Trabajo sobre las Aletas de transferencia de calor

1. República Bolivariana de Venezuela.
Universidad Nacional Experimental “Francisco de Miranda”.
Complejo Académico “El Sabino”.
Área de Tecnología.
Programa: Ingeniería Mecánica.
Autor:
Maychel villa CI: 18.607.417
Punto Fijo, Septiembre del 2015

2. INTRODUCCION
Al hablar de Superficie Extendida (Aletas), se hace referencia a un sólido que
experimenta transferencia de energía por conducción dentro de sus límites, así
como transferencia de energía por convección y/o radiación entre sus límites y
los alrededores.
Las Aletas, son superficies utilizadas como un mecanismo que acelera el
enfriamiento de una superficie, de forma que combinan el sistema de
conducción y convección en un área, ya sea, por ejemplo, una pared. Al añadir
una aleta a la pared en cuestión, el calor fluirá no sólo por la pared, sino
también por la superficie de la aleta, lo cual provocará la aceleración del
enfriamiento. Las aletas son utilizadas principalmente cuando el coeficiente de
transferencia de calor es muy bajo, esto es compensado con el área añadida
por la superficie extendida.

3. DEFINICIÓN DE ALETA:
Las aletas de enfriamiento son las que aumentan la transferencia de calor.
A la vista de la Ley de Newton del Enfriamiento:Q-punto conv = As * h * ( Ts -
Tf ) Que modela la velocidad de transferencia de calor por convección entre
una superficie y el fluido que la rodea, y teniendo en cuenta que en la mayoría
de los casos tanto Ts (temperatura de la superficie) como Tf (temperatura del
fluido) son condiciones de diseño prefijadas, las posibilidades para incrementar
la velocidad de transferencia de calor desde una superficie al fluido que la
rodea son dos:
1 ) Aumentar el valor del coeficiente de película ( h ). Esto se puede hacer, por
ejemplo, utilizando un ventilador para forzar la convección. En muchas
ocasiones esta solución no resulta económicamente rentable o es demasiado
complicada.
2 ) Aumentar la superficie de intercambio ( As ) mediante elementos
adicionales llamados, en general, aletas.
PARA QUE SE UTILIZAN:
Se utilizan para mejorar la transferencia de calor entre un solido y un liquido
aumentando el area superficial en contacto con el fluido.
Pueden tener diversas formas:
1 ) Rectas
2 ) Longitudinales
3 ) Curvilíneas
MATERIALES DE QUE SE CONSTRUYEN:
Hay muchos tipos materiales de la cual se construyen las aletas pero
normalmente son de aluminio ya que son altamente conductivos son de uso
cotidiano.

4. TIPOS DE ALETAS
Aleta recta de sección transversal uniforme Es cualquier superficie prolongada
que se une a una pared plana.
Puede ser de área de sección transversal uniforme.
O el área de sección transversal puede variar con la distancia x desde la pared
ECUACION
EFICIENCIA

5. ALETA ANULAR
Es aquella que se une de forma circunferencial a un cilindro, y su sección
transversal varia con el radio desde la línea central del cilindro.
ECUACION
EFICIENCIA

6. ALETA DE AGUJA
Es una superficie prolongada de sección transversal circular.las aletas de aguja
también pueden ser de sección transversal uniforme o no uniforme.
ECUACION
EFICIENCIA

7. ALETAS TRIANGULARES
ECUACION
EFICIENCIA

8. USO Y APLICACIONES
Se usan las aletas o superficies extendidas con el fin de incrementar la razón
de transferencia de calor de una superficie, en efecto las aletas convexas a una
superficie aumenta el área total disponible para la transferencia de calor. En el
análisis y diseño de una superficie con aleta, la cantidad de energía calorífica
disipada por una sola aleta de un tipo geométrico dado, se determina
auxiliándonos del gradiente de temperatura y el área transversal disponible
para el flujo de calor en la base de la aleta. Entonces, el numero total de aletas
necesarias para disipar una cantidad de calor dada se determinara en base a la
acumulación de transferencia de calor. 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
convección, a la vez. Puesto que un elemento de volumen elemental cualquiera
experimenta tanto conducción como convección el problema es en realidad
multidimensional. En consecuencia las aletas ofrecen una transmisión suave
del problema unidimensional que hemos estado estudiando. Usualmente se
usa una superficie con aletas cuando el fluido convectivo participante es un
gas, ya que los coeficientes convectivos de transferencia de calor para un gas
son usualmente menores que los de un liquido. Como ejemplo de una
superficie con aletas se tienen los cilindros de la máquina de una motocicleta, y
los calentadores caseros. Cuando se debe disipar energía calorífica de un
vehículo espacial, donde no existe convección, se usan superficies con aletas
que radian energía calorífica. Las aletas pueden ser con secciones
transversales rectangulares, como tiras que se anexan a lo largo de un tubo, se
les llama aletas longitudinales; o bien discos anulares concéntricos alrededor
de un tubo, se les llama aletas circunferenciales El espesor de las aletas puede
ser uniforme o variable.
RADIADORES

9. AIRES
COMPUTADORE

10. BOMBAS DE AGUA

11. CONCLUCION
Los fenómenos de transferencia son generalmente parte del programa de estudios
de ingeniería aeroespacial, ingeniería electromecánica, ingeniería industrial, ingeniería
química, ingeniería agrícola o ingeniería mecánica. Comúnmente, los conocimientos
sobre termodinámica son una condición previa para el estudio de la transmisión de
calor, dado que las leyes de la termodinámica son esenciales para comprender el
mecanismo de la transferencia de calor. Otras disciplinas relacionadas con la
transmisión de calor incluyen la conversión de energía, termo fluidos y transferencia de
materia.
En particular, este informe trata específicamente sobre las aletas de transferencias
de calor y por tanto, se entiende por aleta, a la superficie extendida en un sólido, ya sea
rectangular, cilíndrica, triangular, entre otras, cuyo objetivo principal es aumentar la
rapidez de transferencia de calor por convección entre un sólido y el fluido circundante.
Son utilizadas en motores, intercambiadores de calor, transformadores, equipos de aire
acondicionado.