transferencia de calor - Jesús Álvarez

1. ALETAS O SUPERFICIES
EXTENDIDAS
Aletas En Transferencia De Calor
BARCHILLER
Jesús Antonio Álvarez Molina
C.I 26.813.682

2. Es, una ciencia de la
ingeniería, cuyo objetivo es
cuantificar los flujos de
transporte de calor en
procesos naturales y de
Ingeniería. Existen diferentes
modos de transferencia de
calor como la conducción, la
radiación y la convección.
TRANSFERENCIA DE CALOR

3. ALETAS DE TRANSFERENCIA DE CALOR
son sólidos que funcionan como
un mecanismo, que acelera el
enfriamiento de una superficie
que transfieren calor por
conducción a lo largo de su
geometría y por convección a
través de su entorno,

4. UTILIDAD
Es una sección que acelera de enfriamiento de una superficie, ya sea
por ejemplo que a una pared al añadirle una aleta, el calor no solo
fluirá por la pared sino que también por la aleta, disminuyendo la
temperatura de manera mucho mas acelerada.
• La conductividad térmica λ .
• longitud L
• espesor 2e .
• El coeficiente h .
• la temperatura en la base de la
aleta T 0 .

5. Aleta Longitudinal. se aplica a superficies adicionales unidas a
paredes planas o cilíndricas. Las "aletas anulares" van unidas
coaxialmente a superficies cilíndricas (tuberías generalmente).
TIPOS DE ALETAS TRANSFERENCIA DE CALOR

6. Aletas Radiales. Van unida
coaxialmente a superficies cilíndricas

7. Arreglo De Aletas: Cuando sobre una superficie se agregan dos o
más aletas estamos en presencia de un arreglo, para este tipo de
caso puede definirse una eficiencia global que involucra la disipación
de calor desde las aletas y desde la superficie, en este tipo de sistema
es necesario definir una eficiencia global.

8. Aletas tipo agujas cuando la superficie
extendida tiene forma cónica o cilindrica

9. Por la Ley de Enfriamiento de Newton: Q-punto conv = h * ( p * Dx ) *
( Ts - Tf ), siendo p el perímetro de la sección transversal de la aleta.
Sustituyendo en la ecuación del balance de energía y dividiendo por
Dx queda:
Tomando el límite cuando Dx ----> 0 queda:

10. Según la Ley de Fourier de la Conducción ( transferencia
unidireccional, régimen permanente ) : Q- punto, cond = - k At ( dT /
dx ) , siendo At el área de la sección transversal de la aleta.
Sustituyendo en la ecuación anterior se tiene:
Ecuación Ed1
Ecuación diferencial que habrá que resolver para cada tipo de aleta

11. Para el caso particular en que el área de la sección transversal
de la aleta sea constante ( At = cte ) y conductividad térmica
constante ( k = cte ) resulta la siguiente ecuación diferencial:
donde a2 = ( h p ) / ( k At ) ; J = Ts - Tf ; Ts es la temperatura
de la aleta en cada sección transversal.

12. - EFICIENCIA
- EFECTIVIDAD

13. Longitud Apropiada. Podría parecer que cuanto más larga es una
aleta, mayor es su área superficial y, como consecuencia, mayor es
la velocidad de transferencia de calor
Para valores de a y L tales que tanh aL = 1 la longitud en exceso
de la aleta deja de ser efectiva . Una aleta con aL= 5 produciría el
mismo efecto que una infinitamente larga.
L: longitud de la aleta

14. ¿QUÉ MATERIALES SE UTILIZAN EN LA INDUSTRIA
PARA LAS ALETAS?
•Tubos de cobre y aletas de aluminio, el más común en
refrigeración.
•acero inoxidable y aletas de aluminio.
•aletas de acero galvanizado.
•aletas de cobre.

15. LA EFICIENCIA de una aleta es la relación que existe entre el calor
(Qf) que se transfiere de una aleta con condiciones determinadas, y
la transferencia de calor máxima (Qmax) que existiría si esa aleta
estuviera a la máxima temperatura (la temperatura 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: