Estudo analítico/numérico da equação de difusão bidimensional em sólidos com proteção térmica ablativa

• Processo: 00/15123-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2001
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2003
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Antonio Joao Diniz
• Beneficiário: Fabio Yukio Kurokawa
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
• Assunto(s): Aeronaves Isolamento térmico Equações diferenciais parciais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ablacao | Alta Velocidade | Aquecimento Aeordinamico | Metodos Analiticos Matematicos | Reentrada | Transformada Integral

Resumo

Uma das técnicas que vêm sendo utilizada para soluções analíticas de problemas que tem como modelamento equações diferenciais parciais, EDP, não lineares sujeita as condições inicial e de contorno não lineares é a Técnica da Transformada Integral Generalizada. Na presente pesquisa o fenômeno físico envolvido é a Proteção Térmica Ablativa, processo utilizado para proteger subestrutura dos veículos espaciais tanto na reentrada como na combustão de motores de propulsão. A solução dos problemas que envolvem este fenômeno é complicada, pois apresentam EDP e condições de contorno não lineares, uma vez que o movimento da fronteira ablativa não é conhecida a priori. O trabalho consiste na solução da equação de difusão bidimensional em geometria retangular sujeita numa face um fluxo de calor transiente ablativo, podendo ser parabólico, exponencial ou em forma de potência, em outra face um sumidouro e as demais isoladas termicamente. O resultado da solução analítica é um sistema de equações ordinárias acopladas à equação de restrição do balanço de energia na fronteira ablativa. O sistema apresenta explicitamente as grandezas de interesse, velocidade e profundidade de ablação, as quais serão obtidas através de um programa computacional desenvolvido na linguagem fortran. A confiabilidade dos resultados será a comparação com os valores existentes na literatura. (AU)