TRANSFERÊNCIA DE CALOR EM SUPERFÍCIES ESTENDIDAS
Casos: TRANSFERÊNCIA DE CALOR EM SUPERFÍCIES ESTENDIDAS. Pesquise 862.000+ trabalhos acadêmicosPor: icedwolfe • 13/1/2015 • 2.632 Palavras (11 Páginas) • 520 Visualizações
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA – MA
DEPARTAMENTO DE MECÂNICA E MATERIAIS - DMM
TRANSFERÊNCIA DE CALOR EM SUPERFÍCIES ESTENDIDAS
Aletas Infinitas, Adiabáticas e Convectivas
São Luís-MA
07/2013
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA – MA
DEPARTAMENTO DE MECÂNICA E MATERIAIS – DMM
ALUNO: LEONARDO BRASIL SERRA – EM0721017-21
TRANSFERÊNCIA DE CALOR EM SUPERFÍCIES ESTENDIDAS
Aletas Infinitas, Adiabáticas e Convectivas
Relatório elaborado para composição da terceira nota da disciplina Fenômenos de Transporte II, ministrada pelo Prof.º Dr. Rubens Soeiro Gonçalves.
São Luís-MA
07/2013
RESUMO
O aumento da superfície externa de troca de calor pode ser feito através de expansões metálicas denominadas aletas, que se estendem a partir da parede em direção ao interior do fluido adjacente. O objetivo é se elevar a transferência de calor, com mudanças de dimensões e aumento da velocidade de escoamento do fluido. Onde a finalidade deste trabalho é expor os procedimentos para análise da transferência de calor em superfícies estendidas, além da caracterização do modelo da aleta procedente da condição de sua extremidade.
1. INTRODUÇÃO.....................................................................................................5
2. SUPERFÍCIES ESTENDIDAS.............................................................................6
3. ALETAS COM SEÇÃO TRANSVERSAL UNIFORME.........................................7
4. DESEMPENHO DA ALETA.................................................................................9
5. AULA PRÁTICA: TRANSFERÊNCIA DE CALOR EM ALETAS........................11
6. AJUSTE DOS DADOS EXPERIMENTAIS.........................................................12
7. ANALISE DE INCERTEZAS..............................................................................19
8. CONCLUSÃO....................................................................................................21
9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...................................................................22
INTRODUÇÃO
O objetivo deste relatório é apresentar informações sobre a análise da transferência de calor em superfícies estendidas (aletas) motivado pela atividade prática realizada durante aula prática da disciplina, visando uma total compreensão do experimento.
Desenvolveu-se o trabalho através de informações coletadas na internet, livros e apostilas que versam sobre a Transferência de Calor, além das informações colhidas durante a prática realizada no laboratório de termo-fluido.
SUPERFÍCIES ESTENDIDAS
O termo superfícies estendidas é normalmente utilizado para retratar um caso especial envolvendo transferência de calor por condução no interior de um sólido e transferência de calor por convecção (e/ou radiação) entre as fronteiras do sólido e a vizinhança. Na superfície estendida, por sua vez, a direção da transferência de calor das fronteiras é perpendicular à direção da principal transferência de calor no sólido.
A aplicação mais freqüente das superfícies estendidas são aquelas utilizadas especificamente para aumentar a taxa de transferência de calor entre um sólido e um fluido adjacente. A taxa de transferência de calor pode ser elevada aumentando-se a área da superfície através da qual ocorre convecção. Teoricamente, o material deve apresentar uma alta condutividade térmica para minimizar as variações de temperatura a partir da base até sua extremidade. No limite da condutividade térmica infinita, toda a aleta estaria à mesma temperatura da superfície da base, fornecendo o aumento máximo possível da transferência de calor.
Em qualquer aplicação, a escolha de uma determinada configuração da aleta pode depender das configurações do espaço, peso, fabricação e custo, assim como do grau no qual as aletas reduzem o coeficiente de convecção da superfície e aumentam a perda de carga associada ao escoamento ao redor das aletas.
ALETAS COM SEÇÃO TRANSVERSAL UNIFORME
Considerando uma aleta em formato de uma barra (pino) circular, como mostra a Figura1, afixada em uma superfície com temperatura Ts e em contato com um fluido com temperatura T∞ é possível derivar uma equação para a distribuição de temperatura, fazendo um balanço de energia em um elemento diferencial da aleta.
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