Transferencia de calor

1. " Aletas "
República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Defensa
Universidad Nacional Experimental Politécnica de las Fuerzas Armadas
UNEFA
José Gutiérrez
Dayana Padilla

2. Al hablar de superficie extendida, se hace referencia a un sólido que experimenta
transferencia de energía por conducción dentro de sus límites, así como transferencia de
energía por convección e (y/o radiación) entre sus límites y los alrededores. 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, Las aletas se usan cuando el coeficiente de transferencia de calor
por convección h es pequeño.

3. Se utilizan para mejorar la transferencia de calor entre un solido y un
liquido aumentando el area superficial en contacto con el fluido.
Pueden tener diversas formas: 1 ) Rectas 2 ) Longitudinales 3 )
Curvilíneas

4. TIPOS DE ALETAS
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 x desde la pared .
#ALETA ANULAR Es aquella que se une de forma circunferencial a un cilindro, y su sección
transversal varia con el radio desde la línea central del cilindro.
#ALETA DE AGUJA Es una superficie prolongada de sección transversal circular.las aletas de
aguja también pueden ser de sección transversal uniforme o no uniforme.
#ALETAS TRIANGULARES

5. Formulas

6. MATERIALES DE QUE SE CONSTRUYEN:
Hay muchos tipos materiales de la cual se
construyen las aletas pero normalmente son de
cobre y aluminio ya que son altamente
conductivos son de uso cotidiano.

7. USO Y APLICACIONES
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
numero 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 liquido. Como ejemplo de una
superficie con aletas se tienen los cilindros de la máquina de una motocicleta, y los
calentadores caseros. 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. RADIADORES, AIRES, COMPUTADORE ,BOMBAS DE
AGUA, Etc.

10. EFICIENCIA de una aleta es la relación entre la potencia térmica ( Q-punto ) que se disipa en la
misma y la potencia térmica que se disiparía si toda la aleta estuviese a una temperatura igual a
la de la base ( la temperatura de la aleta será inferior a la de la base ).
EFECTIVIDAD de una aleta es la relación entre la potencia térmica ( Q-punto ) que se disipa en la
misma y la potencia térmica que se disipa sin aleta desde el área de la base que ocupa ésta en
la superficie primaria: Donde: k:conductividad térmica de la aleta; p: perímetro de la sección
transversal de la aleta ; h: coeficiente de película ; At: área de la sección transversal de la aleta. --
Actuando sobre estos parámetros de puede variar la efectividad de la aleta según convenga:
Si la aleta no afecta a la velocidad de transferencia de calor.
Si la aleta se comporta como un aislante ralentizando la velocidad de transferencia de calor.
Si la aleta acelera la velocidad de transferencia de calor LONGITUD APROPIADA.
EFECTIVIDAD
EFICIENCIA

11. La transferencia de calor es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor
temperatura a otro de menor temperatura. Cuando un cuerpo, por ejemplo, un objeto sólido
o un fluido, está a una temperatura diferente de la de su entorno u otro cuerpo, la
transferencia de energía térmica, también conocida como transferencia de calor o
intercambio de calor, ocurre de tal manera que el cuerpo y su entorno alcancen equilibrio
térmico. La transferencia de calor siempre ocurre desde un cuerpo más caliente a uno más
frío, como resultado del segundo principio de la termodinámica. Cuando existe una
diferencia de temperatura entre dos objetos en proximidad uno del otro, la transferencia de
calor no puede ser detenida; solo puede hacerse más lenta. Comúnmente, los conocimientos
sobre termodinámica son una condición previa para el estudio de la transmisión de calor,
dado que las leyes de la termodinámica son esenciales para comprender el mecanismo de
la transferencia de calor. Otras disciplinas relacionadas con la transmisión de calor incluyen
la conversión de energía, termofluidos y transferencia de materia. En particular, esta
presentación trata específicamente sobre las aletas de transferencias de calor y por tanto,
se entiende por aleta, a la superficie extendida en un sólido, ya sea rectangular, cilíndrica,
triangular, entre otras, cuyo objetivo principal es aumentar la rapidez de transferencia de
calor por convección entre un sólido y el fluido circundante. Son utilizadas en motores,
intercambiadores de calor, transformadores, equipos de aire acondicionado. Existen tres
maneras de aumentar la transferencia de calor por convección: 1. Aumentando el
coeficiente convectivo (ℎ), por ejemplo con un ventilador, es una forma no muy económica y
no siempre es suficiente. 2. Disminuyendo la temperatura de los alrededores (𝑇∞), lo cual
es poco práctico y algo costoso. 3. El último de los casos es el más apropiado, costa en
aumentar el área de transferencia de calor por convección usando aletas.