Convección Natural

El capítulo anterior trató la transferencia de calor entre un fluido y una superficie bajo condiciones en que el flujo de fluidos se mantiene en una bomba, un ventilador, o algún otro aparato que produce presión. Existe otra clase de problemas de transferencia de calor por convección cuando ocurren movimientos de fluido sin tales ventilaciones manifiestas. Por ejemplo, una placa caliente tomará finalmente una temperatura igual a la del aire que la rodea, aun cuando no fluya aire sobre ella. El tipo de transfererencia de calor que se incluye en este caso se llama convección natural o libre. Las particulas de fluido que se localizan en una proximidad inmediata de la placa caliente se calientan más que el fluido ambiente, dando por resultados cambios de densidad en diferentes presiones. El cambio de densidad activa la fuerza del cuerpo debida a la gravedad, que da lugar, a su vez, a un movimiento de las partículas del fluido que se encuentran en la región cercana a la superficie caliente. La convección natural es de tipo de transferencia de calor que se manifiesta en los calentadores de piso o "radiadores" de vapor en las clases.

Las fuerzas de los cuerpos no necesariamente se deben a la gravedad únicamente. En el caso de hojas rotantes de turbinas, el campo de fuerza centrífuga sirve como fuerza de cuerpo que encamina los movimientos del fluido en presencia de diferencias de densidad provocadas por diferencias de temperaturas.

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