Mediciones

Para las aletas infinitas:

• Sección Hexagonal:

• Sección circular:

• Sección cuadrada:

Longitud (m)	Temperatura °C
0,0217	143
0,0342	130
0,0492	115
0,0652	104
0,0822	83
0,0904	75
0,1004	63
0,1124	57,6
0,1266	49
0,1426	43,7
0,1608	39,1
0,1805	37,3
0,2025	33,8
0,2265	32
0,2523	30,3
0,2801	29
0,3101	27,1
0,3421	26,8
0,3761	26,5
0,4121	26,1
0,4421	25,6

Longitud (m)	Temperatura °C
0,025	207
0,047	161,4
0,071	113,5
0,092	104,2
0,119	87,3
0,15	73,7
0,183	50,1
0,217	41,7
0,251	38,1
0,285	34,6
0,32	32,9
0,362	31,1
0,403	29,8
0,439	29,1
0,475	28,4
0,507	28,1
0,531	27,8
0,56	27,6
0,59	27,2

Para las aletas finitas:

• De sección constante (circular):

Longitud (m)	Temperatura °C
0	45,8
0,01	44,3
0,0372	42,5
0,0644	42,2

• De sección variable :

Longitud m	Temperatura °C
0	41,8
0,01	40,8
0,0397	40,2
0,0694	39,2

CONCLUSIONES

• Es evidente que el aumento del área superficial de un cuerpo permite un mayor intercambio de calor entre este y el entorno, sin embargo es conveniente realizar los análisis previos a ejecutar un montaje, para determinar la longitud efectiva con la que nos dispondremos a aumentar el área superficial de dicho cuerpo y evitar desperdiciar material. Además podemos notar que si el área a través de la cual se va a transmitir el calor, va variando a medida que aumenta la distancia desde base, la temperatura de la aleta tiende a ser mas uniforme incrementándose así su eficiencia.

• Las aletas con sección variable son más eficientes, ya que el flux trata de mantenerse constante lo que mantiene la temperatura de la aleta casi constante y la hace asemejarse a una aleta ideal.

• En las aletas finitas, es de importancia el aislar o no la punta pues si el área de esta, es representativa respecto al área longitudinal del cuerpo de la aleta, la eficiencia se va a ver afectada.

RECOMENDACIONES

Nos parece conveniente que en el caso de las aletas infinitas, todas debieron haber estado sometidas a igualdad de condiciones (potencia suministrada, temperatura del horno), para así con los datos obtenidos poder determinar con claridad cual de las tres geometrías es la que disipa el calor de una manera más efectiva. De igual manera esta recomendación también aplica para las aletas finitas.

La velocidad del aire que circula a través del ducto debería estar determinada de una manera más exacta, no simplemente haciendo un acto de fe en que el equipo nos dice la verdad.

RESULTADOS Y PREGUNTAS

1.

2.

3. Como era de esperarse el arreglo con las aletas de sección variable es el más eficiente de todos. Esto se puede apreciar tanto numéricamente, como experimentalmente, con los datos arrojados por las mediciones realizadas en la temperatura del aire a la entrada y a la salida de los diferentes arreglos. Sobra decir entonces que a la hora de seleccionar un arreglo de aletas en el que queramos optimizar material y espacio debemos utilizar aletas de sección variable.

4. Es apreciable la diferencia en las curvas cuando suponemos que la punta esta o no aislada, es de cuidado entonces el realizar una suposición apresurada de este tipo pues puede ocasionar graves discrepancias en los resultados deseados.

5. Como se dijo previamente el arreglo de aletas de sección variable demostró ser el más óptimo y será en consecuencia el de nuestra elección.

6.

ANALISIS DE ERROR

Los errores que mas fácil se pueden propagar son los de medidas de longitud, que en este caso se pueden evidenciar talvez en las curvas resultantes (T(x)), pues a la hora de hacer las regresiones no se pudieron tomar todos los intervalos medidos. Esto para permitir que la curva se ajustara con mayor precisión.

La velocidad del aire en el ducto es incierta, pues el equipo indica una, pero supuestamente esa es solo “representativa”, lo que puede ocasionar graves errores.

La aleta de sección variable sobrellevaba la ejecución de ciertos cálculos, los cuales por ser un tanto engorrosos los omitimos, pero realizamos unas suposiciones adecuadas para no hacer más grande el margen de error. Entre estas suposiciones tenemos la de que la temperatura de la aleta se encontraba a una temperatura promedio, para poder calcular el coeficiente convectivo más fácilmente. Además en los libros no toman las áreas laterales de las aletas, en este caso tomamos las áreas laterales de dicha aleta de sección variable puesto que esta no es infinita.

Para calcular los m en la distribución ideal de las aletas, tuvimos que tomar la longitud total de la aleta, sabiendo que el coeficiente convectivo hallado se había encontrado teniendo en cuenta solo una porción de esta, esto en cierta medida nos va a ocasionar error en los resultados obtenidos.

ANALISIS DE RESULTADOS

Pudimos apreciar que las aletas de sección variable tienen una eficiencia muy alta caso contrario con las aletas infinitas que demostraron ser muy poco eficientes. Lamentablemente como no se recopilaron los datos para la temperatura a la entrada y a la salida del aire para el arreglo de aletas cilíndricas, queda imposible el determinar cual de los dos arreglos es mas efectivo experimentalmente (sección variable o constante), pero sabemos, según la experiencia que el arreglo con las aletas finitas de sección constante es mas efectivo. Una aleta no necesita una longitud muy grande para comenzar a comportarse como infinita.