aletas

Condução em aletas

1

Condução de calor em superfícies com aletas

1.1

Definição

A troca de calor entre uma superfície sólida e um fluido se dá pelos mecanismos

de

convecção

e

radiação,

conforme

representado na Figura 1:

∙

∙

∙
Figura 1

Quando as temperaturas Ts e T∞ são fixadas por considerações de projeto e passa a ser necessário aumentar a taxa de transferência de calor, as opções que existem são:
- aumentar h

⇒ convecção forçada (bomba ou ventilador);

- aumentar As ⇒ inserir aletas.
Aletas:

⇒ superfícies estendidas, anexadas ou agregadas à superfície

original, de mesmo material ou de material altamente condutor, com a finalidade de aumentar a transferência de calor por exporem uma maior área à convecção e radiação.
⇒ podem ser:

- planas ou retas

⇒

ligadas

a

uma

placa

plana

e

possuindo seção retangular, triangular, parabólica, como mostrado na Figura 2;
- anulares
(Figura 3-a);
- piniformes

⇒acopladas

à

periferia

de

um

cilindro

⇒ ligadas a uma superfície plana, mas em

forma de pinos (Figura 3-b).

1

Condução em aletas

Figura 2 – Aletas planas ou retas

(a)

1.2

(a)
Figura 3 – Aletas anulares e piniformes.

(b)

de aleta: Escolha de uma aleta:

⇒espaço;
⇒peso;

⇒custo.
1.3

Cuidados que se deve ter:

⇒ redução do coeficiente de convecção – h varia com o movimento do fluido, sendo, portanto, menor na base das aletas e maior na extremidade – preocupar com o comprimento da aleta;

⇒ aumento da perda de carga no escoamento do fluido externo – preocupar com a forma da aleta pelo atrito que o fluido

produzirá ao escoar entre as aletas;

⇒ proximidade das aletas, que pode interferir na quantidade de

calor transferida – preocupar com a redução do fluxo de calor pelo fluido ficar estagnado entre as aletas se estas estiverem muito próximas.

Deve-se buscar o ponto ÓTIMO entre todos os itens citados.
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