Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 179
179 – Um superfície quente de a deve ser resfriada através de aletas de alumínio com de comprimeno e com seção transversal quadrada de . A temperatura do meio em torno é de , e o coeficiente de transferência de calor nas superfícies pode ser considerada . Considerando que a taxa de transferência de calor a partir da superfície quente de deve ser triplicada. Determine o número de aletas que precisam ser fixadas.
Passo 1
Como a área de seção transversal das aletas permanece constante.
Nós sabemos:
Onde é a área da seção transversal da aleta.
Onde é a seção transversal.
Passo 2
A eficiência das aletas é:
Passo 3
O número de aletas será .
A área de transferência de calor para a superfície aletada é:
A área de transferência de calor da superfície não cortada é:
Passo 4
Sabemos que a eficiência da aleta é a razão entre a taxa real de transferência de calor da aleta e a taxa ideal de transferência de calor da aleta se a aleta inteira estivesse na temperatura base. Assim:
Passo 5
A quantidade de taxa de transferência de calor da aleta não cortada é:
Taxa total de transferência de calor é:
Passo 6
Área da superfície de base sem aleta é:
Taxa de transferência de calor sem aletas:
Passo 7
A eficácia geral das aletas pode ser usada para calcular o número total de aletas.
Sabemos que a eficácia da aleta é a taxa de transferência de calor com a taxa de transferência de calor sem a aleta.
Portanto, o número total de aletas presas deve ser .