Princípio de transferência de calor

Por que uma aleta funciona, quanta superfície ela realmente acrescenta e de onde vem o limite de eficiência — a física por trás das geometrias de aleta que fabricamos.

A cadeia de resistências

O calor que passa de um fluido quente para o ar atravessa cinco resistências em série: o filme do lado do tubo, a parede do tubo, o contato aleta-tubo (se houver), a própria aleta e o filme do lado do ar. Em um aerorrefrigerador, o filme do lado do ar representa tipicamente 80–90 % do total, e é por isso que adicionar superfície do lado do ar é tão eficaz.

Eficiência da aleta

Uma aleta não é isotérmica. Sua extremidade é mais fria que a raiz, e a razão entre a transferência de calor real e o valor ideal (isotérmico) é a eficiência da aleta. Aletas altas, finas e muito condutoras são menos eficientes que as curtas e espessas. Eficiências típicas:

Altura da aleta	Aleta de alumínio, lado do ar	Eficiência
6 mm	h = 60 W/m²K	≈ 0,95
12 mm	h = 60 W/m²K	≈ 0,85
16 mm	h = 60 W/m²K	≈ 0,76
25 mm	h = 60 W/m²K	≈ 0,62

É por isso que uma aleta muito alta não traz benefício proporcional: além de cerca de 16 mm a área adicionada se torna cada vez menos eficaz, a menos que o material da aleta conduza bem e o coeficiente do lado do ar seja baixo.

Multiplicação da área de superfície

Uma aleta de 12 mm com passo de 3,2 mm em um tubo de 25 mm multiplica a área nua por cerca de 8 a 10 vezes. O valor exato depende da espessura, do passo e da altura da aleta; calculamos por projeto e indicamos no desenho.

Aletas serrilhadas e interrompidas

Cortar a aleta em segmentos rompe a camada limite e aumenta o coeficiente do lado do ar em 10–20 %. A contrapartida é uma perda de carga ligeiramente maior e uma aleta mais facilmente danificada durante a limpeza, por isso as aletas serrilhadas são melhores para correntes de gás limpo.