DESENVOLVIMENTO E CONSOLIDAÇÃO DE TÉCNICAS EXPERIMENTAIS NA IDENTIFICAÇÂO DE PROPRIEDADES TÉRMICAS DE MATERIAIS SÒLIDOS
Amanda Ribeiro Tillmann1; Valério Luiz Borges1; Sandro M. M. de Lima e Silva1; Gilmar Guimarães1
1 Universidade Federal de Uberlândia
Resumo
Propõe-se nesse trabalho uma técnica experimental para obtenção simultânea da difusividade térmica, α, e condutividade térmica, λ, de materiais isolantes, a partir do uso de um modelo térmico que considera a transferência de calor tridimensional transiente. Ressalta-se que a maioria das técnicas existentes para estimação das propriedades α e λ utiliza mais de uma superfície de acesso. Assim, neste trabalho também propõe-se a determinação destas propriedades utilizando somente uma superfície de acesso, uma vez que alguns dos meios existentes, medição de α e λ em campo, possuem apenas uma superfície de acesso. Para determinação de α e λ de materiais metálicos e não metálicos existem vários métodos clássicos como os métodos transientes, método do Fio Quente e o método Flash. Os dois métodos podem ser usados para determinação simultânea destas propriedades, mas usualmente o do Fio Quente é mais indicado para a obtenção de λ enquanto o Flash para a determinação de α. Uma alternativa para se obter as propriedades simultaneamente é utilizar à técnica Mista. Nesta técnica uma função objetivo de fase no domínio da freqüência é usada para obtenção de α e uma função objetivo de mínimos quadrados no domínio do tempo é usada para obtenção de λ. O objetivo principal deste trabalho é a estimação de α e λ usando apenas uma superfície de acesso através da técnica Mista. A temperatura teórica é obtida através da resolução da equação de difusão de calor para o modelo tridimensional proposto. Também, são feitas análises para a obtenção da localização e disposição ótima dos sensores e investigação da aplicabilidade da técnica quanto ao tipo de material.
Palavras-chave: determinação de propriedades térmicas; condução de calor; otimização; métodos experimentais