Foros de SóloIngeniería

- 02 Mar 2016, 13:28 #354911

Hola buenas a todos, antes que nada muchas gracias por adelantado.

Estoy diseñando un recipiente que debe mantener una un volumen de mezcla criogénica ( 2L de hielo picado de agua y sal) a -15grados durante al menos 40min.

Llevo unos días dándole un repaso a la termodinámica y transmisión de calor pero no logro resolver el problema, que es básicamente el grosor de aislante (cilindro de XPS de 100mm altura y 80mm de radio interior). Tengo por un lado la conducción a través del recipiente y la convección con el ambiente, si aumento el espesor mejoro una pero empeoro la otra. Además no encuentro el modo de enfocar la transferencia de calor y sus fórmulas con la descongelación de la mezcla. El coeficiente de película es otra cosa que me trae de cabeza...

En fin si alguien puede echarme una mano se lo agradezco mucho.

Saludos.

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- 02 Mar 2016, 17:37 #354919

Os cuento lo que llevo hecho hasta ahora...

Con el calor específico de la mezcla y la diferencia de temperatura entre de la que sale del refrigerador y a la que quiero que se estabilice durante al menos 40min (-15ºC) obtengo el flujo de calor con la fórmula q=mC(T1-T2)
Por otro lado saco la resistencia equivalente del calor por convección y conducción (en un cilindro) e igualo al calor que he obtenido antes. De ahí podría obtener un valor de un radio exterior sino fuera por el coeficiente de película y la temperatura en el borde exterior del cilindro.
De este modo tampoco tengo la oportunidad de especificar el tiempo que quiero que se mantenga a la temperatura de -15ºC.

Saludos

* Edito: la temperatura de fusión de la mezcla es -15grados, por lo que podría añadir el calor latente de fusión

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- 04 Mar 2016, 11:33 #354941

Hola buenas, ya tengo prácticamente el problema resuelto, sólo me faltaría el calor latente de fusión de una mezcla de hielo y salmuera, que con un 17% de NaCl tiene el punto de fusión -15ºC. Alguna idea de cómo calcularlo o si existen tablas con las propiedades dependiendo de la concentración de NaCl?

Saludos.

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