CambiodeFase

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Transferencia de calor con cambio 
de fase
Ebullición y Condensación
Ebullición
Cálculo de q con cambio de fase
& ( )q h T Tw sat= −
Variables involucradas:
-Tw – Tsat
- superficie 
- Propiedades del fluido. Principalmente la tensión 
superficial.
Tipos de ebullición con 
superficie libre
-Ebullición sub-enfriada: Temperatura media del liquido es 
menor a la temperatura de saturación.
- Ebullición saturada: Temperatura del liquido excede 
ligeramente la temperatura de saturación
Experiencia de Nukiyama
Potencia controlada
Experiencia de Nukiyama
Condiciones de inestabilidad
Curva de ebullición
C
U
R
V
A
 D
E 
EB
U
LL
IC
IO
N
Ebullición nucleada
Ebullición de transición
Ebullición de película
Correlaciones para la ebullición
DT<5 usar ecuaciones de CN sin cambio de fase
Correlaciones para la ebullición
Ebullición nucleada
&
( )
Pr
/
,
,
q h
g c T
C hl fg
l v p l e
s f fg l
n=
−⎡
⎣⎢
⎤
⎦⎥
⎛
⎝
⎜⎜
⎞
⎠
⎟⎟µ
ρ ρ
σ
1 2 ∆
Combinación superficie-fluido fsC , n
Agua-cobre 
Estriada 0.0068 1
Pulida 0.0130 1
Agua-acero inoxidable 
Grabado químicamente 0.0130 1
Pulido mecánicamente 0.0130 1
Molido y pulido 0.006 1
Agua bronce 0.006 1
Agua níquel 0.006 1
Agua platino 0.013 1
 
3
Correlaciones para la ebullición
Flujo critico
& .
( )
/
q h
g
fg v
l v
v
=
−⎡
⎣
⎢
⎤
⎦
⎥0149 2
1 4
ρ
σ ρ ρ
ρ
Eb
ul
lic
ió
n 
in
te
rio
rd
e 
du
ct
os
Condensación
Tipos de condensación
- Película,
- Gotas
- Homogénea (niebla)
- Contacto directo entre las fases
Las gotas y el film producen una resistencia adicional al 
flujo de calor. El film produce una resistencia mayor.
Condensación de película
Correlaciones empíricas para 
condensación de película
( )
( )Nu
h L
k
g h L
k T TL
L
l
l l v fg
l l sat w
=
−
−
⎡
⎣
⎢
⎢
⎤
⎦
⎥
⎥
′
0 943
3 1 4
.
/
ρ ρ ρ
µ
L
Laminar
( )T T Tr sat w= + / 2Para el liquido
hfg a Tsat
( )h h Jafg fg' ? .= −1 0 68 con
( )
Ja c
T T
hp l
sat w
fg
=
−
,
( )q h T TL sat w= − & &m qhfg=
Condensación de película
Laminar
Laminar
ondulante
Turbulenta
δ
Reδ ≈ 30
Reδ ≈ 1800
b
m
lµ
δ
&4
Re =
M: flujo de condensado
: viscosidad del liquido
b : ancho de la placa
µ l
Correlaciones para laminar 
ondulada y turbulenta
( )
2.5Re08.1
Re/
22.1
3/12
−
=
δ
δν
l
lL
k
gh
Zona laminar ondulada
Zona turbulenta
( )
)253(RePr588750
Re/
75.05.0
3/12
−+
=
−
δ
δν
l
lL
k
gh
Correlaciones para condensación 
de película en exterior de ductos
( )
( )
4/13 '
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
−
−
=
DTT
hkg
Ch
wsatl
fglvll
D µ
ρρρ
C=0.826 para esfera
C=0.729 para tubo
Hilera de N 
tubos
( )
( )
4/13 '
729.0
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
−
−
=
DTTN
hkg
h
wsatl
fglvll
D µ
ρρρ
Condensación al interior de ductos
Vapor
Condensado
Vapor
Condensado
35000Re ,,, <⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
iv
vmv
Dev
Du
µ
ρ
Si
( )
( ) ⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
−
−
=
DTT
hkg
h
ssatl
fglvll
D µ
ρρρ '
555.0
3
( )wsatlpfgfg TTchh −+= ,8
3
'Con