Discussão sobre os efeitos de perda de calor e efeitos de pulso finito na determinação da difusividade térmica por meio do método Flash

dc.contributor.advisor1Orlando, Marcos Tadeu D Azeredo
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000283876504
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3562894103432242
dc.contributor.authorSant'Anna, Henrique Dantas
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0009-0004-7502-9278
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7895932813141580
dc.contributor.referee1Martins, Marcio Ferreira
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/000000023023222X
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7325983059020104
dc.contributor.referee2Galdino, André Gustavo de Sousa
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-5990-0287
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5319868404281919
dc.contributor.referee3Loeffler Neto, Carlos Friedrich
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-5754-6368
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/3102733972897061
dc.date.accessioned2024-05-30T01:42:30Z
dc.date.available2024-05-30T01:42:30Z
dc.date.issued2023-07-07
dc.description.abstractThe thermal diffusivity relates the material's ability to transport heat energy to its ability to store it. This property can be determined using the Flash method experiment, where a heat pulse of radiant energy is applied to the front-surface of the sample and the temperature increase on the rear-surface is measured. In 1961, Parker et al. introduce a new method to estimate the thermal diffusivity of the material by analyzing the half time required for the rear-surface of the sample to reach its maximum temperature value. In this work, we evaluated and discussed in what the heat loss and finite pulse effects imply for the thermal diffusivity obtained by the method proposed by Parker et al. The analyzes for the effects of heat loss showed that the boundary conditions don’t let the temperature to reach the maximum value given by the Parker model, reaching a lower maximum value in a shorter time, which implies a higher value for the diffusivity thermal. For the finite pulse effect, it was verified that the energy is delivered more slowly to the sample, depending on the shape and width of the pulse, resulting in a longer time and in a lower value for the thermal diffusivity consequently. Analyzes were also carried out for combined effects of heat loss and finite pulse using the Gaussian profile, a profile that is used in the Photonic Nanometry Laboratory at Federal University of Espírito Santo, and it was concluded that the effects can be evaluated separately.
dc.description.resumoA difusividade térmica relaciona a capacidade do material de transportar energia térmica com sua capacidade de armazená-la. Essa propriedade pode ser determinada utilizando o experimento do método Flash, onde um pulso de calor de energia radiante é aplicado na face frontal da amostra e é medido o acréscimo de temperatura na face traseira. Em 1961, Parker et al. desenvolveu um método para estimar a difusividade térmica do material analisando metade do tempo necessário para que a face traseira da amostra alcance seu valor máximo. Neste trabalho, são avaliadas e discutidas no que implicam os efeitos de perda de calor e de pulso finito para a difusividade térmica obtida pelo método proposto por Parker et al. As análises feitas para os efeitos de perda de calor mostraram que as condições de contorno não permitem que a temperatura alcance o valor máximo dado pelo modelo de Parker, atingindo um valor máximo menor num tempo menor, o que implica em um valor maior para a difusividade térmica. Já para o efeito de pulso finito, foi verificado que a energia é entregue mais lentamente à amostra, a depender da forma e da largura de pulso, resultando em um tempo de maior e, consequentemente, em um valor menor para a difusividade térmica. Também foram realizadas análises para efeitos combinados de perda de calor e de pulso finito utilizando o perfil Gaussiano, perfil que é utilizado no Laboratório de Nanometria Fotônica na Universidade Federal do Espírito Santo, e concluiu-se que os efeitos podem ser avaliados separadamente.
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/17135
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Mecânica
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
dc.rightsopen access
dc.subjectDifusividade térmica
dc.subjectMétodo Flash
dc.subjectEquação do calor
dc.subjectTransferência de calor
dc.subjectPerda de calor
dc.subjectPulso finito
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqEngenharia Mecânica
dc.titleDiscussão sobre os efeitos de perda de calor e efeitos de pulso finito na determinação da difusividade térmica por meio do método Flash
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis

Arquivos

Pacote original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
HenriqueDantasSantAnna-2023-trabalho.pdf
Tamanho:
3 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format