Desenvolvimento de métodos experimentais para a determinação da difusividade térmica e condutividade térmica de materiais não metálicos usando somente uma superfície de acesso

• Ano de defesa: 2000
• Autor(a) principal: Lima e Silva, Sandro Metrevelle Marcondes de
• Orientador(a): Guimarães, Gilmar
• Banca de defesa: Philippi, Paulo Cesar , Silva Neto, Antônio José da , Steffen Junior, Valder , Duarte, Marcus Antonio Viana , Biage, Milton
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Estimação de parâmetros; Medição de propriedades térmicas; Condução de calor; Problemas inversos; Otimização; Parameter estimation; Thermal properties measurements; Heat conduction; Inverse problem; Optimization.
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::TRANSFERENCIA DE CALOR
• Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/35774

Nesse trabalho descrevem-se três métodos experimentais para a determinação simultânea da difusividade térmica e da condutividade térmica de materiais não metálicos Nesses métodos tanto a imposição quanto a medição de fluxo de calor e temperatura são provenientes de somente uma face de acesso. O primeiro método desenvolvido, baseia-se no uso de técnicas seqüenciais de otimização sem restrições em uma função objetivo de mínimos quadrados. No outro método são usadas as técnicas de estimação de parâmetros juntamente com a seção Áurea na minimização de duas funções objetivos distintas. Uma função objetivo de correlação variando somente com a difusividade é usada para sua estimação, enquanto a função mínimos quadrados é usada para a obtenção da condutividade. Tanto a função de mínimos quadrados quanto a função de correlação são definidas a partir de temperaturas experimentais e calculadas por um modelo teórico. Uma característica comum desses dois métodos é a baixa sensibilidade das funções objetivos propostas em relação à difusividade. O terceiro método proposto minimiza esse problema e obtém as propriedades difusividade e condutividade com um grande nível de confiança. Nesse método, uma função de fase no domínio da freqüência é usada para a determinação da difusividade e a mesma função de mínimos quadrados definida pelos métodos anteriores é usada para a determinação da condutividade. Uma comparação dos resultados para esse método é feita a partir do uso dos métodos flash e da placa quente compensada para uma amostra de Polychloroethylene (PVC), obtendo-se uma dispersão de 2,97 % e 0,63 %, respectivamente, para a difusividade e condutividade. Apresenta-se ainda nesse trabalho uma análise de incerteza na obtenção das propriedades térmicas, bem como o desenvolvimento das bancadas experimentais relativas às técnicas usadas para a comparação. Uma investigação do potencial de aplicação do método em materiais condutores é também apresentada.