Considere o Problema 7.81, no qual foi demonstrada a melhora no desempenho do resfriamento obtida com o uso de jatos retangulares no lugar de um escoamento paralelo sobre a placa. Projete uma configuração otimizada de uma série de bocais circulares, usando a mesma velocidade e temperatura do jato, e , respectivamente, e compare as taxas de resfriamento e as necessidades de fornecimento de ar. Discuta as características associadas a cada um dos três métodos relevantes para a seleção de um deles para o resfriamento da peça de plástico.

Para um conjunto de bocais redondo, temos:

Aqui estaremos:

Calculando :

Calculando :

Calculando :

Calculando :

O coeficiente médio de transferência de calor para a matriz ideal em linha (op, il) de bocais redondos é:

Aqui

Calculando :

Utilizando as equações do Passo 2, calcularemos :

Calculando :

Calculando :

Calculando :

O coeficiente médio de transferência de calor para a matriz ideal escalonada (op, s) de bocais redondos é:

Utilizando os dados obtidos para fluxo paralelo e matriz de bocal de fenda, como as taxas de transferência de calor são proporcionais aos coeficientes médios de transferência, temos eles podem ser comparados.

Concluímos, para essas condições de fluxo, que há apenas um desempenha ligeiramente melhor associado ao uso de bocais redondos. Como já esperado, a matriz escalonada se mostra melhor que em linha, já que possuí uma razão de área maior.

Os requisitos de fluxo de ar para as matrizes de bocais redondos são:

Sendo:

E

Temos:

Substituindo pelos valores:

Para a aplicação que estamos estudando, a seleção de um arranjo de bocal deve ser baseada nos requisitos de fluxo de ar (bocais redondos têm uma vantagem considerável) e os custos à fabricação das matrizes.