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Tipo do documento: Dissertação
Título: Estimativa de propriedades termofísicas espacialmente variáveis com seleção de classes de modelos e transformações integrais
Título(s) alternativo(s): Estimation of spatially variable thermophysical properties with model class selection and integral transformations
Autor: Costa, Lucas Lopes da Silva 
Primeiro orientador: Knupp, Diego Campos
Segundo orientador: Abreu, Luiz Alberto da Silva
Primeiro membro da banca: Stutz, Leonardo Tavares
Segundo membro da banca: Silva, Elizeu Melo da
Resumo: A identificação de propriedades termofísicas com variação espacial é crucial em problemas de transferência de calor em materiais compósitos e Materiais com Gradiente Funcional (FGMs), com diversas aplicações nas engenharias, desde dissipadores em microprocessadores até engenharia aeroespacial. Esta dissertação trata da formulação e solução de um problema inverso de transferência de calor por condução empregando uma abordagem de inferência bayesiana com seleção de classes de modelos. O foco está em um problema de transferência de calor em uma placa plana termicamente fina. Dados experimentais sintéticos foram empregados para verificar a eficiência do método de Monte Carlo com Cadeia de Markov Transicional, em conjunto com transformadas integrais, na estimativa de parâmetros e na seleção do modelo mais plausível. O uso de transformadas integrais permitiu que a solução do problema inverso envolvendo os modelos parametrizados escolhidos das funções que descrevem as propriedades termo-físicas fossem analíticas. Os resultados, utilizando medidas de temperatura sintéticas, mostram que a metodologia utilizada na seleção de modelos é capaz de identificar qualitativa e quantitativamente os modelos prováveis em problemas de condução de calor, especialmente em contextos que envolvem placas planas termicamente finas.
Abstract: The identification of spatially varying thermophysical properties is crucial in heat transfer problems in composite materials and Functionally Graded Materials (FGMs), with various applications in engineering, ranging from heat sinks in microprocessors to aerospace engineering. This dissertation addresses the formulation and solution of an inverse heat conduction problem using a Bayesian inference approach with model class selection. The focus is on a heat transfer problem in a thermally thin flat plate. Synthetic experimental data were employed to verify the efficiency of the Transitional Markov Chain Monte Carlo method, in conjunction with integral transforms, in parameter estimation and selecting the most plausible model. The use of integral transforms allowed for analytical solutions of the inverse problem involving the parameterized models chosen to describe the thermophysical properties. The results, using synthetic temperature measurements, demonstrate that the model selection methodology is capable of identifying both qualitatively and quantitatively the probable models in heat conduction problems, especially in contexts involving thermally thin flat plates.
Palavras-chave: Inverse problems in heat transfer
Generalized integral transform technique
Model selection
Bayesian inference
Transitional Markov chain Monte Carlo method
Problemas inversos em transferência de calor
Método da transformada integral generalizada
Seleção de classes de modelo
Inferência bayesiana
Método de Monte Carlo com cadeia de Markov transicional
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA::MATEMATICA APLICADA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico
Programa: Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
Citação: COSTA, Lucas Lopes da Silva. Estimativa de propriedades termofísicas espacialmente variáveis com seleção de classes de modelos e transformações integrais. 2024. 71 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem Computacional) - Instituto Politécnico, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2024.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22842
Data de defesa: 12-Jul-2024
Aparece nas coleções:Mestrado em Modelagem Computacional



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