TAhq CONVECCION

h : coeficiente convectivo

Ley de Newton

CONVECCION NATURAL: movimiento del fluido debido a la diferencia de densidad

CONVECCION FORZADA: movimiento del fluido debido a agentes externos

NUMEROS ADIMENSIONALES

Número de Nusselt

Número de Prandlt

Número de Reynolds

Número de Grashof

k

DhNu eq

k

C p Pr

eqDvRe

2

23

TgD

Gr eq

CONVECCION NATURAL

mGraNu Pr)(

L

Gr * Pr a m

< 104

104 – 109

> 109

1,36

0,59

0,13

1/5

1/4

1/3

CILINDROS Y PLANOS VERTICALES )( LDeq

Las propiedades se evalúan a la temperatura de film

Gr * Pr a m

< 10-5

10-5 – 10-3

10-3 - 1

1 – 104

104 - 109

> 109

0,49

0,71

1,09

1,09

0,53

0,13

0

1/25

1/10

1/5

1/4

1/3

CILINDROS HORIZONTALES )( DDeq

D

PLACAS HORIZONTALES

Gr * Pr a m

105 – 2*107

2*107 – 3*1010

0,54

0,14

1/4

1/3

Q

Q

Gr * Pr a m

105 – 1011 0,58 1/5

L

L

LDeq

L1

221 LL

Deq

L2

D

DDeq 9,0

CONVECCION FORZADAFlujo por el interior de ductos

Re < 2100

Re Pr Deq/L > 100

14,03/1

PrRe86,1

w

beq

L

DNu

Régimen laminar (ecuación de Sieder y Tate)

2100 < Re < 10000 14,03/2

3/13/2 1Pr125Re116,0

w

beq

L

DNu

Régimen transición (ecuación de Hansen)

Las propiedades se evalúan a la temperatura promedio del fluido

14,0

3/18,0 PrRe023,0

w

bNu

Re > 10000

0,7 < Pr < 700

L/Deq > 60

Régimen turbulento (ecuación de Mc Adams)

Si multiplicar “h” por60eqD

L

7,0

1L

Deq

CONVECCION FORZADA

por el exterior de distintas geometrías

3/1PrRemcNu

vaprox Re C m

< 3 * 105

> 3 * 105

0,664

0,0366

0,5

0,8L

Flujo paralelo a una placa plana )( LDeq

Las propiedades se evalúan a la temperatura de film

Re C m

1 – 4

4 – 40

40 – 4*103

4*103 – 4*104

4 * 104 - 2,5 * 105

0,989

0,911

0,683

0,193

0,0266

0,330

0,385

0,466

0,618

0,805

Flujo perpendicular al eje de un cilindro )( DDeq D

Flujo sobre una esfera )( DDeq

vaprox

vaprox3/15,0 PrRe6,00,2 Nu

1 < Re < 70000

0,6 < Pr < 400

Flujo sobre un banco de tubos )( oeq dD

............ 3/1PrRemcNu

c m c m c mEn línea 0,386 0,592 0,278 0,620 0,254 0,632

Rotado 0,575 0,556 0,551 0,562 0,535 0,556

En línea

Sn

Sp

Rotado

Sn

Sp

2000 < Re < 40000

10 o mas columnas de tubos

Sn/D=Sp/D=1,25 Sn/D=Sp/D=1,5 Sn/D=Sp/D=2,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10En línea 0,64 0,80 0,87 0,90 0,92 0,94 0,96 0,98 0,99 1,00

Rotado 0,68 0,75 0,83 0,89 0,92 0,95 0,97 0,98 0,99 1,00

Corrección por el número de columnas de tubos

EBULLICION

sobre tubos horizontales C = 0,62

sobre esferas C = 0,67

4/13 )4,0()(

TD

TChgkCh

v

pfgvlvv

Ebullición en película

CONDENSACION

Condensación en película sobre superficies verticales

4/132

13,1

Tk

LhgNu

ll

fgl

Re <= 1800

4,0

4/1

2

32

Re0077,0

l

l LgNu

Re > 1800

Tubo vertical de diámetro D

Placa plana vertical de profundidad W

lD

m

4

Re

lW

m

4

Re

Condensación en película sobre tubos horizontales

Condensación en película en el interior de tubos horizontales

4/132

725,0

TkN

DhgNu

ll

fgl

4/13 )4,0()(555,0

TD

TChkgNu

l

plfglvll

Rei < 35000