Este documento describe los mecanismos de transferencia de calor por convección, incluyendo la definición del coeficiente de transferencia de calor h y cómo depende de factores como el tipo de fluido, su velocidad y viscosidad. También introduce números adimensionales como el número de Nusselt, Reynolds y Prandtl que pueden describir el fenómeno de la convección relacionando la transferencia de calor, cantidad de movimiento y difusión térmica. Finalmente, proporciona referencias bibliográficas sobre el tema.

1. MECANISMOS DE TRANSFERENCIA
UNIDAD 4 TRANSFERENCIA DE CALOR
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DEFINICIÓN EXPERIMENTAL DE “H”
APARTIR DE LOS NÚMEROS DE NUSELT, REUNULDS Y PRANDTL
Definición de “h”
Es el coeficiente local de transferencia de calor, coeficiente de película o
coeficiente de convección.
Las unidades en el SI son (watt por metro cuadrado kelvin). También
se emplean de manera indistinta las unidades W/
El coeficiente de local de transferencia de calor h, varía a lo largo de toda la
superficie.
Ley de enfriamiento de Newton
Es proporciona la manera de poder calcular el calor que es transferido entre un
sólido y un fluido mediante la convección.
La constante de proporcionalidad “h” se denomina coeficiente de transferencia por
convección.
Esta constante de proporcionalidad depende de varios factores:
1.- Que la pared sea plana o curva.
2.- Que sea horizontal, inclinada o vertical.
3.- Que el fluido en contacto sea un gas o un líquido.
4.- La densidad, viscosidad, calor específico y conductividad térmica del fluido.
5.- Las características del escurrimiento del fluido (régimen laminar o turbulento).
6.- Si tiene lugar evaporación, condensación o no hay cambio de fase.
El valor de h será mayor cuando:
La turbulencia en el fluido sea mayor.

2. MECANISMOS DE TRANSFERENCIA
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En este caso a la vez es mayor cuando la velocidad es mayor y/o la viscosidad
es menor.
El valor de “h” es muy bajo
Transferencia de calor cercana (mayor) se produciría mediante conducción
mediante un fluido.
Bajas velocidades o altas viscosidades:
El grado de turbulencia es relevante, por lo tanto el escurrimiento se denomina
“laminar”.
Análisis dimensional. Números adimensionales
Los números adimensionales pueden describir el fenómeno de la convección
por medio de los números adimensiones (porque carecen de dimensión) como los
siguientes:
Numero de Nusselt (Nu)uientes
Expresa la relación entre la transferencia de energía mediante convección y la
transferencia que ocurriría solamente por conducción bajo una situación en un fluido:
Presenta similar comportamiento de la transferencia mediante convección y por
conducción.
Número de Reynolds (Re)
Expresa la relación entre el valor de las fuerzas inerciales y las fuerzas viscosas
en un fluido que se encuentre en movimiento.

3. MECANISMOS DE TRANSFERENCIA
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Altos valores de Re
Conlleva a escurrimiento turbulento.
Las velocidades individuales de las partículas tienen diferentes direcciones.
Bajos valores de Re
El escurrimiento es laminar.
Numero Prandtl (Pr)
Es el vínculo entre la “capacidad” del fluido de transferir cantidad de movimiento
y la “capacidad” de transferir su energía.
Se consigue mediante:
El cociente de la difusividad de cantidad de movimiento:
Mide lo primero: (µ /
Y la difusividad térmica:
Mide lo segundo: ( )

4. MECANISMOS DE TRANSFERENCIA
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Bibliografía:
[1] Manrique Valadez José Ángel, Transferencia de calor, segunda edición, páginas: 8,9.
[2] http://www.ibeninson.com.ar/nsite/archivos/Conveccion.pdf