acería
Para distinguir en qué régimen nos encontramos, usamos
el No. de “Reynold”, el cual es una relación adimensional
que tiene que ver con las fuerzas inerciales y fuerzas viscosas del fluido.
Re = xu∞
µ
Un buen indicador para saber en que régimen estamos
es:
Re > 5 x 10 -Régimen turbulento.
El otro número adimensional que relaciona la transferencia de la cantidad del movimiento y el calor del fluido es el
No. de Prandtl.
Pr = Cp µ
k
El número de “Pr” califica la capa límite con calentamiento.
Cp = Calor específico.
µ = Viscosidad por unidad de masa.
k = Conductividad térmica del fluido.
El numero adimensional que relaciona el coeficiente de
trasferencia de calor “h” con el número de “Re” y “Pr” se
conoce como el No. Nusselt.
Nu = 0.664 Re Pr
Recordando que “h” se relaciona como.
“h” = Nu k
L
Donde h = Coeficiente de transferencia térmica convectivo.
k = Conductividad térmica.
L = Distancia de la placa.
En el caso de nosotros, la convección forzada es en tubos en régimen turbulento.
Dittus y Boelter sustentan la siguiente correlación.
Nu = 0.023 Re Pr
Donde: Nu = Número de Nusselt , promedio.
h = Coeficiente de transferencia de calor.
D = Diámetro.
k = Coeficiente de conducción
del fluido.
Donde:
n = 0.4 para calentamiento y
n = 0.3 para enfriamiento.
La aplicación anterior es aplicable a fluidos, cuyos números de Prantl varian entre 0.6 a 160.
Cabe mencionar que esta fórmula podría ser usada para
tubería no redonda con la formula del diámetro hidráulico.
Dh = 4A
p
Donde: Dh = Diámetro hidráulico .
A = Área del fluido.
p = Perímetro mojado por el fluido.
¿Cuál es el flujo de calor? “ práctico”
Normalmente hablamos de páneles de 25 Ft2 o 2.3 mts2.
Con temperaturas máximas a la salida de 55°C y temperatura de entrada de 35°C o sea 20°C = ∆t
-Flujo de 100 gpm = 0.378 m3/mín = 6.3 m3/seg.
-Flujo máximo
= 6.3 kg/seg.
-Cp agua
= 4.1784x 103 J/kg °k
q total = m° Cp (∆T)
qt
= (6.3) (4.1784x 103 ) ( 20)
qt
= 526 kwatts
q”
= 228 kwatts
m2
h práctica = 11,400 w
°k m2
11 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO