Diseño y construcción de un equipo medidor de conductividad térmica de materiales aislantes para la industria de la construcción
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Fecha
2015
Profesor/a Guía
Facultad/escuela
Idioma
es
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Editor
Universidad Andrés Bello
Nombre de Curso
Licencia CC
Licencia CC
Resumen
Con el objetivo de satisfacer la necesidad de contar con un equipo medidor de
conductividad térmica de materiales de construcción en el laboratorio de materiales de la
escuela de obras civiles de la Universidad Andrés Bello, se realizó el diseño y
construcción de un equipo para determinar dicha propiedad.
El equipo fue diseñado en base a un recinto aislado térmicamente que en su interior
posee una fuente de calor por medio de una resistencia eléctrica. Los flujos de calor a
través de la muestra y paredes del equipo son estimados usando mediciones de
temperaturas del aire ambiente, y al interior y exterior del equipo. El equipo permite el
ensayo de muestras de 29,5cm x 29,5cm con un espesor máximo de 10cm.
Esta memoria de título consta de tres partes; investigativa, procedimiento y desarrollo
experimental. La primera se refiere a los conocimientos de la termodinámica y
transferencia de calor, la segunda describe la construcción del equipo, y la tercera parte
contiene el desarrollo experimental que corresponde a la toma de datos de ensayos de
materiales con conductividad térmica conocida, para verificar el correcto funcionamiento
del equipo.
Los valores de conductividad térmica obtenidos en los ensayos usando el equipo tienen
un error del orden de 1,03% con respecto a los valores indicados por los fabricantes de
los materiales ensayados. El tiempo necesario para comenzar el ensayo es del orden de
3 horas, lo que hace viable el uso del equipo en experiencias docentes.
Los costos de construcción y puesta en marcha del equipo fueron del orden de un 5% del
costo de equipos comerciales con capacidades de ensayo similares, constituyendo una
opción viable a ser usada para laboratorios docentes.
In order of satisfy the need of having the meter equipment of thermal conductivity of construction's materials in the materials' laboratory of the Universidad Andres Bello's school of civil works, was performed the design and construction of a meter equipment to determinate the property. The equipment was design in base a thermally insulated enclosure that in its interior has a heat source by mean of an electrical resistance. The equipment are estimate using measurements of ambient air's temperature, and inside and outside of the equipment. The equipment allows the test of 29.5cm x 29.5cm samples whit a maximum thickness of 1 Ocm. This qualification's memory consist in three parts; Investigative, proceedings and experimental development. The first refers a knowledge of thermodynamics and heat transfer, the second describes the construction of the equipment, and the third part contents the experimental development corresponding a data collection of materials testing whit know thermal conductivity, to verify the correct operation of the equipment. The thermal conductivity values obtained in the test using the equipment have an error of about 1.03 % with respect to the values indicated by the manufactured of the material tested. The necessary time to start the test is about 3 hours, which makes visible the use of the equipment in teaching experiences. The construction's costs and start-up of the equipment were about 5% of commercial equipment's cost with similar capacity test, constituting a viable option to be used for teaching's laboratory.
In order of satisfy the need of having the meter equipment of thermal conductivity of construction's materials in the materials' laboratory of the Universidad Andres Bello's school of civil works, was performed the design and construction of a meter equipment to determinate the property. The equipment was design in base a thermally insulated enclosure that in its interior has a heat source by mean of an electrical resistance. The equipment are estimate using measurements of ambient air's temperature, and inside and outside of the equipment. The equipment allows the test of 29.5cm x 29.5cm samples whit a maximum thickness of 1 Ocm. This qualification's memory consist in three parts; Investigative, proceedings and experimental development. The first refers a knowledge of thermodynamics and heat transfer, the second describes the construction of the equipment, and the third part contents the experimental development corresponding a data collection of materials testing whit know thermal conductivity, to verify the correct operation of the equipment. The thermal conductivity values obtained in the test using the equipment have an error of about 1.03 % with respect to the values indicated by the manufactured of the material tested. The necessary time to start the test is about 3 hours, which makes visible the use of the equipment in teaching experiences. The construction's costs and start-up of the equipment were about 5% of commercial equipment's cost with similar capacity test, constituting a viable option to be used for teaching's laboratory.
Notas
Tesis (Ingeniero Construcción)
Palabras clave
Aislamiento Térmico, Equipos y Accesorios, Diseño