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https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/3126
Tipo: | Monografia |
Título: | Determinação do fluxo de calor através do problema inverso |
Autor(es): | Strapazzon, Fernando Luis |
Primeiro Orientador: | Borges, Pedro Augusto Pereira |
Resumo: | A modelagem matemática da transferência de calor em sólidos tem se mostrado um recurso técnico, que permite estimar parâmetros e simular condições de contorno de sistemas, com custo reduzido. O objetivo do presente trabalho é estimar o fluxo de calor e a temperatura na extremidade direita de barras metálicas. O problema foi modelado com a equação diferencial parcial unidimensional do calor, considerando a difusividade térmica do material e a temperatura na extremidade esquerda conhecidas. Foram realizadas medições de temperatura, com auxílio de um Sistema de Aquisição Eletrônica de Dados (SAED), nas extremidades e em três pontos internos. O fluxo de calor foi obtido resolvendo o problema inverso, através do Método de Procura em Rede, com base nas medidas de temperatura da extremidade esquerda e de três pontos internos. As medidas de temperatura da extremidade direita foram utilizadas apenas para a verificação do modelo. Foram consideradas duas hipóteses para estimar o fluxo de calor na extremidade x = L: fluxo constante e fluxo variável (modelo exponencial) em função do tempo. Podese concluir que o modelo exponencial não acrescenta maior precisão significativamente, em relação ao modelo de fluxo constante. |
Abstract/Resumen: | Mathematical modeling of the heat transfer in solids has proven to be a technical resource that allows estimating parameters and simulating system boundary conditions at reduced cost. The objective of the present work is to estimate the heat flux and temperature at the right end of metal bars. The problem was modeled with the one-dimensional partial differential equation of heat, considering the thermal diffusivity of the material and the known left extremity temperature. Temperature measurements were performed with the aid of an Electronic Data Acquisition System (SAED) at the extremities and at three internal points. The heat flux was obtained by solving the inverse problem through the Network Search Method, based on the left end temperature measurements and the three internal points. Right extremity temperature measurements were used for model verification only. Two hypotheses were considered to estimate the heat flux at the x = L end: constant flux and variable flux (exponential model) as a function of time. It can be concluded that the exponential model does not add significantly higher precision than the constant flow model. |
Palavras-chave: | Simulação de sistemas Transferência de calor Problemas inversos Barras |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal da Fronteira Sul |
Sigla da Instituição: | UFFS |
Faculdade, Instituto ou Departamento: | Campus Chapecó |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/3126 |
Data do documento: | 2019 |
Aparece nas coleções: | Matemática |
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