Compartir en redes sociales Agregar a la lista de deseos cómo citar Diseño de sistemas termofluídos Una visión integradora

Por su enfoque este texto del área de la Ingeniería Mecánica será de gran apoyo para los profesores en clase y permitirá a los estudiantes practicar su capacidad de análisis para definir correctamente un problema en el diseño de sistemas de termofluidos. Con el apoyo de ejercicios resultos y propuestos, los estudiantes podrán cimentar sus criterios para evaluar las alternativas de solución en lo que respecta a transporte de masa y de energía, cálculo y selección de los elementos principales de los sistemas termofluidos, intercambiadores de calor, maquinas de flujo y sistemas de transporte de fluidos.

  Prefacio xi 

    Capítulo 1 

 INTERCAMBIADORES DE CALOR, IC 

 1. Tipos de intercambiadores de calor 

 2. Clasificaciones de los intercambiadores de calor 

 2.1. Según el contacto que haya entre los fluidos que se transfieren calor 

 2.2. Según la densidad del área de transferencia de calor: β m2/m3 

 2.3. Según la forma constructiva 

 2.4. Clasificación según el arreglo de los flujos 

 3. Consideraciones para el diseño 

 3.1. Fases del diseño de los sistemas termofluidos 

 3.2. Metodología del diseño de los intercambiadores de calor 

 3.3. Fases del diseño o selección de los intercambiadores de calor, IC 

 3.4. Consideraciones para el Diseño Térmico e Hidráulico 

 3.5. Efectos de la Velocidad Media 

 3.6. Efectos del Área de Transferencia de Calor 

 3.7. Efectos de la turbulencia 

 4. Diseño básico de recuperadores 

 4.1. Analogía del flujo de calor con los sistemas eléctricos 

 4.2. Coeficiente global de transferencia de calor U 

 4.3. Relaciones básicas entre parámetros y variables del IC 

 4.4. Diferencia media de temperatura logarítmica ∆Tml 

 5. Cálculo de un IC 

 5.1. Método de la diferencia media de temperatura logarítmica 

 5.2. Método ε - NTU 

 5.3. Método P- NTU 

 6. Caída de presión en intercambiadores de calor 

 6.1. Importancia de la caída de presión 

 6.2. Caída de presión en IC de placas aleteadas 

 6.3. Caída de presión en IC de tubos aleteados 

 6.4. Caída de presión en IC tubulares 

 6.5. Caída de presión en IC de placas 

 7. Consideraciones para la selección de IC 

 8. Preguntas y ejercicios propuestos  Referencias 

    Capítulo 2 

 SISTEMAS DE TRANSPORTE DE FLUIDOS: TUBERÍAS 

 1. Depósitos 

 2. Tuberías y accesorios 

 2.1. Especificaciones de los tubos 

 2.2. Diámetro económico 

 2.3. Ecuación de la energía 

 2.4. Pérdidas de energía en la tubería 

 2.5. Pérdidas en accesorios 

 2.6. Tuberías no circulares  

.7. Flujo compresible 

 3 .Curva característica de un sistema de tuberías 

 3.1. Curva característica de una tubería simple 

 3.2. Curva característica de tuberías en serie 

 3.3. Curva característica de tuberías en paralelo 

 3.4. Tuberías ramificadas 

 4. Ejercicios propuestos  Referencias 

    Capítulo 3 

 MÁQUINAS DE FLUJO 

 1. Clasificaciones de las máquinas de flujo 

 1.1. Según la dirección del flujo de potencia 

 1.2. Según el principio de funcionamiento 

 1.3. Según la variación de la densidad del fluido en la máquina 

 2. Parámetros constructivos y de operación 

 3. Máquinas de flujo de desplazamiento positivo  

3.1. Bombas de pistón 

 3.2. Bombas de diafragma 

 3.3. Bombas de engranajes 

 3.4. Bombas de rotor lobular Boerger lobe pumps 

 3.5. Bombas de paletas vane pumps 

 3.6. Bombas de tornillos 

 3.7. Bombas peristálticas 

 3.8. Características de funcionamiento de las bombas de desplazamiento positivo 

 4. Máquinas de flujo rotodinámicas (turbomáquinas) 

 4.1. Bombas radiales o centrífugas 

 4.3. Parámetros constructivos y de operación 

 4.4. Capacidad de aspiración. NPSH requerido 

 4.5. Bombas axiales 

 4.6. Semejanza de las máquinas de flujo rotodinámicas 

 5. Compresores 

 5.1. Definición de compresor 

 5.2. Clasificación. Tipos de compresores 

 5.3. Principio de funcionamiento 

 5.4. Curva característica 

 5.5. Retroceso o Bombeo (Surge) 

 5.6. Aumento de la presión y de la temperatura en el compresor 

 5.7. Estados termodinámicos asociados a la compresión 

 5.8. Ecuaciones para el cálculo termodinámico de una etapa de un compresor 

 5.9. Presiones intermedias en múltiples etapas 

 6. Ejercicios propuestos  Referencias 

    Capítulo 4 

 VÁLVULAS DE CONTROL 

 1. Capacidad de la válvula 

 2. Curva de caudal inherente 

 2.1. Válvula lineal 

 2.2. Válvula isoporcentual 

 3. Curva de caudal efectiva 

 3.1. Procedimiento para el trazado de la curva efectiva de una válvula instalada 

 3.2. Procedimiento para el trazado de la curva H-Q de una tubería provista de una válvula de control lineal o isoporcentual 

 4. Selección del tamaño de la válvula 

 4.1. Procedimiento para seleccionar una válvula para líquidos 

 4.2. Procedimiento para seleccionar una válvula para vapores y gases 

 5. Ejercicios resueltos 

 6. Ejercicios propuestos  Referencias 

    Capítulo 5 

 DISEÑO BÁSICO DE UN SISTEMA DE TERMOFLUIDOS 

 1. Determinación de los valores de las variables 

 1.1. Requerimientos generales de diseño 

 1.2. Propiedades de la carne para refrigeración 

 1.3. Calor a retirar de la carne 

 1.4. Esquema termodinámico

  1.5. Refrigerante 

 2. Especificaciones de los intercambiadores de calor 

 2.1. Cuarto de refrigeración 

 2.2. Ciclo del refrigerante 

 2.3. Ciclo del agua de enfriamiento 

 2.4. Estimación de la Torre de enfriamiento 

 3. Especificaciones de las máquinas de flujo 

 3.1. Ventilador para aire de refrigeración 

 3.2. Bomba para el agua de enfriamiento 

 4. Problemas propuestos 

    Apéndice 

 Tabla A1. Constantes de las ecuaciones 

 Tabla A2. Coeficientes indicadores del tamaño de Reguladores tipo 1098-EGR 

 Tabla A3. Coeficientes indicadores del tamaño de válvulas de eje rotativo 

 Tabla A4. Coeficientes indicadores del tamaño de válvulas de globo, Diseño ED simple