1) ; h tient compte des échanges de chaleur par convection et par rayonnement thermique

2)1) Un bilan thermique en régime permanent entre une section s'écrit :

Pour l'ailette à section constante :

2)2)  ;

2)3)

3)
Ailette à section rectangulaire :  ; puisque  ;
Ailette à section circulaire :  ;  ;

4) Lorsque l'on se rapproche de l'extrémité , la température dans l'ailette se rapproche de la température du fluide et l'ailette échange de moins en moins. De plus la surface d'échange à l'extrémité étant faible par rapport à la surface latérale de l'ailette, les échanges de chaleur à l'extrémité seront faibles devant les échanges latéraux. On remarquera enfin que faire le calcul avec une condition " flux de chaleur nul à l'extrémité " revient à calculer une température de l'extrémité plus forte qu'elle n'est réellement et donc à minimiser les échanges avec ailette c'est à dire à faire un calcul pessimiste sur l'efficacité de l'ailette. Ainsi la condition trouvée pour justifier l'approximation " ailette semi-infinie " sera, de fait, mieux assurée.

Les équations régissant le problème seront :
; ;

La solution est :

Le flux de chaleur échangé par l'ailette est donnée par :

soit l'efficacité .

L'approximation " ailette semi-infinie " est justifiée si .

soit

5) Le traitement de l'équation bilan du 2)1) donne :

Soit ð


Calcul de

;

Le profil parabolique donne la forme de

avec ð


L'équation différentielle bilan devient :

La recherche de solution sous la forme conduit à l'équation caractéristique :

soit deux racines et

et à la solution générale

La température doit rester finie en a pour conséquence

L'écriture de donne la solution :

L'efficacité sera égale à