Hierro y Acero Edicion 25 | Page 11

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