Transferências de calor

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ – UFPR
SETOR DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
CURSO NOTURNO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

Renato Aparecido de Souza

Aletas e dissipadores de calor aplicados à Eletrônica
Trabalho apresentado como parte de avaliação da disciplina TE 222A – Fenômenos de Transporte II.
Prof. Dr. Edemir Luiz Kowalski
CURITIBA
2013

Aletas e dissipadores de calor aplicados à Eletrônica
Renato Aparecido de Souza. GRR 20094866
Abstract.
This paper describes the basic concept of extended surfaces, and its application to construction of fins for heat sinks used in electronic components.
Key word: extended surfaces.
Introdução
Aletas e dissipadores são utilizados para troca de calor em diversos dispositivos como, uma máquina, um circuito elétrico, um motor, ou qualquer outro aparelho ou processo que necessitem de trocas de calor. Utilizam-se do conceito de superfície estendida, que basicamente corresponde a aumentar a área do dispositivo em contato com o ambiente, geralmente utilizando-se de um material de boa condutividade térmica, de forma a aumentar a superfície para condução e convecção térmica.
Fundamento básico.
O termo superfície estendida é comumente usado para descrever um caso especial importante envolvendo a transferência de calor por condução no interior de um sólido e a transferência de calor por convecção. [1].
Na figura 1 tem-se um suporte unindo duas superfícies em diferentes temperaturas, T1 e T2, sujeito a um cruzamento cruzado de um fluído. As diferenças de temperaturas, supondo T1>T2, cria um gradiente de temperatura na direção de x que faz com que haja condução de calor no suporte, no entanto também existe transferência de calor por convecção para o fluído na fronteira, que causa a diminuição, com aumento de x, de qx, e consequentemente do gradiente de temperatura.

Figura 1. Condução e convecção em um elemento estrutural. (Fonte: INCROPERA)
Na figura 2. a. Considerando Ts fixa, o aumento da taxa