Transmissió de calor

Després d'introduir els fonaments i les lleis bàsiques de la transmissió de calor, conducció, convecció i radiació, aquests conceptes s'apliquen al disseny i l'operació de bescanviadors de calor i evaporadors. Els procediments emprats constitueixen una base per analitzar els aparells on tenen lloc aquests processos de transferència, incloent aspectes pràctics de la radiació. Sense abandonar el rigor d'una publicació cientificotècnica, l'obra té un caràcter aplicat, i la majoria dels capítols es complementa amb exercicis resolts i una col.lecció de problemes proposats. En definitiva, un volum de gran ajuda per als estudiants d'Enginyeria Química i d'altres enginyeries que s'acosten a l'estudi dels processos de transferència de calor. Margarita Sanchotello és professora titular d'Enginyeria Química de la Universitat de València en l'àrea de les operacions bàsiques, a la qual està orientada la seua investigació. És coautora d'una Introducció a l'Enginyeria Química i autora de nombroses publicacions científiques i comunicacions. Així mateix, ha participat en diversos projectes d'investigació tant públics com privats. A. Vicent Orchillés és professor titular d'Enginyeria Química a la Universitat de València en les àrees de la mecànica de fluids i el control de processos. És autor de nombrosos articles i comunicacions sobre la catàlisi orientada a l'obtenció de combustibles «nets», i ha participat en molts projectes d'investigació tant d'organismes públics com d'empreses privades. Ambdós autors han publicat recentment el llibre Mecànica de fluids en aquesta mateixa col.lecció.

Índex
INTRODUCCIÓ
Nomenclatura
Capítol 1. Mecanismes de transmissió de calor
1.1 Introducció a la transmissió de calor
1.2 Mecanismes de transmissió de calor
1.3 Models i lleis bàsiques de la transmissió de calor
1.3.1 Conducció. Llei de Fourier
1.3.2 Convecció. Llei de refredament de Newton
1.3.3 Radiació. Llei de Stefan-Boltzmann
Capítol 2. Transmissió de calor per conducció
2.1 Introducció
2.2 Transmissió de calor a través d’un sòlid homogeni
2.2.1 Paret plana
2.2.2 Paret cilíndrica
2.2.3 Paret esfèrica
2.3 Conducció a través de parets compostes
2.3.1 Parets planes: en sèrie i en paral·lel
2.3.2 Recobriments cilíndrics en sèrie
2.3.3 Recobriments esfèrics en sèrie
2.4 Problemes
Capítol 3. Transmissió de calor per convecció
3.1 Transmissió de calor per convecció. Concepte de capa límit tèrmica
3.1.1 Coeficient individual de transport de calor
3.1.2 Combinació de resistències a la transmissió de calor. Coeficient global de transport
3.2 Resistència deguda a l’embrutiment: «fouling»
3.3 Transmissió de calor en un líquid en ebullició
3.4 Estimació de coeficients individuals de transmissió de calor
3.5 Problemes
Capítol 4. Bescanviadors de calor
4.1 Introducció
4.2 Classificació i descripció
4.3 Bescanviadors de calor de tubs concèntrics
4.3.1 Equacions de disseny
4.3.2 Integració de les equacions de disseny.
4.4 Operacions impròpies d’un bescanviador de calor de tubs concèntrics
4.5 Eficàcia d’un bescanviador de calor
4.6 Anàlisi del funcionament d’un bescanviador de calor
4.7 Problemes
Capítol 5. Bescanviadors de calor d’ús industrial
5.1 Introducció
5.2 Bescanviadors de calor de carcassa i tubs
5.3 Disseny de bescanviadors de calor d’ús industrial
5.3.1 Mètode del factor de correcció de T mitjana logarítmica
5.3.2 Mètode del nombre d’unitats de transmissió
5.3.3 Mètode gràfic generalitzat
5.4 Anàlisi comparada de diversos tipus de bescanviadors de calor
5.5 Aspectes pràctics del disseny de bescanviadors de calor
5.5.1 Temperatures d’entrada i eixida dels fluids
5.5.2 Elecció del costat pel qual circula cada fluid
5.5.3 Velocitats típiques dels fluids en un bescanviador de calor
5.5.4 Valors típics del coeficient global
5.5.5 Comentaris i aclariments finals
5.6 Problemes
Capítol 6. Evaporació
6.1 Introducció
6.2 Equacions fonamentals d’un evaporador
6.2.1 Balanç de matèria
6.2.2 Balanç d’energia
6.2.3 Equació de velocitat
6.3 Disseny i funcionament d’un evaporador (simple efecte)
6.3.1 Disseny d’un evaporador (càlcul de l’àrea)
6.3.2 Ús d’un evaporador per aconseguir una composició (càlcul de l )
6.3.3 Anàlisi del funcionament d’un evaporador (càlcul de xL)
6.4 Problemes
Capítol 7. Disseny d’evaporadors de múltiple efecte
7.1 Aprofitament de l’energia del vapor del dissolvent
7.1.1 Reutilització del vapor
7.1.2 Múltiple efecte
7.1.3 Bomba tèrmica
7.2 Evaporadors de múltiple efecte. Avantatges i inconvenients de les diverses alimentacions
7.3 Disseny d’un evaporador de triple efecte amb alimentació directa, sense elevació del punt d’ebullició
7.4 Disseny d’un evaporador de triple efecte amb alimentació directa i amb elevació del punt d’ebullició
7.5 Tipus d’evaporadors
7.6 Anomalies en el funcionament d’un evaporador
7.6.1 Problemes en T
7.6.2 Disminució de l’àrea
7.6.3 Disminució del coeficient global
7.7 Problemes
Capítol 8. Radiació
8.1 Generalitats
8.1.1 Naturalesa de la radiació tèrmica
8.1.2 La radiació d’un cos negre
8.1.3 Lleis de Planck, de Wien i de Stefan-Boltzmann
8.1.4 Absorció, reflexió i transmissió de l’energia radiant
8.2 Lleis de Kirchhoff
8.3 Intercanvi de radiació entre superfícies separades per mitjans no absorbents ni emissors
8.3.1 Radiació entre superfícies negres. Factors geomètrics: definició i propietats
8.3.2 Càlcul del flux net de calor entre superfícies negres
8.3.3 Càlcul dels factors geomètrics
8.3.4 Radiació entre superfícies negres en presència de superfícies refractàries
8.4 Radiació entre superfícies no negres: factor gris (ℑ)
8.4.1 Procediment recomanat de càlcul
8.5 La radiació en presència d’altres mecanismes de transport d’energia
8.5.1 Equació simplificada per a la radiació. Coeficient individual de transmissió de calor per radiació
8.5.2 Combinació de resistències al transport de calor
8.5.3 Aïllament tèrmic d’una conducció. Càlcul del gruix òptim de la capa d’aïllant
8.5.4 Temperatura veritable d’un gas que circula per una conducció
8.5.5 Estimació de la magnitud hR
8.6 Problemes
Apèndixs
A. Coeficients individuals de transmissió de calor
B. Propietats termodinàmiques de l’aigua i del vapor d’aigua saturats
C. Exemples resolts a través de Mathcad
BIBLIOGRAFIA.
ÍNDEX ANALÍTIC