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http://hdl.handle.net/10773/23416
Título: | Development and numerical thermomechanical analysis of an atmospheric burner |
Outros títulos: | Desenvolvimento e análise numérica termomecânica de um queimador atmosférico |
Autor: | Bola, Inês Carlos Ramos Almeida |
Orientador: | Campos, António Gil d'Orey de Andrade Pinho, Jorge Manuel Moutinho Neves de |
Palavras-chave: | Esquentadores - Comportamento mecânico Fadiga (Materiais) Métodos de simulação |
Data de Defesa: | 31-Dez-2017 |
Editora: | Universidade de Aveiro |
Resumo: | Atualmente, a simulação numérica de processos tecnológicos tem cada vez
mais importância e é cada vez mais utilizada permitindo não só reproduzir
as condições de funcionamento de determinado processo como também possibilita
a previsão de possíveis falhas nos materiais. Assim, surgiu o presente
trabalho para dar resposta à necessidade de conseguir caracterizar comportamentos
mecânicos como a uência e a fadiga, presentes na superfície de
alumínio de um queimador atmosférico, e o impacto que podem ter. Para
tal, através do software de simulação numérica ANSYS, realizou-se uma
análise termomecânica da respetiva superfície de queima. Em primeiro lugar,
selecionou-se o modelo numérico de Norton e procedeu-se à identi cação
dos respetivos parâmetros com base em duas análises distintas: uma análise
analítica, com base apenas em curvas experimentais e relações analíticas; e
uma análise numérica, com recurso ao módulo de otimização do ANSYS,
em que os parâmetros foram iterativamente de nidos. Posteriormente, as
condições fronteiras do problema foram de nidas e foi realizado um estudo
de convergência da malha a usar nas simulações. Deste modo, foram obtidos
os per s de temperatura, tensão e deformação ao longo da superfície
de queima. Por m, considerando os fenómenos de fadiga e de uência, o
tempo de vida da superfície do queimador foi estimado com base em métodos
de previsão. Nowadays, the numerical simulation of technological processes is increasingly important and used, allowing to reproduce the operation conditions of a given process and to predict possible failures in materials. Thereby, the present work emerged, to answer the need to characterize mechanical behaviors such as creep and fatigue that are present on the aluminum surface of an atmospheric burner and to understand the impact they can have. For this purpose, the FEA program ANSYS was used to perform a thermomechanical analysis of the respective surface. Firstly, the Norton's numerical model was selected, and the respective parameters were identi ed based on two di erent analyses: an analytical analysis, based only on experimental curves and analytical relationships; and a numerical analysis using the ANSYS optimization module, in which the parameters were iteratively de ned. Then, the boundary conditions of the problem were de ned, and a mesh sensitivity study was carried out. Therefore, the temperature, stress and strain pro les were obtained along the surface. Considering the fatigue and creep phenomena, the lifetime of the burner surface was estimated based on prediction methods. |
Descrição: | Mestrado em Engenharia Mecânica |
URI: | http://hdl.handle.net/10773/23416 |
Aparece nas coleções: | UA - Dissertações de mestrado DEM - Dissertações de mestrado |
Ficheiros deste registo:
Ficheiro | Descrição | Tamanho | Formato | |
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