Fundamentos de fenómenos de transporte. Aletas de enfriamiento
? ? Utilización de aletas de enfriamiento Sirven mejorar
la transferencia de calor entre un sólido y un fluido
aumentando el área superficial en contacto con el fluido
Pueden tener diversas formas: – Rectas –
Longitudinales – Circulares
Tipos de aletas de enfriamiento
Aplicaciones
Motores Eléctricos
Radiadores
Refrigeradores
Computadoras
? ? ? Relación con la materia de FFT CONVECCION
Consideremos el flujo de calor a lo largo de una varilla que
conecta dos receptáculos térmicos, pero con flujo
de calor por convección de la varilla a los alrededores en
vez de calor generado dentro de la varilla, esto produce la
siguiente ecuación diferencial. Una aplicación
importante de esta ecuación es la aleta de enfriamiento.
En muchos sistemas de ingeniería, la resistencia principal
al flujo calorífico es la capa frontera de fluido y se
puede disminuir esta resistencia aumentando el área
superficial empleando aletas.
Casos que implican conducción
? Conducción a través de una pared La pared plana
esta constituida de un material que tiene conductividad
térmica, es constante y no depende de posición o
temperatura. El calor que se conduce a través de la pared
de un cuarto donde la energía que se pierde a
través de las aristas de la pared es despreciable, se
puede modelar como una pared plana. Para un problema de este tipo
la temperatura es función de x únicamente, la
única variable dependiente es la temperatura y la
independiente es la posición x en la pared. La formula de
la distribución de la temperatura en una pared plana es la
siguiente:. 3 Tx: = (T2 – T1) x/L + T1 Formula de razón de
calor. Q= ka(T1 – T2) / L
? ? ? ? ? ? ? Conducción en cilindros En la figura se
muestra un cilindro hueco y largo, que puede analizarse de forma
semejante a la de una esfera hueca. Usualmente, un tubo de vapor
se puede modelar como un cilindro hueco y largo. Puesto que la
conductividad térmica es constante, existen condiciones de
estado estacionario, y no hay fuentes de calor, se puede escribir
el balance de energía siguiente. Qr = Qr + dr Donde: Qr =
calor que se conduce hacia adentro de una cáscara
cilíndrica en la posición r = r Qr + dr = calor que
se conduce hacia fuera de una cáscara cilíndrica en
la posición r = r + dr Para calcular la razón de
flujo de calor para el cilindro hueco, partimos de la
ecuación de Fourier.
? ? Conclusión Las aletas de enfriamiento se usan con el
fin de incrementar la razón de transferencia de calor de
una superficie. En el análisis y diseño de una
superficie con aleta, la cantidad de energía
calorífica disipada se determina auxiliándonos del
gradiente de temperatura y el área transversal. La
ecuación diferencial que describe la distribución
de temperatura en una aleta resulta de un equilibrio de
energía en una sección elemental de la aleta que es
tanto conductora, como apta para la transferencia de calor
? Bibliografía http://es.scribd.com/doc/97575293/Aletas
-de-Enfriamiento ? Fenómenos de Transporte. Bird, Stewart,
Lightfoot. Libro en Español, on-line y Pdf