Development of the Part Heat Plate Method to Estimate Simultaneously Thermal Properties without Heat Flux Transducer / Desenvolvimento do método de aquecimento plano parcial para a determinação simultânea de propriedades térmicas sem o uso de transdutores de fluxo de calor

AUTOR(ES)

Valério Luiz Borges

DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

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.

ASSUNTO(S)

estimação do fluxo de calor engenharia mecanica thermal properties identification heat flux estimation condutividade térmica problemas inversos mecânica dos fluidos inverse problem thermal conductivity difusividade térmica identificação de propriedades térmicas observadores dinâmicos calor - transferência dynamic observers thermal diffusivity

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