Transferencia de calor en transferencia de liquidos para flujo de metales líquidos sobre una placa plana (I)

Cuando se desean altos coeficientes de transferencia de calor, con frecuencia se da consideración a metales líquidos, tales como sodio, potasio o mercurio. Siendo metales dichos materiales poseen conductividades térmicas muy altas cuando se compara con líquidos no metálicos. Además, sus puntos de ebullición son mucho mayores que los de los fluidos convencionales como agua, glicol, metanol, etc. Esto hace posible operar una planta de energía, con un metal líquido como fluido que trabaja en el proceso, en un rango de temperatura mucho más amplio que uno convencional y utilizando tan sólo presiones moderadas. El uso de metales líquidos se considera con frecuencia para la transferencia de las grandes cantidades de calor que libera un reactor nuclear. Por otra parte, los metales líquidos son altamente corrosivos y muy dificiles de conseguir, lo que hace con mucha frecuencia que sea impráctico su uso en forma extensiva. Ahora discutiremos brevemente un método para determinar la transferencia de calor en metales liquidos que fluyen sobre una placa plana.

Es posible obtener una expresión para el número de Nusselt para flujo sobre una placa plana, empleando la formulación integral de la energía. Consideramos una placa plana que se mantiene a una temperatura Tw, a lo largo de la cual existe un flujo laminar de un métal líquido que tiene una temperatura de corriente libre igual T∞ . Ahora procedemos a determinar el espesor de la capa frontera térmica y el coeficiente de transferencia de calor.

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