DETERMINACIÓN

COEFICIENTE GLOBAL DE
TRANSMISIÓN DE CALOR

Elena Ferrer Martínez

GRUPO 3
Índice
• OBJETIVO
• FUNDAMENTO TEÓRICO
• EQUIPO Y PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
• DATOS Y CÁLCULOS
• CONCLUSIONES
 1. OBJETIVO
Calcular el número adimensional Nusselt de forma teórica y experimental para obtener
los coeficientes de la ecuación de Dittus-Boelter empleando como equipo experimental
un intercambiador de calor.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO
Un intercambiador de calor es un dispositivo donde se produce una transferencia de
calor entre dos fluidos que se encuentran a distintas temperaturas. Dichos fluidos en
ningún momento entran en contacto. El calor se transfiere del fluido de mayor
temperatura (pierde calor y se enfría) al de menor temperatura (gana calor).
Hay diferentes tipos de intercambiadores de calor: de circulación en corrientes
paralelas, en contracorriente o de dos pasos en tubos. Nosotros haremos el
experimento en un intercambiador de flujo paralelo:

T1

t1 t2

T2

En este tipo de intercambiadores ambos fluidos tienen el mismo sentido y dirección.

La ecuación de Dittus-Boelter relaciona los números adimensionales del Nusselt,
Reynolds y Prandlt.
El Nusselt es el coeficiente básico de la transferencia del calor por convección y con el
que podemos calcular el coeficiente de convección (h):
ℎ(𝑐𝑜𝑒𝑓. 𝑐𝑜𝑛𝑣𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛) ∗ 𝜙(𝑑𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜)
𝑁𝑢 =
𝑘(𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑡é𝑟𝑚𝑖𝑐𝑎)
El Reynolds es el coeficiente entre las fuerzas de inercia y de viscosidad. Se calcula para
saber qué tipo de régimen tiene el fluido (laminar de transición o turbulento)
𝜌(𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑) ∗ 𝑣(𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑑) ∗ 𝜙(𝑑𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜)
𝑅𝑒 =
𝜇(𝑣𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑)
El Prandlt es el cociente entre el impulso y la difusión térmica:
𝜇(𝑣𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑) ∗ 𝐶𝑝(𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟í𝑓𝑖𝑐𝑎)
Pr =
𝑘(𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑡é𝑟𝑚𝑖𝑐𝑎)
Sin embargo, la ecuación de Dittus-Boelter no es aplicable para todos los casos,
únicamente en aquellos en los cuales el fluido fluye por el interior de tubos y
conductos y cuyo régimen es turbulento, es decir, tienen un Reynolds mínimo de
10.000.

• Ecuación de Dittus-Boelter:
𝑁𝑢 = 0,023𝑅𝑒 0,8 𝑃𝑟 𝑛
Con n igual a 0,3 para un enfriamiento y n igual a 0,4 si es un calentamiento. Como
vamos a hacer un calentamiento n=0,4.
Por tanto, como está expresado en el apartado “objetivo” el fin de esta práctica
consiste en demostrar que los coeficientes son correctos. De modo que podría decirse
que partimos de la siguiente expresión:

𝑁𝑢 = 𝑎 ∗ 𝑅𝑒 𝑏 ∗ 𝑃𝑟 0,4
Siendo a y b las variables a calcular.
A continuación, muestro paso a paso el desarrollo teórico de las expresiones y
ecuaciones empleadas en la práctica:
A) Velocidad del aire en la placa perforada
De la ecuación de Bernouilli entre la placa perforada y el exterior:

2 ∗ 𝑔(𝑔𝑟𝑎𝑣𝑒𝑑𝑎𝑑) ∗ Δ𝐻𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜
𝑣𝑜 = 𝐶𝐷 (𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎) ∗ √
𝜙
1 − ( 𝜙𝑜 )4

Sin embargo, necesitamos la velocidad del aire en el intercambiador de calor. Para

saberlo emplearemos la ley de conservación de la masa:
𝐴𝑜 𝑣𝑜 = 𝐴𝑡 𝑣𝑡 El sufijo “o” hace referencia a la placa
perforada y el sufijo “t” al
intercambiador de calor.

𝐴𝑜 𝑣𝑜 (𝜋𝑟𝑜2 ) 2 ∗ 𝑔 ∗ Δ𝐻 2 ∗ 𝑔 ∗ Δ𝐻 𝑟𝑜4
𝑣𝑡 = = ∗ 𝐶 = 𝐶 ∗ ⇒
𝐴𝑡 (𝜋𝑟𝑡2 ) 𝐷 √ 1 − (𝜙𝑜 )4 𝐷√
𝜙𝑜 4 𝑟𝑡4
1 − (𝜙 )
𝜙𝑡 𝑡

2 ∗ 𝑔 ∗ Δ𝐻𝑎𝑖𝑟𝑒
⇒ 𝑣𝑡 = 𝐶𝐷 √
𝜙
(𝜙𝑜 )4 − 1
𝑡
 B) Altura manométrica del aire
Como se puede ver en la ecuación de velocidad del aire en la tubería, para poder
calcular 𝑣𝑡 debemos saber la altura manométrica del aire, y como nosotros medimos
experimentalmente la altura manométrica del agua es necesario hacer una
transformación.
Partimos de la ecuación de diferencia de presión para el agua en un manómetro y la
multiplicaremos por el seno de 60º que es la inclinación del manómetro de agua en el
laboratorio:

Δ𝑃𝑎𝑔𝑢𝑎 = Δ𝐻𝑎𝑔𝑢𝑎 ∗ (𝛾𝑎𝑔𝑢𝑎 − 𝛾𝑎𝑖𝑟𝑒 ) ∗ 𝑠𝑒𝑛(60)

En el caso del aire:

Δ𝑃𝑎𝑖𝑟𝑒
Δ𝐻𝑎𝑖𝑟𝑒 = ⟹ Δ𝐻𝑎𝑖𝑟𝑒 ∗ 𝛾𝑎𝑖𝑟𝑒 = Δ𝐻𝑎𝑔𝑢𝑎 ∗ (𝛾𝑎𝑔𝑢𝑎 − 𝛾𝑎𝑖𝑟𝑒 ) ∗ 𝑠𝑒𝑛(60)
𝛾𝑎𝑖𝑟𝑒

Δ𝐻𝑎𝑔𝑢𝑎 ∗ (𝛾𝑎𝑔𝑢𝑎 − 𝛾𝑎𝑖𝑟𝑒 ) ∗ 𝑠𝑒𝑛(60)

Δ𝐻𝑎𝑖𝑟𝑒 =
𝛾𝑎𝑖𝑟𝑒

C) Reynolds
𝜌∗𝑣∗𝜙
𝑅𝑒 =
𝜇
La densidad se toma a la temperatura de entrada del aire y la viscosidad a la
temperatura media.

D) Nusselt
Como bien dije antes:
ℎ∗𝜙
𝑁𝑢 =
𝑘

El coeficiente de conductividad térmica se obtiene a la temperatura media del aire.

El diámetro lo sabemos (0,022m en el intercambiador) por lo que nos queda saber la
“h”.
La “h” la podremos calcular con el flujo de calor y el coeficiente global de transmisión
del calor.
Lo calcularemos de forma teórica con la ecuación de Dittus-Boelter y de forma
experimental. Para sacarlo de forma experimental necesitamos el coeficiente de
convección de calor:
E) Coeficiente de convección de calor
Sabemos que el flujo de calor es:
̇ ∗ ∆𝑇
𝑞̇ = 𝑈 ∗ 𝐴 ∗ ∆𝑇ú𝑡𝑖𝑙 = 𝑚𝑎𝑖𝑟𝑒 ∗ 𝐶𝑝
La ∆𝑇ú𝑡𝑖𝑙 para un intercambiador de calor es:
∆𝑇1 − ∆𝑇2
∆𝑇ú𝑡𝑖𝑙 =
∆𝑇
ln (∆𝑇1 )
2
𝒂𝒈𝒖𝒂
∆𝑻𝟏 = 𝑻𝒂𝒊𝒓𝒆
𝒆𝒏𝒕𝒓𝒂𝒅𝒂 − 𝑻𝒆𝒏𝒕𝒓𝒂𝒅𝒂
𝒂𝒈𝒖𝒂
∆𝑻𝟐 = 𝑻𝒂𝒊𝒓𝒆
𝒔𝒂𝒍𝒊𝒅𝒂 − 𝑻𝒔𝒂𝒍𝒊𝒅𝒂

1 1 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑡𝑢𝑏𝑒𝑟í𝑎 1
= + +
𝑈 ∗ 𝐴 ℎ(𝑒𝑥𝑡) ∗ 𝐴(𝑒𝑥𝑡) 𝑘∗𝐴 ℎ(𝑖𝑛𝑡) ∗ 𝐴(𝑖𝑛𝑡)

U es el coeficiente global de transmisión de calor, es decir, que tiene en cuenta todos

los mecanismos de transmisión del calor que están ocurriendo en el intercambiador.
No obstante, en este caso su cálculo se puede facilitar enormemente si tomamos en
cuenta una serie de consideraciones:
- La h(ext) y A(ext) pueden ser despreciados
- La “k” de conductividad es muy grande y el espesor de la tubería muy pequeño
así que consideramos que el cociente es igual a 0.
Finalmente, el coeficiente global queda:
1 1
=
𝑈 ∗ 𝐴 ℎ(𝑖𝑛𝑡) ∗ 𝐴(𝑖𝑛𝑡)

𝑞̇ = ℎ(𝑖𝑛𝑡) ∗ 𝐴(𝑖𝑛𝑡) ∗ ∆𝑇ú𝑡𝑖𝑙

El flujo de calor es calculado con el flujo másico del aire, Cp y la variación de
temperatura útil. Por tanto, podemos despejar “h” de la ecuación anterior y con
ella también el Nusselt.
Recordemos que el Nusselt es igual a “h” por el diámetro dividido entre la
conductividad térmica.
 F) Representación de ln(Nu) frente a ln(Re)

Si linealizamos la ecuación de Dittus-Boelter podemos representar el Ln(Nu) frente al

Ln(Re) y con la regresión lineal saber el valor de los coeficientes:

𝑁𝑢 = 𝑎 ∗ 𝑅𝑒 𝑏 𝑃𝑟 0,4
E igualamos a*Pr0,4= a’

𝑁𝑢 = 𝑎′ ∗ 𝑅𝑒 𝑏

Linealizamos:
𝐿𝑛(𝑁𝑢) = 𝐿𝑛(𝑎′ ) + 𝑏 ∗ 𝐿𝑛(𝑅𝑒)

𝑦 = 𝑎 + 𝑏𝑥
De ahí sacamos el valor de “a” y “b”.
Esta representación se hace con los valores de Nusselt experimental y teórico.

G) Error relativo
Obtenemos el error relativo al aplicar su fórmula:
(𝑁𝑢)𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜 − (𝑁𝑢)𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙
% 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = 100 ∗ (
(𝑁𝑢)𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜

3. EQUIPO Y PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

- Equipo:
1. Placa perforada
2. Intercambiador de calor
3. Soplante
4. Depósito de agua
5. Manómetro
6. Termómetro de salida y entrada
7. Válvula

- Procedimiento experimental:
Abrimos la instalación poniendo el caudal máximo y esperamos aproximadamente una
hora hasta que se alcance el estado estacionario. Sabremos que estamos en el estado
estacionario cuando la temperatura del aire a la entrada y salida no sufre variaciones.
Después, con la válvula variamos el caudal y con él la altura manométrica del agua. Es
importante saber la altura manométrica mínima a partir de la cual tenemos un flujo
turbulento y podemos emplear la ecuación de Dittus-Boelter. También debemos
conocer la altura manométrica máxima.
Los cálculos de dichas alturas se encuentran en el apartado de cálculos.
El flujo de caudal lo variamos fijándonos en el manómetro. Las medidas del
manómetro a tomar deben encontrarse entre el intervalo de alturas calculado
previamente.
Los datos que recogemos, además de ∆𝐻: temperatura de entrada y salida del aire,
temperatura del agua.
La temperatura del agua es la temperatura del vapor a la presión del laboratorio.
Buscamos las tablas de propiedades termodinámicas del agua e interpolamos con la
presión.

4. DATOS Y CÁLCULOS

- Datos obtenidos:

ΔH (agua)/cm Te (aire)/ºC Ts (aire)/ºC P(mmHg) lab 693

26,7 35,5 59 T (ºC) lab 22,5
24,4 35,1 59 T agua (ºC) 97,41
20,5 34,4 59
18,3 34,2 59
15 33,9 59

- Cálculos:
En este apartado se encuentra explicado detalladamente el procedimiento de
cálculos para el primero de los datos experimentales

A) Altura manométrica mínima y máxima

Para que la ecuación de Dittus-Boelter pueda ser utilizada el valor de Reynolds es como
mínimo 10.000.
Con Re mínimo sacamos la velocidad del aire en la tubería mínima y con ella la altura
manométrica:

𝜇 ∗ 10.000
𝑣𝑚í𝑛 =
𝜙∗𝜌

Viscosidad del aire = 1,849*10-5 Kg/m*s

Densidad del aire a 25ºC = 1,19 Kg/m3
Diámetro tubería = 0,022m

1,849 ∗ 10−5 ∗ 10.000 𝑚

𝑣𝑚í𝑛 = = 7,06
0,022 ∗ 1,19 𝑠

Sustituimos los valores en la ecuación de velocidad y despejamos AH(aire):

2 ∗ 𝑔 ∗ Δ𝐻𝑎𝑖𝑟𝑒
𝑣𝑡 = 𝐶𝐷 √
𝜙
(𝜙𝑡 )4 − 1
𝑜

Gravedad = 9,81 m/s

Coef. Descarga = 0,61
Diámetro tubería = 0,022m
Diámetro placa perforada = 0,011m

𝑚 2 ∗ 9,81 ∗ Δ𝐻𝑎𝑖𝑟𝑒
7,06 = 0,61√ ⇒ Δ𝐻𝑎𝑖𝑟𝑒 = 109,4 𝑚
𝑠 0,022 4
(0,011) − 1

El manómetro del laboratorio es de agua, transformamos los metros de aire en metros

de agua:

Δ𝐻𝑎𝑔𝑢𝑎 ∗ (𝛾𝑎𝑔𝑢𝑎 − 𝛾𝑎𝑖𝑟𝑒 ) ∗ 𝑠𝑒𝑛(60)

Δ𝐻𝑎𝑖𝑟𝑒 =
𝛾𝑎𝑖𝑟𝑒
Peso específico = densidad*gravedad

Δ𝐻𝑎𝑔𝑢𝑎(𝑚í𝑛) ∗ 9,81(1000 − 1,19) ∗ 𝑠𝑒𝑛(60)

102,4m = ⇒ Δ𝐻𝑎𝑔𝑢𝑎(𝑚í𝑛) = 14𝒄𝒎𝐻2 𝑂
9,81 ∗ 1,19
EJEMPLO DE CÁLCULO PARA EL PRIMERO DE LOS DATOS EXPERIMENTALES:

ΔH (agua)/cm Te (aire)/ºC Ts (aire)/ºC

26,7 35,5 59

1. Tm = (35+59)/2 = 47 ºC
2. Altura manométrica aire:

Densidad del aire a 35,5 ºC = 1,145 Kg/m3

Viscosidad aire a 47 ºC = 1,952*10-5 Kg/m*s

26,7 ∗ 10−2 ∗ (988,29 − 1,145) ∗ 𝑠𝑒𝑛(60)

Δ𝐻𝑎𝑖𝑟𝑒 = ⇒ Δ𝐻𝑎𝑔𝑢𝑎(𝑚í𝑛) = 201𝑚
1,145

B) Coeficiente de convección

𝑞̇ = ℎ(𝑖𝑛𝑡) ∗ 𝐴(𝑖𝑛𝑡) ∗ ∆𝑇ú𝑡𝑖𝑙

Para calcular el coeficiente de convección necesitamos el flujo de calor, área y
diferencia de temperatura útil.
Para ello, nos valdremos de esta otra definición de flujo de calor:
̇ ∗ ∆𝑇
𝑞̇ = 𝑈 ∗ 𝐴 ∗ ∆𝑇ú𝑡𝑖𝑙 = 𝑚𝑎𝑖𝑟𝑒 ∗ 𝐶𝑝

Cálculos de las variables:

1. Flujo másico del aire:

2 ∗ 9,81 ∗ 201 𝑚
𝑣𝑡 = 0,61√ ⇒ 𝑣𝑡 = 9,90
0,022 𝑠
(0,011)4 − 1

𝐾𝑔 𝑚 0,022 2 𝐾𝑔
𝑚̇ = 1,145 ( 3
) ∗ 9,90 ( ) ∗ 𝜋 ∗ ( ) = 0,0043
𝑚 𝑠 2 𝑠
2. Flujo de calor
̇ ∗ ∆𝑇
𝑞̇ = 𝑚𝑎𝑖𝑟𝑒 ∗ 𝐶𝑝
Cp a 47 ºC = 1007 J/Kg*K
Diferencia de T = (59-35,5)ºC = 24 ºC
 𝐾𝑔 𝐽 ̇ 𝐽 𝐾𝑐𝑎𝑙
𝑞̇ = 0,0043 ( ) ∗ 1007 ( ) ∗ 24 𝐾 = 103,92 = 89,5
𝑠 𝐾𝑔 ∗ 𝐾 𝑠 ℎ

3. Variación de temperatura útil y área

Recordemos la ecuación para obtener el coeficiente de convección:

𝑞̇ = ℎ(𝑖𝑛𝑡) ∗ 𝐴(𝑖𝑛𝑡) ∗ ∆𝑇ú𝑡𝑖𝑙

Temperatura de vapor del agua = 97,4ºC

T entrada aire = 35ºC
T salida aire = 59 ºC

∆𝑇1 = 97,41 − 35 = 62,41º𝐶

∆𝑇2 = 97,41 − 59 = 38,41 º𝐶
62,41 − 38,41
∆𝑇ú𝑡𝑖𝑙 = = 49,44 º𝐶
62,41
ln (38,41)

Longitud del tubo = 1m

0,022 2
Á𝑟𝑒𝑎 = 2 ∗ 𝜋 ∗ 𝑟 ∗ 𝐿 = 2 ∗ 𝜋 ∗ ( ) ∗ 1 = 0,069𝑚2
2

4. Coeficiente de convección:

𝐾𝑐𝑎𝑙 𝑲𝒄𝒂𝒍
89,5 ( ) = ℎ(𝑖𝑛𝑡) ∗ 0,069𝑚2 ∗ 49,44º𝐶 ⇒ 𝒉 ( ) = 𝟐𝟔, 𝟑𝟎
ℎ 𝒉 ∗ º𝑪 ∗ 𝒎𝟐

C) Nusselt
ℎ∗𝜙
𝑁𝑢 =
𝑘
Coef. conducción térmica del aire a la temperatura media (47ºC)= 0,0234(Kcal/m*h*ºC)
26,30 ∗ 0,022
𝑁𝑢 = = 24,73
0,0234
D) Reynolds
 𝜌 ∗ 𝑣 ∗ 𝜙 1,145 ∗ 9,90 ∗ 0,022
𝑅𝑒 = = = 12775
𝜇 1,952 ∗ 10−5
E) Nusselt teórico

Con la ecuación de Dittus-Boelter. El prandlt se obtiene de la tabla de propiedades

termodinámicas del aire a la temperatura media (47ºC)= 0,723

Re Nu teórico Ln(Nu) Teórico

12775,03 39,03078658 3,664350734
12212,41 37,6494581 3,628318561
11193,95 35,11594366 3,558655263
10576,26 33,55700827 3,513245732
9575,29 30,99126494 3,433705389

F) Nusselt experimental

h int (Kcal/m2*h*ºc) Nu Ln(Nu) Ln(Re)

25,81 24,2657593 3,18906627 9,45524793
25,01 23,5100281 3,15742706 9,41020771
23,45 22,0469962 3,09317637 9,32312859
22,30 20,9637871 3,04279653 9,26636668
20,38 19,160123 2,95283119 9,16694125

G) Representación Ln(Nu) frente Ln(Re) y cálculo de los coeficientes

Este apartado lo haré con todos los datos calculados para todas las velocidades
medidas:

ΔH vt m aire ΔT h int
ΔH (aire)/cm (aire)/m (m/s) Re (kg/s) q (Kca/h) ΔT1 ΔT2 Ln(ΔT1/ΔT2) útil (Kcal/m2*h*ºc)
20135,38 201,35 9,90 12775,03 0,0043 87,82 61,9 38,4 0,48 49,23 25,81
18400,87 184,01 9,46 12212,41 0,0041 85,38 62,3 38,4 0,48 49,40 25,01
15459,75 154,60 8,67 11193,95 0,0038 80,55 63 38,4 0,49 49,70 23,45
13800,66 138,01 8,20 10576,26 0,0036 76,72 63,2 38,4 0,50 49,78 22,30
11312,01 113,12 7,42 9575,29 0,0032 70,30 63,5 38,4 0,50 49,91 20,38
 Nu teórico y experimental
4

3,5

2,5
y = 0,8183x - 4,5432
y = 0,8x - 3,8998
Ln(Nu)

2 R² = 0,9967
R² = 1

1,5

0,5

0
9,15 9,2 9,25 9,3 9,35 9,4 9,45 9,5
Ln(Re) experimental

teórico

H) Constantes de Dittus-Boelter
Ahora que sabemos las ecuaciones de la recta despejamos el valor de las constantes.
El valor del Prandlt se toma a la temperatura de entrada del aire al intercambiador y se
considera constante. Hacemos la media de las temperaturas de entrada del aire
(34,62ºC) y el Prandlt es igual a 0,7269.
El Prandlt se obtiene interpolando en las tablas termodinámicas de propiedades del
aire.
- CONSTANTES EXPERIMENTALES
𝑦 = 𝑛 + 𝑚𝑥
ln(𝑁𝑢) = ln(𝑎′ ) + 𝑏 ∗ ln(𝑅𝑒)
ln(𝑎′ ) = −4,5432 = 𝑎 ∗ 𝑃𝑟 0,4 = 𝑎 ∗ 0,72690,4
0,01064
𝑎′ = 𝑒 −4,5432 = 0,01064 = 𝑎 ∗ 0,72690,4 ⟹ 𝑎 = = 0,012
0,72690,4
𝑏 = 0,8183

- CONSTANTES TEÓRICAS

𝑦 = 𝑛 + 𝑚𝑥
 ln(𝑁𝑢) = ln(𝑎′ ) + 𝑏 ∗ ln(𝑅𝑒)

ln(𝑎′ ) = −3,8998 = 𝑎 ∗ 𝑃𝑟 0,4 = 𝑎 ∗ 0,72690,4

0,020246
𝑎′ = 𝑒 −3,8998 = 0,020246 = 𝑎 ∗ 0,72690,4 ⟹ 𝑎 = = 0,023
0,72690,4
𝑏 = 0,8

I) Error relativo
Con el fin de saber cuánto se desvía el Nusselt experimental del teórico se calcula el
error relativo:

(𝑁𝑢 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜 − 𝑁𝑢 exp)

% 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑜 = ∗ 100
(𝑁𝑢 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜)

Nu experimental Nu teórico % error relativo

24,2657593 39,0307866 37,82918196
23,51002808 37,6494581 37,55546755
22,04699619 35,1159437 37,21656349
20,96378711 33,5570083 37,52784236
19,16012301 30,9912649 38,17573097

5. CONCLUSIONES

Ecuación de Dittus-Boelter:
𝑁𝑢 = 0,023𝑅𝑒 0,8 𝑃𝑟 0,4
Ecuación de Dittus-Boelter experimental:
𝑁𝑢 = 0,012𝑅𝑒 0,8183 𝑃𝑟 0,4
Ecuación de Dittus-Boelter teórica:

𝑁𝑢 = 0,023𝑅𝑒 0,8 𝑃𝑟 0,4

Las variables obtenidas de forma teórica son exactamente iguales a las que debían de
salir. Sin embargo, no ocurre lo mismo en el Nusselt experimental. Aunque cierto es
que el error relativo cometido era el esperable. El primer coeficiente (a) ha supuesto un
error del 47,8 %:

0,023 − 0,012
∗ 100 = 47,8%
0,023
En el caso del segundo coeficiente:

0,8 − 0,8183
∗ 100 = −2,287 %
0,8
Resultado bastante acertado.
En resumen, se ha obtenido los resultados esperados pues ya se sabía de partida que el
error no iba a ser menor al 30-40%