TRANSFERENCIA DE CALOR
PROBLEMAS PROPUESTOS SOBRE ALETAS
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Estos problemas están propuestos para complementar el tema de superficies aleteadas.
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1) Se anexa una barra (K=250 W/m.°C) cuadrada de lado 2 cm y longitud 50 cm a dos paredes
cuyas temperaturas son 350 ºC y 100 ºC. Dicha barra pierde calor por convección y radiación
(h= 17 W/m2.ºC; hr= 3 W/m2.ºC) al aire ambiente; cuya temperatura es 25 ºC. Determínese, a)
La temperatura de la barra si encuentra a 20 cm de la pared más fría. b) La posición y
temperatura mínima.
2) Se anexa una barra (K=250 W/m.k) triangular de lado 4 cm y longitud 30 cm a dos paredes cuyas
temperaturas son 250 ºC y T2 ºC. Dicha barra pierde calor por convección (h= 12 W/m2.ºC) y
radiación (hr= 3 W/m2.ºC) al aire ambiente; cuya temperatura es 20 ºC. Determínese la T2; si el
punto mínimo de temperatura de la barra se encuentra a 20 cm del origen.
3) Un calentador de aire consiste en un tubo de acero (K=250 W/m.°C), de longitud 150 cm; con
radio externo de r2=16 mm., espesor de 6 mm. Se coloca 400 aletas de espiga de perfil triangular
fabricada integralmente; cada uno de diámetro ф=12 mm en la base. Las aletas se extienden; y
tienen una longitud de L=45 mm. Agua caliente fluye a través del tubo interno; siendo la
temperatura promedio de T∞=250°C; con un coeficiente convectivo interno de h= 500 W/m2.°C;
mientras que el aire a T∞=30°C fluye a través del medio externo; con una convección de h= 200
W/m2.°C. ¿Cuál es la transferencia de calor que disipa el sistema aleteado?.
4) Un intercambiador de calor de aire consiste en un tubo de acero (K=200 W/m.°C), de longitud
120 cm; con radio interno y externo de 16 mm y 20 mm respectivamente; y 250 aletas del tipo
de espiga de perfil parabólico fabricadas integralmente, cada uno de diámetro 6 mm. Las aletas
se extienden y tiene un radio de 40 mm. Vapor saturado a una temperatura de 200°C fluye a
través del tubo interno; mientras que aire a 25 °C fluye a través del medio externo. Si hinterno=
2500 W/m2.°C y hexterno= 200 W/m2.°C. ¿Cuál es la transferencia de calor que disipa?.
Facultad de Ingeniería
Química
U. N. C. P.
