Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 89
Seja o Problema 3.144a.
- Usando uma correlação apropriada do Capítulo 8, determine a velocidade de entrada do ar em cada canal do dissipador de calor. Suponha escoamento laminar e avalie as propriedades do ar a T = 300 K.
- Levando em conta o aumento da temperatura do ar na medida em que ele escoa através do dissipador, determine a potência do chip qc e a temperatura de saída do ar que deixa cada canal. Suponha que o escoamento do ar ao longo das superfícies externas exerça um efeito de resfriamento similar ao escoamento no interior dos canais.
- Se a velocidade do ar for reduzida à metade, determine a potência do chip e a temperatura de saída do ar.
Passo 1
Fala aí! Nosso enunciado pediu algumas coisas pra gente responder, né?
Mas antes de tudo precisamos anotar algumas propriedades do alumínio e do ar, podemos encontrar elas na tabela A-4, do apêndice do livro:
E para o ar, com :
Vamos começar pela letra a, precisamos achar a velocidade de entrada do ar… Para isso temos que usar essa relação aqui, olha só:
Precisamos encontrar o número de Reynolds, para isso vamos precisar calcular algumas coisas antes:
Teremos então:
E usando a equação 8.58, temos a relação:
E com a relação:
Agora já podemos encontrar o resultado da nossa letra a!
Show! Partiu letra b!
Passo 2
A letra b, quer saber a potência do chip e a temperatura de saída do ar, vamos nessa! Vamos começar encontrando as resistências, ok?
Precisamos dos valores de e do :
Temos algumas coisas para achar aí:
Agora sim podemos achar os valores que estávamos procurando:
E o nosso será:
Passo 3
Estamos quase lá, não desiste agora, hein?!
Precisamos do :
E agora sim:
Vamos ter um efusividades de:
E uma taxa de:
E para fechar… finalmente haha
Show terminamos a letra b!
Passo 4
Agora vamos resolver a letra c! Ela quer a mesma coisa da letra b, mas agora trabalhando com a metade da velocidade… Então teremos:
Refazendo nossos cálculos que vão se alterar teremos:
E seguindo temos:
E o nosso será:
Passo 5
Estamos quase… Precisamos do novo :
Vamos a nova efusividades:
E uma taxa de:
E para fechar… finalmente haha
Uhullll!! Arrasamos!