Análise dos Parâmetros Geométricos e Estatística Usando Minitab no Estudo da Convecção Natural em Dissipadores.

Abstract

Dissipadores de calor são dispositivos capazes de promover uma melhora na temperatura de operação de diversos equipamentos. Com a miniaturização de equipamentos cada vez mais presente, torna-se necessária uma maior eficiência dos dissipadores. No presente trabalho buscou-se entender e analisar o comportamento de dissipadores com parâmetros geométricos de diferentes tamanhos com aletas retangulares. Foram realizados experimentos para obtenção da distribuição de temperaturas no dissipador. Análises experimentais e teóricas foram realizadas para obtenção do coeficiente médio de transferência de calor por convecção ℎ̅ , bem como para outros parâmetros adimensionais como Nusselt e Rayleigh. Foram ensaiados 16 dissipadores, sendo 8 com dimensões da base de 100 mm x 100 mm e 8 com dimensões da base de 50 mm x 50 mm nas posições horizontal e vertical, com temperaturas variando aproximadamente entre 20°C e 100°C. Análises foram feitas com dados experimentais envolvendo o número de Nusselt, o coeficiente ℎ̅, as dimensões da base, os parâmetros geométricos (altura, espaçamento e espessura das aletas) e o posicionamento dos dissipadores. Correlações empíricas retiradas da literatura foram utilizadas como parâmetros de comparação para validação dos resultados obtidos neste trabalho. Por último, foram realizadas análises estatística utilizando o programa Minitab e de incertezas na influência dos parâmetros geométricos dos dissipadores no número de Nusselt. Também foi feita uma classificação envolvendo todos os dissipadores, sendo a mesma baseada na relação temperatura atingida por potência fornecida. Além disso, uma nova correlação empírica obtida através do Minitab usando os dados experimentais do presente trabalho é proposta.