A Análise Térmica
Problemas de condução de calor em meios sólidos são objetos de vastos estudos dentro da Engenharia Mecânica na simulação térmica. A partir das considerações físicas e hipóteses adotadas, podemos obter formas mais simplificadas da equação do calor, que podem ser calculadas analiticamente. Entretanto, para problemas da vida real, que geralmente envolvem condução de calor tridimensional e com geometrias complexas, é necessário utilizar ferramentas computacionais para podermos resolver as equações e, consequentemente, podermos calcular a temperatura.
Desse modo, é nesse contexto que entra o MEF (método dos elementos finitos), método numérico para solução de equações diferenciais e que já foi abordado em outra postagem para a solução de problemas estruturais. Para problemas térmicos, o MEF é um método muito eficiente e robusto, que permite a modelagem de problemas com geometria e condições de contorno complexas cuja solução fornece as temperaturas e as taxas de calor envolvidas.
Na Indústria
Na indústria, por muitas vezes, se faz necessário o conhecimento da temperatura na superfície de estruturas ou peças (principalmente metálicas) que possam vir a ter contato com pessoas. Essas temperaturas devem obedecer a requisitos de segurança e, nem sempre, na fase de projeto, é possível saber o seu valor. Por isso, é de grande importância a utilização de ferramentas de MEF para modelar e estimar a temperatura em estruturas como tubos, trocadores de calor, caldeiras, dentre outros. A OTMZA conta com ferramentas para análise de problemas térmicos utilizando o MEF e pode ajudar a sua empresa com um projeto nessa área.
Projeto de Simulação Térmica Realizado Pela OTMZA
A OTMZA realizou um projeto de análise térmica para a equipe de Formula SAE RS Racing UFRGS. Nesse projeto, então, realizou-se a modelagem do disco de freio utilizado pela equipe no seu veículo de competição. Assim, a partir do modelo, foi possível estimar temperatura e taxa de transferência de calor presentes no disco de freio.
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