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CONEM 2018
X Congresso Nacional de Engenharia Mecânica
Estudo comparativo de dois modelos térmicos para estimar propriedades térmicas usando a técnica de diferentes fluxos de calor
Submission Author:
Sandro Metrevelle Marcondes de Lima e Silva , MG , Brazil
Co-Authors:
Sandro Metrevelle Marcondes de Lima e Silva, Nícolas Pinheiro Ramos, Luís Felipe dos Santos Carollo
Presenter: Nícolas Pinheiro Ramos
doi://10.26678/ABCM.CONEM2018.CON18-1317
Abstract
Neste trabalho são apresentados dois modelos térmicos para estimar simultaneamente a condutividade térmica, λ, e a capacidade de calor volumétrica ρcp de uma amostra de aço AISI 1045. Os modelos têm como base a equação de difusão do calor unidimensional em regime transiente. Uma análise dos coeficientes de sensibilidade das propriedades térmicas é realizada. Duas intensidades de fluxo de calor são impostas na superfície superior da amostra afim de estimular ambos coeficientes de sensibilidade. Na superfície oposta, cada modelo possui uma condição diferente: o primeiro modelo térmico tem uma condição de isolamento e o segundo, por sua vez, tem uma condição de temperatura constante. Para estimar essas propriedades, uma função objetivo é minimizada utilizando o algoritmo Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno (BFGS). A temperatura numérica é obtida por meio da solução da equação do calor do modelo usando o Método das Diferenças Finitas (MDF) com formulação implícita. A temperatura experimental simulada é obtida por meio da adição de erros aleatórios nos dados numéricos. Para ambos os modelos, as propriedades térmicas estimadas tiveram boa precisão e apresentaram diferenças de aproximadamente 5% em comparação com a literatura.
Keywords
Condutividade Térmica, capacidade de calor volumétrica, estimação simultânea, Condução de calor, Otimização
