GUÍAS DE PRÁCTICAS UDE 2012 Termodinámica

CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA
LABORATORIO DE
TERMODINÁMICA
GUÍAS DE PRÁCTICAS
SANGOLQUÍ- ECUADOR
2012
ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA
CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA
Laboratorio de Termodinámica
INTRODUCCIÓN
PROPÓSITO DE LAS PRÁCTICAS.
-
Reforzar la parte teórica consolidando los conocimientos a través del
desarrollo de prácticas en el laboratorio.
Incentivar la investigación, conocimiento y propiedades de los
elementos/materiales y sus aplicaciones.
Propiciar vínculos con el sector industrial/empresa con la finalidad de
conocer y concienciar la realidad tecnológica regional.
DESARROLLO DE LAS PRÁCTICAS.
-
-
Las prácticas desarrollarán los estudiantes después de haber
revisado la guía y realizado el trabajo preparatorio.
El trabajo preparatorio es individual/grupo.
El mismo que se entregado antes de realizar la práctica.
Se debe realizar un coloquio del trabajo preparatorio por parte de los
alumnos (individual/grupo) y el docente realizará los comentarios
aclaratorios del caso previas preguntas.
Los integrantes del grupo tienen que saber exactamente cuáles son
los objetivos a alcanzarse antes de la ejecución de la práctica.
Se realizará en grupo, no mayor a cuatro estudiantes.
EJECUCIÓN DE LA PRÁCTICA.
-
-
Se realizarán las prácticas en forma grupal en el que cada uno
tendrán valores distintos.
Las prácticas se llevarán a cabo por todos los integrantes del grupo
sin excepción, anticipándose en disponer de todos los
elementos/requerimientos necesarios para ejecutar la práctica.
Los informes de cada práctica tendrán un plazo de entrega de 8
días.
PRESENTACIÓN.
-
En la fecha prevista se expondrán los trabajos ejecutados en el que
en forma aleatoria se solicitarán a los integrantes de cada grupo
exponer una o más partes del trabajo preparatorio.
-
Durante y después de la exposición se formularán preguntas por
parte del profesor y el resto de estudiantes, los mismos que tendrán
que ser respondidos por los integrantes del grupo.
CALIFICACIÓN.
-
Dependiendo del esfuerzo ejercido por cada grupo (innovación,
metodología para alcanzar objetivos, exposición, respuestas a las
preguntas
planteadas,
conclusiones,
recomendaciones
y
presentación del informe), todos los integrantes obtendrán la misma
nota.
RECOMENDACIONES.
-
-
-
Las mismas que en todo laboratorio (referente al cuidado y
manipulación con equipos, aparatos, reactivos, etc.)
La utilización de accesorios de vidriería deben manejarse con
cuidado.
Para la utilización de los equipos y/o materiales de laboratorio
primero deberán recibir la explicación del funcionamiento y cuidado
por parte del docente/laboratorista.
El comportamiento disciplinario debe ser el correcto durante el
desarrollo de la práctica.
No utilizar equipos o materiales que no correspondan a la práctica
que se encuentran realizando.
Para la utilización de equipos y materiales de laboratorio siempre
deben utilizar las normas de uso y conexión.
El estudiante que no cumpla con las indicaciones expuestas por el
instructor no se le permitirá ejecutar las prácticas.
Revisar los equipos y accesorios entregados por parte del
docente/laboratorista antes de ejecutar la práctica, porque si
existiesen defectos o novedades serán responsables los integrantes
del grupo.
No consumir alimentos en el laboratorio.
PRESENTACIÓN DEL INFORME.
Los informes constarán de las siguientes partes:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Hoja de Presentación
Resumen de la práctica (120 palabras- Objetivo-Procedimiento-Resultados)
Tema
Objetivo(s) (Los objetivos a ser logrados por la práctica)
Marco teórico
Equipos y Materiales.
Procedimiento de la práctica
Análisis de resultados
Preguntas
-
Conclusiones y recomendaciones
Bibliografía.
Anexos (Hoja de toma de datos, Diagramas, fotos, simulaciones,
etc.)
El informe es una evidencia del aprendizaje, el cual deberá ser evaluado de
acuerdo a una rúbrica del mismo.
Se deberá guardar 3 ejemplares de los mismos: la nota más alta, la más baja y
el promedio.
HOJA DE PRESENTACIÓN
DEPARTAMENTO DE …………………………………………
CARRERA DE …………………………………………..
ASIGNATURA:………………………. NRC:……..
INFORME/TRABAJO PREPARATORIO
DE LABORATORIO No.
Profesor: __________________
INTEGRANTES
1. -----------2. -----------3. -----------4. -----------
FECHA - CIUDAD
Unidad Nº 1
GUÍA DE PRÁCTICA No. 1.1
Tema:
BANCO DE PRESIONES
1. Objetivo(s).

Llevar a cabo la comparación entre varios manómetros tipo Bourdon.
2. Materiales y Equipos.
Materiales:
 Aceite
 Agua
Herramientas:
 Manómetro tipo Bourdon
 Calibrador de Manómetros AMSLER 25/260
 Cilindro de paredes gruesas
 Émbolo
 Juego de pesas desde 0.2 kg/cm² hasta 100 kg/cm²
3. Esquema.
Esquema del Banco de Presiones
1. Convertidor de Presión
2. Tornillo de escape de aire
3. Nivel de Aire
4. Tope
5. Embolo de la Bomba
6. Convertidor de Presión
7. Válvula de escape
8. Agujero de Drenaje
9. Tornillo, debajo se encuentra la válvula de succión
10. Tornillo, debajo se encuentra la válvula de presión
11. Pesas
4. Procedimiento
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
Llenar de agua el convertidor y evacuar las burbujas de aire del aparato
Se enrosca el manómetro sobre el aparato
Mediante combinaciones de los pesos provistos que se colocan sobre el
émbolo, se puede conseguir la presión que se desea introducir.
Se gira la manivela en sentido antihorario hasta que el émbolo se eleva
unos pocos centímetros (alrededor de 2 centímetros).
Para aumentar la presión, se colocan más pesas y, si es necesario, el
armazón que soporta las pesas mayores.
Es aconsejable realizar la calibración desde cero hasta el valor máximo
del rango del manómetro y viceversa.
Para aliviar la presión, se introduce completamente la manivela dentro
del aparato y se abre la válvula lateral derecha del aparato hasta que el
émbolo descanse sobre el cilindro y el puntero regrese a cero, y se la
vuelve a cerrar.
5. Tabla de datos
TABLA N°1
Manómetros
Patrón
(Kg/cm2)
1
(m de H2O)
Patrón
(Kg/cm2)
2
(lb/plg2)
C
A
R
G
A
D
E
S
C
A
R
G
A
6.
Bibliografía.
 Autor, nombre del texto, año de edición, edición.
Patrón
(Kg/cm2)
3
(m de H2O)
GUÍA DE PRÁCTICA No. 1.2
Tema:
BANCO DE TEMPERATURAS
1. Objetivo(s).

Llevar a cabo la comparación entre varios instrumentos para medir
temperaturas: termómetros de mercurio, potenciómetros, termómetro
electrónico y termómetros digitales.
2. Materiales y Equipos.
Materiales.
 Agua
Herramientas:
 Recipiente de agua
 2 Termómetros de mercurio
 2 Termómetros digitales
 Tipo de termocupla Cobre/Constantano
3. Procedimiento
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
Se introduce las termocuplas y los termómetros en el seno líquido
Se agita con cualquier medio
Se toma las lecturas correspondientes a la temperatura ambiente.
Se enciende entonces el equipo y se empieza a calentar el agua.
Se asumirá que el termómetro digital es el más preciso, de modo que
cuando éste señale la temperatura que aparece en la Tabla Nº1.
Se tomará simultáneamente las lecturas en el resto de aparatos. Las
lecturas se tomarán en intervalos de 5º C.
4. Esquema
5. Tabla de datos
Termómetros Digital
1(Patrón)
Electrónico
Tabla Nº1
Potenciómetro Digital 2 Termómetro
De Hg 1
30
C
A
L
E
N
T
A
M
I
E
N
T
O
35
40
45
50
55
60
65
30
E
N
F
R
I
A
M
I
E
N
T
O
35
40
45
50
55
60
65
6.
Bibliografía.
 Autor, nombre del texto, año de edición, edición.
Termómetro
De Hg 2
Unidad 2
GUÍA DE PRÁCTICA No. 2.1
Tema:
BOMBA DE CALOR MECÁNICA
1. Objetivo(s).
 Realizar un balance masco y energético de un ciclo de refrigeración por
compresión de vapor refrigerante, que actúa como “Bomba de Calor”.
2. Materiales y Equipos.
Circuito de refrigeración:








Compresor: El pistón se mueve a razón de ½ HP. Totalmente hermético.
Refrigerante: R-134 A. No es tóxico e incombustible.
4 Termómetros de mercurio.
Un medidor de flujo del refrigerante.
Una válvula manual reguladora del flujo del refrigerante.
Sistema integrado que proporciona el consumo de energía del
compresor en vatios-hora.
Ventilador.
2 manómetros.
Circuito de agua:



Válvula manual reguladora de presión del agua.
3 Termómetros de mercurio.
2 medidores de flujo con sus respectivas válvulas reguladoras.
3. Procedimiento
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
Medir la temperatura ambiente del agua y tabular estos datos.
Encender el equipo.
Regular los flujos de agua en el evaporador, condensador y además
regular el flujo de refrigerante, esto hay que hacerlo en cada ensayo de
acuerdo a lo requerido.
Tabular los datos pedidos en la tabla correspondiente.
Regular nuevamente los flujos de agua y refrigerante de acuerdo con lo
pedido en la tabla, y tomar nuevamente los datos requeridos.
3.6
3.7
3.8
Hacer esto para los valores de flujo de agua y de refrigerante tal y como
se indica para cada uno de los valores en la tabla.
Recopilar todos estos valores en el cuadro de datos.
Realizar el Reporte técnico de acuerdo a las indicaciones dadas en el
laboratorio.
4. Esquema
5. Tabla de datos
PARAMETRO
Proceso
Flujo de refrigerante
Temp. de Agua
Suministrada
Temp. de Agua a la salida del
evaporador
Temp. de Agua a la salida del
condensador.
Flujo de Agua en el evaporador
Flujo de Agua en el
condensador
Presión absoluta en el
evaporador
Presión absoluta del
condensador
Temp. del R134A a la entrada
del evaporador
Temp. del R134A a la entrada
del condensador
Temp. del R134A a la salida del
evaporador
Temp. del R134A a la salida del
condensador
Tiempo por revolución
Temperatura Ambiente
6.
SIMB.
UNID.
CR
Kg./h
TS
ºC
TE
ºC
TC
ºC
CE
Kg./h
CC
Kg./h
PE
KN/m2
PC
KN/m2
T1
ºC
T3
ºC
T2
ºC
T4
ºC
t
Ta
s/rev
ºC
1
Bibliografía.
 Autor, nombre del texto, año de edición, edición.
2
3
4
5
6
GUÍA DE PRÁCTICA No. 2.2
Tema:
MOTOR DE VAPOR
1. Objetivo(s).
 Realizar un balance másico y térmico de un motor de vapor.
2. Materiales y Equipos.
El motor de vapor y el set de ensayos de conversión de energía (Anexos FIG 1)
Incluye:








Motor de Vapor: totalmente incluido, dos cilindros, de simple efecto,
pistón.
Tronco y Embolo: 25.4 mm x 25.4 mm
Salida nominal: 120 W a 2000 rev/min
Máximo consumo de vapor: 8 Kg./hr
Máximo cantidad de fluido de agua de enfriamiento: 150lt/hr
Máxima presión de vapor: 400 kN/m2
Consumo de energía eléctrica: 6 kW
Dimensión de conjunto: 96 cm x 66 cm x 136 cm d alto.
Herramientas:





Termómetros, los cuales tienen apreciaciones de un grado, y van desde
–10ºC hasta los 100ºC.
Manómetros
Un tacómetro para medir las revoluciones a las que gira el motor.
Dos dinamómetros
Una pipeta para medir el volumen del condensado.
3. Procedimiento
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
Regular el caudal del agua de enfriamiento entre 70 y 100 litros por hora.
Encender la bomba de alimentación y llenar el caldero con agua hasta el
nivel marcado, si es necesario purgar el aire que se encuentra en el
interior de la bomba.
Encender el caldero y esperar un tiempo determinado para que alcance
la presión adecuada de trabajo que debe estar dentro de un rango de
300 y 350 KN/m2.
Aflojar el dinamómetro para liberar el freno del motor abrir la válvula de
contención y hacer funcionar manualmente el motor.
Hacer funcionar el equipo por al menos diez minutos para que las
condiciones se estabilicen.
3.6
3.7
Tomar las lecturas que marcan los dinamómetros, termómetros, y demás
parámetros necesarios para poder desarrollar el reporte.
Se repite el procedimiento anterior para intervalos definidos (diez
segundos por ensayo en nuestro caso), y para diferente presión en el
motor.
4. Esquema
Tabla de datos
PARÁMETRO
Presión del Motor
Presión del Caldero
Temp. del Caldero
Temp. Calorímetro
Temp. Condensado
Temp. entrada H2O
Temp. salida H2O
Volumen del condensado
Tiempo de Recolección
Caudal del H2O
Dinamómetro 1
Dinamómetro 2
Potencia Suministrada
Velocidad del motor
5.
SIMB.
P2
P1
T1
T0
T2
T3
T4
V
t
C
F1
F2
Q1

UNID.
KN/m2
KN/m2
ºC
ºC
ºC
ºC
ºC
cm3
s
lts/h
N
N
líneas
RPM
Bibliografía.
 Autor, nombre del texto, año de edición, edición.
GUÍA DE PRÁCTICA No. 2.3
Tema:
CALORÍMETROS
1. Objetivo(s).
 Calcular la Calidad (X) a través de datos experimentales.
2. Materiales y Equipos.
Herramientas:
 Calorímetros de estrangulación
 Calorímetros de separación
3. Procedimiento
3.1
I Etapa Funciona el calorímetro de estrangulación.
XT
3.2
II Etapa Funcionan ambos calorímetros.
XR = XS *XT
En el anexo
se puede observar los esquemas para las dos etapas
respectivamente.
4. Tabla de datos
Registrar los datos en la Tabla Nº1. Y la Tabla Nº2.
Calorímetros de Estrangulación:
Tabla Nº1
P2
T1
P1
T2
TENTH2O
TSALH2O
TCOND
CCOND
(mmHg)
(ºC)
(Bar)
(ºC)
(ºC)
(ºC)
(ºC)
(cm3/m)
Calorímetros de Estrangulación y de Separación:
Tabla Nº2
Nivel de
P2
T1
P1
T2
TENTH2O
TSALH2O
TCOND
CCOND
(ºC)
(ºC)
(ºC)
(ºC)
(cm3/m)
Humedad
(mmHg)
(ºC)
(Bar)
(cm3)
5. Esquema
6.
Bibliografía.
 Autor, nombre del texto, año de edición, edición.
Unidad 3
GUÍA DE PRÁCTICA No. 3.1
Tema:
BOMBA CALORIMÉTRICA ADIABÁTICA
1. Objetivo(s).


Determinar el poder calórico de los combustibles con los diferentes tipos de
muestras.
Realizar los análisis de costos y calidad entre los tipos de muestras
compradas en las surtidoras.
1.1. Objetivos específicos:



Comparar el valor calórico teórico del octano con el valor calórico práctico
obtenido en la práctica.
Conocer el funcionamiento de la bomba adiabática calorimétrica.
Determinar las diferentes temperaturas de combustión de las muestras de
tres estaciones diferentes.
2. Materiales y Equipos.
Herramientas:
 Calorímetro
 Juego de termómetros
 Termistor
 Bomba calorimétrica
3. Procedimiento
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
Acondicionar la máquina, preparando una pastilla de Ácido Benzoico en
condiciones normales, es decir, su paso exacto de 1 gramo.
Preparar la balanza digital, encerandola, y colocando 1 gramo de Acido
Benzoico.
Preparar la porta muestra, limpiándola de cualquier impureza, e
introducir la pastilla antes preparada.
Colocar el 1 gr. de ácido en la prensa y elaborar la pastilla.
Montar la pastilla en el porta muestra del calorímetro.
Colgar un pedazo de piola en el alambre, el cual debe topar la pastilla o
la muestra que vaya a ser experimentada.
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
3.15
3.16
3.17
3.18
3.19
3.20
Colocar alambre entre los dos terminales de los termistores de la tapo
del cilindro de la bomba adiabática, para cerrar el circuito de la
resistencia.
Procedemos a limpiar el cilindro adiabático para colocar una gota de
agua.
Cerramos la bomba adiabática de ser posible de forma hermética.
Inyectamos 15 Bares de Oxígeno durante 40 segundos en el cilindro.
Introducimos el vaso calorimétrico en un recipiente porta muestras con
agua el cual debe estar a 21°C de forma exacta, de manera que se
cubra la tapa del cilindro.
Introducimos el recipiente en una camisa que contiene agua destilada
con bicarbonato. Entre el balde y la camisa queda un espacio pequeño,
el cual debe ser llenado con agua a 21°C.
Colocamos dos termómetros, el primero va a la camisa de agua
destilada. El segundo internamente, es decir, sumergido en el agua del
balde.
Encendemos la máquina es decir su calentador y ventilador.
Esperamos que las temperaturas de los 2 termómetros se niveles.
Cerramos el circuito el cual hace que se realice la combustión en el vaso
calorimétrico
Realizamos vibraciones al termómetro del balde con un timbre para provocar que el nivel del mercurio suba hasta que se detenga y empiece a
bajar.
Cuando la temperatura llega a su punto más alto y comienza a baja,
procedemos a la toma de datos de las muestras.
Aplicando el mismo procedimiento iniciamos el estudio del poder
calórico de la Gasolina, diesel y Súper, pero en vez del ácido benzoico,
colocamos la muestra de los diferentes tipos de combustibles.
Realizamos la construcción de la tabla de muestras, especificando
Nombres de Gasolineras, tipos de combustibles (Diesel, Súper, Extra),
su temperatura Inicial, temperatura Final, peso en gramos, y su poder
Calorífico.
4. Esquema interno de la bomba calorimétrica
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
TERMÓMETRO PRINCIPAL. Mide la temperatura del agua que rodea al
calorímetro.
TERMÓMETRO B. Este permite conocer la temperatura del agua que
se encuentra en la camisa interna de la bomba.
RESISTENCIA Y TERMISTOR. La bomba está provista de un circuito
interno que permite que al cerrar el circuito el termistor se enciendan y
ayuden a nivelar las temperaturas de los dos termómetros.
CAMISA. Está compuesta o hecha en acero inoxidable y su principio es
contener agua a 21 °C.
PAREDES EXTERNAS DE LA BOMBA. Estas paredes están
fabricadas de acero inoxidable, y el momento de realizarse el cierre
hermético del recipiente interno y la tapa que contiene a los
termómetros, ayuda a que se produzca en nivelamiento adecuado de la
temperatura del sistema.
4.6
4.7
CARCASA METÁLICA. La carcasa metálica está hecha de acero
inoxidable, sobre su panel frontal se ubican los mandos de encendido,
cierre del circuito, y termistos, así como el botón del vibrador eléctrico
montado sobre el termómetro, el cual ayuda a subir el mercurio dentro
del mismo, por las pulsaciones eléctricas del aparato.
CALORÍMETRO. Este es un vaso hermético de acero en donde se
realiza la combustión tanto de la pastilla de ácido Benzoico, y los
combustibles, tiene en su tapa dos conectores eléctricos, los cuales al
cerrarse el circuito ayudan a trasmitir la corriente eléctrica. En su parte
interna está el porta muestra, donde se montan los alambres de estaño y
el hilo que al entran en contacto con el oxígeno y la corriente, se produce
la combustión de las muestras.
5. Tabla de datos
Pp
Pp+Pm
Pm
ACIDO BENSOICO
BUNKER
DIESEL PETROE
DIESEL REPSOL
DIESEL TEXACO
EXTRA PETROE
EXTRA REPSOL
EXTRA TEXACO
SUPER PETROE
SUPER REPSOL
SUPER TEXACO
6.
Bibliografía.
 Autor, nombre del texto, año de edición, edición.
To
Tf
PC
GUÍA DE PRÁCTICA No. 3.2
Tema:
TÚNEL DE AIRE
1. Objetivo(s).
 Realizar un balance másico y energético para el flujo estable de aire, a
través de un ducto.
2. Materiales y Equipos.
Herramientas:
La Unidad de Aire Acondicionado para Laboratorio HILTON (VER ANEXOS
FIG.1) se ha proyectado específicamente a efectos de demostración y
enseñanza. Es un sistema totalmente instrumentado a fin de que el alumno
pueda aplicar la primera ley de la Termodinámica en procesos de tratamiento
del aire (psicometría).
3. Procedimiento
Calentamiento Sensible
3.1. Se enciende el ventilador y se lo regula dé modo que la presión se
mantenga constante en 4 mm de H2O; se lo deja funcionar por unos 5
minutos y se enciende los calentadores de la sección B y F más
cercana a la del ventilador, de modo que se introduce inicialmente 1.5
KW.
3.2. Debe dejarse que las condiciones se estabilicen, por alrededor de unos
15 minutos; una vez transcurrido este tiempo, se toma medidas de los
termómetros de bulbo seco y termómetros de bulbo húmedo tanto en la
sección A como en la sección G. Con estos datos, se pasa a la carta
psicrometrica, de la cual se determina los valores de:
vA Volumen específico en la sección A
vG Volumen específico en la sección G
hA entalpía en la sección A
hG entalpía en la sección G
A Humedad Relativa en la sección A
G Humedad Relativa en la sección G
A Relación de humedad en A
G. Relación de humedad en G
3.3. El velocímetro mide la velocidad del aire a la salida del túnel de aire.
3.4. Repetir el mismo procedimiento aumentando el calentamiento a 2 KW y
3 KW.
Enfriamiento Sensible
3.1. Se apagan las resistencias y se espera a que se estabilicen las
condiciones.
3.2. Se enciende la unidad de refrigeración.
3.3. Se enciende el ventilador y se lo regula dé modo que la presión se
mantenga en 4 mm de H2O.
3.4. Debe dejarse que las condiciones se estabilicen, por alrededor de unos
15 minutos; una vez transcurrido este tiempo, se toma medidas de los
termómetros de bulbo seco y termómetros de bulbo húmedo tanto en la
sección D como en la sección G.
3.5. Con estos datos, se pasa a la carta psicométrica, de la cual se
determina los valores de vD ,vG ,hD ,hG ,D ,G,G,D.
3.6. Se toma las medidas de la unidad de refrigeración según (VER
ANEXOS FIG.1).
3.7. El velocímetro mide la velocidad del aire a la salida del túnel de aire.
3.8. Repetir el mismo procedimiento disminuyendo la presión a 3 mm de
H2O y 2 mm de H2O.
4. Esquema
5. Tabla de datos
Calentamiento Sensible Tabla Nº1.
TABLA Nº1
P
Calor
(KW)
Mm de H2O
1.5
2
3
A
(ºF)
TBS
TBH
TBS
G
(ºF)
VG
(m/s)
TBH
Enfriamiento Sensible Tabla Nº2.
TABLA Nº2
P
D
Mm de
TBS (ºF)
H2O
TBH
4
3
2
TBS
P1
(KN/
m2)
G
(ºF) TBH
C
(Kg/h)
T1
(ºC)
T2
(ºC)
P3
(KN/
m2)
T3
(ºC)
VG
(m/s)
Registrar los datos obtenidos de las cartas para el Calentamiento
Sensible Tabla Nº3.
TABLA Nº3

Calor
(lbm H2O/lbm aire seco)
(KW)
A
G
1.5
2
3

(pie3/lbmaire seco)
A
G
h
(BTU/lbm)
A
G

(%)
A
G
Registrar los datos obtenidos de las tablas para elEnfriamiento Sensible
Tabla Nº4.
Tabla Nº4

(lbm H2O/lbm aire seco)
p
(Mm de
H2O)
4
3
2
6.
D
G

(pie3/lbmaire seco)
D
G

(%)
h
(BTU/lbm)
D
Bibliografía.
 Autor, nombre del texto, año de edición, edición.
G
D
G
GUÍA DE PRÁCTICA No. 3.3
Tema:
TORRE DE ENFRIAMIENTO
1. Objetivo(s).
 Realizar un balance de energía de las corrientes de aire y de agua que
circulan en contra flujo a través de la torre.
1.1. Objetivos específicos:



Emplear la primera ley de la termodinámica.
Desarrollar destrezas en el uso de las cartas psicométricas.
Determinar las propiedades psicométricas del aire y la energía que este
absorbe del agua.
2. Materiales y Equipos.
Materiales:
 Aire
 Agua
Equipos:
 Torre de enfriamiento
3. Procedimiento
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
Encender la torre de enfriamiento.
Regular el caudal de agua y aire que circularán por la torre.
Antes de tomar los datos es necesario esperar cinco minutos; los datos
se obtienen mediante un software para cada nivel de agua.
El proceso descrito anteriormente debe repetirse luego de encender las
resistencias una por una.
Cuando el ensayo se ha realizado para todas las resistencias se debe
regular una vez más el caudal, posteriormente apagar todas las
resistencias.
Repetir el proceso regulando el caudal.
4. Esquema
5. Tabla de datos
AIRE
Resistencia
[KW]
1
2
Caudal de Aire
[m3/h]
Caudal de Agua
[lt/min]
Estación
Entrada
1
2
3
4
5
Salida
Entrada
1
2
3
4
5
Salida
3
Entrada
1
2
3
4
5
Salida
4
Entrada
1
2
3
4
5
Salida
1
Entrada
1
2
3
4
5
Salida
2
Entrada
1
2
3
4
5
Salida
Temperatura
[ºC]
Humedad Relativa
[%]
AGUA
Temperatura [ºC]
3
Entrada
1
2
3
4
5
Salida
4
Entrada
1
2
3
4
5
Salida
Propiedades
Entrada
Resistencia
[KW]
Contenido de
Agua [lbm
agua/ lbm
aire seco]
Entalpía
[BTU/lbm
aire seco]
Salida
Volumen
Específico
[pie3/lbm aire
seco]
1
2
3
4
5
6
7
8
6.
Bibliografía.
 Autor, nombre del texto, año de edición, edición.
Contenido de
Agua [lbm agua/
lbm aire seco]
Entalpía
[BTU/lbm aire
seco]
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA
CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA
ASIGNATURA: TERMODINÁMICA
TRABAJO PREPARATORIO
LABORATORIO No. ……
Tema de la práctica: .………………………………………………………………
Realizado por:
……………………….…..
……………………….…..
...…………………………
...…………………………
…..……………………….
…..……………………….
1) Consultar sobre:
1. ……………………..
2. ……………………..
3. ……………………..
4. ……………………..
2) En el circuito calcule:…./Realice un programa que: ……../En el
mecanismo siguiente: …………../En la estructura:……………/En el
mapa satelital:………
3) Realice la simulación de:………/Programe en ………../Realice las
mediciones de:…………………..
4) Preguntas:
1. ………………………..
2. ………………………..
3. ……………………….
4. ……………………….
5. ……………………….
Fecha: ………………………..