Termografia por infravermelho aplicada à análise teórico-experimental da estimativa de fluxo de calor bidimensional transiente via modelos hierárquicos e métodos de Monte Carlo com cadeias de Markov

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Neves, Gabriel Teixeira Soares das
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
• Palavras-chave em Português: Heat flux estimate; Bayesian inference; Infrared thermography; Markov random fields; Estimativa de fluxo de calor; Inferência Bayesiana; Termografia por infravermelho; Campos aleatórios de Markov; Calor - Transmissão Medição; Calor - Radiação e absorção; Calorimetria; Termografia; Estatistica matemática; Tecnologia infravermelha; Markov, Processos de; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/13628

Neste trabalho é abordado o problema de estimativa de fluxo de calor com variação espacial bidimensional e temporal aplicado a uma das superfícies de uma placa metálica termicamente fina. Imagens de termografia por infravermelho são utilizadas para a obtenção de dados experimentais, utilizados para verificação do problema direto e formulação do problema inverso. O problema direto, que neste trabalho consiste no cálculo do campo de temperaturas numa placa termicamente fina, foi resolvido empregando o método de diferenças finitas. A solução do problema inverso foi obtida com o emprego de uma abordagem Bayesiana, utilizando o Método de Monte Carlo com Cadeias de Markov. Para a regularização do problema inverso foi proposta a aplicação de informações a priori de campo Markoviano. Quando possível, o parâmetro de regularização existente na informação a priori foi estimado como parte do problema de inferência Bayesiana, por meio da utilização de uma hiperpriori em modelo hierárquico para a estimação das quantidades desejadas. Os resultados, utilizando medições simuladas e reais, demonstram que o método é capaz de estimar acuradamente o fluxo térmico nos diferentes casos estudados, incluindo um caso elaborado no laboratório, expandindo resultados e contribuindo originalmente para literatura, com a estimativa de fluxos de calor que apresentam comportamentos complexos e regularização de problemas inversos de grande porte via uso de informações a priori adequadas.