Convección Natural y Forzada combinada (I)

Existen situaciones de convección forzada en que las velocidades debidas al flujo forzado son comparables con las velocidades debidas a corrientes de convección natural. Dichas situaciones se pueden encontrar, por ejemplo, cuando la velocidad del aire es del orden de 1pie/seg. Bajo tales condiciones, es necesario tratar con una superposición de convección forzada y natural y se la llama convección mezclada. Como se observó al principio, los grupos sin dimensiones pertinentes para la convección forzada y para la convección natural son el número de Reynolds y el número de Grashof, respectivamente. Se espera, por lo tanto, que el criterio para la existencia de convección mezclada involucre estos dos grupos. En realidad, un orden del análisis de magnitud de las ecuaciones de la capa frontera nos señale que (Gr/Re²) >> 1 es la condición para que la convección natural resulte ser de mayor significado que la convección forzada.

La figura 9-17, debida a Metais y Eckert delinea las regiones de convección libre (natural), forzada y mezclada para flujo a través de tubos horizontales, mientras que dicha delineación para flujo a través de tubos verticales se muestra en la figura 9-18. La correlación para convección mezclada a través de tubos horizontales con flujo laminar se da según Brown y Gauvin mediante la ecuación

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