Correlaciones conveccion
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TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN Números adimensionales: k L h ) Nusselt ( Nu L = k d h ) Nusselt ( Nu d = k Cp ) andtl (Pr Pr µ = L d Pr Re ) Graetz ( Gz = Placas planas: propiedades estimadas a T f = (T ∞ + T p )/2 - Régimen laminar (Re x < 500.000), superficie isoterma, 0,6 < Pr < 50 Nu L = 0,664 Re L 1/2 Pr 1/3 (Valor medio hasta la longitud L) - Régimen laminar (Re x < 500.000), flujo de calor constante, 0,6 < Pr < 50 Nu x = 0,453 Re x 1/2 Pr 1/3 (Valor local) - Régimen turbulento, superficie isoterma Nu L = Pr 1/3 (0,037 Re L 0,8 – 871) 5.10 5 < Re L < 10 7 Nu L = (0,228 Re L (Log Re L ) -2,584 – 871) Pr 1/3 10 7 < Re L < 10 9 Tubos lisos, flujo interno: propiedades estimadas a T b = (T b1 + T b2 )/2 - Régimen laminar, flujo de calor constante: Nu d = 4,364 - Régimen laminar, temperatura en la pared constante, h exterior muy alto: Nu d = 3,66 - Régimen laminar, Re d .Pr.d/L >10 14 0 3 1 3 1 86 1 , p / / d d L d Pr) (Re , Nu ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ µ µ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = (Sieder y Tate) - Régimen laminar, Re d .Pr.d/L >100 14 0 3 2 047 0 1 085 0 66 3 , p / d Gz , Gz , , Nu ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ µ µ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ + + = (McAdams) - Régimen de transición 14 0 3 2 3 1 3 2 1 125 116 0 , p / / / d L d Pr ) Re ( , Nu ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ µ µ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + − = - Régimen turbulento, 0,6 < Pr < 100 , (T p – T b ) moderado (Ditus y Boelter) n , d d Pr Re , Nu 8 0 023 0 = n = 0,4 calentamiento n = 0,3 enfriamiento - Régimen turbulento, válida para (T p – T b ) alto 14 0 3 1 8 0 027 0 , p / , d d Pr Re , Nu ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ µ µ = (Sieder y Tate)
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TRANSMISIN DE CALOR POR CONVECCIN Nmeros adimensionales:
kLh)Nusselt(NuL = k
dh)Nusselt(Nud = kCp)andtl(PrPr =
LdPrRe)Graetz(Gz =
Placas planas: propiedades estimadas a Tf = (T + Tp)/2 - Rgimen laminar (Rex < 500.000), superficie isoterma, 0,6 < Pr < 50 NuL = 0,664 ReL1/2 Pr1/3 (Valor medio hasta la longitud L) - Rgimen laminar (Rex < 500.000), flujo de calor constante, 0,6 < Pr < 50 Nux = 0,453 Rex1/2 Pr1/3 (Valor local) - Rgimen turbulento, superficie isoterma
NuL = Pr1/3 (0,037 ReL0,8 871) 5.105 < ReL < 107 NuL = (0,228 ReL(Log ReL)-2,584 871) Pr1/3 107 < ReL < 109
Tubos lisos, flujo interno: propiedades estimadas a Tb = (Tb1 + Tb2)/2 - Rgimen laminar, flujo de calor constante: Nud = 4,364 - Rgimen laminar, temperatura en la pared constante, h exterior muy alto: Nud = 3,66 - Rgimen laminar, Red.Pr.d/L >10
1403131861
,
p
//
dd LdPr)(Re,Nu
= (Sieder y Tate)
- Rgimen laminar, Red.Pr.d/L >100
140
32047010850663
,
p/d Gz,
Gz,,Nu
++= (McAdams)
- Rgimen de transicin 14032
3132 11251160,
p
///
d LdPr)Re(,Nu
+=
- Rgimen turbulento, 0,6 < Pr < 100 , (Tp Tb) moderado (Ditus y Boelter) n,dd PrRe,Nu
800230=
n = 0,4 calentamiento n = 0,3 enfriamiento
- Rgimen turbulento, vlida para (Tp Tb) alto
14031800270
,
p
/,dd PrRe,Nu
= (Sieder y Tate)
-
- Rgimen turbulento, entrada del tubo 10 < L/d < 400
055031800360
,/,
dd LdPrRe,Nu
= (Nusselt) - Rgimen turbulento, seccin anular
05503180020
,
int
ext/,dede d
dPrRe,Nu
= de = dimetro equivalente
Tubos rugosos, flujo interno: propiedades calculadas a Tf = (Tp + Tb)/2
n
p
b
//
d
d
)Pr(f,,
PrRef
Nu
+=
18
712071
8
3221
(Petukhov)
n = 0,11 si Tp > Tb n = 0,25 si Tp < Tb n = 0 para flujo de calor constante o gases 0,5 < Pr < 2000 ; 10000 < Red
