Estimación de la eficiencia de aletas planas continuas en equipos de intercambio térmico

Abstract

En este trabajo se presenta un modelo unidimensional (1D) denominado de dos aletas radiales equivalentes para predecir la velocidad de transferencia de calor desde o hacia aletas planas continuas solidarias a tubos de intercambiadores de calor. En este modelo se propone asimilar la aleta plana continua a dos aletas de tipo radial, manteniendo el perímetro exterior del tubo y el área disponible para la transferencia de calor. El parámetro libre restante del modelo se obtiene estableciendo que el mismo replique exactamente el comportamiento térmico (eficiencia de aleta) de la aleta continua real (2D) cuando la velocidad de transferencia de calor por conducción a través de la aleta es relativamente alta frente a la velocidad de transferencia de calor por convección entre la aleta y el medio fluido, situación que, por otra parte, es la que normalmente se presenta en sistemas aletados. Se demuestra en el trabajo que este criterio de ajuste para el parámetro libre permite estimar la eficiencia de una aleta continua con un nivel de precisión apreciablemente superior a las alternativas comúnmente empleadas (i.e., modelo 1D de una aleta radial y método de los sectores) en todo el rango condiciones analizadas (i.e., valores de la relación entre velocidad de transferencia por conducción frente a la de convección entre 0 e infinito) para tubos de sección circular y aplastados con arreglos en línea y escalonado.