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· No T AS d E I NGENIERÍA Q UÍ m ICA ·

Autor: José maría Pedroni
Ing. Senior de Ingenería Bernoulli S.A.

TrANSFereNCIA de calor

Mecanismos de la transferencia de calor námico con su entorno absorbe la misma cantidad de energía que
emite: absortividad = emisividad.
conducción

En una pared plana, sólida, el calor pasa de la sección de entrada a convección
la temperatura t 1 a la de salida, más fría, a la temperatura t 2 , según
la ley de Fourier El calor se trasmite por el movimiento del fluido de las zonas calien-
tes a las más frías. Puede ser natural, por efecto de la disminución de
la densidad (por dilatación, ej. aire sobre un caño caliente) o forzada,
si el fluido se hace circular por bombeo.

k: conductividad térmica, W/m·K Fórmula básica para la convección forzada dentro de tubos:
2
A: área de transferencia o de intercambio, m
1/3
q: calor transferido, W Nu = a·Re ·Pr ·Ф 0,14
m
x: espesor de la pared, m
Nu = hD Número de Nusselt
En una pared cilíndrica k
; Re = ρ uD GD Número de Reynolds
=
µ µ
Pr = cµ Número de Prandtl
k
r m : radio medio, m
En flujo turbulento, Re ≥ 10000
a = 0,023
radiación m = 0,8 (Ecuación de dittus- Böelter)

Es una emisión calórica, se rige por la ley de Stefan-Boltzmann Ф = µ w Relación de viscosidades de pared respecto de la
µ b masa fluyente.
µ b y µ w : Viscosidades a la temperatura de la masa fluyente y de la
pared, respectivamente, Pa·s
q: calor irradiado, W k: Conductividad térmica: W/m·K
2
A: área de irradiación (la menor), m 2 h: Coeficiente laminar: W/m ·K
4
C o : Constante de irradiación del cuerpo negro = 5,71 W/m ·K (4,92
2
kcal/h·m ·K ) Para el agua (Schack): h = 3383 u 0,80 (1+0,014 t)
4
2
e 1 y e 2 : emisividades o grado de negro de las superficies emisora y
receptora. En un anillo usar el diámetro equivalente d e que se define:
la emisividad e es la relación entre el calor emitido por el cuerpo d e = 4 Área de paso
emisor real y el calor emitido por el cuerpo negro ideal, para una Perímetro mojado
misma temperatura. (Ver Tabla 1).
d e = d 2 - d l en tubos concéntricos
ley de Kirchoff: Si un cuerpo se encuentra en equilibrio termodi-

Tabla 1

ladrillos ladrillos ladrillos Hierro Hierro aceros
refractarios aislantes comunes oxidado pulido inox. vidrio agua aceite
e 0,9 0,6 0,93 0,75/0,85 0,30 0,1 0,94 0,96 0,82

524 A&G 113 • Tomo XXVIII • Vol. 4 • (2018)