SOLUCIÓN DE EJERCICIOS
TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN
SOLUCIÓN PROBLEMA 5-133 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN.
5-133 Una barra larga de acero tiene la sección transversal que se muestra en la figura P5-133. La barra se extrae de un horno de tratamiento térmico a Ti 700°C y se coloca en el fondo de un tanque lleno con agua a 10°C. Para intensificar la transferencia de calor, se hace circular vigorosamente el agua, lo cual crea una temperatura casi constante, Ts 10°C, sobre todas las caras de la barra, excepto en la cara del fondo, la cual es adiabática. Las propiedades de la barra son cp 430 J/kg ·
°C, k 40 W/m · °C y r 8 000 kg/m3.
a) Escriba las ecuaciones en diferencias finitas para las temperaturas desconocidas en la malla, aplicando el método explícito. Agrupe todas las cantidades constantes en un
término. Identifique los parámetros adimensionales, como Bi y Fo, si es aplicable.
b) Determine el rango de los intervalos de tiempo para los cuales el esquema explícito es numéricamente estable.
c) Para t 10 s, determine el campo de temperaturas en t 10 s y t 20 s. Llene la tabla que sigue.
Solución:
Solución 1: Canal
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