Transferencia de calor

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Transferencia de calor desde superficies con aletas

| Perfil de temperatura | Qaleta | Perfil de temperatura |
Caso 1 | Tx-T∞Tb-T∞=e-ax=e-xhp/kAc | Qaleta=∫aletahθ(x)dAaleta | Grafica 1 |Caso 2 | Tx-T∞Tb-T∞=coshm(L-x)coshmL | Qaleta=hpkAcTb-T∞tanhmL | Grafica 2 |
Caso 3 | Tx-T∞Tb-T∞=coshm(L+Acp-x)coshmL+Acp | Qaleta=hpkAcTb-T∞tanhmL+Acp | Grafica 3 |

Caso 1 (Aleta infinitamentelarga).

Se puede ver la progresión de temperatura en la figura siguiente, para diferentes valores de m. En cada caso, la temperatura decrece con x (aumento de la distancia a la base)

m aumentacon h y p, y disminuye con k y A
Por lo tanto, la temperatura cae más rápidamente en medios con alto coeficiente convectivo, y de gran perímetro. (Condiciones que favorecen la disipación convectiva).La temperatura cae lentamente para materiales de alta conductividad y para aletas con gran área de transferencia. (Condiciones que favorecen la conducción).

El decrecimiento de la temperatura,aunque exponencial, se aproxima más a la linealidad para casos en que predomina la conducción (k alto).

Grafica 1
Caso 2 (Punta de la aleta aislada).

Si la aleta tiene un largo finito, lasegunda condición de borde debe ser modificada Una condición muy usada es la de "extremo adiabático".

Esta condición es algo irreal, pero es una forma de no forzar a que la punta de la aleta tenga unatemperatura determinada.

Grafica 2

Caso 3 (convección desde la punta de la aleta).

Grafica 3

APLICACIONES DE ALETAS

1)Intercambiadores compactos de calor: La importancia relativa decriterios tales como potencia de bombeo, costo, peso y tamaño de un intercambiador de calor varía mucho de una instalación a otra, por lo tanto no es siempre posible generalizar tales criterios conrespecto a la clase de aplicación.
Cuando los intercambiadores se van a emplear en la aviación, en la marina o en vehículos aeroespaciales, las consideraciones de peso y tamaño son muy importantes....
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