Post on 25-Oct-2014
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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