Transferencia De Calor En Aletas
Páginas: 3 (665 palabras)
Publicado: 9 de febrero de 2013
Trasferencia de calor desde superficie con aleta
Una superficie extendida (también conocida como aleta) es un sistema que combina la conducción y la convección. El calor también se transfiere porconvección (y/o radiación) desde la superficie a los alrededores.
Ecuación de la aleta
El balance de energía en el elemento de volumen coloreado en la figura adjunta será: Q-punto cond,x = Q-puntocond,x+Dx + Q-punto conv, es decir, ( Velocidad de transferencia de calor por conducción en la sección correspondiente a x ) = ( Velocidad de transferencia de calor por conducción en la seccióncorrespondiente a x+Dx ) + ( Velocidad de transferencia de calor por convección en la superficie lateral del elemento de volumen ).
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: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. Sustituyendoen la ecuación anterior se tiene:
Ecuación diferencial que habrá que resolver para cada tipo de aleta
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:
TIPOS DE ALETA
Aletas longitudinales. Se utilizan en intercambiadores de tubos concéntricos y decamisa y tubos (sin chicanas), cuando uno de los fluidos es viscoso y escurre en régimen laminar.
Aletas transversales
Usadas ampliamente para el calentamiento o enfriamiento de gases en flujocruzado.
2.2.1. Aletas de anillos de acero
2.2.2. Aletas helicoidales:
EFICIENCIA de una aleta es la relación entre la potencia térmica (Q-punto ) que se disipa en la misma y la potencia térmica...
Una superficie extendida (también conocida como aleta) es un sistema que combina la conducción y la convección. El calor también se transfiere porconvección (y/o radiación) desde la superficie a los alrededores.
Ecuación de la aleta
El balance de energía en el elemento de volumen coloreado en la figura adjunta será: Q-punto cond,x = Q-puntocond,x+Dx + Q-punto conv, es decir, ( Velocidad de transferencia de calor por conducción en la sección correspondiente a x ) = ( Velocidad de transferencia de calor por conducción en la seccióncorrespondiente a x+Dx ) + ( Velocidad de transferencia de calor por convección en la superficie lateral del elemento de volumen ).
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: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. Sustituyendoen la ecuación anterior se tiene:
Ecuación diferencial que habrá que resolver para cada tipo de aleta
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:
TIPOS DE ALETA
Aletas longitudinales. Se utilizan en intercambiadores de tubos concéntricos y decamisa y tubos (sin chicanas), cuando uno de los fluidos es viscoso y escurre en régimen laminar.
Aletas transversales
Usadas ampliamente para el calentamiento o enfriamiento de gases en flujocruzado.
2.2.1. Aletas de anillos de acero
2.2.2. Aletas helicoidales:
EFICIENCIA de una aleta es la relación entre la potencia térmica (Q-punto ) que se disipa en la misma y la potencia térmica...
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