Dissertação

Simulation and Uncertainty Quantification in High Temperature Microwave Heating EVALUATED

O tema abordado nesta Tese refere-se ao aquecimento por microondas a alta temperatura. Nos últimos anos o interesse em processar materiais através de radiação microondas aumentou consideravelmente. Este é um processo competitivo comparativamente ao aquecimento convencional para materiais tais como cerâmicos, vidro ou cimento. A principal vantagem do aquecimento por microondas, relativamente aos processos convencionais, é a capacidade de aquecimento volumétrico que leva a tempos de processamento mais curtos. No entanto, existem problemas que surgem com este tipo de aquecimento. O "thermal runaway" é um fenómeno de feedback onde são criados elevados gradientes de temperatura podendo originar graves consequências. A existência de sinterização, fusão ou reacções químicas no processo requer modelos físicos adicionais. Esta Tese está dividida em duas partes, verificação e validação de modelos numéricos com o COMSOL Multiphysics e quantificação da incerteza. Este tipo de probelmas exige o acoplamento entre as equações de Maxwell e a equação do calor. Actualmente o software de simulação é uma ferramenta poderosa para os investigadores na previsão do comportamento de sistemas quando as experiências são dispendiosas e exigem muito tempo. No entanto, o seu uso requer um processo de verificação e validação, que é realizado nesta Tese comparando diversos casos de estudo da literatura, com os modelos numéricos desenvolvidos com o COMSOL Multiphysics. A segunda parte desta Tese centra-se na quantificação da incerteza em processos de aquecimento por microondas a temperaturas elevadas. Neste estudo considera-se incerteza na frequência de funcionamento e nas constantes dieléctricas do material, devido à sua importância no processo.
Aquecimento por microondas, COMSOL Multiphysics, Thermal runaway, Quantificação de Incerteza, Verificação e Validação

Outubro 31, 2013, 15:0

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

CO-ORIENTADOR

José Manuel Da Silva Chaves Ribeiro Pereira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Prof Auxiliar Convidado

ORIENTADOR

José Carlos Fernandes Pereira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Catedrático