{"id":4601,"date":"2022-01-14T21:02:27","date_gmt":"2022-01-14T21:02:27","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/?p=4601"},"modified":"2022-02-08T19:00:09","modified_gmt":"2022-02-08T19:00:09","slug":"clase-digital-7-conveccion-forzada-flujo-interno","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/clase-digital-7-conveccion-forzada-flujo-interno\/","title":{"rendered":"Clase digital 7. Convecci\u00f3n forzada. Flujo interno"},"content":{"rendered":"\n\n\n<div class=\"wp-block-cover is-light\" style=\"min-height:284px;aspect-ratio:unset;\"><span aria-hidden=\"true\" class=\"has-background-dim-40 wp-block-cover__gradient-background has-background-dim\"><\/span><img decoding=\"async\" class=\"wp-block-cover__image-background wp-image-3104\" alt=\"\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2021\/12\/x649mr6ybis.jpg\" style=\"object-position:59% 52%\" data-object-fit=\"cover\" data-object-position=\"59% 52%\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1600\" height=\"1094\" class=\"wp-block-cover__image-background wp-image-3104\" alt=\"\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2021\/12\/x649mr6ybis.jpg\" style=\"object-position:59% 52%\" data-object-fit=\"cover\" data-object-position=\"59% 52%\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2021\/12\/x649mr6ybis.jpg 1600w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2021\/12\/x649mr6ybis-300x205.jpg 300w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2021\/12\/x649mr6ybis-1024x700.jpg 1024w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2021\/12\/x649mr6ybis-768x525.jpg 768w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2021\/12\/x649mr6ybis-1536x1050.jpg 1536w\" sizes=\"auto, (max-width: 1600px) 100vw, 1600px\" \/><\/noscript><div class=\"wp-block-cover__inner-container is-layout-flow wp-block-cover-is-layout-flow\">\n<p class=\"has-text-align-center has-base-3-color has-text-color has-large-font-size wp-block-paragraph\">Convecci\u00f3n forzada. Flujo interno<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"introduccion\">Introducci\u00f3n<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">En esta s\u00e9ptima clase continuaremos analizando la transferencia de calor por convecci\u00f3n, pero ahora para la condici\u00f3n de flujo interno. Una gran cantidad de los sistemas disponibles en equipos de hogar e industria est\u00e1n actualmente basados en este fen\u00f3meno y, seguramente, muchas de las nuevas propuestas continuar\u00e1n us\u00e1ndolo para funciones espec\u00edficas. Estos sistemas permiten mantener en refrigeraci\u00f3n o calentar productos con alto valor agregado.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">En la presente clase se tomar\u00e1n en consideraci\u00f3n los conceptos de flujo en desarrollo y flujo completamente desarrollado, as\u00ed como la condici\u00f3n de frontera de temperatura constante o flujo de calor constante. Estos conceptos cobran importancia porque el coeficiente convectivo de transferencia de calor se ve afectado por esta condici\u00f3n. Adem\u00e1s, se introduce el concepto de di\u00e1metro hidr\u00e1ulico requerido para determinar el comportamiento t\u00e9rmico del sistema en funci\u00f3n de la secci\u00f3n transversal del ducto por el que se hace pasar el fluido a fin de tener un sistema basado en flujo interno.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"desarrollo-del-tema\">Desarrollo del tema<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">En la clase anterior abordamos el mecanismo de transferencia de calor por convecci\u00f3n para flujo externo, en el cual se indic\u00f3 que el fluido en movimiento interact\u00faa con una superficie fija, o viceversa, generando gradientes de velocidad y temperatura que afectan directamente al coeficiente convectivo de transferencia de calor. En esta clase se analiza <strong>el mecanismo de transferencia de calor por convecci\u00f3n para flujo interno<\/strong>. En t\u00e9rminos simples, este se presenta cuando un fluido se mueve por dentro de una tuber\u00eda, sea cual sea su secci\u00f3n transversal, a fin de que el fluido interact\u00fae con las superficies del ducto. Esta interacci\u00f3n da paso a la generaci\u00f3n de gradientes de velocidad y temperatura, similares a los de flujo externo, que permiten transferir energ\u00eda t\u00e9rmica entre la superficie y el fluido. As\u00ed, calor es transferido, permitiendo calentar o enfriar el sistema de inter\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img decoding=\"async\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/2125-1024x682.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-4605\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"682\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/2125-1024x682.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-4605\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/2125-1024x682.jpg 1024w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/2125-300x200.jpg 300w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/2125-768x512.jpg 768w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/2125-272x182.jpg 272w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/2125.jpg 1280w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/noscript><figcaption>Imagen 1. La transferencia de calor se da por la diferencia de temperaturas entre el fluido y la superficie con la que interact\u00faa.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Como se ha venido mencionando, el mecanismo de transferencia de calor se da por la diferencia de temperaturas entre el fluido y la superficie con la que interact\u00faa, as\u00ed como por el coeficiente convectivo de transferencia de calor para flujo interno. Al igual que para el flujo externo, este coeficiente est\u00e1 definido por el N\u00famero de Nusselt, y por el di\u00e1metro hidr\u00e1ulico del sistema. De esta manera, el coeficiente convectivo de transferencia de calor para flujo interno ser\u00e1:<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/h.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-4607\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"425\" height=\"212\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/h.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-4607\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/h.png 425w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/h-300x150.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 425px) 100vw, 425px\" \/><\/noscript><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Pero \u00bfa qu\u00e9 hace referencia el di\u00e1metro hidr\u00e1ulico?, \u00bfqu\u00e9 pasa si el ducto en el que se realiza el an\u00e1lisis no es un ducto circular, como por ejemplo una instalaci\u00f3n de aire acondicionado de oficina en donde los ductos son rectangulares? Aclaremos estos puntos. El di\u00e1metro hidr\u00e1ulico es el di\u00e1metro que ocupa el fluido al pasar por el sistema, es decir, el di\u00e1metro interno de una tuber\u00eda circular. Por lo tanto, cuando no se tengan tuber\u00eda circulares el di\u00e1metro hidr\u00e1ulico se determinar\u00e1 a partir de la siguiente relaci\u00f3n:<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Dh.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-4608\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"361\" height=\"170\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Dh.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-4608\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Dh.png 361w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Dh-300x141.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 361px) 100vw, 361px\" \/><\/noscript><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Donde <strong>\u00c1rea <\/strong>es el \u00e1rea <strong>transversal del ducto <\/strong>y <strong>Per\u00edmetro <\/strong>es el <strong>per\u00edmetro de la secci\u00f3n transversal del ducto<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Este par\u00e1metro no solo es importante para determinar el coeficiente convectivo de transferencia de calor sino tambi\u00e9n es crucial para determinar el <strong>n\u00famero de Reynolds para flujo interno<\/strong>. En la clase anterior se indic\u00f3 que el n\u00famero de Reynolds es la relaci\u00f3n existente entre los esfuerzos inerciales y esfuerzos viscosos que presenta un fluido debido a su paso sobre una superficie y este par\u00e1metro est\u00e1 en funci\u00f3n de una longitud caracter\u00edstica. Para el caso de flujo interno, la relaci\u00f3n entre estos dos esfuerzos est\u00e1 ligado directamente a qu\u00e9 tan ancha es la tuber\u00eda por la que el fluido pasa. Por ello, la longitud caracter\u00edstica que indica el comportamiento del fluido dentro de una tuber\u00eda es el di\u00e1metro hidr\u00e1ulico. As\u00ed, el n\u00famero de Reynolds est\u00e1 dado como:<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/REd.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-4609\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"310\" height=\"160\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/REd.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-4609\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/REd.png 310w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/REd-300x155.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 310px) 100vw, 310px\" \/><\/noscript><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Por otra parte, en la clase previa se ahond\u00f3 en la capa l\u00edmite hidrodin\u00e1mica y t\u00e9rmica, y en el impacto que tienen en el mecanismo de transferencia de calor. Estos conceptos son aplicables tambi\u00e9n para el caso de flujo interno. El coeficiente convectivo para flujo interno tiene una dependencia directa de la<em> condici\u00f3n en la que el fluido<\/em> est\u00e1 operando, o sea, si el fluido est\u00e1 a <em>condici\u00f3n de flujo completamente desarrollado<\/em> (Diagrama 1, regi\u00f3n completamente desarrollada hidrodin\u00e1micamente, y Diagrama 2, regi\u00f3n completamente desarrollada t\u00e9rmicamente) o condici\u00f3n de flujo no desarrollado (Diagrama 1., regi\u00f3n de entrada hidrodin\u00e1mica, y Diagrama 2, regi\u00f3n de entrada t\u00e9rmica).<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-large\"><img decoding=\"async\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/dVSSIcMAki9d7GNw_NwWczf5zym2GKAFU-1024x459.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-4610\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"459\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/dVSSIcMAki9d7GNw_NwWczf5zym2GKAFU-1024x459.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-4610\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/dVSSIcMAki9d7GNw_NwWczf5zym2GKAFU-1024x459.jpg 1024w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/dVSSIcMAki9d7GNw_NwWczf5zym2GKAFU-300x135.jpg 300w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/dVSSIcMAki9d7GNw_NwWczf5zym2GKAFU-768x344.jpg 768w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/dVSSIcMAki9d7GNw_NwWczf5zym2GKAFU.jpg 1104w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/noscript><figcaption>Diagrama 1. Desarrollo de la capa l\u00edmite de velocidad en flujo interno. Fuente: (\u00c7engel, 2007)<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-large\"><img decoding=\"async\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/iDzXqrevpSu6R0rV_BnKXLChr8sGj0Fl4-1024x449.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-4611\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"449\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/iDzXqrevpSu6R0rV_BnKXLChr8sGj0Fl4-1024x449.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-4611\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/iDzXqrevpSu6R0rV_BnKXLChr8sGj0Fl4-1024x449.jpg 1024w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/iDzXqrevpSu6R0rV_BnKXLChr8sGj0Fl4-300x132.jpg 300w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/iDzXqrevpSu6R0rV_BnKXLChr8sGj0Fl4-768x337.jpg 768w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/iDzXqrevpSu6R0rV_BnKXLChr8sGj0Fl4.jpg 1121w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/noscript><figcaption>Diagrama 2. Desarrollo de la capa l\u00edmite de temperatura en flujo interno. Fuente: (\u00c7engel, 2007)<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Lh.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-4614\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"850\" height=\"136\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Lh.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-4614\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Lh.png 850w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Lh-300x48.png 300w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Lh-768x123.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 850px) 100vw, 850px\" \/><\/noscript><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Para ejemplificar lo anterior observemos el Diagrama 3. En ella se considera un fluido pasando a trav\u00e9s de una tuber\u00eda circular. En el diagrama de la izquierda, la superficie de la tuber\u00eda se encuentra a una condici\u00f3n de flujo de calor constante (la superficie de la tuber\u00eda siempre est\u00e1 transfiriendo una cantidad de calor de forma constante, por lo cual la temperatura del sistema puede variar), y en el diagrama de la derecha la superficie de la tuber\u00eda est\u00e1 a una condici\u00f3n de temperatura constante (la superficie de la tuber\u00eda siempre se encuentra a una temperatura constante, por lo cual el flujo de calor puede variar). As\u00ed, en el caso de la izquierda la temperatura del fluido se incrementar\u00e1 a medida que la temperatura de la superficie se vea incrementada, manteniendo siempre la diferencia de temperaturas igual a la relaci\u00f3n flujo de calor entre coeficiente convectivo y, para el caso de la derecha, la temperatura del fluido aumentar\u00e1 de forma logar\u00edtmica a medida que este avance por el ducto hasta llegar a ser asint\u00f3tico con la temperatura de la superficie. Cabe destacar que, para el diagrama de la izquierda, la regi\u00f3n de entrada tiene un mayor impacto que para el diagrama de la derecha, pues el flujo de calor para el primer caso es constante y la diferencia de temperaturas est\u00e1 dada como la relaci\u00f3n de esta cantidad constante entre el coeficiente convectivo, entonces se puede inferir que el coeficiente convectivo es mayor en la regi\u00f3n de entrada, lo cual implica que la capacidad para transferir calor dentro de esta regi\u00f3n se ve incrementada. Esta es la principal ventaja de los sistemas que impactan directamente en la transferencia de calor.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img decoding=\"async\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/CUWzVrbfjhHDDNdV_jFjdg60N8l0WmvJS-1024x597.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-4619\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"597\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/CUWzVrbfjhHDDNdV_jFjdg60N8l0WmvJS-1024x597.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-4619\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/CUWzVrbfjhHDDNdV_jFjdg60N8l0WmvJS-1024x597.jpg 1024w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/CUWzVrbfjhHDDNdV_jFjdg60N8l0WmvJS-300x175.jpg 300w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/CUWzVrbfjhHDDNdV_jFjdg60N8l0WmvJS-768x448.jpg 768w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/CUWzVrbfjhHDDNdV_jFjdg60N8l0WmvJS.jpg 1031w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/noscript><figcaption>Diagrama 3. Comportamiento de la temperatura desarrollo de la capa l\u00edmite de temperatura en flujo interno. Fuente: (\u00c7engel, 2007).<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">El Diagrama 4 muestra el comportamiento que presenta el n\u00famero de Nusselt para las dos condiciones de operaci\u00f3n de los sistemas de transferencia de calor a flujo interno. Como se indic\u00f3 anteriormente, el coeficiente convectivo es mayor cuando el sistema opera a condici\u00f3n de flujo de calor constante comparado con la condici\u00f3n de temperatura constante, lo que impacta directamente en este par\u00e1metro adimensional en la regi\u00f3n de entrada. Adem\u00e1s, una vez que se ha alcanzado la condici\u00f3n de flujo completamente desarrollado, el coeficiente convectivo es igual para ambos casos, en consecuencia se tiene un n\u00famero de Nusselt indistinto, sin importar si el ducto se encuentra a temperatura constante o a flujo de calor constante. Esto solo aplica para tuber\u00eda circular. Como recordatorio, el impacto se da solamente en la temperatura del fluido para la regi\u00f3n completamente desarrollada.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/1sd48AfFI5TuuH_1_Fy2qkzc7YjRD9xDz.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-4622\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"868\" height=\"698\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/1sd48AfFI5TuuH_1_Fy2qkzc7YjRD9xDz.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-4622\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/1sd48AfFI5TuuH_1_Fy2qkzc7YjRD9xDz.jpg 868w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/1sd48AfFI5TuuH_1_Fy2qkzc7YjRD9xDz-300x241.jpg 300w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/1sd48AfFI5TuuH_1_Fy2qkzc7YjRD9xDz-768x618.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 868px) 100vw, 868px\" \/><\/noscript><figcaption>Diagrama 4. Comportamiento del n\u00famero de Nusselt para flujo interno sujeto a diferentes condiciones de frontera.<br>Fuente: (\u00c7engel, 2007).<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A continuaci\u00f3n realiza la lectura al siguiente documento:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li><a href=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Conveccion-interna-forzada-paginas-451-a-468.pdf\">Convecci\u00f3n interna forzada &#8211; p\u00e1ginas 451 a 468<\/a><\/li><\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">En base a los valores mostrados en el Diagrama 4, el n\u00famero de Nusselt presente cuando el sistema est\u00e1 a flujo de calor constante (Nu = 4.36) es alrededor de 19% mayor que a temperatura constante (Nu = 3.66). Para otro tipo de geometr\u00edas bajo este r\u00e9gimen, el n\u00famero de Nusselt est\u00e1 dado como se muestra en la Tabla 1. Cabe mencionar que para flujo interno se considera que un n\u00famero de Reynolds inferior a 2300 producir\u00e1 fluidos en r\u00e9gimen laminar (\u00c7engel, 2007).<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-large\"><img decoding=\"async\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/sggwdqmT8-iWnWFE_kBz73I_unBSM0DXw-634x1024.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-4627\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"634\" height=\"1024\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/sggwdqmT8-iWnWFE_kBz73I_unBSM0DXw-634x1024.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-4627\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/sggwdqmT8-iWnWFE_kBz73I_unBSM0DXw-634x1024.png 634w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/sggwdqmT8-iWnWFE_kBz73I_unBSM0DXw-186x300.png 186w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/sggwdqmT8-iWnWFE_kBz73I_unBSM0DXw.png 662w\" sizes=\"auto, (max-width: 634px) 100vw, 634px\" \/><\/noscript><figcaption>Tabla 1. N\u00famero de Nusselt para diferentes geometr\u00edas en r\u00e9gimen laminar. Fuente: (\u00c7engel, 2007)<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Con respecto a fluidos en r\u00e9gimen turbulento, se debe de recurrir a las correlaciones adecuadas para determinar el n\u00famero de Nusselt del sistema en funci\u00f3n del n\u00famero de Reynolds y Prandtl. Una de las correlaciones m\u00e1s usadas es la ecuaci\u00f3n de Colburn la cual es v\u00e1lida para un rango muy amplio tanto de Prandtl como de Reynolds <em><strong>(0.7 \u2264 Pr \u2264 160, Re &gt; 10, 000)<\/strong><\/em>.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Nu-1.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-4628\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"403\" height=\"112\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Nu-1.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-4628\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Nu-1.png 403w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Nu-1-300x83.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 403px) 100vw, 403px\" \/><\/noscript><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">En donde el valor n depende de si el fluido se est\u00e1 calentando (n = 0.4) o se est\u00e1 enfriando<br>(n = 0.3) (\u00c7engel, 2007: 473-474).<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Por favor, te pido dar lectura al siguiente documento:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li><a href=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Desarrollo-del-flujo-laminar-en-la-region-de-entrada-paginas-470-a-491.pdf\">Desarrollo del flujo laminar en la regi\u00f3n de entrada &#8211; p\u00e1ginas 470 a 491<\/a><\/li><\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Para finalizar este tema, te pido visualices los siguientes videos:<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"Convecci\u00f3n forzada para flujos Laminares en tubos circulares Parte 1\" width=\"1200\" height=\"675\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/46jbF3QM-x4?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"Convecci\u00f3n forzada para flujos Laminares en tubos circulares Parte 2\" width=\"1200\" height=\"675\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/rmLaWh6Vjx4?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"conclusion\">Conclusi\u00f3n<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Hemos concluido con la sesi\u00f3n 7, en ella vimos que la transferencia de calor por conducci\u00f3n en flujo interno tiene una alta dependencia con el tipo de geometr\u00eda, el r\u00e9gimen en que se mueve el fluido y la condici\u00f3n de frontera a la que est\u00e1 operando el sistema. Para condiciones de flujo de calor constante, el n\u00famero de Nusselt es mayor que para temperaturas constantes. Otro factor identificado es que, para geometr\u00edas cuadradas, el Nu se incrementa, siendo mayor a medida que la relaci\u00f3n alto-ancho se incrementa. En r\u00e9gimen turbulento, el n\u00famero de Nusselt tiene una relaci\u00f3n importante con el proceso, es decir, si el fluido se est\u00e1 enfriando o calentando.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">No olvides realizar las consignas, leer el material y ver los videos contenidos en la clase. En la siguiente abordaremos el mecanismo de transferencia de calor por convecci\u00f3n natural.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u00a1Hasta la pr\u00f3xima!<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Introducci\u00f3n En esta s\u00e9ptima clase continuaremos analizando la transferencia de calor por convecci\u00f3n, pero ahora para la condici\u00f3n de flujo interno. Una gran cantidad de los sistemas disponibles en equipos de hogar e industria est\u00e1n actualmente basados en este fen\u00f3meno y, seguramente, muchas de las nuevas propuestas continuar\u00e1n us\u00e1ndolo para funciones espec\u00edficas. Estos sistemas permiten &#8230; <a title=\"Clase digital 7. Convecci\u00f3n forzada. Flujo interno\" class=\"read-more\" href=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/clase-digital-7-conveccion-forzada-flujo-interno\/\" aria-label=\"Leer m\u00e1s sobre Clase digital 7. Convecci\u00f3n forzada. 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