Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-04-24Bitstream added on 2014-06-13T19:50:37Z : No. of bitstreams: 1 gomes_faa_me_ilha.pdf: 1304340 bytes, checksum: 93a9b85b39e238ee85d2a3ae10503b07 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O fenômeno da ablação é um processo que envolve o estudo de proteções térmicas, com muitas aplicações, principalmente na engenharia mecânica e aeroespacial. O processo envolve transferência de calor com movimento de fronteira, onde a posição é desconhecida a priori. As equações governantes do processo formam um sistema não-linear de equações diferenciais acoplado. A análise unidimensional do processo ablativo é realizada em um corpo de revolução, o qual está sobre intenso aquecimento. Esse problema é resolvido utilizando a Técnica da Transformada Integral Generalizada – TTIG, para solução do sistema de equações governantes. Como condição de contorno é considerada um fluxo de calor transiente no contorno, como por exemplo, o que ocorre com veículos na reentrada da atmosfera. A teoria do fluxo de calor de Tauber e de Van Driest é utilizada nessa análise. Os resultados de interesse são, a espessura e a taxa de material ablatado. Os resultados obtidos são comparados com resultados disponíveis de outras técnicas de solução em literaturas. / The phenomenon of ablation is a process of thermal protection with several applications, mainly, in mechanical and aerospace engineering. This process involves heat transfer with a moving boundary which position is unknown a priori. The governing equations of the process are a non-linear system of coupled partial differential equations. The onedimensional analysis of ablative process has been done in a revolution body, which is on intense heating. This problem is performed by using the generalized integral transform technique – GITT for solution of the system of governing equations. As boundary condition is considered a transient heat flux like ones that occur, for example, in re-entrance of aerospace vehicles in the atmosphere. The heat flux theory of Tauber and Van Driest were used in that analysis. The results of interest are the thickness and the rate of loss of the ablative material. The obtained results are compared with available results of other techniques of solution in the literature.

Resumo: O fenômeno da ablação é um processo que envolve o estudo de proteções térmicas, com muitas aplicações, principalmente na engenharia mecânica e aeroespacial. O processo envolve transferência de calor com movimento de fronteira, onde a posição é desconhecida a priori. As equações governantes do processo formam um sistema não-linear de equações diferenciais acoplado. A análise unidimensional do processo ablativo é realizada em um corpo de revolução, o qual está sobre intenso aquecimento. Esse problema é resolvido utilizando a Técnica da Transformada Integral Generalizada - TTIG, para solução do sistema de equações governantes. Como condição de contorno é considerada um fluxo de calor transiente no contorno, como por exemplo, o que ocorre com veículos na reentrada da atmosfera. A teoria do fluxo de calor de Tauber e de Van Driest é utilizada nessa análise. Os resultados de interesse são, a espessura e a taxa de material ablatado. Os resultados obtidos são comparados com resultados disponíveis de outras técnicas de solução em literaturas. / Abstract: The phenomenon of ablation is a process of thermal protection with several applications, mainly, in mechanical and aerospace engineering. This process involves heat transfer with a moving boundary which position is unknown a priori. The governing equations of the process are a non-linear system of coupled partial differential equations. The onedimensional analysis of ablative process has been done in a revolution body, which is on intense heating. This problem is performed by using the generalized integral transform technique - GITT for solution of the system of governing equations. As boundary condition is considered a transient heat flux like ones that occur, for example, in re-entrance of aerospace vehicles in the atmosphere. The heat flux theory of Tauber and Van Driest were used in that analysis. The results of interest are the thickness and the rate of loss of the ablative material. The obtained results are compared with available results of other techniques of solution in the literature. / Orientador: João Batista Campos Silva / Coorientador: Antonio João Diniz / Banca: Cássio Roberto Macedo Maia / Banca: Paulo Gilberto de Paula Toro / Mestre

In this work, the effects of the aspect radio and inclination angle in the convection heat transfer inside a square cavity are analyzed through integral transformation. The numerical simulations were made in square and plane cavity in a fluid with constant and variable properties and identifying the effect of the temperature variations. Varying the geometry of the cavity and its inclination it was identified the most sensitive properties at the temperature variations, as well as the geometric combinations which optimize the convection heat transfer. The Generalized Integral Transform Technique (JLWW) was capable to simulate the physical phenomenon successfully, capturing recirculations in critical convective cases numerically. The correlations were established between the rate of convection heat transfer and the aspect radio and the inclination angle of the cavity. / Neste trabalho, serão analisados os efeitos da razão de aspecto e ângulo de inclinação na transferência de calor por convecção via transformação integral, através de simulações em uma cavidade quadrada e plana com um fluido de propriedades constantes e variáveis, identificando a influência à variações de temperatura, bem como as combinações geométricas que otimizam a troca de calor por convecção. A Técnica da Transformada Integral Generalizada (Generalized Integral Transform Technique - JLWW) foi capaz de obter sucesso na simulação do fenômeno físico, sendo capaz de capturar recirculações em casos convectivos críticos do ponto de vista numérico. Foram estabelecidas correlações entre a taxa de transferência de calor por convecção e a razão de aspecto e o ângulo de inclinação da cavidade. / Mestre em Engenharia Mecânica