Este documento presenta varias correlaciones para calcular coeficientes de transferencia de calor en diferentes configuraciones y regímenes de flujo. Incluye correlaciones para flujo laminar sobre una placa plana horizontal isotérmica y no isotérmica, así como para regímenes laminar, transicional y turbulento. También presenta correlaciones para calcular la transferencia de calor en intercambiadores de tubo y carcaza.

1. Correlaciones para el calculo de
coeficientes de transferencia de calor.

3. FLUJO LAMINAR SOBRE PLACA
PLANA HORIZONTAL
Dado que la temperatura puede variar fuertemente
entre la placa y la corriente libre, las propiedades del
fluido (ρ, μ, Cp, k) se evalúan con la llamada
temperatura de película, Tf:
Para placas no isotérmicas, se utiliza el promedio de
temperatura para toda la placa,
que se sustituye en la Ec. 1.
1
2

4. REGIÓN LAMINAR
Espesor de la capa límite:
En función de la posición sobre la
placa, placa isotérmica:
3
4
5

5. Validas para
6
REGIÓN LAMINAR

6. Validas para
7
REGIÓN LAMINAR

7. Propiedades promedio para placa de
largo L, placa isotérmica:
REGIÓN LAMINAR
8
9
10

8. En función de la posición sobre la placa, placa no
isotérmica y flujo de calor constante en la pared q”:
Validas para:
REGIÓN LAMINAR
11
12
13

9. Placa calentada a partir de una longitud Xo,
placa isotérmica:
REGIÓN LAMINAR
14

10. REGIÓN TURBULENTA
Espesor de la capa límite:
En función de la posición sobre la placa, placa
isotérmica:
15
16
17
18
19

11. En función de la posición sobre la placa,
placa no-isotérmica y flujo de calor constante
en la pared q”:
REGIÓN TURBULENTA
20

12. REGIÓN DE TRANSICIÓN
Propiedades promedio para placa de largo L,
placa isotérmica:
21
22

13. Propiedades promedio para placa de
largo L, placa isotérmica:
REGIÓN DE TRANSICIÓN
23

15. En las correlaciones que vienen a
continuación, el Re y el Nu se calculan
según:
24

16. Las propiedades del fluido (ρ, μ, Cp, k) se calculan a
la temperatura promedio (promedio entre la
temperatura de entrada y la de salida); las
propiedades que presentan el subíndice “p” se
calculan a la temperatura de la pared del tubo. Para
un intercambiador tubular donde intercambian calor
un fluido a alta temperatura (fluido caliente) con un
fluido a baja temperatura (fluido frío):
Dónde el subíndice 1 y 2 se refieren a las condiciones de
entra y salida, respectivamente, y los subíndices c y f se
refieren la fluido caliente y el frío, respectivamente.
25

17. RÉGIMEN LAMINAR
26
27

18. RÉGIMEN DE TRANSICIÓN
28
29
30
31

19. RÉGIMEN TURBULENTO
32
33
34
35
36

20. RÉGIMEN TURBULENTO
37
37
39

22.  En las correlaciones que vienen a
continuación, el Re y el Nu se
calculan según:
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23. RÉGIMEN LAMINAR
CORRELACIÓN DE SIEDER & TATE
41

24. RÉGIMEN DE TRANSICIÓN Y
TURBULENTO
CORRELACIÓN DE PRANDLT (46)
42

25. CORRELACIÓN DE HAUSEN
RÉGIMEN DE TRANSICIÓN Y
TURBULENTO
43

27. La correlación que se presenta a
continuación es válida para hacer
cálculos para:
La transferencia de calor en
intercambiadores de carcaza y tubo,
para flujo por la carcaza.
Se observan variables como
Deq (Diámetro equivalente de la
carcaza para transferencia de e
calor)
G (Flujo másico por unidad de área
en la carcaza)

28. La temperatura de
pared, o Tp, se calcula:
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29. CORRELACIÓN DE KERN 44
45

30. 46
47