Practica De Aletas

TRANSFERENCIA DE CALOR MEDIANTE ALETAS DE ESPIGO CILÍNDRICAS

Alumno: _________________________

Código: _________________________

RESUMEN: La presente práctica de laboratorio muestra el procedimiento para determinar el calor transferido a través de una aleta de sección transversal constante .

También se puede determinar la eficiencia y la efectividad de la aleta.

OBJETIVO

Determinar la razón de flujo de transferencia de calor de una aleta de sección transversal constante.

Determinar la eficiencia y la efectividad de la aleta.

INTRODUCCION

El diseño y construcción de equipos de transferencia de calor se utilizan formas simples como cilindros, placas planas y barras. En ingeniería es usual que se requiera mejorar la transferencia de calor hacia un fluido general mente el aire a condiciones ambientales mediante una superficie extendida llamada aleta. Una superficie aleteada transfiere mayor cantidad de calor que una superficie no aleteada. En esta práctica se analizaron dos tipos de diferentes aletas.

Aletas cilíndricas

Aletas rectangulares

Se realizó medición de la temperatura en varios puntos de la aleta avanzando en la dirección en que se desplaza el flujo de calor teniendo en cuenta la posición de cada punto de medición con respecto a un punto de referencia, en el inicio de la superficie de la aleta.

MARCO TEORICO

Las aletas son sólidos que transfieren calor por conducción a lo largo de su geometría y por convección a través de su entorno.

Tipos de aletas

Las formas que adoptan las aletas son muy variadas, y dependen en gran medida de la morfología del solido al que son adicionales y de la aplicación concreta.

La aleta se denomina aguja cuando la superficie extendida tiene forma cónica o cilíndrica

La expresión “aleta longitudinal” se aplica a superficies adicionales unidas a paredes planas o cilíndricas

Las “aletas radiales” van unidas coaxialmente a superficies cilíndricas.

Rendimiento de las aletas

Cuando las aletas y su superficie principal son expuestas a un ambiente térmicamente uniforme, la aleta será menos efectiva en la transferencia de calor que la unidad principal. Para conocer la efectividad de la aleta en la transferencia de calor se utiliza lo siguiente.

Rendimiento de la aleta

η=(calor real tranferido)/█(calor que deberia transferorce@si toda la aleta estuviera a la temperatura @de la base(aleta ideal))

La aleta ideal transfiere la máxima cantidad de calor respecto a una aleta cualquiera del mismo tamaño e igual temperatura de su base, así mismo tiene conductividad térmica,

La razón de transferencia de calor desde una superficie que está a una temperatura Ts hacia el medio circundante que está a T∞ se expresa por la ley de enfriamiento de Newton como

Q=hAs (Ts-T∞) (1)

As = Es el área superficial de transferencia de calor

h= Coeficiente de transferencia de calor por convección.

Ts y T∞ son las temperaturas de la superficie de la aleta y medio circundante.

Para una aleta con temperatura establecida en el extremo de sección transversal uniforme (Ac= constante), la temperatura en la punta será TL.

Para aleta muy larga de sección transversal constante con temperatura establecida en el extremo, se ha definido la siguiente ecuación para determinar la razón de flujo de calor:

QAleta= 〖√(hpkA_c )(T〗_(b-) T_∞)(cosh⁡〖mL-(T_(L-T_∞ )/T_(b-T_∞ ) )〗/(senh m)) (2)

Donde:

p = perímetro

Ac= Área de la sección transversal de la aleta

K= Conductividad térmica del material de la aleta

h= Coeficiente de transferencia de calor por convección

EFICIENCIA DE LAS ALETAS

Para las aletas de espigo cilíndricas se ha definido la eficiencia como:

ɳ= Q_aleta/Q_Max

QMax= h Aaleta (Tb-T∞)

QALETA = ɳ QMAX

INSTRUMENTOS Y COMPONENTES

Para el desarrollo de la práctica se

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