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

Detalhes bibliográficos
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
Resumo: Usually, thermal analysis in practical cases involves transient and three-dimensional models. In these cases, the solution of inverse problems needs complex numerical and analytical solutions, requiring speci c skills to implement and use it. This work is dedicated to the development of techniques to reduce thermal models and solve inverse heat conduction problems. In some cases, tridimensional problems can be reduced to bi or one-dimensional without loss of precision. In others, one-dimensional problems with nite geometry can be reduced to simple geometry problems as the semi-in nite. The solution of the inverse problem in this study aims to estimate di erent kinds of heat ux applied to one-dimensional models. Reduction techniques are based on the concepts of heat penetration and deviation times. Analytical solutions of 1D models, to be studied, are obtained using the Green's functions method. Analysis are applied to samples of Polyvinyl Chloride (PVC) and cemented carbide. The inverse technique applied was TFBGF (Transfer Function Based on Green's Functions), using the impulse response of the semi-in nite model from the heat penetration time until the heat deviation time. Results of the inverse problems, with simulated or experimental data, were satisfactory in heat ux estimate, validating the technique based on heat penetration and deviation times.
id UFU_e43c50c6c60f9a3be549084c54b15765
oai_identifier_str oai:repositorio.ufu.br:123456789/17989
network_acronym_str UFU
network_name_str Repositório Institucional da UFU
repository_id_str
spelling Desenvolvimento de técnicas de redução de modelos térmicos para a solução de problemas inversos em condução de calorDevelopment of reduction techniques on thermal models to solve inverse heat conduction problemsEngenharia mecânicaCalorConduçãoProblemas inversos (Equações diferenciais)Redução de modelosTempo de penetração de calorTempo de desvio de calorProblema inversoFluxo de calorModels reductionHeat penetration timeHeat deviation timeInverse problemHeat fluxCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAUsually, thermal analysis in practical cases involves transient and three-dimensional models. In these cases, the solution of inverse problems needs complex numerical and analytical solutions, requiring speci c skills to implement and use it. This work is dedicated to the development of techniques to reduce thermal models and solve inverse heat conduction problems. In some cases, tridimensional problems can be reduced to bi or one-dimensional without loss of precision. In others, one-dimensional problems with nite geometry can be reduced to simple geometry problems as the semi-in nite. The solution of the inverse problem in this study aims to estimate di erent kinds of heat ux applied to one-dimensional models. Reduction techniques are based on the concepts of heat penetration and deviation times. Analytical solutions of 1D models, to be studied, are obtained using the Green's functions method. Analysis are applied to samples of Polyvinyl Chloride (PVC) and cemented carbide. The inverse technique applied was TFBGF (Transfer Function Based on Green's Functions), using the impulse response of the semi-in nite model from the heat penetration time until the heat deviation time. Results of the inverse problems, with simulated or experimental data, were satisfactory in heat ux estimate, validating the technique based on heat penetration and deviation times.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorFundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas GeraisDissertação (Mestrado)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.Universidade Federal de UberlândiaBrasilPrograma de Pós-graduação em Engenharia MecânicaGuimarães, Gilmarhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783806Y6Fernandes, Ana Paulahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4770043H9Souza, Francisco José dehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4703183Y4Orlande, Helcio Rangel Barretohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787746J1Ignacio, Luís Henrique da Silva2017-02-08T17:06:40Z2017-02-08T17:06:40Z2016-08-1info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfIGNACIO, Luís Henrique da Silva. Desenvolvimento de técnicas de redução de modelos térmicos para a solução de problemas inversos em condução de calor. 2016. 74 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2016. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2016.447https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17989http://doi.org/10.14393/ufu.di.2016.447porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2020-10-08T20:50:34Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/17989Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2020-10-08T20:50:34Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
dc.title.none.fl_str_mv Desenvolvimento de técnicas de redução de modelos térmicos para a solução de problemas inversos em condução de calor
Development of reduction techniques on thermal models to solve inverse heat conduction problems
title Desenvolvimento de técnicas de redução de modelos térmicos para a solução de problemas inversos em condução de calor
spellingShingle Desenvolvimento de técnicas de redução de modelos térmicos para a solução de problemas inversos em condução de calor
Ignacio, Luís Henrique da Silva
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
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
title_short Desenvolvimento de técnicas de redução de modelos térmicos para a solução de problemas inversos em condução de calor
title_full Desenvolvimento de técnicas de redução de modelos térmicos para a solução de problemas inversos em condução de calor
title_fullStr Desenvolvimento de técnicas de redução de modelos térmicos para a solução de problemas inversos em condução de calor
title_full_unstemmed Desenvolvimento de técnicas de redução de modelos térmicos para a solução de problemas inversos em condução de calor
title_sort Desenvolvimento de técnicas de redução de modelos térmicos para a solução de problemas inversos em condução de calor
author Ignacio, Luís Henrique da Silva
author_facet Ignacio, Luís Henrique da Silva
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Guimarães, Gilmar
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783806Y6
Fernandes, Ana Paula
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4770043H9
Souza, Francisco José de
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4703183Y4
Orlande, Helcio Rangel Barreto
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787746J1
dc.contributor.author.fl_str_mv Ignacio, Luís Henrique da Silva
dc.subject.por.fl_str_mv 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
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
topic 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
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
description Usually, thermal analysis in practical cases involves transient and three-dimensional models. In these cases, the solution of inverse problems needs complex numerical and analytical solutions, requiring speci c skills to implement and use it. This work is dedicated to the development of techniques to reduce thermal models and solve inverse heat conduction problems. In some cases, tridimensional problems can be reduced to bi or one-dimensional without loss of precision. In others, one-dimensional problems with nite geometry can be reduced to simple geometry problems as the semi-in nite. The solution of the inverse problem in this study aims to estimate di erent kinds of heat ux applied to one-dimensional models. Reduction techniques are based on the concepts of heat penetration and deviation times. Analytical solutions of 1D models, to be studied, are obtained using the Green's functions method. Analysis are applied to samples of Polyvinyl Chloride (PVC) and cemented carbide. The inverse technique applied was TFBGF (Transfer Function Based on Green's Functions), using the impulse response of the semi-in nite model from the heat penetration time until the heat deviation time. Results of the inverse problems, with simulated or experimental data, were satisfactory in heat ux estimate, validating the technique based on heat penetration and deviation times.
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2016-08-1
2017-02-08T17:06:40Z
2017-02-08T17:06:40Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv IGNACIO, Luís Henrique da Silva. Desenvolvimento de técnicas de redução de modelos térmicos para a solução de problemas inversos em condução de calor. 2016. 74 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2016. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2016.447
https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17989
http://doi.org/10.14393/ufu.di.2016.447
identifier_str_mv IGNACIO, Luís Henrique da Silva. Desenvolvimento de técnicas de redução de modelos térmicos para a solução de problemas inversos em condução de calor. 2016. 74 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2016. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2016.447
url https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17989
http://doi.org/10.14393/ufu.di.2016.447
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
Brasil
Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
Brasil
Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFU
instname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron:UFU
instname_str Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron_str UFU
institution UFU
reponame_str Repositório Institucional da UFU
collection Repositório Institucional da UFU
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
repository.mail.fl_str_mv diinf@dirbi.ufu.br
_version_ 1805569648358326272