ALETAS

1. República Bolivariana de Venezuela
Universidad Nacional Experimental
“Francisco de Miranda”
Núcleo el Sabino
Departamento de tecnología
Realizado por:
Perdigón David C.I: 24590152

2. Índice
 Introducción
 Que son las aletas de transferencia de calor
 Para que se utilizan las aletas
 Materiales con que se construyen las aletas
 Tipos de aletas de transferencia de calor
 Aplicaciones de las aletas de transferencia de calor
 Usos de las aletas de transferencia de calor
 Conclusión

3. Introducción
Las superficies extendidas se usan con referencia a un sólido que experimenta
transferencia de energía por conducción dentro de su límite, así como su
transferencia de energía por convección (y/o radiación) entre sus límites y sus
alrededores. De manera que hay muchas situaciones que implican efectos
combinados de conducción y convección, la aplicación más frecuente es aquella en
la que se usa una superficie extendida de manera específica para aumentar la
rapidez de transferencia de calor entre un sólido y un fluido contiguo. A esta
superficie extendida se denomina aletas.

4. 1) ¿Qué son las aletas de transferencia de calor?
Las aletas de enfriamiento son las que aumentan la transferencia de calor.
A la vista de la Ley de Newton del Enfriamiento: Q-punto conv = As * h * (Ts - Tf)
Que modela la velocidad de transferencia de calor por convección entre una
superficie y el fluido que la rodea, y teniendo en cuenta que en la mayoría de los
casos tanto Ts (temperatura de la superficie) como Tf (temperatura del fluido) son
condiciones de diseño prefijadas, las posibilidades para incrementar la velocidad de
transferencia de calor desde una superficie al fluido que la rodea son dos:
 Aumentar el valor del coeficiente de película (h). Esto se puede hacer, por
ejemplo, utilizando un ventilador para forzar la convección. En muchas
ocasiones esta solución no resulta económicamente rentable o es
demasiado complicada.
 Aumentar la superficie de intercambio (As) mediante elementos adicionales
llamados, en general, aletas.
2) ¿Para qué se utilizan las aletas?
Las aletas se utilizan en todos los enfriadores de aire, refrigeradores en seco,
evaporadores y condensadores para transferir energía desde un medio líquido o
refrigerante principal al aire aunque, en determinadas situaciones, el aire puede
estar tan sucio que exista un riesgo de bloqueo. Las aletas aumentan la
transferencia de calor de los enfriadores de aire y constan de placas de metal
delgadas, con un espesor de 0,12–0,5 mm, que se encuentran fijadas a un
enfriador de aire, refrigerador en seco, evaporador o condensador. Normalmente,
las aletas están hechas de aluminio, material que tiene una buena conductividad
térmica.
La transferencia de calor entre el metal y el aire resulta menos eficaz que desde el
líquido al metal, por lo que se utilizan las aletas para aumentar la superficie global
y compensar así el menor rendimiento metal-aire.

5. 3) Materiales con que se construyen
Las aletas de enfriamiento están hechas de materiales intensamente conductores
como el cobre, el plástico, el aluminio etc. Estos mejoran la transferencia de calor
desde una superficie al exponer un área más grande a la convección y radiación;
son de uso común para mejorar la transferencia de calor y a menudo incrementan
la velocidad de esas transferencias desde una superficie con varios dobleces.
4) Tipos de aletas de transferencia de calor
 Aleta recta de sección transversal uniforme: Es cualquier superficie
prolongada que se une a una pared plana. Puede ser de área de sección
transversal uniforme o el área de sección transversal puede variar con la
distancia desde la pared.
Ecuación
Eficiencia

6.  Aleta anular: Es aquella que se une de forma circunferencial a un cilindro, y
su sección transversal varía con el radio desde la línea central del cilindro.
Ecuación
Eficiencia

7.  Aleta recta de perfil triangular:
Ecuación
Eficiencia

8.  Aleta recta de perfil parabólica:
Ecuación
Eficiencia

9.  Aleta de aguja o spin: Es una superficie prolongada de sección transversal
circular. Las aletas de aguja también pueden ser de sección transversal
uniforme o no uniforme.
Ecuación
Eficiencia

10.  Aleta de aguja parabólica:
Ecuación
Eficiencia

11. 5) Aplicaciones de las aletas:
Las aletas o superficies extendidas tienen diversos tipos de aplicaciones unas de
las más comunes son:

12. 6) Uso de las aletas:
Se usan las aletas o superficies extendidas con el fin de incrementar la razón de
transferencia de calor de una superficie, en efecto las aletas convexas a una
superficie aumenta el área total disponible para la transferencia de calor. En el
análisis y diseño de una superficie con aleta, la cantidad de energía calorífica
disipada por una sola aleta de un tipo geométrico dado, se determina
auxiliándonos del gradiente de temperatura y el área transversal disponible para el
flujo de calor en la base de la aleta. Entonces, el número total de aletas necesarias
para disipar una cantidad de calor dada se determinara en base a la acumulación
de transferencia de calor. La ecuación diferencial que describe la distribución de
temperatura en una aleta resulta de un equilibrio de energía en una sección
elemental de la aleta que es tanto conductora, como apta para la convección, a la
vez. Puesto que un elemento de volumen elemental cualquiera experimenta tanto
conducción como convección el problema es en realidad multidimensional. En
consecuencia las aletas ofrecen una transmisión suave del problema
unidimensional que hemos estado estudiando. Usualmente se usa una superficie
con aletas cuando el fluido convectivo participante es un gas, ya que los
coeficientes convectivos de transferencia de calor para un gas son usualmente
menores que los de un líquido. Como ejemplo de una superficie con aletas se
tienen los cilindros de la máquina de una motocicleta, y los calentadores caseros.

13. Cuando se debe disipar energía calorífica de un vehículo espacial, donde no existe
convección, se usan superficies con aletas que radian energía calorífica. Las aletas
pueden ser con secciones transversales rectangulares, como tiras que se anexan a
lo largo de un tubo, se les llama aletas longitudinales; o bien discos anulares
concéntricos alrededor de un tubo, se les llama aletas circunferenciales.
El espesor de las aletas puede ser uniforme o variable.

14. Conclusión
Las aletas de enfriamiento son superficies de uso común en la transferencia de
calor y a menudo incrementan la velocidad de esa transferencia desde una
superficie con varios dobleces. Modela la velocidad de transferencia de calor por
convección entre una superficie y el fluido que la rodea. Dentro de sus usos
comunes tenemos los radiadores (enfriadores de agua de enfriamiento de los
sistemas de combustión interna) la estructura externa de la cámara (cilindro) de
los motores de motocicletas, etc.
La ecuación diferencial que describe la distribución de temperatura en una aleta
resulta de un equilibrio de energía en una sección elemental de la aleta que es
tanto conductora, como apta para la transferencia de calor.