Algunos números adimensionales

1. Fenómenos de Transporte
Algunos conceptos para recordar – Rev. 2019
Valeria Galetti
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NÚMEROS ADIMENSIONALES
g = aceleración gravitacional, [L/θ2]
β =coeficiente de expansión volumétrica, [1/K](β = 1/T para los gases ideales)
Ts = temperatura de la superficie, [T]
T∞ = temperatura del fluido suficientemente lejos de la superficie, [T]
Tb = temperatura global del fluido, [T].
Considerando que la misma variara con la distancia, puede calcularse como la media aritmética de las dos
temperaturas extremas. Tb = (Tb1 + Tb2)/2
L = longitud característica de la configuración geométrica, [L]
υ = viscosidad cinemática del fluido, [L2/θ]
µ = viscosidad dinámica del fluido, [M/Lθ]
Tf = (Ts +T∞)/2 Temperatura de película [T]
ρ = densidad, [M/L3]
v = velocidad [L/θ]
D = Diámetro [L]
k = conductividad eléctrica [E/LθT]}
ke = conductividad térmica [E/LθT]
h = coeficiente pelicular de transferencia de calor [E/L2θT]
Cp = calor específico a presión constante [E/MT]
Número de Reynolds Re =
ρ v D
μ
Fuerzas inerciales / Fuerzas viscosas
Número de Froude Fr =
v2
gL
Fuerzas inerciales / Fuerzas de gravedad
Número de Brinkman Br =
μ v2
k (Tb-Ts)
Disipación viscosa de calor /
Disipación del calor por conducción
Número de Prandtl Pr =
ϑ
α
=
μ Cp
k
Transferencia CM / Transferencia de calor
Número de Nusselt Nu =
h L
k
Transferencia de calor por convección /
Transferencia de calor por conducción
Número de Grashoff Gr =
g ρf
2
β (Ts-T∞)L3
μf
2
Fuezas de flotación / Fuerzas viscosas
Número de Rayleigh Ra=Gr ∙Pr
Número de Graetz,
transferencia de CM y calor Gz = Re Pr
D
L
Número de Schmith Sch =
ϑ
DAB
Transferencia CM / Transferencia de masa
Número de Stanton St =
h
ρ v Cp
=
Nu
Re Pr
Transferencia de calor por convección /
Capacidad Calorífica
Número de Graetz,
transferencia de CM y masa
Gz = Re Sc
D
L
DIFERENCIACIÓN CONCEPTOS CAUDAL, GASTO Y DFM:
Caudal volumétrico: Q [L3/θ]
Gasto o flujo másico: w = ρ<v>S[M/θ]
Densidad de transporte de masa o velocidad másica: G = ρ<v> = w/S [M/ L2θ]