Ejercicio de cálculo de variables que afectan un secador solar, Ejercicios de Termodinámica

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Ejercicio de cálculo de variables que afectan

un secador solar

Sebastian Narvaez Ramírez

Ing. Mecánica

Ejercicio

 Se encuentra un secador solar de café en la cuidad de Neiva que se encuentra con una radiación solar de 128 W /h a 22°C de temperatura ambiente con h= W/m °C y dentro del secador un aire con h=20 W/m °C. Ocupa un área de 1m^2 y esta echo de una lámina de aluminio (k=205 W/m °C) de 1.524 mm de espesor. El peso inicial del café es de 100 kg y pasado el tiempo tiene 51 kg; sus ventiladores consumen 60 kW/h. Tiene una velocidad de secado de R=3.22 kgH2O/hm^2 Calcular la temperatura la cual está el café, el tiempo necesario para pasar de 55% a 12.5% de humedad y la eficiencia del secador de café. SOLUCION Datos: Q= 128 W /h T (^) ∞ 2 = 22 °C h 1 = 12 W /m 2 ° C h 2 = 20 W / m 2 ° C A= 1 m 2 k = 205 W /m° C L=1.524 mm=0.00152 m P 1 = 100 kg P 2 = 5 1 kg pv= 60

KW

h = 216000 Kj R=3. 22 Kg H 2 O/ hm X 1 =55%=0. X 2 =12.5%=0.  Temperatura del café Q=

T ∞ 1 −T ∞ 2

RT

RT =

Conv 1

L

Con d❑

Conv 2 RT =

h 1 A

L

K A

h 2 A RT =

( 12 W /m 2 ° C)( 1 m 2 )

L

( 205 W /m° C)( 1 m 2 )

( 20 W /m 2 ° C )( 1 m 2 )

R= velocidad de secado X 1 =Porcentaje de entrada del café X 2 =Porcentaje de salida del café t= 51 Kg ( 1 m 2 )(3. Kg H 2 O hm

t=6.7 h oras de secado aproximado