TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN FORZADA Correlaciones para el calculo de coeficientes de transferencia de calor.

FLUJO LAMINAR SOBRE PLACA PLANA HORIZONTAL Dado que la temperatura puede variar fuertemente entre la placa y la corriente libre, las propiedades del fluido (ρ, μ, Cp, k) se evalúan con la llamada temperatura de película, Tf: Para placas no isotérmicas, se utiliza el promedio de temperatura para toda la placa, que se sustituye en la Ec. 1. 1 2

REGIÓN LAMINAR Espesor de la capa límite: En función de la posición sobre la placa, placa isotérmica: 3 4 5

REGIÓN LAMINAR Validas para 6

REGIÓN LAMINAR Validas para 7

REGIÓN LAMINAR Propiedades promedio para placa de largo L, placa isotérmica: 8 9 10

REGIÓN LAMINAR En función de la posición sobre la placa, placa no isotérmica y flujo de calor constante en la pared q”: Validas para: 11 12 13

REGIÓN LAMINAR Placa calentada a partir de una longitud Xo, placa isotérmica: 14

REGIÓN TURBULENTA Espesor de la capa límite: En función de la posición sobre la placa, placa isotérmica: 15 16 17 18 19

REGIÓN TURBULENTA En función de la posición sobre la placa, placa no-isotérmica y flujo de calor constante en la pared q”: 20

REGIÓN DE TRANSICIÓN Propiedades promedio para placa de largo L, placa isotérmica: 21 22

REGIÓN DE TRANSICIÓN Propiedades promedio para placa de largo L, placa isotérmica: 23

En las correlaciones que vienen a continuación, el Re y el Nu se calculan según: 24

Las propiedades del fluido (ρ, μ, Cp, k) se calculan a la temperatura promedio (promedio entre la temperatura de entrada y la de salida); las propiedades que presentan el subíndice “p” se calculan a la temperatura de la pared del tubo. Para un intercambiador tubular donde intercambian calor un fluido a alta temperatura (fluido caliente) con un fluido a baja temperatura (fluido frío): Dónde el subíndice 1 y 2 se refieren a las condiciones de entra y salida, respectivamente, y los subíndices c y f se refieren la fluido caliente y el frío, respectivamente. 25

26 RÉGIMEN LAMINAR 27

RÉGIMEN DE TRANSICIÓN 28 29 30 31

RÉGIMEN TURBULENTO 32 33 34 35 36

RÉGIMEN TURBULENTO 37 37 39

En las correlaciones que vienen a continuación, el Re y el Nu se calculan según: 40

RÉGIMEN LAMINAR 41 CORRELACIÓN DE SIEDER & TATE

RÉGIMEN DE TRANSICIÓN Y TURBULENTO 42 CORRELACIÓN DE PRANDLT (46)

RÉGIMEN DE TRANSICIÓN Y TURBULENTO CORRELACIÓN DE HAUSEN 43

La correlación que se presenta a continuación es válida para hacer cálculos para: La transferencia de calor en intercambiadores de carcaza y tubo, para flujo por la carcaza. Se observan variables como Deq (Diámetro equivalente de la carcaza para transferencia de e calor) G (Flujo másico por unidad de área en la carcaza)

La temperatura de pared, o Tp, se calcula: 44

44 CORRELACIÓN DE KERN 45

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