, 335
Efectos de la rugosidad superficial, 335
Los efectos de las impurezas superficiales, 336
Comportamiento de las superficies reales en general, 337
6.4 INTERCAMBIO DE ENERGIA RADIANTE ENTRE SUPERFICIES NEGRAS ISOTERMICAS, 337
Intercambio radiante entre elementos de área de extensión diferencial, 337
Intercambio radiante entre elementos de área de extensión finita, 342
Algebra del factor de vista, 345
Reciprocidad especial, 354
Determinación del factor de vista para superficies elongadas: el método de hilos cruzados de Hottel, 357
Radiación entre superficies negras; analogía de la red eléctrica, 359
Radiación entre superficies negras con superficies en presencia de superficies rerradiantes no conductoras, 360
6.5 INTERCAMBIO DE ENERGIA RADIANTE ENTRE SUPERFICIES GRISES ISOTERMICAS, 362
Radiosidad e irradiación, 362
Intercambio radiante entre superficies grises infinitas, paralelas, isotermas, 364
Intercambio radiante entre superficies grises isotérmicas paralelas, finitas, 366
Intercambio radiante entre'superficies grises isotérmicas: el enfoque de la analogía eléctrica, 366
Intercambio de energía radiante entre superficies grises: solución numérica, 374
6.6 INTERCAMBIO DE ENERGIA RADIANTE EN PRESENCIA DE GASES ABSORBENTES Y RERRADIANTES, 383
Absorción monocromática y transmisión a través de una capa de gas, 386
Aproximaciones de gas gris para H20 y CO2, 387
Intercambio radiante entre gases absorbentes y una superficie negra, 389
6.7 EL COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACION, 392
6.8 CONCLUSIONES, 393
Capítulo 7 Equipo para la transferencia de calor 395
7.1 CLASIFICACION DEL INTERCAMBIADOR DE CALOR, 396
7.2 ANALISIS DEL INTERCAMBIADOR DE CALOR DE UN SOLO PASO, 399
Análisis del intercambiador de calor de un solo paso de doble tubo en flujo cruzado, 401
7.3 ANALISIS DEL INTERCAMBIADOR DE CALOR DE CORAZA Y TUBO Y DE FLUJO CRUZADO, 407
7.4 METODO DE NUMERO DE UNIDADES DE TRANSFERENCIA (NUT) PARA EL DISENO Y ANALISIS DE UN INTERCAMBIADOR DE CALOR, 413
Efectividad del intercambiador de calor, 414
7.5 CONSIDERACIONES ADICIONALES EN EL ANALISIS Y DISENO DE INTERCAMBIADORES DE CALOR, 423
Ensuciamiento de un intercambiador de calor, 423
CONCLUSIONES, 425
Apéndice A Propiedades de los materiales 427
A-1 PROPIEDADES FISICAS DE LOS SOLIDOS, 427
A-2 PROPIEDADES FISICAS DE LOS LIQUIDOS, 429
A-3 PROPIEDADES FISICAS DE LOS GASES, 438
Apéndice B Gráficas para la solución de problemas de conducción transitoria 448
Apéndice e La función error 461
Apéndice D Emisividades totales normales de varias superficies 462
Apéndice E Funciones de radiación de Planck 466
Apéndice F Tubos estándar y calibres de tubos 468
F-1 TAMANOS ESTANDAR DE TUBOS, 468
F-2 CALIBRES ESTANDAR DE LA TUBERIA, 471
Problemas 473
Indice 539