Design Construtal aplicado a um caminho condutivo em forma de seta inserido em um sólido com geração de calor

Autores

  • Andréia Sá de Barros Universidade Federal do Rio Grande
  • Édis Antunes Pinto Junior Universidade Federal do Rio Grande
  • Daniel Borges dos Santos Universidade Federal do Rio Grande
  • Félix Krolow Sell Junior Universidade Federal do Rio Grande
  • Ricardo Gabriel Hübner Universidade Federal do Rio Grande
  • Gerusa Camargo Rodrigues Universidade Federal do Rio Grande
  • Ana Paula Del Aghenese Universidade Federal do Rio Grande
  • Carla Machado Bulsing Dutra Universidade Federal do Rio Grande
  • Thiago Alves Teixeira Universidade Federal do Rio Grande
  • Elizaldo Domingues dos Santos Universidade Federal do Rio Grande

DOI:

https://doi.org/10.14808/sci.plena.2019.049911

Palavras-chave:

Design Construtal. Caminho condutivo. Otimização geométrica. Transferência de Calor.

Resumo

Este trabalho busca avaliar geometricamente, através do Design Construtal, um caminho de alta condutividade a fim de melhor distribuir o campo de temperaturas diminuindo a maior temperatura observada em um domínio com geração de calor e de baixa condutividade. Para a análise numérica deste estudo, foi utilizado o software MATLAB junto com a ferramenta PDETOOL (Partial Differential Equation Toolbox). O caminho condutivo possui uma forma de seta, ou seja, composto por uma parte retangular com razão de medidas variáveis e uma parte triangular de área fixa. O problema passa a ter três restrições de área com seis variáveis, resultando em três graus de liberdade, H/L, H0/L0 e H1/L1, sendo que apenas H0/L0 varia. As simulações numéricas foram feitas para três diferentes condutividades, considerando quatro valores de fração de área preestabelecidos. Foi possível obter a geometria do caminho condutivo que melhor distribui o campo de temperaturas, resultando na minimização da temperatura máxima. Observouse nas três diferentes condutividades que, quanto maior a distribuição da área ocupada pelo material de alta condutividade em relação à área da placa, melhor distribuída será a temperatura, resultando na redução da temperatura máxima observada. Constatou-se também que a mais baixa condutividade térmica analisada, apresentou a menor temperatura máxima à medida que a razão do grau de liberdade foi aumentando. Já a maior condutividade térmica analisada apresentou menor temperatura máxima à medida que a razão do grau de liberdade foi diminuindo.

Biografia do Autor

Andréia Sá de Barros, Universidade Federal do Rio Grande

http://lattes.cnpq.br/2046520656203113

Édis Antunes Pinto Junior, Universidade Federal do Rio Grande

http://lattes.cnpq.br/2972192435982647

Daniel Borges dos Santos, Universidade Federal do Rio Grande

http://lattes.cnpq.br/0605703751352495

Félix Krolow Sell Junior, Universidade Federal do Rio Grande

http://lattes.cnpq.br/1565132992408652

Ricardo Gabriel Hübner, Universidade Federal do Rio Grande

http://lattes.cnpq.br/4082411684372116

Gerusa Camargo Rodrigues, Universidade Federal do Rio Grande

http://lattes.cnpq.br/7286893724922348

Ana Paula Del Aghenese, Universidade Federal do Rio Grande

http://lattes.cnpq.br/1214080865852134

Carla Machado Bulsing Dutra, Universidade Federal do Rio Grande

http://lattes.cnpq.br/9771472248843451

Thiago Alves Teixeira, Universidade Federal do Rio Grande

http://lattes.cnpq.br/4118395413799327

Elizaldo Domingues dos Santos, Universidade Federal do Rio Grande

http://lattes.cnpq.br/6854950768271660

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Publicado

2019-06-03

Como Citar

de Barros, A. S., Pinto Junior, Édis A., dos Santos, D. B., Sell Junior, F. K., Hübner, R. G., Rodrigues, G. C., Aghenese, A. P. D., Dutra, C. M. B., Teixeira, T. A., & dos Santos, E. D. (2019). Design Construtal aplicado a um caminho condutivo em forma de seta inserido em um sólido com geração de calor. Scientia Plena, 15(4). https://doi.org/10.14808/sci.plena.2019.049911

Edição

Seção

VIII Conferência Sul Modelagem Computacional/VIII Seminário Workshop Engenharia