Número de Nusselt para la región de entrada en un tubo circular (I)

En la sección anterior, supusimos que los perfiles de temperatura y de velocidad están completamente desarrollados. Por otra parte, en el capítulo 7 vimos que se requiere cierta distancia, llamada longitud de entrada, Le, para que se desarrolle el perfil de velocidad. Similarmente, cuando un fluido con temperatura uniforme entra a un tubo que recibe un flujo de calor unitario uniforme, qw, en su pared, se requiere de una longitud de desarrollo, antes de que el perfil de temperatura, ecuación (8-11), quede establecido. A esta distancia se le llama longitud de entrada térmica. El valor del número de Nusselt, dado por la ecuación (8-13) es aplicable en los puntos que se encuentran más allá de la longitud de entrada térmica. Los tubos en un intercambiador de calor se operan con mucha frecuencia bajo condiciones en que los efectos de entrada se deberían reflejar en el valor del número de Nusselt que se usa.

En problemas de longitud de entrada térmica, el número de Nusselt no depende tan sólo del número de Reynolds, sino también del número de Prandtl. Este último número se define en términos de la viscosidad, μ el calor específico a presión constante cp, y la conductividad térmica,k, en forma.

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