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calculo da eficiencia da alheta

Numa indústria deseja-se projectar um dissipador de calor para elementos
transistores em um local onde o coeficiente de película é 3 kcal/h.m
2.ºC. A base do
dissipador será uma placa plana, de 10 x 10 cm, sobre a qual estarão dispostas 8
alhetas, de secção transversal rectangular, com espaçamento constante, de 2 mm de
espessura e 40 mm de altura. Sob a placa deve ser mantida uma temperatura de 80
ºC, com temperatura ambiente de 30 ºC. Considerando a condutividade térmica das
alhetas igual a 35 kcal/h.m.ºC, pede-se :
a) a eficiência da alheta;
b) calor dissipado pela placa alhetada.


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Há mais de um mês

Chamamos de Aletas toda superfície estendida utilizada especificamente para elevar a taxa de transferência de calor entre um sólido e o fluído em contato.

Para resolvermos a equação devemos especificar a geometria. Cada aleta está fixada a uma base cuja temperatura é T(0)=Tb e se estende no interior de um fluído à temperatura T∞.

O fluxo de calor por condução qcond é a razão entre a taxa e a área de troca térmica. Matematicamente: qcond = −k dT dx.

A taxa de transferência de calor à partir de uma superfície com temperatura Ts para um meio externo a temperatura T∞ é dada pela lei de Newton:

q = hAs(Ts-T∞)

Quando as temperaturas Ts e T∞ são mantidas fixas (questões de projeto, etc.) há duas maneiras para aumentar a taxa de transferência de calor: Aumentar o coeficiente de transferência de calor, h;  Aumentar a área de troca térmica, As . O aumento de h implica em aumentar a velocidade de escoamento do fluido de troca térmica, através de uma bomba, ventilador, etc. Isso pode implicar em um aumento da potência necessária para isso e, consequentemente, aumento do consumo de energia.

Chamamos de Aletas toda superfície estendida utilizada especificamente para elevar a taxa de transferência de calor entre um sólido e o fluído em contato.

Para resolvermos a equação devemos especificar a geometria. Cada aleta está fixada a uma base cuja temperatura é T(0)=Tb e se estende no interior de um fluído à temperatura T∞.

O fluxo de calor por condução qcond é a razão entre a taxa e a área de troca térmica. Matematicamente: qcond = −k dT dx.

A taxa de transferência de calor à partir de uma superfície com temperatura Ts para um meio externo a temperatura T∞ é dada pela lei de Newton:

q = hAs(Ts-T∞)

Quando as temperaturas Ts e T∞ são mantidas fixas (questões de projeto, etc.) há duas maneiras para aumentar a taxa de transferência de calor: Aumentar o coeficiente de transferência de calor, h;  Aumentar a área de troca térmica, As . O aumento de h implica em aumentar a velocidade de escoamento do fluido de troca térmica, através de uma bomba, ventilador, etc. Isso pode implicar em um aumento da potência necessária para isso e, consequentemente, aumento do consumo de energia.

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