transferencia de calor

Departamento de Termodinámica Aplicada

FÓRMULAS PARA EL CÁLCULO DE COEFICIENTES DE
CONVECCIÓN FORZADA
TRANSFERENCIA DE CALOR
Nusselt
Reynolds
Prandtl
Grashof
Rayleigh

Nu = h * L / K
Re= V * L / ν
Pr = ν / α
Gr = g * β * L
Ra = Gr * Pr

3

* ∆T / ν 2

1 FLUJO INTERNO
Propiedades a la temperatura media de las temperaturas de entrada y salida del fluido.
Velocidad media enla sección.
L = D diámetro de tubos circulares.
Para otras secciones usar L = 4 x área de pasaje / perímetro mojado.
l = largo del tubo

1.1 Régimen laminar
Re < 2.000

Nu = ε l 0.17 Re

εlen función de l/D
l/D

εl

1
1.9

2
1.7

5
1.44

0.33

Pr

10
1.28

0.43

Gr

0.1

15
1.18

0.25

Pr
Prw
20
1.13

Se toma para l/D > 50 el valor de εl = 1

401.02

50
1

Ver Referencia I,Chapter 4

1.2 Régimen turbulento
10.000 < Re < 5.000.000
0.6 < Pr < 2.500

Nu = ε l ε R 0.021 Re

30
1.05

0.8

Pr

0.43

Pr
Prw

0.25Departamento de Termodinámica Aplicada

εl en función del Re y de l/D
Re
1E4
2E4
5E4
1E5
1E6

1
1.65
1.51
1.34
1.28
1.14

2
1.50
1.40
1.27
1.22
1.11

5
1.34
1.27
1.18
1.15
1.08l/D
10
1.23
1.18
1.13
1.10
1.05

Se toma para l/D > 50 el valor de εl = 1

15
1.17
1.13
1.10
1.08
1.04

20
1.13
1.10
1.08
1.06
1.03

30
1.07
1.05
1.04
1.03
1.02

401.03
1.02
1.02
1.02
1.01

50
1
1
1
1
1

Factor de curvatura
εR = 1 + 1.77D/R
donde:
D = diámetro del tubo
R = radio de curvatura

Ver Referencia I, Chapter 4

1.3 Transición
2000< Re < 10.000
K0 en función de Re
ReE-3 2.2
2.3
2.5
K0
2.2
3.6
4.9

3
7.5

3.5
10

4
12.2

5
16.5

Donde:

K 0 = Nu Pr

− 0.43

Pr
Prw

6
20

7
24

8
27

9
3010
33

−0.25

Ver Referencia I, Chapter 4

Departamento de Termodinámica Aplicada

2 Flujo Externo
2.1 Placa plana flujo paralelo
Las propiedades serán evaluadas a la Temperatura de...