Desenvolvimento de técnicas de redução de modelos térmicos para a solução de problemas inversos em condução de calor

• Autor(a) principal: Ignacio, Luís Henrique da Silva
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17989; http://doi.org/10.14393/ufu.di.2016.447
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Engenharia mecânica; Calor; Condução; Problemas inversos (Equações diferenciais); Redução de modelos; Tempo de penetração de calor; Tempo de desvio de calor; Problema inverso; Fluxo de calor; Models reduction; Heat penetration time; Heat deviation time; Inverse problem; Heat flux

A maioria dos problemas térmicos na prática envolve modelos tridimensionais transientes. Nestes casos, a solução dos problemas inversos necessita de soluções numéricas ou analíticas complexas, requerendo habilidades especí cas para a sua implementação e uso. Este trabalho dedica-se ao desenvolvimento de técnicas que promovem a redução de modelos térmicos para a solução de problemas inversos em condução de calor. Em alguns casos, problemas tridimensionais são reduzidos a bidimensionais ou unidimensionais ou ainda, unidimensionais com geometria nita podem ser reduzidos a problemas de geometria mais simples como a semi-in nita, sem perda de precisão nos resultados. A solução do problema inverso neste estudo visa estimar variados tipos de uxo de calor aplicados a modelos unidimensionais. As técnicas de redução de modelo se baseiam nos conceitos dos tempos de penetração e desvio de calor. Obtem-se as soluções analíticas dos modelos 1D, a serem estudados, pelo método de funções de Green. As análises são aplicadas a amostras de Policloreto de Vinila (PVC) e metal duro. A técnica inversa aplicada foi a TFBGF (Transfer Function Based on Green's Functions) usando a resposta impulsiva do modelo semi-in nito no intervalo compreendido entre o tempo de penetração de calor e o tempo de desvio de calor. Os resultados do problema inverso, tanto dos dados simulados quanto dos experimentais, foram satisfatórios para a estimativa do uxo de calor, validando, portanto, a técnica de redução de modelos baseada nos tempos de penetração e desvio de calor.