Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 102
102 - Quatro transistores de potência, cada um com de dissipação, são montados em uma fina placa vertical de alumínio com de tamanho. O calor gerado pelos transistores deve ser dissipado pelas duas superfícies da placa para o ar circundante a , que é soprado sobre a placa por um ventilador a uma velocidade de . Pode-se presumir que toda a placa é quase isotérmica e a área de superfície exposta do transistor pode ser considerada igual à sua área de base. Determine a temperatura da placa de alumínio.
Passo 1
Dados fornecidos :
No. de transferências,
Dissipação de energia por cada transistor,
A condutividade térmica da placa é
Dimensões da chapa de alumínio ou .
Temperatura ambiente,
Velocidade do fluxo de ar,
A placa é isotérmica.
Passo 2
Figura mostrando a placa de alumínio,
Passo 3
Vamos considerar a temperatura de (supondo). Portanto, temos as seguintes propriedades do ar para a pressão de e .
Viscosidade cinemática é:
O número Prandtl é:
Condutividade térmica:
Passo 4
O número de Reynolds para o fluxo é determinado como:
Como trata-se de um fluxo laminar.
Portanto, o número de Nusselt é determinado a partir da relação dada por:
Passo 5
O coeficiente de transferência de calor por convecção é determinado a partir da equação dada por:
Reescreva para achar :
Passo 6
Temos que a taxa de transferência de calor será: