Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14666
metadata.dc.type: Tese
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Desenvolvimento do método de aquecimento plano parcial para a determinação simultânea de propriedades térmicas sem o uso de transdutores de fluxo de calor
Other Titles: Development of the Part Heat Plate Method to Estimate Simultaneously Thermal Properties without Heat Flux Transducer
metadata.dc.creator: Borges, Valério Luiz
metadata.dc.contributor.advisor1: Guimarães, Gilmar
metadata.dc.contributor.referee1: Silveira Neto, Aristeu da
metadata.dc.contributor.referee2: Steffen Júnior, Valder
metadata.dc.contributor.referee3: Silva, Sandro Metrevelle Marcondes de Lima e
metadata.dc.contributor.referee4: Colaço, Marcelo José
metadata.dc.description.resumo: Desenvolve-se, neste trabalho, uma técnica experimental que permite a obtenção da difusividade e da condutividade térmica de materiais condutores e não condutores através do uso de elementos de aquecimento e de técnicas de estimativas de funções para a obtenção do fluxo de calor imposto. O princípio básico do procedimento é dividido em: i) desenvolvimento de um aparato experimental que permite a imposição do fluxo de calor em uma parte da amostra enquanto as superfícies remanescentes permanecem isoladas do meio; ii) obtenção de um modelo térmico deste aparato; iii) obtenção de uma grandeza proporcional ao fluxo de calor imposto na amostra, Q+(t), usando a técnicas de problemas inversos; iv) obtenção da difusividade térmica; v) comparação entre a taxa de calor total fornecida pelo elemento de aquecimento e a grandeza proporcional ao fluxo de calor imposto na amostra durante o ciclo de aquecimento e a conseqüente obtenção da condutividade térmica. A flexibilidade da técnica proposta inclui a medição de materiais sólidos metálicos e não metálicos com geometrias variáveis. Nesse sentido, apresenta-se a montagem e o planejamento experimental bem como os resultados do trabalho para a determinação das propriedades térmicas de três tipos diferentes de materiais (aço inox 304, aço inox 410 e Poli Cloreto de Vinila (PVC)). Os resultados comparados com a literatura demonstram o excelente desempenho da técnica proposta cuja característica principal é a eliminação do uso de transdutores de fluxo de calor para a determinação da condutividade térmica.
Abstract: This work presents the development of an experimental technique to estimate simultaneously the thermal diffusivity and the thermal conductivity of metallic and non metallic materials. The technique is based on using heating elements and inverse heat conduction procedure. The basic procedure is divided in five different steps: i) an experimental apparatus that allows the imposition of the heat flux in a part of the sample while the remaining surfaces are kept isolated; ii) thermal model deriving; iii) obtaining of a dimensionless heat flux, Q+(t), that is proportional to the heat flux, (t), imposed on the sample, using dynamic observers based on Green s function; iv) thermal diffusivity estimation; v) Estimation of heat flux, (t) and thermal conductivity using the total heat supplied and Q+(t) estimations. The flexibility of the technique proposed includes the measurement of thermal properties metallic and not metallic solid materials from non regular geometry without heat flux transducer. The work also presents the experimental apparatus design as well as the results of the thermal property identification for three different types of materials (stainless steels AISI 304, AISI 410 and Polished Chloride of Vinila (PVC)). A comparison with literature demonstrates the great potentiality of the technique.
Keywords: Calor - Transferência
Mecânica dos fluidos
Problemas inversos
Observadores dinâmicos
Estimação do fluxo de calor
Identificação de propriedades térmicas
Difusividade térmica
Condutividade térmica
Inverse problem
Dynamic observers
Heat flux estimation
Thermal properties identification
Thermal diffusivity
Thermal conductivity
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Citation: BORGES, Valério Luiz. Development of the Part Heat Plate Method to Estimate Simultaneously Thermal Properties without Heat Flux Transducer. 2008. 129 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2008.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14666
Issue Date: 29-Feb-2008
Appears in Collections:TESE - Engenharia Mecânica

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Valerio.pdf2.49 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.