Clase De Japones Valkyrion

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.

PALABRAS CLAVES: Aleta, conducción, convección, eficiencia y efectividad.

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.

EXPOSICIÓN

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

LECTURA Y ESTUDIO

ÇENGEL, Y. A. , Transferencia de Calor y Masa, McGraw-Hill Interamericana, México 2007, tercera edición, Pág. 159 – 173.

Frank P . Incropera.,Fundamentos de Transferencia de Calor , Prentice Hall, Mexico 1999, cuarta edición, 110 -133.

INSTRUMENTOS Y COMPONENTES

Para el desarrollo de la práctica se debe utilizar los siguientes elementos:

Banco de aletas circular de sección transversal uniforme.

Banco de aletas rectangulares planas

Termómetro digital

Cámara termográfica

EXPERIMENTO

Conecte el banco de aletas de espigo cilíndrico (Fig. 1) a la fuente de energía de 110 voltios monofásica, gire hacia la posición de nivel de temperatura deseada la perilla de control de la corriente y espere durante un tiempo prudencial de 15 minutos hasta que la temperatura estabilice.

Con un calibrador pie de rey determine el diámetro D de la aleta y su longitud L.

En los puntos marcados sobre la superficie de la aleta haga medición de las temperaturas a todo lo largo de la aleta y regístrelos con la correspondiente distancia desde la base en la tabla No 1. Registre también la temperatura de la base de la aleta.

Utilizando la cámara termográfica tome una imagen de la aleta en

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