Estimación de Coeficientes de Transferencia de Calor en Ebullición

1. ESTIMACIÓN DE COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA DE CALOR
EN EBULLICIÓN.
Realizado por:
Carlos Jiménez.
Fluido frío.
Fluido Caliente
en ebullición.
Ministerio del Poder Popular para la Educación
Universidad Rafael Urdaneta
Cátedra: Operaciones Unitarias II
Facultad de Ingeniería.
Escuela de Química.
Profesor(a): Ing. Gladys Quevedo.

2. ESTIMACIÓN DE COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA DE
CALOR EN EBULLICIÓN.
 Coeficiente de transferencia de calor.
Transferencia de Calor por Conveccion.
Este coeficiente representa la energía transferida por unidad de área en un tiempo por grado de temperatura.
Se representa con la letra h y se expresa en unidades como:
ℎ =
𝐵𝑡𝑢
(ℎ )(𝑓𝑡2 )(°𝐹)
𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 𝐼𝑛𝑔𝑙𝑒𝑠.
 Gradientes de temperaturas para el flujo
constante de calor por conducción y
convección, de un fluido más caliente a
otro mas frío, separados por una pared
sólida. Fig 10-6 Perry.

3. ESTIMACIÓN DE COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA DE
CALOR EN EBULLICIÓN.
 Ebullición de Depósito.
Esta se refiere al tipo de ebullición que se experimenta cuando la superficie de calentamiento está
rodeada por un cuerpo de fluido relativamente grande que no fluye a ninguna velocidad apreciable y se ve
agitado solamente por el moviemiento de las burbujas y las corrientes de convección natural.
Mecanismos de Ebullición.
 Ebullición Nucleada.
La transferencia de calor por ebullicion nucleada es un mecanismo importante en la vaporización de líquidos.
El meanismo no se ha establecido todavía claramente pero se dispone de varias expresiones a partir de las que
se pueden obtener valores razonables de los coeficientes de peliculas. Dichas correlaciones no son exactas por
ende no hay ni una ecuación predominante ni única para la ebullición nucleada.
 Ebullición Forzada.

4. ESTIMACIÓN DE COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA DE
CALOR EN EBULLICIÓN.
Algunas correlaciones para la determinación de h bajo
Ebullición nucleada:
 Ec. De Mostinski (1963):
ℎ = 0.00658𝑃𝑐
0.69
𝑞
𝐴
0.7
1.8
𝑃
𝑃𝑐
0.7
+ 4
𝑃
𝑃𝑐
1.2
+ 10
𝑃
𝑃𝑐
10
Donde: q/A Es el flujo de calor en btu/h ft2
.
 Ec. De McNelly (1953):
ℎ = 0.225
𝑞𝑐1
𝐴Λ
0.69
×
144𝑘1
𝜎
0.31
×
𝑃
𝑃𝑣
− 1
0.33
Donde: q/A: Flujo de calor en btu/h ft2
.
C1: Capacidad calorífica del líquido. (Btu/lbm°F)
Λ: Calor latente. (Btu/lbm)
K1: Conductividad térmica del líquido. (Btu/h ft°F)
𝜎: Tensión Superficial. (Lbf/ft)