Este documento describe cómo calcular el coeficiente de película h utilizando los números de Nusselt, Prandtl y Reynolds. Explica que Nusselt mide la transferencia de calor por convección, Prandtl la relación entre la difusividad del momento y el calor, y Reynolds las fuerzas de inercia y viscosidad. Luego proporciona ecuaciones que vinculan estos números adimensionales para describir la convección forzada sin cambio de fase, y cómo despejar h de estas ecuaciones. Finalmente, da expresiones específicas para h

1. Encontrar h(coeficiente de película), por medio
de Nusselt, Prandtl y Reynolds
EL numero de Nusselt es un numero adimensional bastante utilizado, que
representa la relación que existe entre el calor transferido por convección a
través del fluido y el que se transferiría si sólo existiera la conducción.
Nusselt proporciona una medida de la transferencia convectiva de calor en la
superficie:
Prandtl representa la relación que existe entre la difusividad molecular de la
cantidad de movimiento y la difusividad molecular del calor o entre el espesor
de la capa límite de velocidad y la capa límite térmica:
Numero de Reynolds define la relación que existe entre las fuerzas de inercia y
las fuerzas viscosas que actúan sobre un elemento de volumen de un fluido. Es
un indicativo del tipo de flujo del fluido, laminar o turbulento.
Los fenómenos de convección forzada sin cambio de fase puede describirse a
través de correlaciones que vinculan los números adimensionales: Nu,Re,Pr y
L/D y se pueden expresar de la siguiente manera:
Nu =c Ren
Pr1/3
Con esta ecuación se puede conocer a h(coeficiente de película), ya que se
conocen los parámetros por los cuales está compuesta Nusselt y al despejar
queda esto:
h =c Ren
Pr1/3
k
LC

2. Para flujo laminar:
h= 1,86 ∗ k/D ∗ (Re ∗Pr ∗D/L)1/3
∗ (µl/µw) 0.14
Para flujo turbulento
h= 0 023∗ k/D∗ Re0.8
∗ Pr 0.
4∗ (µl /µw) 0.14
Es importante destacar:
El diámetro que aparece en las expresiones es el hidráulico (así se ha
considerado para elaborar estas expresiones a partir de los experimentos).