Este documento resume varios conceptos relacionados con la transferencia de calor, incluyendo sistemas con generación de calor, paredes planas, cilindros, y aletas. Describe ecuaciones para calcular la transferencia de calor a través de paredes planas y cilindros bajo diferentes condiciones de contorno. También explica cómo las aletas se usan para aumentar el área superficial y la efectividad de la transferencia de calor, y presenta fórmulas para calcular la eficiencia de aletas rectangulares de longitud finita

1. Integrantes: Camilo Piñeres Petro – Jesús Doria Cavadía
Ing. Jairo Durango

2. SISTEMAS CON GENERACION DE
CALOR
• Tienen
aplicación
en
conductores
eléctricos
para
calentamiento, generación de calor en reactores nucleares y en sistemas
químicamente reactivos.

3. PAREDES PLANAS
• Suponiendo conductividad térmica constante y dimensiones muy grandes
en las direcciones y, x, el gradiente de temperatura es solo significativo en la
dirección x, y el flujo puede considerarse unidimensional. La ecuación del
balance de energía es:

4. Para la figura (a) se fijan las siguientes condiciones de contorno:
T = T1 , para x = 0 y T = T2 , para x = 2L.
Integrando y resolviendo, nos queda:
El flujo de calor dependerá de la localización de x. Para el caso mas sencillo
como el de la figura (b).
X=L
y T1 = T2 = Ts

5. Se tiene:
Diferenciando con respecto a x e introduciendo la expresión en la ley de
Fourier.
El signo menos indica que el calor se transfiere en sentido contrario a la
coordenada x, para x = 2L seria el mismo valor pero positivo.

6. CILINDRO
• La ecuación del balance de energía será ahora:
Considerando como condiciones de contorno:
T= Ts para r = R y dT/dx = 0 para r = 0

7. Se demuestra que

8. TRANSFERENCIA DE CALOR DESDE
ALETAS
Las superficies extendidas o aletas son usadas para incrementar la
efectividad del área superficial en la trasferencia de calor por conducción –
convección en intercambiadores de calor maquinas de calor interna, equipo
electrónico etc.

9. ALETAS RECTANGULARES

13. • ALETA DE LONGITUD FINITA CON PÉRDIDA DE CALOR POR CONVECCIÓN EN
EL EXTREMO:

14. EFICIENCIA DE ALETAS
• Como ejemplo para una aleta de sección transversal uniforme y extremo
aislado de eficiencia seria:

15. GRACIAS…