EXERC CIOS ALETAS

Exercício 6.1. A dissipação de calor em um transistor de formato cilindrico pode ser melhorada inserindo um cilindro vazado de alumínio (k = 200 W/m.K) que serve de base para 12 aletas axiais. O transistor tem raio externo de 2 mm e altura de 6 mm, enquanto que as aletas tem altura de 10 mm e espessura de 0,7 mm. O cilindro base, cuja espessura é 1 mm, está perfeitamente ajustado ao transistor e tem resistência térmica desprezível. Sabendo que ar fluindo a 20 oC sobre as superfícies das aletas resulta em um coeficiente de película de 25 W/m2.K, calcule o fluxo de calor dissipado quando a temperatura do transistor for 80 oC.

Cálculo de AR :

Cálculo de AA ( desprezando as áreas laterais ) :

Cálculo da eficiência da aleta :

Cálculo do fluxo de calor :

Desprezando as resistências de contato entre o transistor e o cilindro e do próprio cilindro, a temperatura da base das aletas pode ser considerada como 80 oC.

Exercício 6.2. Uma placa plana de alumínio ( k = 175 Kcal/h.m.oC ) de resistência térmica desprezível tem aletas retangulares de 1,5 mm de espessura e 12 mm de altura, espaçadas entre si de 12 mm, ocupando toda a largura da placa. O lado com aletas está em contato com ar a 40 oC e coeficiente de película 25 Kcal/h.m2.oC. No lado sem aletas escoa óleo a 150 oC e coeficiente de película 225 Kcal/h.m2.oC. Calcule por unidade de área da placa :
a) Fluxo de calor pela placa aletada desprezando a resistência da película de óleo;
b) Idem item anterior levando em conta a resistência a convecção na película de óleo.
.

a) Desprezando a resistência da película do óleo ( Ts = 150 oC )

Cálculo do número de aletas :

Cálculo da eficiência da aleta :

Cálculo da área não aletada :

Cálculo da área das aletas (desprezando as áreas laterais) :

Cálculo do fluxo de calor :

b) O novo fluxo pode ser obtido considerando a resistência da película do óleo ( a resistência da placa é desprezível ). Neste caso, a temperatura da base é <Ts

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