(Adaptada) Considere uma aleta retangular que é usada para resfriar o motor de uma motocicleta. A aleta possui de comprimento e está a uma temperatura de , quando a motocicleta desloca-se a uma velocidade de em ar a .
O ar encontra-se em escoamento paralelo às superfícies da aleta e condições de escoamento turbulento podem ser admitidas ao longo de toda a superfície.
Qual é a taxa de remoção de calor por unidade de largura da aleta?
Passo 1
A primeira coisa que temos que fazer aqui é determinar as propriedades do ar à temperatura de filme , que é a nossa referência.
De acordo com a tabela A.4 do Incropera:
Passo 2
Nesse caso, nem precisamos calcular o número de Reynolds pra escolher a correlação que vamos usar. Isso porque o próprio problema já nos disse que o ar encontra-se em condições de escoamento turbulento.
E, para situações onde temos escoamento turbulento sobre toda a placa, a correlação adequada é essa aqui:
Passo 3
O coeficiente convectivo médio será dado por:
Substituindo os valores:
Passo 4
Como o ar escoa pelos dois lados da aleta retangular, a taxa de transferência de calor por unidade de largura será:
Substituindo os valores:
Resposta
