{"id":39782,"date":"2019-09-16T09:36:46","date_gmt":"2019-09-16T08:36:46","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/que-es-la-conveccion-forzada-definicion\/"},"modified":"2020-01-06T13:41:34","modified_gmt":"2020-01-06T12:41:34","slug":"que-es-la-conveccion-forzada-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-la-conveccion-forzada-definicion\/","title":{"rendered":"Qu\u00e9 es la convecci\u00f3n forzada – Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"
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Convecci\u00f3n forzada.\u00a0En este cap\u00edtulo consideramos la transferencia por convecci\u00f3n en los flujos de fluidos que se originan a partir de una condici\u00f3n de forzamiento externo: convecci\u00f3n forzada.\u00a0Ingenieria termal<\/div>\n<\/div>\n
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Convecci\u00f3n forzada<\/h2>\n

Como se escribi\u00f3, la convecci\u00f3n tiene lugar mediante advecci\u00f3n, difusi\u00f3n o ambas.\u00a0En este cap\u00edtulo consideramos la transferencia por convecci\u00f3n en los flujos de fluidos que se originan a partir de una condici\u00f3n de forzamiento externo:\u00a0\u00a0convecci\u00f3n forzada<\/strong>\u00a0.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Ley de enfriamiento de Newton<\/h2>\n

A pesar de la complejidad de la\u00a0convecci\u00f3n<\/strong>\u00a0, se observa que la tasa de transferencia de calor por convecci\u00f3n es\u00a0proporcional<\/strong>\u00a0a la\u00a0diferencia de temperatura<\/strong>\u00a0y se expresa convenientemente por\u00a0la ley de enfriamiento de Newton<\/strong>\u00a0, que establece que:<\/p>\n

La tasa de p\u00e9rdida de calor de un cuerpo es directamente proporcional a la diferencia de temperaturas entre el cuerpo y sus alrededores, siempre que la diferencia de temperatura sea peque\u00f1a y la naturaleza de la superficie radiante permanezca igual.<\/em><\/p>\n

\"Ley<\/a><\/p>\n

Tenga en cuenta que,\u00a0\u0394T<\/strong>\u00a0viene dado por la\u00a0temperatura de<\/strong>\u00a0la superficie o la\u00a0pared<\/strong>\u00a0, la\u00a0pared<\/sub><\/strong>\u00a0T\u00a0<\/strong>y la\u00a0temperatura total<\/strong>\u00a0,\u00a0T\u00a0\u221e<\/sub><\/strong>\u00a0, que es la temperatura del fluido suficientemente lejos de la superficie.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Convecci\u00f3n forzada – Ecuaci\u00f3n de Dittus-Boelter<\/h2>\n

Para\u00a0un flujo turbulento<\/a>\u00a0completamente desarrollado (hidrodin\u00e1micamente y t\u00e9rmicamente)\u00a0\u00a0\u00a0en un tubo circular liso, el\u00a0n\u00famero<\/a>\u00a0local de\u00a0\u00a0Nusselt<\/a>\u00a0\u00a0puede obtenerse de la conocida\u00a0\u00a0ecuaci\u00f3n Dittus-Boelter<\/strong>\u00a0.\u00a0La\u00a0\u00a0ecuaci\u00f3n Dittus\u00ae Boelter<\/strong>\u00a0\u00a0es f\u00e1cil de resolver, pero es menos precisa cuando hay una gran diferencia de temperatura en el\u00a0\u00a0fluido<\/a>\u00a0\u00a0y es menos precisa para tubos rugosos (muchas aplicaciones comerciales), ya que est\u00e1 dise\u00f1ada para tubos lisos.<\/p>\n

\"Ecuaci\u00f3n<\/a><\/p>\n

La\u00a0\u00a0correlaci\u00f3n Dittus-Boelter<\/strong>\u00a0\u00a0puede usarse para diferencias de temperatura peque\u00f1as a moderadas, T\u00a0wall<\/sub>\u00a0\u00a0– T\u00a0avg<\/sub>\u00a0, con todas las propiedades evaluadas a una temperatura\u00a0promedio<\/sub>\u00a0T\u00a0avg<\/sub>\u00a0.<\/p>\n

Para flujos caracterizados por grandes variaciones de propiedades, las correcciones (p. Ej., Un factor de correcci\u00f3n de viscosidad\u00a0\u00a0\u03bc \/ \u03bc\u00a0<\/strong>wall<\/sub><\/strong>\u00a0) deben tenerse en cuenta, por ejemplo, como recomiendan Sieder y Tate.<\/p>\n

Convecci\u00f3n Forzada y Natural Combinada<\/span><\/h2>\n

\"convecci\u00f3n<\/a>Como se escribi\u00f3, la convecci\u00f3n tiene lugar mediante advecci\u00f3n, difusi\u00f3n o ambas.\u00a0En los cap\u00edtulos anteriores consideramos la transferencia por convecci\u00f3n en flujos de fluidos que se originan a partir de una condici\u00f3n de forzamiento externo:\u00a0\u00a0<\/span>convecci\u00f3n forzada<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0En este cap\u00edtulo, consideramos\u00a0\u00a0<\/span>la convecci\u00f3n natural<\/span><\/strong>\u00a0, donde cualquier movimiento de fluidos ocurre por medios naturales como la flotabilidad.\u00a0De hecho, hay reg\u00edmenes de flujo, en los que tenemos que considerar\u00a0\u00a0<\/span>ambos mecanismos de fuerza<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Cuando las velocidades de flujo son bajas, la convecci\u00f3n natural tambi\u00e9n contribuir\u00e1 adem\u00e1s de la convecci\u00f3n forzada.\u00a0Si la convecci\u00f3n libre es o no importante para la transferencia de calor, se puede verificar utilizando los siguientes criterios:<\/span><\/p>\n