Transporte de calor en sistemas con aletascoeficientes de rendimiento y red de transferencia

Resumen

Se estudia distintos aspectos del transporte de calor en sistemas con aletas. En primer lugar se busca el modelo físico-matemático de sistema de aletas que da resultados suficientemente fiables, encontrando que el conjunto aleta-pared es el mínimo sistema que es capaz de reflejar el comportamiento del sistema en el estudio del transitorio y estacionario. El sistema aleta-pared se estudia sometido a excitación escalón y escalón-armónica en una dimensión. Se realiza un estudio paramétrico respecto a los parámetros adimensionales de la frecuencia, número de Biot referido a la superficie desnuda de la pared y número de forma M de aletas, llegando a la conclusión de que los dos últimos son inconsistentes. También se estudia el transitorio del sistema aleta pared en dos dimensiones sometido a excitación escalón. La simulación de los distintos casos estudiados se ha realizado por el Método de simulación por redes (MESIR), que es un método numérico basado en la similitud formal existente entre las ecuaciones diferenciales (en diferencias finitas de las coordenadas espaciales) de procesos físicos asociados a los mismos y las leyes de los circuitos eléctricos. Se construye un modelo en red equivalente al proceso, que es un circuito eléctrico, que finalmente se simula mediante un sortware adecuado, en este caso Pspice. Como forma de evaluar los sistemas aleta-pared alternativo a los modelos empíricos y analíticos, se introduce el concepto de Red de transferencia, o función en forma de grafo que relaciona las variables de entrada y salida del sistema de aletas. A diferencia de las matrices de transferencia, la Red contiene "toda" la información del comportamiento "interno" del sistema, permite tratar las asociaciones de aletas y definir unos nuevos coeficientes para la cuantificación del rendimiento de los sistemas de aletas.