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Tipo do documento: Dissertação
Título: Transferência de calor com interação de aletas e condutividade térmica variável
Título(s) alternativo(s): Heat transfer with fin interaction and variable thermal conductivity
Autor: Quirino, Jonatas Motta 
Primeiro orientador: Correa, Eduardo Dias
Primeiro coorientador: Sobral, Rodolfo do Lago
Primeiro membro da banca: Gama, Rogério Martins Saldanha da
Segundo membro da banca: Pontes, José da Rocha Miranda
Terceiro membro da banca: Fico Junior, Nide Geraldo do Couto Ramos
Resumo: O presente trabalho descreve o perfil térmico de uma superfície estendida retangular simples, perpendicular à sua superfície primária e em regime permanente, que dissipa calor considerando condução, convecção e radiação térmicas. São estabelecidas condições de contorno de Neumann e Dirichlet, caracterizando que a dissipação de calor se dê apenas pelas faces da aleta, além de considerar que a temperatura do ambiente seja homogênea. A análise da transferência de calor é realizada por simulações computacionais, utilizando métodos numéricos apropriados para tal. À formulação do problema é aplicado o Método de Diferenças Finitas. Uma vez que há grande diferença de temperatura entre a superfície primária e o fluido do ambiente, é necessário considerar os efeitos de transferência de calor. Para a aproximação de situação real, considera-se a condutividade térmica do material variável em função da temperatura em cada ponto, o que torna a equação que modela o problema não-linear. Considera-se a utilização de aletas duplas, onde suas superfícies interagem termicamente, gerando efeitos mútuos. Por fim a comparação dos resultados obtidos com resultados típicos prova que as premissas de condutividade térmica variável, dissipação de calor por radiação térmica e interação mútua são cruciais para a obtenção de resultados mais próximos da realidade.
Abstract: The present work describes the thermal profile of a simple rectangular extended surface, perpendicular to its primary surface and in steady state, which dissipates heat considering thermal conduction, convection and radiation. Neumann and Dirichlet contour conditions are established, characterizing that heat dissipation occurs only on the fin faces, in addition to considering that the ambient temperature is homogeneous. Heat transfer analysis is performed by computational simulations using appropriate numerical methods. The Finite Difference Method is applied to the problem formulation. Since there is a great temperature difference between the primary surface and the ambient fluid, it is necessary to consider the thermal transfer effects. For the real situation approximation, the thermal conductivity of the material is considered as a function of temperature at each point, which makes the equation that model the nonlinear problem. It is considered the use of double fins, where their surfaces interact thermally, generating mutual effects. Finally, the comparison of the results obtained with typical results proves that the assumptions of variable thermal conductivity, heat dissipation by thermal radiation and mutual interaction are crucial to obtain results that are closer to reality.
Palavras-chave: Mechanical engineering
Heat - Transmission
Finite element method
Heat exchangers
Engenharia mecânica
Calor – Transmissão
Método dos elementos finitos
Permutadores térmicos
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Citação: QUIRINO, Jonatas Motta. Transferência de calor com interação de aletas e condutividade térmica variável. 2018. 90 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2018.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17135
Data de defesa: 6-Mar-2018
Aparece nas coleções:Doutorado em Engenharia Mecânica

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