Conveccion

Fundamentos de convección forzada
Hasta ahora se ha puesto conocido el coeficiente de transferencia de calor h, en todos los análisis

5.1 Transferencia de calor en una placa plana con convecciónforzada en régimen laminar
Considérese el flujo de un fluido sobre una placa plana. Se observa que, como resultado de los efectos viscosos, la velocidad relativa del fluido en la interface es igual acero. Por otra parte esta velocidad aumenta en forma progresiva conforme se incrementa la distancia y, hasta un punto en que las fuerzas viscosas de corte son prácticamente insignificantes. La regiónpróxima a la placa en donde se experimentan los efectos viscosos se conoce como “límite hidrodinámica”. Por lo general su espesor, que es muy pequeño, lo especifica lacoordenada y, donde la velocidad del fluido alcanza 99% de la velocidad de corriente u. Este concepto de capa límite fue una aportación de Prandtl, que divide el campo de flujo en dosregiones; una capa muy delgada en donde las fuerzas viscosas de corte son significativas y una región exterior donde los efectos los efectos viscosos son prácticamente despreciables.
Como en el caso dela capa hidrodinámica, los gradientes de temperatura en el fluido también se hallan confinados a una región próxima a la superficie de la placa, por lo que puede definirse en forma análoga como “capalímite térmica”.
Inicialmente, el desarrollo de la capa límite a lo largo de la placa es laminar, es decir, el fluido se desplaza a lo largo de láminas y sus partículas siguen una sucesión ordenada ycontinua sin cruzarse unas con otras. Sin embargo, a cierta distancia crítica Xc, que depende del campo de flujo y de las propiedades del fluido, empiezan a experimentarse pequeñas perturbaciones quese amplifican a medida que aumenta la distancia.
Para una placa plana se establece como criterio de transición para propósitos de análisis el que XcU∞ ρ/µ sea aproximadamente igual a 5x10x5. Este...