transferencia de calor en aletas
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ALETAS
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OBJETIV
OS
• Examinar situaciones de la vida diariae ingenieril donde se utilizan aletas
• Defnir aletas y exlicar su uso
• Estudiar las di!erentes condiciones a
las "ue se encuentran sometidas lasaletas
• Examinar la efciencia y la
efcacia de las aletas enla trans!erencia de calor
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#ALO$ T$A%S&E$IDO DESDEALETAS
Ley de %e'ton de en!riamiento( Es el )u*ode calor "ue se transfere desde lasuerfcie +acia el medio circundante enconveccion
#uando T s y T ∞, estan esta-lecidos las
dos !ormas de incrementar latrans!erencioa de calor son(
• Incrementar el coefcienteconvectivo +.
• Esto uede re"uerir la instalaci.n deuna -om-a o un ventilador, osustituir a la existente con una m/sgrande, ero este en!o"ue uede ouede no ser r/ctico
• Aumentar el /rea de suerfciemedida mediante la uni.n a lassuerfcies extendidas de suerfcie,
llamadas aletas0 Ellas est/n +ec+asde materiales altamente conductorestales como aluminio0
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Ecuacionde La
aleta
Ecuaciondi!erencial
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Exceso de
temeratura
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SIT4A#IO%ES 5OSIBLES
5A$A LASALETAS
67Aleta infnitamenteLarga
87Aleta con extremoadia-/tico
17Aleta con extremoconvectivo
27Aleta Temeraturaesecifcada extremo
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Soluci.n general de laecuaci.n di!erencial es(
Condicion de borde en la
frontera
67 ALETA
I%&I%ITA9E%TELA$:A ;T fn ti < T
∞7
Condicion de borde en
el extremo x=L
Variacion de temeratura a lo largode la aleta
&lu*o de calor trans!erido desdela aleta
=
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En condiciones estacionarias, la
transferencia de calor desde las
superficies expuestas de la alela es
igual a la conducción de calor hacia é1a en la
base .
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87 Trans!erencia de calor desrecia-le orel extremo ;Aleta con extremo Adia-atico,Qfn ti < >7Las aletas no son ro-a-lemente tan largas "ue su temeratura se aroxime
a latemeratura am-iente en la unta0 4na suosici.n m/s realista es suonerara la trans!erencia de calor desde la unta de la aleta uede serinsignifcante ya "ue el /rea de la suerfcie de la unta de la aleta es or logeneral una !racci.n muy e"ue?a de la suerfcie total de la aleta0
Condicion de borde en el extremo
Variaci.n de la temeratura a lo largode la aleta
#alor trans!erido or laaleta
@
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17 #onveccion en el extremo de la aleta
Los extremos de las aletas, en la r/ctica, est/n exuestos a los
alrededores, y or lo tanto la condici.n de contorno de la unta dealeta es de convecci.n0 La condici.n en la unta de la aleta uedeser o-tenido a artir de un -alance de energa en la unta de laaleta0
Distri-uci.n detemeratura
&lu*o de
calor
6>
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4na !orma ractica deconsiderar el ro-lema de laaleta con extremo convectivoes remlazar esa aleta delongitud ;L7 or una aletaaislada en el extremo con una
logitud corregida Lc
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4) TEMPERATURA ESPECIFICADA EN UN
EXTREMO.