1. La Placa Plana :

1.1 Placa Isotérmica ( )

1.11 Régimen laminar : (en placa lisa : )

Capa Límite Hidrodinámica Capa Límite Térmica

Ecuación de continuidad (conservación de la masa)

Ecuación de Cantidad de Movimiento Lineal :

Ecuación de la Energía :

Solución de Blasius :

( )

√

⁄

( )

√

Número de Nusselt laminar: ( )

⁄ ⁄

⁄ ⁄

Las propiedades del fluido se evalúan a la Temperatura de Película ( )

Universidad Nacional de Ingeniería

Facultad de Ingeniería Mecánica

Profesor : Guido Pinedo Saavedra

Curso : Transferencia de Calor y Masa

Tema : Convección Forzada, Flujo Externo

Número de Sherwood laminar : ( )

⁄ ⁄

⁄ ⁄

⁄

1.12 Metales Líquidos

⁄

( )

1.13 Régimen Turbulento : ( )

⁄

⁄

Número de Nusselt turbulento :

⁄

(

) ⁄

Si no hay entrada laminar :

Si hay entrada laminar :

⁄

Si hay entrada laminar y

Número de Sherwood turbulento : ( )

⁄

( )

(

) ⁄

( )

El cálculo de es similar al caso del Nusselt turbulento

1,2 Placa plana con Flujo de calor constante (

)

⁄ ⁄ ( )

⁄ ⁄ ( )

( )

( )

∫

( )

2. Convección en Flujo Cruzado

2.1 En cilindros :

2.1.1 Correlación de Kundsen & Katz : ( )

⁄ Correlación de Kundsen & Katz : Valores de y

2.1.2 Correlación de Churchill & Bernstein (1977) ( )

2.1.3 Flujo de Metales líquidos : Ishiguro (1979)

2.2 Esferas :

2.2.1 Correlación de Whitaker (1972)

(

⁄ )

( ⁄

⁄ ) ⁄ (

) ⁄

2.2.2 Correlación de Achenbach ( 1978) ( )

( )

⁄ ( )

( )

2.2.3 Cilindros , esferas y otras geometrías (Zukauskas , 1972) :

2.2.4 Banco de Tubos

Se utiliza la correlación de Zukauskas : Para :

(

) ⁄

Todas las propiedades son evaluadas a la temperatura media aritmética entre la temperatura

de entrada y temperatura de salida del fluido , excepto el cual es evaluado a la

temperatura de la superficie. (

)

Hallamos :

{ (

)

} ⁄

Para tubos alineados :

Para tubos escalonados : ocurrirá en si : ( ) ( )

y entonces ,

( )

en caso contrario , si ( ) ( ) :

Correlaciones para banco de tubos desarrolladas a partir de Zukauskas ( )

Tubos Alineados

( ⁄ )

( ⁄ )

( ⁄ )

( ⁄ )

Tubos escalonados

( ⁄ )

( ⁄ )

( ⁄ ) ( ⁄ )

( ⁄ ) ( ⁄ )

Si se debe hacer una corrección : | |

Corrección de Factor para en Correlación de Zukauskas

Diferencia Media Logarítmica de Temperaturas :

( ) ( )

[( )( )

]

( ) ( )

[( )( )

]

Transferencia de Calor en el Banco de Tubos :

( )

( ) (

)

( ) ( ) ( )

Caída de Presión en el Banco de Tubos :

(

)

Potencia requerida de la Bomba que mueve al fluido :