1. Eficiencia en superficies extendidas
La resistencia térmica a la convección en una superficie de área A disipando calor hacia
un fluido es igual a . Sin embargo, al agregar una superficie entendida no sólo se
incrementa la superficie de transferencia de calor, sino que
también introduce una resistencia a su conducción
mediante el material que se aumentó. Para evaluar el
comportamiento de una superficie extendida es necesario
tener en cuenta la caída inherente de temperatura a lo largo
de la aleta, puesto que no toda la superficie se encuentra a
la temperatura de la base y, por consiguiente, no toda la
misma capacidad de transferencia de calor por convección.
Para realizar esta evaluación se define la eficiencia de una
aleta como el cociente del calor disipado en realidad, sobre el calor que la misma aleta
podría disipar si toda su superficie estuviera a la temperatura de la base; esto es:
En el caso particular de una aleta de sección transversal constante como la de la figura
contigua; donde las pérdidas de calor por el extremo libre son despreciables:
Sustituyendo en la ecuación de la eficiencia
Debe observarse que la eficiencia de la aleta alcanza su valor máximo en el caso trivial
en que su longitud es igual a cero, es decir, cuando no existe; o, en general, cuando mL
es igual a cero.
Fuente de información:
Manrique Valadez, José Ángel. Transferencia de calor. Segunda edición. Alfaomega. Pág.
67-68