Identificação de parâmetros e funções em transferência de calor e
massa
Problemas diretos em transferência de calor/massa têm por objetivo
a determinação do campo de temperaturas/concentrações, sendo
conhecidas a geometria em questão, as propriedades físicas que
aparecem na formulação do problema, bem como as condições de
contorno e condição inicial. Por outro lado, os problemas inversos
em transferência de calor/massa visam determinar uma ou mais de uma
das seguintes características: (i) propriedades físicas, por
exemplo, condutividade térmica e coeficiente de difusão molecular;
(ii) condições de contorno, tal como o fluxo de calor em uma
superfície na qual sensores não podem ser localizados, por exemplo,
em um pistão em motor de combustão interna; (iii) a geometria do
problema, por exemplo, na otimização de perfis aerodinâmicos ou
aletas; e (iv) condição inicial. Para tanto, é necessário
conhecer-se medidas experimentais de temperatura/concentração.
Sendo assim, os problemas inversos podem ser genericamente
definidos como aqueles que têm por objetivo determinar "causas", à
partir de medidas experimentais dos "efeitos" (por exemplo,
temperatura). Na verdade, o estudo de problemas inversos faz parte
de um novo paradigma de pesquisa em engenharia, onde as simulações
computacional e experimental não são realizadas isoladamente, mas
sim de forma interativa, a fim de que o máximo de informação sobre
o problema físico em questão seja obtido com as duas análises.
Neste seminário são apresentados os resultados obtidos para a
estimativa do fluxo de calor proveniente da combustão em um
maçarico oxi-acetilênico. Apresenta-se a solução deste problema
inverso através de técnicas de estimativa de parâmetros e de
estimativa de funções, utilizando-se medidas experimentais de
temperatura obtidas em um material com propriedades termofísicas
conhecidas. Para a obtenção das propriedades do material,
requeridas na formulação matemática do problema, foi utilizado um
equipamento baseado no método Flash. Detalhes deste método também
são apresentados no seminário.
