Estimativa bidimensional transiente de resistências térmicas de contato pelo método do funcional de reciprocidade

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Lacerda, Camila Ribeiro de
Orientador(a): Colaço, Marcelo José
Banca de defesa: Leiroz, Albino José Kalab, Orlande, Helcio Rangel Barreto, Cruz, Manuel Ernani de Carvalho, Roberty, Nilson Costa, Matt, Carlos Frederico Trotta
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Departamento: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Condutância térmica de contato
Funcional de reciprocidade
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11422/12155
Resumo: Neste trabalho, considera-se um problema de condução de calor tridimensional, tanto em regime estacionário como transiente, onde dois materiais estão em contato não perfeito. Quatro metodologias baseadas no funcional de reciprocidade são apresentadas para a estimativa de perfis de condutância térmica de contato bidimensionais com e sem variação temporal. As metodologias consistem em duas etapas: primeiramente, dois problemas auxiliares, que não dependem da condutância térmica de contato, são resolvidos. Com a solução destes problemas, é possível obter o salto de temperatura e o fluxo de calor na interface dos materiais e, posteriormente, estimar a condutância térmica de contato. As medidas de temperatura são feitas de forma não intrusiva e três, das quatro metodologias apresentadas, são não iterativas. Medidas de temperatura reais e simuladas são consideradas, onde diferentes níveis de ruído são adicionados às medidas simuladas computacionalmente. Diferentes casos são analisados, obtendo boas estimativas para a condutância térmica de contato, até mesmo em casos onde há adição de ruídos, mostrando a eficiência das metodologias aplicadas.
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Com a solução destes problemas, é possível obter o salto de temperatura e o fluxo de calor na interface dos materiais e, posteriormente, estimar a condutância térmica de contato. As medidas de temperatura são feitas de forma não intrusiva e três, das quatro metodologias apresentadas, são não iterativas. Medidas de temperatura reais e simuladas são consideradas, onde diferentes níveis de ruído são adicionados às medidas simuladas computacionalmente. Diferentes casos são analisados, obtendo boas estimativas para a condutância térmica de contato, até mesmo em casos onde há adição de ruídos, mostrando a eficiência das metodologias aplicadas.In this work, a three-dimensional heat conduction problem in both steady and transient state is considered, where two materials are in non-perfect contact. Four methodologies based on the reciprocity functional are presented for estimating twodimensional thermal contact conductance profiles with and without temporal variation. The methodologies consist of two stages: in the first one, two auxiliary problems, that do not depend on the thermal contact conductance, are solved. After solving these problems, it is possible to obtain the temperature jump and the heat flux at the interface of the materials and thus estimate the thermal contact conductance. The temperature measurements are non-intrusive and three of the four methodologies presented are non-iterative. Real and simulated temperature measurements are considered where different levels of noise are added to the simulated measurements. Different cases are analyzed, yielding good estimates for the thermal contact conductance, even with the addition of noise, showing the efficiency of the applied methodologies.Submitted by Daniele Fonseca (daniele@ct.ufrj.br) on 2020-05-07T12:50:45Z No. of bitstreams: 1 CamilaRibeiroDeLacerda.pdf: 55204167 bytes, checksum: f77c8e6b5f6ae9c3fedf3a451bdb54b6 (MD5)Made available in DSpace on 2020-05-07T12:50:45Z (GMT). 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