Revista Colombiana de F´ ısica,Vol. 41, No.2, Abril 2009 Modelo Matem´ atico de un Tubo Intercambiador de Calor D. Bravo-Montenegro a , M.L´ opez-Ortega a a Grupo DSC, Programa de Ingenier´ ıa F´ ısica, Universidad del Cauca, Popay´ an, Colombia. Recibido 23 de Oct. 2007; Aceptado 6 de Mar. 2009; Publicado en l´ ınea 30 de Abr. 2009 Resumen El estudio de la transferencia de calor es de vital importancia en los procesos industriales, involucra par´ ametros que son de dif´ ıcil medici´ on ya que dependen de la din´ amica del sistema, su geometr´ ıa y de las propiedades f´ ısicas de los materiales que lo constituyen. Bas´ andose en las teor´ ıas de Nusselt se encuentra el modelo matem´ atico de un tubo intercambiador de calor para obtener el valor promedio del coeficiente de transferencia de calor y el volumen de condensado; estos par´ ametros se determinan en funci´ on de las temperaturas del vapor y del tubo. Palabras Clave:Din´ amica, Intercambiador, Modelo, Transferencia de Calor, Temperatura. Abstract The study of the heat transference is of vital importance in the industrial processes, involves parameters that are of difficult measurement since they depend on the dynamics of the system, his geometry and of the physical properties of the materials that constitute it. Being based on the theories of Nusselt is the mathematical model of a tube heat exchanger to obtain the value average of the coefficient of heat transference and the condensed volume of; these parameters are determined based on the temperatures of the steam and the tube. Keywords: Dynamics, Interchanger, Model, Heat transference, Temperature. c 2009. Revista Colombiana de F´ ısica. Todos los derechos reservados. 1. Introducci´ on Todo sistema f´ ısico puede ser descrito mediante ecua- ciones matem´ aticas y/o ecuaciones diferenciales que rigen su comportamiento, las cuales se pueden utilizar para ejercer control sobre alguna variable determinada queriendo lograr un desempe˜ no adecuado o especifica- do por el usuario. Existen sistemas demsiado complejos, cuyas ecuaciones descriptivas son funciones no-lineales y se hace necesario utilizar m´ etodos num´ ericos para su soluci´ on; al determinar ciertas suposiciones de dise˜ no, los modelos se pueden simplificar para un cierto rango de operaci´ on. El modelado es entonces, encontrar las relaciones matem´ aticas entre las variables de entrada de salida. La clave para un buen modelo es determinar las vari- ables de peso en el sistema a modelar, ya que hay vari- ables que son imposibles de eliminar (se˜ nales esp´ urias, por ejemplo: ruido t´ ermico) estas generan errores en el modelo del sistema en funci´ on de la variable medida. Se puede tomar el sistema como un todo, al cual le corre- sponde, en este caso, una funci´ on de transferencia 1 ,o se pueden tomar subsistemas con funciones de transfer- encia locales, de las cuales se puede obtener la funci´ on de transferencia global del sistema. 1 Ya que se trata de un sistema de una entrada una salida