Coveccion Normal Y Forzada.docx

Convección natural En convección natural el flujo resulta solamente de la diferencia de temperaturas de fluido en la presencia de una fuerza gravitacional; la densidad de un fluido disminuye con el aumento de la temperatura. En un campo gravitacional, dichas diferencias en densidad causadas por las diferencias de temperaturas originan fuerzas de flotación. Las corrientes naturales de convección hacen que el aire caliente suba y el frío baje. En una habitación con una fuente de calor como una estufa, a medida que el aire de abajo se va calentando en contacto con la estufa, va subiendo y hace bajar el aire que se va enfriando generando dichas corrientes convectivas. Convección forzada En la convección forzada se obliga al fluido a fluir mediante medios externos, es decir, se añade algún tipo de mecanismo como un ventilador o algún sistema de bombeo, ya se de succión o transversal, dicho mecanismo acelera la velocidad de las corrientes de convección natural, lo cual no genera mayor potencia calorífica con un sistema o con otro. La diferencia se observará en que, con el sistema de ventilación forzada, el calor se reparte más y se calienta el ambiente en menos tiempo. La convección forzada se clasifica a su vez en externa e interna dependiendo de si el flujo de fluido es interno o externo. El flujo de un fluido se clasifica dependiendo de si la fuerza al fluido a fluir por un canal confinado o por una superficie es flujo externo. El flujo por un tubo o ducto es flujo interno si ese fluido está limitado por completo por superficies sólidas. El flujo de líquidos en un tubo se conoce como flujo en canal abierto si ese tubo está parcialmente lleno con el líquido y se tiene una superficie libre.

En el análisis de la convección es práctica común quitar las dimensiones a las expresiones físico-matemáticas que modelan el mecanismo y agrupar las variables, dando lugar a los números adimensionales. En convección se emplean los siguientes números adimensionales: Número de NUSSELT (Nu) Representa la relación que existe entre el calor transferido por convección a través del fluido y el que se transferiría si sólo existiese conducción.

Número de PRANDTL (Pr) 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 térmica

El número de Prandtl, se presenta tanto en convección forzada como en convección natural. Número de Reynolds (Re) Representa 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, laminar o turbulento.

Número de GRASHOF (Gr) Representa la relación que existe entre las fuerzas de empuje y las fuerzas viscosas que actúan sobre el fluido, Es un indicativo del régimen de flujo en convección natural, equivalente al número de Reynolds en convección forzada.

El número de Grashof sólo se utiliza en convección natural. Número de RAYLEIGH (Ra) Es función del número de Grashof y del número de Prandtl. Su valor es el número de Grashof multiplicado por el número de Prandtl. El número de Ryleigh sólo se utiliza en convección natural.

Bibliografía: Çengel, Y. A., Pérez, J. H., & Fernández, Á. H. (2004). Transferencia de calor. Mcgraw-hill. Holman, J. P., de Morentín, P. D. A. M., Mena, T. D. J. L., Grande, I. P., Pedro Pérez del Notario Martínez de Marañòn, & Sànchez, A. S. (1980). Transferencia de calor.