Manual para la realización de prácticas de laboratorio - Área de Energía - Ing. Mecánica

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Contenido

• AGRADECIMIENTOSp. 14
• INTRODUCCIÓNp. 16
• Objetivos de las practicas de laboratorio16
• Elaboración de informe17
• LABORATORIO DE TERMODINÁMICAp. 22
• 1.1 Práctica Nº1: Calor de Fusión del Hielo21
• 1.1.1 Marco teóricop. 24
• 1.1.2 Objetivosp. 27
• 1.1.3 Equipos e insumosp. 27
• 1.1.4 Procedimientop. 27
• 1.1.5 Informep. 35
• 1.1.6 Preguntasp. 30
• Ebulloscópico de Solucionesp. 32
• 1.2.1 Marco teóricop. 24
• 1.2.2 Objetivop. 33
• 1.2.3 Equipos e insumosp. 27
• 1.2.4 Procedimientop. 27
• 1.2.5 Informep. 35
• y Diagramas de Cambio de Fase36
• 1.3.1 Marco teóricop. 24
• 1.3.2 Objetivosp. 27
• 1.3.3 Equipos e insumosp. 27
• 1.3.4 Procedimiento para software mini-refprop38
• 1.3.5 Informep. 35
• 1.4 Práctica N° 4: Presión, Volumen y Temperaturap. 50
• 1.4.1 Marco teorico49
• 1.4.2 Objetivosp. 27
• 1.4.3 Equipos e insumosp. 27
• 1.4.4 Procedimientop. 27
• 1.4.5 Informep. 35
• 1.5 Práctica Nº5: Aplicación del Software EES y Trabajo de Frontera58
• 1.5.1 Marco Teóricop. 24
• 1.5.2 Objetivosp. 27
• 1.5.3 Equipos E Insumosp. 27
• 1.5.4 Procedimientop. 27
• 1.5.5 Informep. 35
• 1.6 Práctica Nº6: Capacidad Calorífica de Sólidos66
• 1.6.1 Marco teóricop. 24
• 1.6.2 Objetivosp. 27
• 1.6.3 Equipos e insumosp. 27
• 1.6.4 Procedimientop. 27
• 1.6.5 Informep. 35
• en Estado Estable71
• 1.7.1 Marco teóricop. 24
• 1.7.2 Objetivosp. 27
• 1.7.3 Equipos e insumosp. 27
• 1.7.4 Procedimientop. 27
• 1.7.5 Informep. 35
• 1.8 Práctica Nº8: Ciclo de Refrigeración Real76
• 1.8.1 Marco teóricop. 24
• 1.8.2 Objetivosp. 27
• 1.8.3 Equipos e insumosp. 27
• 1.8.4 Procedimientop. 27
• 1.8.5 Informep. 35
• 1.9 Set Nº 9: Energy Analyses of Solar Photovoltaic modulep. 83
• 1.9.1 Theoryp. 83
• 1.9.2 Objectp. 84
• 1.9.3 Equipment and suppliesp. 85
• 1.9.4 Methodologyp. 86
• 1.9.5 Experimental processp. 86
• 1.9.6. Final reportp. 86
• LABORATORIOS DE MAQUINAS TÉRMICASp. 6
• 2.1 Práctica Nº1: Procesos isotrópicos en la ingenieríap. 8
• 2.1.1 Marco teóricop. 24
• 2.1.2 Objetivosp. 27
• 2.1.3 Equipos e insumosp. 27
• 2.1.4 Procedimientop. 27
• 2.1.5 Informep. 35
• 2.2 Set Nº2: Exergy Analyses – Solar Photovoltaic modulep. 15
• 2.2.1 Theoryp. 83
• 2.2.2 Objectp. 84
• 2.2.3 Equipment and suppliesp. 85
• 2.2.4 Methodologyp. 86
• 2.2.5 Final reportp. 86
• 2.3 Práctica Nº3: Ciclo de combustión internap. 21
• 2.3.1 Marco teóricop. 24
• 2.3.2 Objetivosp. 27
• 2.3.3 Equipos e insumosp. 27
• 2.3.4 Procedimientop. 27
• 2.3.5 Informep. 35
• 2.4 Práctica Nº4: Ciclos de potencia de gasp. 30
• 2.4.1 Marco teóricop. 24
• 2.4.2 Objetivosp. 27
• 2.4.3 Equipos e insumosp. 27
• 2.4.4 Procedimientop. 27
• 2.4.5 Informep. 35
• 2.5 Práctica Nº5: Ciclo Rankine idealp. 38
• 2.5.1 Marco teóricop. 24
• 2.5.2 Objetivosp. 27
• 2.5.3 Equipos e insumosp. 27
• 2.5.4 Procedimientop. 27
• 2.5.5 Informep. 35
• 2.6 Práctica Nº6: Implementación de tabla psicrométrica en balances de energíap. 45
• 2.6.1 Marco teóricop. 24
• 2.6.2 Objetivop. 33
• 2.6.3 Equipo e insumosp. 129
• 2.6.4 Procedimientop. 27
• 2.6.5 Informep. 35
• LABORATORIO DE TRANSFERENCIA DE CALORp. 136
• 3.1 Práctica Nº1: Propiedades térmicas de materiales - Conductividadp. 56
• 3.1.1 Marco teóricop. 24
• 3.1.2 Objetivop. 33
• 3.1.3 Equipos e insumosp. 27
• 3.1.4 Procedimientop. 27
• 3.1.5 Informep. 35
• 3.2 Práctica Nº2: Flujo de calor en aletas longitud infinitap. 64
• 3.2.1 Marco teóricop. 24
• 3.2.2 Objetivosp. 27
• 3.2.3 Equipos e insumosp. 27
• 3.2.4 Procedimientop. 27
• 3.2.5 Informep. 35
• de sistema de Masa concentradop. 72
• 3.3.1 Marco teóricop. 24
• 3.3.2 Objetivosp. 27
• 3.3.3 Equipos e insumosp. 27
• 3.3.4 Procedimientop. 27
• 3.3.5 Informep. 35
• 3.4 Práctica Nº3: Calentamiento y Enfriamiento de cuerposp. 78
• 3.4.1 Marco teóricop. 24
• 3.4.2 Objetivosp. 27
• 3.4.3 Equipos e insumosp. 27
• 3.4.4 Procedimientop. 27
• 3.4.5 Informep. 35
• No concentradosp. 84
• 3.5.1 Marco teóricop. 24
• 3.5.2 Objetivosp. 27
• 3.5.3 Equipos e insumosp. 27
• 3.5.4 Procedimientop. 27
• 3.5.5 Informep. 35
• 3.6 Set Nº2: Thermal and energy analisys of solar photovoltaic modelp. 90
• 3.6.1 Theoryp. 83
• 3.6.2 Objectp. 84
• 3.6.3 Equipment and suppliesp. 85
• 3.6.4 Methodologyp. 86
• 3.6.5. Procedurep. 176
• 3.6.5 Final reportp. 86
• por convección para flujo forzadop. 96
• 3.7.1 Marco teóricop. 24
• 3.7.2 Objetivosp. 27
• 3.7.3 Equipos e insumosp. 27
• 3.7.4 Procedimientop. 27
• 3.7.5 Informep. 35
• 3.8 Practica N°8: Intercambiador de calor de tubo concéntricop. 103
• 3.8.1 Marco teóricop. 24
• 3.8.2 Objetivosp. 27
• 3.8.3 Equipos e insumosp. 27
• 3.8.4 Procedimientop. 27
• 3.8.5. Informep. 35
• 3.9 Practica N°9: Intercambiador de calor de tubos y corazap. 109
• 3.9.1 Marco teóricop. 24
• 3.9.2 Objetivosp. 27
• 3.9.3 Equipos e insumosp. 27
• 3.9.4 Procedimientop. 27
• 3.9.5 Informep. 35
• 3.10 Practica N°9: Intercambiador de calor de tubos y coraza 2p. 124
• 3.10.1 Marco teóricop. 24
• 3.10.2 Objetivosp. 27
• 3.10.3. Equipos e insumosp. 27
• 3.10.4 Procedimientop. 27
• 3.10.5 Informep. 35
• AUTORESp. 218
• Tabla 1 Propiedades de cambio a de fase de compuestos comunes a 1 atm presión47
• Tabla 2 Estados termodinamicos de compuestos purosp. 35
• Tabla 3 Densidad de las mezclas y poder calorífico inferior, tomado de [1]p. 35
• combustibles, tomado de [1]p. 36
• Tabla 5 Composición química de aire secop. 45
• Tabla 6 Propiedade térmicas del material de construcciónp. 107
• de tubos concéntricosp. 107
• Tabla 8 Dimensiones detalladas del equipop. 120
• Tabla 9 Propiedades térmicas del material del equipop. 120
• Tabla 10 Las dimensiones detalladas de intercambiador de tubos y coraza 2p. 129
• Figura 1 Diagrama Temperatura – Presión (Cambios de fase sólido-líquido-gas)25
• para sustancia pura (●) y solución con sustancia no volátil (-)32
• Figura 3 Diagrama Presión – Volumen (Cambio de Fase)38
• Figura 4 Ventana de inicio de Software MINI-REFPROP39
• Figura 5 Ventana de configuración de unidades del sistema39
• Figura 6 Ventana de selección de estado de Referencia40
• Figura 7 Ventana de selección de propiedades de interés41
• Figura 8 Ventana de selección de substancia o fluido de interés42
• Figura 9 Tabla de propiedades termodinámicas de interés42
• Figura 10 Generación de estados en la tabla de Estado especifico43
• Figura 11 Ventana de ecuaciones para la escritura de código o algoritmo de interés44
• Figura 12 Ventana de sistema de unidades44
• Figura 13 Ventana de solución45
• Figura 14 Ventana de información de propiedades del diagrama46
• Figura 15 Diagrama de Propiedades (T-s)46
• Figura 16 Esquema del montaje para medición experimental53
• con volumen constante55
• Figura 18 Dispositivo Cilindro - Émbolo60
• Figura 19 Ventana de Diagrama61
• Figura 20 Ilustracion de interface de EES62
• Figura 21 Ventana de adicción de texto en diagrama62
• Figura 22 Cilindro – Émbolo (Solución en Interface Gráfica)64
• Figura 23 Esquema experimental68
• Figura 24 Montaje primera parte73
• Figura 25 Componentes de ciclo de refrigeración77
• Figura 26 Diagrama T-s de ciclo de refrigeración ideal de equipo piloto78
• b)Condensador c) tubo capilar d) Evaporador78
• Figura 28 Squematic diagram of electric configurationp. 3
• Figura 29 Diagrama Temperatura – Entropia (Cambio de Fase)p. 12
• Figura 30 Squematic diagram of electric configurationp. 19
• Figura 31 Componentes de maquina reciprocantep. 22
• Figura 32 Etapas de ciclo ideal Ottop. 23
• Figura 33 Etapas de ciclo ideal Diéselp. 26
• Figura 34 Ciclo ideal de potencia de gasp. 31
• adaptado de Cruz D. [2]p. 34
• Figura 36 Ciclo Rankine Idealp. 40
• Figura 37 Ciclo Rankine de vapor con recalentamientop. 42
• Figura 38 Propiedades presentadas en la tabla psicrométricap. 47
• Figura 39 Esquema del montaje experimental implementadop. 49
• geometría esféricap. 57
• geometría cilíndricap. 59
• Figura 42 Dispositivo para medición empleando geometría planap. 61
• en el eje z, con longitud dz, área seccional Ac y perímetro Pp. 66
• Figura 44 Esquema experimental de laboratorio de Calorp. 69
• Figura 45 Esquema de cuerpo enfriándose en un medio a temperatura T∞p. 73
• Figura 46 Cuerpo sometido a proceso de calentamiento o enfriamientop. 80
• Figura 47 Diagrama Heisler para pared planap. 87
• Figura 48 Squematic diagram of electric configurationp. 94
• Figura 49 Esquema de montaje experimentalp. 101
• de flujo paralelo b) régimen de flujo contracorriente adaptado de [1]p. 104
• transferencia de calorp. 75
• Figura 52 Intercambiador de calor de tubos concéntricosp. 107
• baja temperatura y b) linea de Alta temperaturap. 109
• Figura 54 Isométrico de intercambiador de calor de tubos y coraza horizontalp. 113
• Figura 55 Distribucion de tubos cuadradop. 115
• Figura 56 Distribucion de tubos cuadrado inclinadop. 115
• Figura 57 Distribución de tubos triangularp. 116
• transferencia de calorp. 75
• temperatura y b) linea de Alta temperaturap. 122
• Figura 60 Isométrico de intercambiador de calor de tubos y coraza 2p. 124
• transferencia de calorp. 75
• y coraza 2p. 131
• y coraza 2p. 132
• baja temperatura y b) linea de Alta temperaturap. 133