Pregunta: Para maximizar la producción y minimizar los costos de bombeo, el petróleo crudo se calienta para reducir su viscosidad durante el transporte desde un campo de producción. (1) Considere una configuración de tubería dentro de tubería que consta de tubos de acero concéntricos con un material aislante intermedio. El tubo interior se utiliza para transportar

Para maximizar la producción y minimizar los costos de bombeo, el petróleo crudo se calienta para reducir su viscosidad durante el transporte desde un campo de producción.

(1) Considere una configuración de tubería dentro de tubería que consta de tubos de acero concéntricos con un material aislante intermedio. El tubo interior se utiliza para transportar petróleo crudo caliente a través del agua fría del océano. El tubo de acero interior (ks=35 W/m·K) tiene un diámetro interior de Di, 1=150 mm y un espesor de paredti=20 mm mientras que el tubo de acero exterior tiene un diámetro interior de Di, 2=250 mm y un espesor de pared de =ti. Determine la temperatura máxima permitida del petróleo crudo para asegurar que el aislamiento de espuma de poliuretano (kp=0,055 W/m·K) entre las dos tuberías no exceda su temperatura máxima de servicio de Tp, máx=70°C. El agua del océano está a∞ T∞, o=-5°C y proporciona un coeficiente de transferencia de calor por convección externa deho=500 W/m ² ·K. El coeficiente de convección asociado con el petróleo crudo que fluye eshi=450 W/m ² ·K.

(2) Se propone mejorar el rendimiento del dispositivo de tubería dentro de tubería reemplazando una sección delgada (ta=10 mm) de poliuretano ubicada en el exterior de la tubería interior con un material aislante de aerogel (ka=0,012 W/ m·K). Determine la temperatura máxima permitida del petróleo crudo para garantizar que las temperaturas máximas del poliuretano estén por debajo de Tp, máx = 70 °C.

Paso 1

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Determine la resistencia a la transferencia de calor por convección en el interior de la tubería por unidad de longitud, en m·K/W.

R′t,conv,i=Ingrese su respuesta de acuerdo con el enunciado de la preguntam·K/W

Intentos: 2 de 3 usados

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Paso 2

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Determine la resistencia a la conducción del poliuretano por unidad de longitud sin el aerogel, en m·K/W.

R′t,cond,p=Ingrese su respuesta de acuerdo con el enunciado de la pregunta m·K/W

Intentos: 1 de 3 usados

Paso 3

• Tu respuesta
• Respuesta correcta

Icono de respuesta incorrectaTu respuesta es incorrecta.

Determine la resistencia de conducción del poliuretano por unidad de longitud cuando se utiliza aerogel, en m·K/W.

R′t,cond,p,ae=Ingrese su respuesta de acuerdo con el enunciado de la pregunta m·K/W

Intentos: 3 de 3 usados

Etapa 4

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Determine la temperatura máxima del petróleo crudo si no se utiliza aerogel, en °C.

∞T∞=Ingrese su respuesta de acuerdo con el enunciado de la pregunta °C

Intentos: 1 de 3 usados

Paso 5

Icono de respuesta incorrectaTu respuesta es incorrecta.

Determine la temperatura máxima del petróleo crudo si se utiliza aerogel, en °C.

∞ T∞, ae=Ingrese su respuesta de acuerdo con el enunciado de la pregunta°C