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Transferencia de calor desde superficies con aletas

TRANSFERENCIA DE CALOR DESDE SUPERFICIES CON ALETAS HEAT TRANSFER FROM FINNED SURFACES Arias Antonio1, Rocano Esteban2, Ulloa Joffre3, Zurita Luis4

Resumen

Abstract

En este documento se presenta el desarrollo de la investigación acerca de las superficies con aletas, en la cual se describirá que son y cómo funcionan, además se mostrara cuáles son sus principales formulas y como se usan con ayuda de un ejercicio.

This document presents the development of the investigation about the surfaces with fins, in which it will be described what they are and how they work, besides it will show what are their main formulas and how they are used with the help of an exercise.

Palabras Clave: Calor disipado, Convección, Keywords: Heat dissipated, Convection, Transfer Coeficiente de transferencia, Radiación. coefficient, Radiation.

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Estudiante de la carrera de Ingeniería Mecánica Automotriz en la Universidad Politécnica Salesiana. [email protected] 2 Estudiante de la carrera de Ingeniería Mecánica Automotriz en la Universidad Politécnica Salesiana. 3

Estudiante de la carrera de Ingeniería Mecánica Automotriz en la Universidad Politécnica Salesiana.

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Estudiante de la carrera de Ingeniería Mecánica Automotriz en la Universidad Politécnica Salesiana. 1

Transferencia de calor desde superficies con aletas

1. Introducción La transferencia de calor es, una ciencia de la ingeniería y una disciplina practica, cuyo objetivo es cuantificar los flujos de transporte de calor en procesos naturales y de ingeniería. Al hablar de superficie extendida (aletas), se hace referencia a un solido que experimenta transferencia de energía por conducción dentro de sus limites asi como transferencia de energía por convección y/o radiación entre sus limites y los alrededores. Las aletas don superficies utilizadas como un mecanismo que acelera el enfriamiento de una superficie, de forma que comninan el sistema de conducción y convección en un área, ya sea, por ejemplo una pared. Al añadir una aleta a la pared , el calor fluirá no solo por la pared sino también por las superficies de la aleta, lo cual provocara la aceleración del enfriamiento.

2. Desarrollo del trabajo Las Aletas, son solidos que transfieren calor por conducción a lo largo de su geometría y por convección a través de su entorno, son sistemas con conducción convección. Es decir, estas superficies extendidas o aletas, con respecto a la transferencia de calor, se refiere a un solido que experimenta transferencia de energía por conducción dentro de sus limites, asi como transfenrencia de energía por convección y radiación entre sus limites y los alrededores. La aplicación mas frecuente es aquella en la que se usa una superficie extendida de manera especifica para aumentar la rapidez de transferencia de calor entre un solido y un fluido contiguo. Las aletas se usan cuando el coeficiente de transferencia de calor por convección h es pequeño.

c) La diferencia de temperatura entre la superficie y el fluido. En los casos en que interesa aumentar la disipación desde una superficie (por ejemplo: la carcasa de motores, intercambiadores de calor) se recurre al uso de superficies extendidas (aletas), especialmente si se tiene una pequeña diferencia de temperatura y un bajo coeficiente convectivo. Al considerar una superficie plana Tp, a la cual se le agrega una barra (o aleta) de sección rectangular, de espesor b (según la dirección vertical, y) largo L (según la coordenada x, normal a la superficie base) anchura l (según la dirección lateral, z). El medio ambiente (aire) esta a To. En principio la distribución de temperatura es tridimensional, T(x,y,z). Pero si se supone que: 1. No hay fradiente de temperatura definido en 𝜕𝑇 la dirección z ( 𝜕𝑧 = 0) 2. El espesor b es pequeño, de modo que b/k