Orientador: Jose Luis Lage, Luiz Fernando Milanez

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica

Resumo: O presente trabalho trata do estudo teórico e experimental dos efeitos térmicos causados pela aplicação da radiação laser sobre meios porosos e objetiva a determinação do coeficiente de atenuação de um meio poroso imerso em fluido. O modelamento matemático proposto utiliza a técnica dos...

Resumo: O presente trabalho trata do estudo teórico e experimental dos efeitos térmicos causados pela aplicação da radiação laser sobre meios porosos e objetiva a determinação do coeficiente de atenuação de um meio poroso imerso em fluido. O modelamento matemático proposto utiliza a técnica dos volumes finitos, para resolver numericamente a equação do transporte do calor em coordenadas.cilíndricas. Um sistema de aquisição de dados baseado no conceito de instrumentos virtuais é elaborado para analisar o processo de aquecimento pela radiação de um laser de Argônio sobre uma matriz porosa de Alumínio 6101 imersa em quatro fluidos diferentes: ar, água, óleo polialfaolefina e Mercúrio. Uma metodologia inversa, estabelecida pela comparação de resultados numéricos e experimentais, é empregada para obter o coeficiente de atenuação da espuma metálica saturada. A análise inclui o emprego de duas metodologias de cálculo da condutividade térmica equivalente. Uma correlação entre os coeficientes de atenuação e um número de Prandtl equivalente do meio poroso é estabelecida

Abstract: In the present work, an investigation of thermal effects due to laser application is accomplished in order to determine the attenuation coeflicient of a porous matrix immersed in fluido The study included both theoretical and experimental analisys. In the theoretical analisys a numerical...

Abstract: In the present work, an investigation of thermal effects due to laser application is accomplished in order to determine the attenuation coeflicient of a porous matrix immersed in fluido The study included both theoretical and experimental analisys. In the theoretical analisys a numerical mo deI based on control volume method is developed to simulate the lasing process by solving the energy equation in cilindrical coordinates. A data acquisition system based on virtual instruments concept is elaborated to analyse the heating process result,ing from Argon Laser radiation over an Aluminum foam porous medium immersed in four different fluids, namely air, water, polyalphaolefin oil and Mercury. An inverse methodology, estabilished by comparison of numerical and experimental results, is used to obtain the attenuation coeflicient of the saturated metal foam. Calculations also included the use of two models for the effective thermal conductivity. Results indicated the existence of a linear correlation between laser attenuation and a defined equivalent Prandtl number