O dissipador de calor do Problema 7.29 é considerado para uma aplicação na qual a dissipação de potência é de apenas 70W e o engenheiro propõe o uso no resfriamento de ar a T„= 20°C. Se a temperatura da base tem que permanecer abaixo de 70°C, qual velocidade do ar é necessária? As propriedades do ar podem ser aproximadas por k = 0,027 W/(m-K), v = 16,4 X 10~ 6 m’ /s e Pr = 0,706. Sugestão: Há necessidade de uma solução iterativa. Uma abordagem é considerar que a eficiência das aletas seja igual a um para iniciar as iterações.

Passo 1

Fala aí galerinha? Tudo bem com vocês? Bora pra cima! Do circuito térmico:

Temos que:

q = P e l e c = T b - T ∞ R b + R t , o

Das equs 3.102 e 3.103:

R t , o = h A t 1 - N A f A t = 0.709   K / W

Dessa forma,

Como h é a incógnita na expressão para n f , as equações anteriores podem ser resolvidas com duas variáveis h e n f .

Passo 2

Dessa forma, podemos agora proceder para encontrar a velocidade para o coeficiente de transferência de calor.

Assumindo que o fluxo laminar está correto, logo,

u ∞ = R e W 2 v w 2 = 16,650 × 16,4 × 10 - 6 m 2 s 0,1 m = 2,73   m / s

Resposta

u ∞ = 2,73   m / s

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