1. Transferencia de
Calor desde
Superficies
Extendidas

6. b.- Si se busca aumentar la diferencia de
Temperatura
En la mayoría de aplicaciones, esta diferencia
de temperaturas debe permanecer constante
por condiciones de proceso, por este motivo
esta no seria una alternativa viable

7. Un método para aumentar la
transferencia de calor entre una
superficie y un fluido adyacente es
aumentando el área superficial en
contacto con el fluido.
Este aumento en el área puede ser en la
forma de puntas, aletas y otros tipos de
superficie extendidas con distintas
configuraciones

8. Ejemplo de uso de aletas

9. Ejemplo de uso de aletas

10. Ejemplo de uso de aletas

11. Ejemplo de uso de aletas

12. Una mayor superficie implica una mayor, o más
eficiente transferencia de calor.
Mediante la disposición de superficies aleteadas
se logra un considerable aumento de la
superficie de transferencia de calor.
Por lo tanto son usadas principalmente cuando
se tiene un bajo coeficiente de transferencia de
calor por convección h.
Tal es el caso de la transferencia de calor con
gases y por convección natural.

13. Aletas de sección transversal
uniforme

14. Aletas de sección transversal
uniforme

15. Aletas de sección transversal
uniforme

16. Aletas de sección transversal
uniforme

17. Aletas de sección transversal
uniforme

18. Aletas de sección transversal
uniforme
Evaluando las constantes de integración,
simplificando y ordenando se obtiene la función
de distribución de temperatura en la aleta
Reemplazando en la ecuación de Fourier y
derivando se obtiene:

19. Aletas de sección transversal
uniforme

20. Aletas de sección transversal
uniforme

21. Aletas de sección transversal
uniforme
Evaluando las constantes de integración,
simplificando y ordenando se obtiene la
función de distribución de temperatura en la
aleta

22. Aletas de sección transversal
uniforme
Reemplazando en la ecuación de Fourier, derivando,
recordando las expresiones de funciones
hiperbólicas, simplificando y ordenando
Se obtiene finalmente

23. Aletas de sección transversal
uniforme

24. Aletas de sección transversal
uniforme
Aplicando el mismo procedimiento que en los
casos anteriores se obtiene

25. Aletas rectangulares rectas
Los resultados obtenidos para el caso
anterior (aletas de sección transversal
uniforme) son válidos para cualquier tipo de
aleta cuya sección transversal y perímetro
sea constante a lo largo de la aleta.

26. Aletas rectangulares rectas
Se debe tener presente que existen dos
vías paralelas para la pérdida de calor a
través de una superficie aletada, por
lo que las conductancias deben sumarse.

27. Aletas Piramidales
Este tipo de aleta es de interés practico en
virtud a que se aproxima mucho a la forma
que proporciona el máximo flujo de calor por
unidad de peso

28. Aletas Piramidales

29. Aletas Piramidales

30. Aletas Piramidales

31. Aletas Piramidales

32. Aletas Piramidales
Derivando, simplificando algebraicamente
y ordenando se obtiene finalmente

33. Eficiencia de una aleta

34. Eficiencia de la aleta
La eficiencia de la aleta es la razón del calor real
transferido a través de la superficie de la aleta, es
decir, considerando la variación decreciente de
temperatura a lo largo de la aleta, al calor que
seria transferido si toda la superficie de la aleta
estuviera a la misma temperatura de la base.

36. Eficiencia de la aleta
Para una aleta de sección transversal
rectangular (longitud L y espesor t) la
eficiencia de la aleta está dada por :

37. Efectividad de las aletas

38. Las aletas se usan para mejorar la transferencia
de calor, y no se deben usar a menos que se
justifique el costo adicional y la complejidad
del trabajo requerido para su instalación.
El desempeño de las aletas se juzga sobre la
base de la comparación de la transferencia de
calor al instalarse las aletas, con la razón de
transferencia de calor que se tenia antes de
instalar las aletas