Integrantes: Camilo Piñeres Petro – Jesús Doria Cavadía

Ing. Jairo Durango

Exposición de transferenciaDe calor

SISTEMAS CON GENERACION DE CALOR

• Tienen aplicación en conductores eléctricos para calentamiento, generación de calor en reactores nucleares y en sistemas químicamente reactivos.

PAREDES PLANAS

• Suponiendo conductividad térmica constante y dimensiones muy grandes en las direcciones y, x, el gradiente de temperatura es solo significativo en la dirección x, y el flujo puede considerarse unidimensional. La ecuación del balance de energía es:

Para la figura (a) se fijan las siguientes condiciones de contorno:

T = T1 , para x = 0 y T = T2 , para x = 2L.

Integrando y resolviendo, nos queda:

El flujo de calor dependerá de la localización de x. Para el caso mas sencillo como el de la figura (b).

X = L y T1 = T2 = Ts

Se tiene:

Diferenciando con respecto a x e introduciendo la expresión en la ley de Fourier.

El signo menos indica que el calor se transfiere en sentido contrario a la coordenada x, para x = 2L seria el mismo valor pero positivo.

CILINDRO

• La ecuación del balance de energía será ahora:

Considerando como condiciones de contorno:

T= Ts para r = R y dT/dx = 0 para r = 0

Se demuestra que

TRANSFERENCIA DE CALOR DESDE ALETAS

Las superficies extendidas o aletas son usadas para incrementar la efectividad del área superficial en la trasferencia de calor por conducción –convección en intercambiadores de calor maquinas de calor interna, equipo electrónico etc.

ALETAS RECTANGULARES

El anterior balance de energía conduce a la siguiente ecuación

Donde h= coeficiente de convección, =T- T∞ , m=

• Reemplazando la solución de la ecuación en la ecuación general tenemos:

Esta ecuación indica la distribución de temperaturas en la aleta.

La transferencia de calor atreves de la aleta puede ahora calcularse tomando el flujo de calor por conducción que llega a la base de la aleta

Para el caso presente de una aleta rectangular de longitud infinita se tiene:

q = kAm

ALETA DE LONGITUD FINITA CON EXTREMO AISLADO:

• ALETA DE LONGITUD FINITA CON PÉRDIDA DE CALOR POR CONVECCIÓN EN EL EXTREMO:

EFICIENCIA DE ALETAS

• Como ejemplo para una aleta de sección transversal uniforme y extremo aislado de eficiencia seria:

GRACIAS…