Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 184
184 – Dez aletas retangulares de alumínio são colocadas na superfície plana externa de um dispositivo eletrônico. Cada aleta tem de largura, 20 mm de altura e de espessura. As aletas são paralelas entre si com distância centro a centro de . A temperatura da superfície externa do dispositivo eletrônico é . O ar está a , e o coeficiente de transferência de calor é . Determine (a) a taxa de perda de calor a partir do dispositivo eletrônico para o ar ambiente e (b) a eficácia da aleta.
Passo 1
Dados fornecidos:
Número de aletas,
Largura das aletas,
Altura das aletas,
Espessura das aletas
Condutividade térmica da aleta de alumínio,
Temperatura da superfície externa da placa de circuito,
Temperatura do ar ambiente,
Coeficiente de transferência de calor na superfície externa,
Passo 2
Passo 3
- A eficiência da aleta pode ser determinada encontrando esses parâmetros:
Substituindo os valores conhecidos na expressão acima:
Passo 4
A partir da eficiência gráfica das aletas retas de perfis retangulares em , a eficiência da aleta é obtida como:
A área da superfície da aleta pode ser determinada como:
Área na base da aleta:
A taxa de perda de calor pode ser determinada como:
A taxa de perda de calor da ponta da aleta pode ser determinada como:
A perda total de calor das aletas se torna:
A eficácia da aleta pode ser determinada como a razão da taxa de transferência de calor com a aleta para a taxa de transferência de calor sem a aleta.