Como calcular numero de Lewis Le difusividad térmica masa

Calcula numero de Lewis Le = alpha/D ratio difusividad térmica sobre masa. Le~1 aire-vapor; combustion ~1; secado 2-10. Warren Lewis MIT 1922. CSIC + UPM + UPC + Universidad Sevilla aplicaciones HVAC torres refrigeracion secado.

Parámetros de cálculo
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Numero de Lewis Le ratio adimensional difusividad térmica vs difusividad de masa en transferencia simultanea calor-masa: Le = alpha / D. alpha difusividad térmica m^2/s (aire 25°C 2.2e-5; agua 1.4e-7); D difusividad de masa Fickiana m^2/s (vapor agua-aire 2.6e-5; CO2-aire 1.6e-5; sal-agua 1.5e-9). Equivalente Le = Sc/Pr.

Regimenes: Le<0.5 mass fast; 0.5<Le<1.5 unitary aire-vapor agua 0.85 cooling tower; 1.5<Le<10 mass slow secado agro-food; 10<Le<100 strong limit combustion lean; Le>100 mass dominated liquidos.

Numeros relacionados: Pr = nu/alpha; Sc = nu/D; St; Sh; Nu.

Chilton-Colburn analogia: j_H = j_M 1934 + valid Le~1 + cooling tower + secado + spray.

Wet-bulb temperature: psychrometric chart + Lewis relation k_H/k_M = rho*cp. Historia: Warren Kendall Lewis (Laurel DE USA 1882 - Boston MA 1975) MIT + Princeton AB chemistry 1905 + MIT MS 1908 + Universitat Breslau PhD 1908 + MIT ChemE professor 1910-1948 + Department head 1920-1929 + AIChE president 1924; 1922 founding paper Mech Eng 44:445 Lewis number eponym + Lewis relation + cooling tower; 1923 textbook Walker-Lewis-McAdams classic + Lewis acid 1923. Adolf Fick Alemania 1829-1901 + 1855 'Uber Diffusion'. Joseph Fourier France 1768-1830 + 1822 'Theorie chaleur'. Allan Colburn Madison WI + DuPont. Thomas Chilton DuPont + 1934 j-factor analogia.

España investigación HVAC + heat-mass + secado: CSIC Madrid 11000 + ICMM + IDAEA Barcelona + 120 institutos; UPM Madrid 40000 ETSII + Ignacio Carrera heat transfer; UPC Barcelona 30000 LEAM + ETSEIB; UPV Valencia 35000 IIE; Universidad Sevilla 70000 ESI + Jose Ramon Lopez heat transfer; Universidad Granada UGR 56000 + Antonio Campo convección; Universidad Carlos III Madrid 22000; Tecnun Navarra 1000; Universidad Vigo 18000; Universidad Zaragoza 30000; CIEMAT Madrid 1951 1500; CENER Pamplona 200; Tecnalia San Sebastian 1500.

España industria HVAC + cooling tower: Daikin España Madrid 600; Mitsubishi Electric España Madrid 400; Carrier España Madrid 300; Saunier Duval Vaillant España 400; Junkers Bosch España 500; Roca Termo Reus 1917 1500; BAXI España Manlleu 800; Domusa Errezil 400; Ferroli España 200.

España industria secado agro-food: Nestle España Esplugues 4500 + Nescafe spray drying; Pascual Aranda Duero 2500 milk; Damm Barcelona 4000 beer; Mahou-San Miguel 3500; Garcia Carrion Jumilla 1989 5000 wine + juice + concentrado; Conservas Garavilla Bermeo 1900 1500 tuna + Bonito + Anchoa; Calvo Pontecesures 1940 5000 tuna; Heinz Iberica 600; Pastas Gallo 1898 800 + Carlos Royo Bonavides; Borges Reus 1896 4000 oils + nuts; Codorniu Sant Sadurni 1551 1500 cava + wine; Freixenet 1861 1500.

España cooling tower power plant + nuclear: Iberdrola Bilbao 1992 40000 + Almaraz Trillo Cofrentes Vandellos Asco nuclear plants + cooling tower; Endesa Madrid 1944 9000; Naturgy Madrid 1843 7000; Repsol Madrid 1986 25000 + raffinerie Cartagena Tarragona Bilbao Puertollano A Coruna + cooling tower; Cepsa Madrid 1929 11000 + raffineria San Roque Algeciras + Huelva Cadiz; Acerinox Algeciras 1970 7700 + ENSA Maliano + Westinghouse partner.

España farmaceutica spray drying: Almirall Barcelona 1900 + spray drying API; Esteve Barcelona 2300; Ferrer Barcelona 1700; Grifols Barcelona 23000 hemoderivados + lyophilization; Rovi Madrid 5000; Faes Farma Bilbao 1100; Cinfa Pamplona 2000; Lacer Barcelona 700.

Formula Lewis

Definición: Le = alpha/D = Sc/Pr.

Historia

Warren Lewis (Laurel DE USA 1882-1975) MIT + Princeton 1905 + MIT 1908 + Breslau Alemania PhD 1908 + MIT ChemE 1910-1948 + AIChE president 1924; 1922 Mech Eng 44:445 founding paper + Lewis acid 1923. Fick Alemania 1855 'Uber Diffusion'. Fourier France 1822. Chilton DuPont 1934 j-factor. Bird-Stewart-Lightfoot textbook 2007.

España investigación: CSIC 11000 ICMM IDAEA + 120 institutos; UPM 40000 ETSII Carrera; UPC 30000 LEAM ETSEIB; UPV 35000 IIE; Sevilla 70000 ESI Lopez; Granada 56000 Campo; Carlos III 22000; CIEMAT Madrid 1500; CENER 200; Tecnalia 1500.

España HVAC: Daikin 600; Mitsubishi 400; Carrier 300; Roca Reus 1500; BAXI 800; Junkers Bosch 500; Domusa 400 biomasa.

España secado agro-food: Nestle Esplugues 4500 Nescafe; Pascual 2500 milk; Damm BCN 4000; Mahou-San Miguel 3500; Garcia Carrion Jumilla 5000; Calvo 5000 tuna; Borges Reus 4000; Codorniu 1500; Freixenet 1500.

España cooling tower: Iberdrola 40000 Almaraz Trillo Cofrentes Vandellos Asco nuclear; Endesa 9000; Naturgy 7000; Repsol 25000 raffinerie Cartagena Tarragona; Cepsa 11000 San Roque Algeciras; Acerinox 7700.

España farmaceutica: Almirall 1900; Esteve 2300; Ferrer 1700; Grifols 23000; Rovi 5000; Faes Farma 1100; Cinfa 2000.

Tabla valores

  • Le = alpha/D
  • Le = Sc/Pr
  • Le<0.5 mass fast
  • 0.5-1.5 unitary
  • 1.5-10 mass slow
  • 10-100 strong limit
  • Le>100 mass dominated
  • Aire-vapor 0.85
  • Aire-CO2 1.36
  • Aire-He 0.31
  • Agua-sal 93
  • Metano 1.1
  • Hidrogeno 0.31
  • Drying ~1400
  • Lewis MIT 1922
  • Fick 1855
  • Fourier 1822
  • Chilton 1934
  • España CSIC 11000
  • España UPM 40000
  • España Roca Reus 1500
  • España Iberdrola 40000
  • España Repsol 25000
  • España Nestle Nescafe 4500
  • España Grifols 23000

Ejemplos numericos

Ejemplo 1 - Aire-vapor cooling tower. Le=0.85. España: Daikin 600 + Mitsubishi + Roca Reus 1500.

Ejemplo 2 - Aire-CO2. Le=1.31. España: Repsol Cartagena + Cepsa San Roque CCS.

Ejemplo 3 - Agua-sal desalinización. Le=93. España: Acuamed + Sant Adria + Carboneras desalinización.

Ejemplo 4 - Metano combustion. Le=1.1. España: Iberdrola gas turbine + Endesa.

Ejemplo 5 - Drying agro-food. Le=1400. España: Nestle Nescafe Esplugues + Garcia Carrion + Borges Reus.

Limites

  1. Le función T composición.
  2. Multicomponente Maxwell-Stefan.
  3. No-Fickiana porosi membranas.
  4. Soret thermal diffusion.
  5. Dufour concentration heat flux.
  6. Knudsen low pressure.
  7. Reaction-diffusion Damkohler.
  8. Turbulent Le_t~1.
  9. High pressure supercritical.
  10. Onsager non-equilibrium.

Errores comunes

Confundir Le y Pr: Le=alpha/D mass; Pr=nu/alpha thermal.

Le=Sc/Pr: relación fundamental.

Lewis unitary fail: Le~1 only air-vapor.

Chilton-Colburn analogia: j_H=j_M valid Le~1.

Unit consistency: m^2/s.

Aplicaciones

  1. HVAC cooling tower España: Daikin 600 + Mitsubishi 400 + Roca Reus 1500 + BAXI 800 + Junkers Bosch 500.
  2. Air conditioning psychrometric: UPM ETSII + UPC LEAM + UPV IIE + Sevilla ESI.
  3. Cooling tower power España: Iberdrola 40000 Almaraz Cofrentes Trillo nuclear + Endesa + Naturgy + Repsol Cartagena + Cepsa San Roque.
  4. Spray drying food España: Nestle Esplugues Nescafe 4500 + Pascual milk + Damm Mahou.
  5. Pasta drying España: Pastas Gallo + Borges + agro-food.
  6. Conservas pesce España: Calvo 5000 + Conservas Garavilla 1500 tuna.
  7. Pharma drying España: Almirall + Esteve + Ferrer + Grifols 23000 + Cinfa.
  8. Combustion premixed España: Iberdrola gas turbine + Endesa + Repsol gas natural.
  9. CCS carbon capture España: Repsol + Cepsa raffinerie + Acerinox.
  10. Desalinización térmica + reverse osmosis España: Acuamed + Carboneras + Sant Adria + Cataluna.

Actualizado a julio de 2026

Preguntas frecuentes

Que es el numero de Lewis?

Le = alpha/D ratio adimensional difusividad térmica vs difusividad de masa en transferencia simultanea calor-masa. Equivalente Le = Sc/Pr. Le~1 aire-vapor 0.85 cooling tower; Le 2-10 secado; Le>100 liquidos. Warren Kendall Lewis MIT 1882-1975 + 1922 founding Mech Eng 44:445. España: CSIC 11000 + UPM ETSII 40000 + Iberdrola 40000 + Roca Reus 1500.

Como se calcula Lewis?

Procedimiento: (1) Le = alpha/D; (2) alpha m^2/s (aire 25°C 2.2e-5); (3) D m^2/s (vapor-aire 2.6e-5); (4) regime; (5) Le=Sc/Pr equivalente. Aire-vapor: Le=0.85. Agua-sal: Le=93. España: UPM ETSII Carrera + UPC LEAM + Sevilla ESI Lopez heat transfer.

Que es Chilton-Colburn analogia?

Chilton-Colburn analogia Thomas Chilton + Allan Colburn DuPont 1934 Ind Eng Chem 26:1183 + j-factor heat-mass + j_H = j_M = St*Pr^(2/3) + valid Le~1 + cooling tower psychrometric ASHRAE. España: Daikin España 600 + Roca Reus + Iberdrola Almaraz cooling tower.

Que regimenes clasifica Le?

Le<0.5 mass fast H2 light; 0.5-1.5 unitary aire-vapor 0.85; 1.5-10 mass slow secado; 10-100 strong limit combustion lean; Le>100 mass dominated liquidos. España: Iberdrola gas turbine + Repsol raffinerie + Cepsa + Nestle Nescafe + Almirall pharma.

Quien fue Warren Lewis?

Warren Kendall Lewis (Laurel DE USA 1882-1975) MIT + Princeton 1905 + MIT 1908 + Universitat Breslau PhD 1908 + MIT ChemE professor 1910-1948 + AIChE president 1924; 1922 Mech Eng 44:445 Lewis number + Lewis relation + cooling tower; pioneer chemical engineering education + Lewis acid theory 1923 + Walker-Lewis-McAdams textbook 1923.

Que es Lewis relation?

Lewis relation Warren Lewis MIT 1922 paper Mech Eng 44:445 + simultaneous heat-mass transfer + k_H/k_M = rho*cp + cooling tower analogy + wet-bulb psychrometric chart + ASHRAE Handbook Fundamentals 2017. España: CSIC + UPM ETSII + Iberdrola Almaraz Cofrentes nuclear cooling tower.

Que aplicaciones tiene Lewis?

Aplicaciones: HVAC cooling tower Daikin 600 + Roca Reus 1500 + BAXI 800; cooling tower power Iberdrola 40000 Almaraz Cofrentes + Endesa + Repsol 25000 raffinerie Cartagena + Cepsa San Roque + Acerinox; spray drying food Nestle Esplugues Nescafe 4500 + Pascual milk + Damm Mahou; pasta drying Pastas Gallo + Borges Reus + Garcia Carrion 5000; pharma Almirall + Esteve + Ferrer + Grifols 23000 + Cinfa; desalinizacion Acuamed Carboneras + Sant Adria.

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