PG-EAM - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Aeronáutica e Mecânica
EN PT
Tese de Doutorado 1996

Proteção térmica por ablação em corpos de várias geometrias aquecidos cinéticamente

Autor

Antônio João Diniz

Orientadores

  • Orientador Edson Luiz Zaparoli
  • Coorientador João Batista Aparecido

Área de Concentração

Aerodinâmica, Propulsão e Energia

Data de Defesa

01/11/199

Número da Tese

000373644

Resumo

A condução de calor em sólidos acompanhada de processo abaltivo é de grande interesse para vários problemas de engenharia, principalmente no campo aeroespacial. A solução deste tipo de problema, que envolve transferência de calor com mudança de fase, apresenta dificuldades relevantes devido ao movimento da fronteira, não conhecido a priori. A Técnica da Transformada Integral Generalizada foi adotada, neste trabalho, por ser uma ferramenta poderosa de método analítico, com isto facilitando consideravelmente o cálculo e proporcionando um equacionamento, cuja solução pode ser obtida através de método computacional convencional. Com a utilização da técnica adotada, a solução do problema cuja a fase ablativa, apresenta uma condição de contorno não linear, recai em sistemas de equações diferenciais ordinárias acopladas, os quais são resolvidos através de métodos numéricos. Os resultados obtidos são a profundidade ablativa do material fundido, a velocidade de ablação e o campo de temperatura. Estes resultados foram comparados com os valores obtidos na literatura para a placa. A transferência de calor, por ablação em placa finita submetida ao fluxo de calor transiente no contorno, é analiticamente estudada pela aplicação da técnica da transformada integral generalizada. O resultado deste estudo é comparado com os valores encontrados por Chung e Hsiao [3].

Palavras-chave

Proteção térmica Ablação Transferência de calor por condução Análise numérica Sistemas não-lineares Problemas de valores no contorno Aerodinâmica Engenharia aeroespacial Física Matemática