Cómo calcular el número de Nusselt (Nu): número adimensional fundamental transferencia calor convectivo, razón convección sobre conducción. Fórmula: Nu = h*L/k. Wilhelm Nusselt 1915 Munich TH análisis dimensional Buckingham pi theorem. Correlaciones: Dittus-Boelter (Berkeley 1930) tubo turbulento Nu=0.023*Re^0.8*Pr^n; Sieder-Tate 1936 viscosidad corrección; Gnielinski 1976 más preciso; laminar tubo Nu=4.36; placa Pohlhausen Nu=0.332*Re^0.5*Pr^(1/3). España investigación termofluidos: CSIC Madrid 1939 11000 investigadores; CIEMAT Madrid 1986 energía atómica; UPM Politécnica Madrid 1971 ETSII; UPC Catalunya Barcelona 1971 ETSEIB; UC3M Carlos III Madrid 1989; Universidad Sevilla 1505; Granada 1531; Salamanca 1218 oldest. España industria HVAC: Saunier Duval España subsidiary Vaillant Group; Junkers España Bosch Termotecnica; Daikin España; Mitsubishi Electric España. España petroquímica: Repsol Madrid 1987 25000 employees; Cepsa Madrid 1929; Naturgy Madrid energía gas; Enagás Madrid gas natural. España aeronáutica: INTA Torrejón Ardoz 1942; Airbus España Madrid Sevilla; Sener Bilbao 1956 8000 ingeniería aeroespacial. España nuclear: 5 reactores 7 GW Almaraz Cofrentes Ascó Vandellós Trillo; CSN Madrid 1980 nuclear regulator; ENRESA Madrid 1984.

Fórmula Nusselt

Nu = h*L/k. h coeficiente convección (W/m²K); L longitud característica (m); k conductividad térmica fluido (W/m·K). España: CSIC Madrid 1939; CIEMAT Madrid 1986; UPM 1971 ETSII; UPC Barcelona 1971 ETSEIB; UC3M Madrid 1989.

Historia y contexto

Wilhelm Nusselt (Alemania 1882-1957) Munich TH Karlsruhe TH Berlin TH 1915 paper Mitteilungen Forschungsarbeiten dimensional analysis Buckingham pi theorem 1914 Edgar Buckingham NIST. Dittus-Boelter Berkeley 1930 tube turbulento; Sieder-Tate 1936; Gnielinski Karlsruhe 1976. España investigación: CSIC Madrid 1939 fundado 11000 investigadores 120 institutos largest research; CIEMAT Madrid 1986 fundado energía atómica nuclear; CIRCE Zaragoza energía; INTA Torrejón Ardoz 1942 técnica aeroespacial militar; Sener Bilbao 1956 8000 ingeniería; Airbus España Madrid Sevilla colaboración Airbus consorcio europeo. España universidades ingeniería: UPM Universidad Politécnica Madrid 1971 ETSII Escuela Técnica Superior Ingenieros Industriales + ETSIA Aeronáuticos; UPC Politècnica Catalunya Barcelona 1971 ETSEIB Escola Tècnica Superior Enginyeria Industrial; UC3M Universidad Carlos III Madrid 1989 Departamento Ingeniería Mecánica; UPV Universidad Politécnica Valencia 1968; ETSEIAT Terrassa; Universidad Sevilla 1505 ETSI; Universidad Granada 1531; Salamanca 1218 oldest; Universidad Zaragoza 1542; Universidad Coruña 1989. España nuclear: Almaraz CC Cáceres 1981 2 reactores 2000 MW; Cofrentes Valencia 1985 1100 MW; Ascó Tarragona 1983 1985 2 reactores; Vandellós Tarragona 1988 1100 MW; Trillo Guadalajara 1988 1100 MW; CSN Consejo Seguridad Nuclear Madrid 1980 nuclear regulator; ENRESA Empresa Nacional Residuos Radiactivos Madrid 1984 waste management.

España energía: Iberdrola Bilbao 1992 39000 worldwide utility; Endesa Madrid 1944 75000; Naturgy Madrid 1991 fusión gas; Repsol Madrid 1987 25000 petrolio; Air Liquide España Madrid; Praxair España.

Tabla valores Nu

• Nu = h*L/k: definición
• Tubo laminar T constante: Nu=3.66
• Tubo laminar q constante: Nu=4.36
• Dittus-Boelter: 0.023*Re^0.8*Pr^n
• Sieder-Tate: viscosidad corrección
• Gnielinski 1976: preciso
• Placa laminar: 0.332*Re^0.5*Pr^(1/3)
• Aire convección libre: h 5-50 W/m²K
• Aire convección forzada: h 25-250 W/m²K
• Agua libre: h 100-1000 W/m²K
• Agua forzada: h 500-15000 W/m²K
• Boiling agua: h 2500-50000 W/m²K
• Condensación vapor: h 5000-100000 W/m²K
• Nusselt 1915: Mitteilungen Forschungsarbeiten
• Dittus-Boelter 1930: Berkeley CA
• España CSIC Madrid 1939: 11000 investigadores
• España CIEMAT Madrid 1986: energía atómica
• España UPM 1971: ETSII
• España UPC Barcelona 1971: ETSEIB
• España UC3M Madrid 1989: ingeniería mecánica
• España INTA Torrejón 1942: técnica aeroespacial
• España Sener Bilbao 1956: 8000 ingeniería
• España Airbus Madrid Sevilla: aeronáutica
• España Almaraz nuclear 1981: 2 reactores
• España Cofrentes Valencia 1985: nuclear
• España CSN Madrid 1980: nuclear regulator
• España Repsol Madrid 1987: 25000 petrolio
• España Iberdrola Bilbao 1992: 39000 utility
• España Endesa Madrid 1944: 75000 utility

Ejemplos numéricos

Ejemplo 1 - Tubo agua intercambiador turbulento. D=0.05 m Re=50000 Pr=6. Nu=271. h=3253 W/m²K. España: UPM 1971 ETSII; CSIC Madrid 1939.

Ejemplo 2 - Tubo agua cooling. Re=100000 Pr=7. Nu=412. España: Repsol Madrid 1987 25000; Cepsa Madrid 1929.

Ejemplo 3 - Placa laminar aire. Re_x=5000 Pr=0.7. Nu_x=20.8 local. España: INTA Torrejón Ardoz 1942; Airbus Madrid Sevilla; Sener Bilbao 1956.

Ejemplo 4 - Tubo laminar. D=0.01 m Re<2300. Nu=4.36. h=261 W/m²K. España: Saunier Duval Madrid; Junkers España.

Ejemplo 5 - Convección natural pared vertical. T_wall=70°C T_amb=20°C H=1m. Nu~175. h=4.55 W/m²K. España: ATECYR Asociación Técnica Climatización Refrigeración Madrid.

Aplicaciones prácticas

1. Intercambiadores calor: España industria HVAC.
2. HVAC: aire Pr=0.71. España Saunier Duval Junkers Daikin.
3. Aerospace: España INTA Torrejón 1942; Airbus Madrid Sevilla; Sener Bilbao.
4. Automoción: SEAT Martorell 1950 12000 VW; Renault Valladolid 1953.
5. Petroquímica: Repsol Madrid 1987; Cepsa Madrid 1929.
6. Industria alimentaria: España Tetra Pak; pastorización vino aceite.
7. Centrales nucleares: España 5 reactores 7 GW Almaraz Cofrentes Ascó; CSN Madrid 1980; ENRESA Madrid 1984.
8. Boiling condensation: España Iberdrola Bilbao 1992; Endesa Madrid 1944.
9. Microelectrónica: España Indra Madrid 1993 IT defense.
10. Edificios convección natural: España CTE 2006 Código Técnico Edificación.

Actualizado a julio de 2026