1. Mecanismos de Transferencia de Calor:
Conducción
Superficies extendidas
(aletas)
Ejercicio guiado
Curso de adaptación a Grado de Ingeniería Mecánica

2. Enunciado
Una varilla de aluminio de sección transversal rectangular de 2
mm de espesor, 80 mm de anchura y 50 mm de longitud, tiene
en su base de contacto con la culata una temperatura de 250 C.
Si la temperatura del medio que lo rodea es de 15ºC, determine:
a) La eficiencia de la aleta
b) La cantidad de calor disipada al exterior
Datos:
•
Coeficiente k de transmisión de calor por conducción =
200 Kcal/m·h·ºC
•
Coeficiente h de transmisión de calor por convección = 40
Kcal/m2·h·ªC

3. planteamiento
1.
Dibuja el esquema del problema
2.
3.
h = 40 Kcal/h·m2·ºC
Introduce las condiciones de
contorno y las propiedades de los
materiales y fluido
k = 200 Kcal/h·m·ºC
Dibuja el esquema del resistencias
térmicas
Rcond, aleta
T
superficie
aleta
T
base
Rconv, exterior
T
exterior

4. planteamiento
4.
Define las hipótesis
1.
Condiciones de operación estacionarias
2.
El coeficiente de transferencia de calor por convección es constante en todo
el área de las aletas
3.
La conductividad térmica es constante
4.
La transferencia de calor por radiación es despreciable
Eficiencia de la aleta
5.
Identifica las cuestiones: ¿qué es lo
que se pide?
Calor que atraviesa la aleta; para
ello es necesario calcular
previamente la eficiencia de la
aleta, por lo que el apartado a,
aunque no se solicitase, habría
que calcularlo igualmente.

5. Eficiencia de la aleta
6.
2hc
L
kb
resolución
Identificar la gráfica que se adapte
a la geometría de la aleta empleada
50·10
3
2 40
200 2·10
3
0,71
7.
Calcular los parámetros que la
gráfica requiera
Aleta de perfil rectangular
8.
Calcular la eficiencia de
la aleta
0,86

6. Calor transferido
9.
resolución
Relacionar el calor ideal con el
calor real transferido
Qaleta,real
aleta
Qaleta,ideal
Qaleta,real
10. Calcular el calor ideal o máximo
que puede evacuar la aleta
Qaleta,real
T
aleta hc Aaleta Tb
aleta
·Qaleta,ideal
Qaleta ,ideal
hc Aaleta (Tb T )
0,86 40x 2x 50·10 3 80·10
11. Obtener el calor real transferido por
la aleta
Qaleta ,real
3
250 15
64 ,67 Kcal/h

7. gracias
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