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Cómo calcular la pérdida de calor en una tubería

Actualizado 21 febrero, 2017

Los ingenieros o diseñadores que necesitan transportar fluidos calientes a través de una tubería a lo largo de cierta distancia deben tener en cuenta la pérdida natural de calor que se producirá a lo largo del camino. Estos cálculos termodinámicos pueden ser bastante complejos si no se formulan ciertos supuestos, entre ellos las condiciones estables y la falta de convección en el área de la tubería. Afortunadamente, para la mayoría de las aplicaciones prácticas estos supuestos son válidos y permiten obtener resultados precisos.

Instrucciones

pipe image by Artur Blaszak from Fotolia.com
  1. Determina la conductividad térmica, también conocida como el coeficiente de transferencia de calor, del material de la tubería para la que estás calculando la pérdida de calor. Un enlace a una tabla con los valores de los materiales más comunes de las tuberías se puede encontrar en la sección Recursos.

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  2. Registra las temperaturas esperadas del fluido que va a ser transportado a través de la tubería, y la temperatura ambiente en el exterior de ésta.

  3. Utiliza la siguiente ecuación y simplemente sustituye con los valores adecuados:

    Q = 2 * (pi) * k * L(T1-T2)/ [ln(r2/r1)]

    donde k es igual al coeficiente de transferencia de calor del material de la tubería,

    T1 es igual a la temperatura en el interior de la tubería, que puede ser asumida como la misma temperatura del fluido,

    T2 es igual a la temperatura exterior de la tubería, que puede ser asumida como la misma que la temperatura ambiente fuera de la tubería,

    L es igual a la longitud de la tubería en la que se transporta el fluido,

    r1 es igual al radio interior de la tubería,

    r2 es igual al radio exterior de la tubería,

    ln es igual al logaritmo natural,

    pi es igual a 3,14159,

    y el valor final dará como resultado la pérdida de calor en la tubería. Utiliza unidades consistentes en tu cálculo, que si es adecuado producirá un resultado expresado en pérdida de calor por distancia lineal, tal como vatios por pie.

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