Aletas

Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Centro de Tecnologia e Ciências
Faculdade de Engenharia

Projeto de Transferência de Calor II

Rio de Janeiro/ RJ
2014
É necessário aumentar a dissipação de calor numa parede de dois metros de largura e um metro de altura. As condições de trabalho deste anteparo são, sob ar tranquilo, temperatura superficial 112ºC e temperatura ambiente 30ºC.
Projeta-se dispor na parede de aletas laminares esbeltas, com 2,0 cm de largura, 1,0 mm de espessura e 20 cm de comprimento, ocupando cada uma 10 cm² de área e ocupando completamente a superfície de troca de calor da parede. Neste contexto, determine o calor perdido pela parede nua, a dissipação total da parede com aletas, o aumento percentual de dissipação promovido pelas aletas e a temperatura das extremidades das aletas: Há que as aletas sejam consideradas como possuído borda adiabática.
Decida-se sobre o material das aletas que apresentam melhor desempenho-custo.
GLOSSARIO
a. Aleta laminar esbelta significa que a geometria é aproximadamente Comprimento>> Largura>> Espessura.
b. Ar tranquilo significa que a troca de calor se dá por convecção natural.
c. A condição adiabática é aquela onde não existe troca de calor.
d. Para referência algumas condutividades térmicas: Material
K(W/m/K)
Material
K(W/m/K)
Alumínio
206
Aço
59
Antimônio
16,8
Prata
418
Cobre
384
Zinco
107
Ferro fundido
50
Bronze
69
Tungstênio
161
Latão 60-40
119

SOLUÇÃO:

Coeficiente de filme h em convecção livre.

A determinação do coeficiente pode ser feita por meio de diferentes métodos...

i. Solução exata por resolução das equações de transporte da camada limite; ii. Análise da camada-limite por métodos integrais; iii. Analogias entre transmissão de calor, de massa e de quantidade de movimento; iv. Método empírico combinando recursos experimentais e análise dimensional.

Aqui, devido a sua praticidade e ampla