Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 6º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 26
Em uma aplicação particular, deseja-se minimizar os efeitos da resistência de contato entre duas superfícies planas, conforme mostrado na parte (a) do esquema. Um engenheiro sugere que a resistência global à transferência de calor pode ser reduzida através do corte de ranhuras lineares, relativamente fundas, em cada superfície, resultando em uma estrutura de contato similar à interposição de aletas, mostrada na parte (b) do esquema. Sendo as ranhuras no material A da mesma largura das ranhuras no material B, avalie o mérito do esquema proposto usando uma análise apropriada.
Passo 1
Iai gente! Prontos pra detonar mais uma questão comigo? Bora lá!
Pras superfícies planas da configuração que é mostrada na primeira imagem do livro, a resistência térmica entre e é como mostrada nesse esquema abaixo:
Nesse caso, quando falo é a resistência de contato da configuração da primeira parte da figura do livro. Para a espessura de , temos que as resistências de configuração pra primeira parte da figura do livro vão ser:
Portanto, a resistência total será:
Passo 2
Já para a configuração da segunda parte da imagem do livro, a resistência térmica entre e para a espessura de , temos que:
A resistência de contato associada com essa espessura é duas vezes a associada com a espessura . Portanto:
Passo 3
Para o caso limite de , a expressão se reduz a:
Já para o caso de , a expressão se reduz a:
Diante do que encontramos, a gente pode concluir que o esquema reduz a resistência térmica total quando a resistência de contato é desprezível, mas é inefetiva quando a resistência de contato é grande. A resistência total sempre aumenta com a diminuição da resistência de contato.
Espero que tenham curtido! Nos vemos na próxima questão, galera!
Resposta
O esquema reduz a resistência térmica total quando a resistência de contato é desprezível, mas é inefetiva quando a resistência de contato é grande. A resistência total sempre aumenta com a diminuição da resistência de contato.