Projeto de cavidades de resfriamento através do desenvolvimento algoritmo evolutivo baseado na teoria construtal

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2016
Autor(a) principal: Vianna, Júlio César Burlamaqui
Orientador(a): Souza, Jeferson Avila, Santos, Elizaldo Domingues dos
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Teoria Construtal
Cavidades de Resfriamento
Equação da Difusão Térmica
Resolução da Cavidade
Otimização
Constructal Theory
Cooling of Cavities
Thermal Diffusion Equation
Cavity Resolution
Optimization
Link de acesso: https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12643
Resumo: Dissertação (mestrado)
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O processo de construção deve ser livre de maneira que progrida (ou se ramifique) em direção aos pontos de máxima temperatura. Utiliza-se como ferramenta para a solução das equações diferenciais parciais o pacote PDETOOL, pertencente ao software Matlab. A estrutura do modelo computacional é composta de duas rotinas: uma principal (que constrói a cavidade) e outra que resolve a equação da difusão térmica. O processo de construção avança elemento a elemento de modo que, a cada etapa, verifica a distância entre os pontos de máxima temperatura e as regiões vizinhas à cavidade. Aquelas que apresentarem menor distância passam a formar novos elementos de cavidade. O trabalho também faz uma análise da influência da complexidade das configurações sobre o desempenho térmico do sistema por meio da parametrização da resolução de formação da cavidade. Outra contribuição está na análise da dependência entre a área da cavidade e a taxa de geração de calor. Neste sentido, as simulações também indicaram que, durante o referido processo de construção, há um valor ótimo de área de cavidade a partir do qual há uma redução do desempenho quanto à dissipação térmica. Dentre os resultados, o mais significativo está no fato do algoritmo proposto ser capaz de construir, espontaneamente, cavidades semelhantes às configurações tratadas anteriormente pela literatura.This work presents a discussion about the cooling of solid bodies problem through isothermal cavities. Heat generation occurs internally in the solid body whose external surfaces are adiabatic. Based on the Constructal Principle, it’s proposed an evolutionary algorithm that builds a cavity able to maximize the heat transfer between solid body and ambient. Building process must be free so that cavity progress (or branching) occurs in direction towards to the points of maximum temperature. PDETOOL package in Matlab software has been used to solve the partial differential equation. Structure of the computational model has two functions: a main (that builds the cavity) and an auxiliary used to solve the thermal diffusion equation. Building process advances element by element so that, at each stage, it checks the distance between the points of maximum temperature and the regions adjacent to the cavity. Adjacent regions closer to maximum temperature location are converted into new cavity elements. In this work it is also performed an analysis of the geometry complexity influence to the thermal performance of the system by means of parametrization of the cavity resolution formation. Other contribution is related to the dependence between the area of the cavity and the rate of heat generation. In this sense, simulations have indicated that, during the aforementioned construction process, there is an optimum cavity area value from which (for larger values) there is a reduction in performance with respect to thermal dissipation. Among all results, the most significant is in fact that proposed algorithm is able to build, spontaneously, cavities similar to the configurations previously studied in the literature.porTeoria ConstrutalCavidades de ResfriamentoEquação da Difusão TérmicaResolução da CavidadeOtimizaçãoConstructal TheoryCooling of CavitiesThermal Diffusion EquationCavity ResolutionOptimizationProjeto de cavidades de resfriamento através do desenvolvimento algoritmo evolutivo baseado na teoria construtalProjeto de cavidades de resfriamento de dispositivos eletrônicos através do desenvolvimento de algoritmo evolutivo baseado na teoria construtalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FURG (RI FURG)instname:Universidade Federal do Rio Grande (FURG)instacron:FURGORIGINALjulio cesar.pdfjulio cesar.pdfapplication/pdf1361355https://repositorio.furg.br/bitstreams/efe185e0-d1ab-4ed5-9283-17658af84f33/download850b7f8378c04d33860bf33abf1db806MD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.furg.br/bitstreams/44a8a847-79d0-4196-8ad5-21ad8b18ed00/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52falseAnonymousREADTEXTjulio cesar.pdf.txtjulio cesar.pdf.txtExtracted texttext/plain103234https://repositorio.furg.br/bitstreams/4c09ed29-ee41-4102-b7a8-b13476147422/downloaddaafc4db06c501bc1e71599afbc52e66MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILjulio cesar.pdf.jpgjulio cesar.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3069https://repositorio.furg.br/bitstreams/c6dabe29-1005-44c0-a3da-13c8a3b05ad5/download31e4fefaf1d82da826126fe656dd2b37MD54falseAnonymousREAD123456789/126432025-12-10 01:24:18.212open.accessoai:repositorio.furg.br:123456789/12643https://repositorio.furg.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.furg.br/oai/request || http://200.19.254.174/oai/requestrepositorio@furg.br||sib.bdtd@furg.bropendoar:2025-12-10T04:24:18Repositório Institucional da FURG (RI FURG) - Universidade Federal do Rio Grande (FURG)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