En esta sección se presentan 3 ejemplos de aplicación que se han comentado en clase.
El 1º ilustra la aplicación para determinar el factor de forma de conducción S de acuerdo con las referencias de tablas que prescriben su respectiva ecuación de acuerdo con los especificaciones del problema en cuestión. En este caso el problema 2.55 del Kreith {159} requiere el cálculo de la longitud de un tubo de 6 in que está enterrado a 50 in de la superficie, y que transporta un cierto gasto de aceite, i.e. 100 gpm. Las características térmicas son prescritas, y el problema especifica que para dicha longitud, la caída de temperatura es de 10 ºF. La superficie del suelo está a 40 ºF, y la del tubo se considera "constante" con valor de 200 ºF.
Como las unidades del problema están en el sistema Inglés Técnico, se ilustra la conversión se unidades al sistema S. I. con la 'función' CONVERT( i-t , s-i ), e.g. ## * convert(gpm,m^3/s). Tome nota sobre la conversión de ºF a ºC cuando es el valor de la temperatura:
ConvertTemp('F',´C',##) ; y en su caso, cuando se convierte la ∆T: ## * Convert(F,C) la cual implica la multiplicación, o bien, división por el factor 1.8 .
El 2º Problema 4.37 & 48 Çengel, es el cálculo de temperatura o bien tiempo requerido en el proceso de hervir un huevo. En este caso el no. de Biot no es menor de 0.1 y por lo tanto no se puede considerar que la temperatura es uniforme en el interior del sólido. La solución la arroja el EES con un simple comando para el cálculo adimensional de la temperatura en función de los números de Biot & Fourier.
El 3º Problema 4.132 Çengel, es la determinación del tiempo transcurrido después del deceso de una persona considerando que se miden las temperaturas en la 'superficie' en la cintura del cuerpo y la del ambiente en el cuarto; y se suponen tanto la temperatura inicial como el coeficiente de transferencia de calor h. Para este último se supone un valor de 9 (s.i.), y también se escriben las líneas correspondientes para el cálculo de dicho h en función de la relación Nu = ƒ(Re,Pr) que permite el programa EES considerando un cilindro horizontal considerando convección 'forzada'.
El problema ilustra la obtención de la temperatura adimensional como producto de las soluciones para las geométrias usuales de una Placa y de un Cilindro , que se 'interceptan' para arrojar un cilindro finito que pretende representar al cuerpo del difunto.
Para "comprobar" el método de la solución, también se incluye la solución del Ejemplo 4-8 del Çengel par un cilindro corto de latón.