O princípio central de transferência de calor de um tubo de barbatana baseia-se na otimização de engenharia do processo de troca de calor.a resistência térmica por convecção no lado do ar é significativamente superior à do lado do fluido interno, criando o gargalo que limita a taxa total de transferência de calor.

A solução fornecida pelo tubo de barbatanas consiste em aumentar drasticamente a área de troca de calor (A) através da fixação de barbatanas metálicas,ao custo de uma redução inevitável da diferença de temperatura efetiva (quando a temperatura diminui ao longo da altura da barbatana)Simultaneamente, as barbatanas ajudam a melhorar o coeficiente de transferência de calor no lado do ar, perturbando o fluxo de ar.A essência consiste em reduzir a proporção da resistência térmica do lado do ar dentro da resistência térmica total, aumentando significativamente o coeficiente global de transferência de calor (U) e a taxa de transferência de calor (Q).

1. Transferência de calor por convecção interna: o fluido de trabalho de alta temperatura (água, refrigerante, etc.) flui para dentro do tubo,transferência de calor para a parede interna do tubo de base com um coeficiente de transferência de calor por convecção relativamente elevado.
2. Condução radial através da parede do tubo: o calor é conduzido eficientemente através da parede metálica do tubo de base da superfície interna para a superfície externa.
3. Difusão de calor lateral: o calor da parede externa do tubo se propaga em duas direcções principais: primeiro, aquecendo diretamente o ar circundante, e segundo,condução longitudinal ao longo da barbatana, a partir da raiz (onde está em estreito contacto com o tubo)Isto transforma toda a barbatana numa superfície de dissipação de calor.
4. Transferência de calor por convecção da superfície da barbatana para o ar: à medida que o ar flui através da matriz da barbatana, ocorre uma troca de calor por convecção forçada com a vasta área da superfície da barbatana, transportando o calor.As formas complexas das barbatanas (corrugadas), com persianas, etc.) ajudam a romper a camada de fronteira do ar, aumentam a turbulência e melhoram a eficiência desta etapa.

Em resumo, the finned tube employs the core mechanism of "surface area extension" to transform the high-resistance gas-side heat transfer into a synergistic process combining efficient metal conduction and large-area convective heat transferO sistema permite uma troca de calor altamente eficiente entre gases e líquidos num espaço económico e compacto, razão pela qual é tão amplamente utilizado em aplicações como os aparelhos de ar condicionado,Radiadores, e trocadores de calor refrigerados a ar.