Análise de Condução num Disco de Freio Automotivo Métodos Computacionais em Engenharia Térmica e Ambiental (EM974A) Prof. Dr. Eugênio Spanó Rosa 073324 Leandro Rigolo Eguchi 073531 Murilo Bellatini Conteúdo • Caso de estudo ▫ Características do disco ▫ Faixas de frenagem • Hipóteses assumidas ▫ Quantidade de calor envolvida ▫ Modelo da fonte de calor • Simulação (PHOENICS) ▫ Montagem do domínio ▫ Convecção • Resultados • Problema da radiação • Bibliografia Caso de estudo • Características do disco Tabela 1. Propriedades termo físicas do disco [1] Material do disco Aço Condutividade [W/(m*K)] 43,5 Densidade [kg/m³] 445 Capacidade térmica [J/(kg*K)] 7850 Tabela 2. Parâmetros dimensionais [1] Diâmetro interno do disco [Di] 132 mm Diâmetro externo do disco [De] 227 mm Diâmetro da região de contato 37 mm com pastilha [Dc] Distância da região de contato 94,5 mm até centro do disco [Rc] Caso de estudo • Faixas de frenagem ▫ ▫ ▫ ▫ 100-0 100-40 100-60 100-80 km/h km/h km/h km/h Hipóteses assumidas • Quantidade de calor envolvida ▫ ▫ ▫ ▫ ▫ Análise em regime transiente Condução unidimensional (radial) Variação de energia cinética do carro Pastilha perfeitamente isolante 4 discos de freio Hipóteses assumidas • Modelo da fonte de calor ▫ Rotativa ▫ Modelo proposto: região anular ▫ Comprovação da validade Hipóteses assumidas • Comprovação da validade s OK! s Simulação (PHOENICS) • Montagem do domínio ▫ Simetria (superfície adiabática) ▫ Convecção ▫ Entrada de calor Resultados • 100-80 km/h Resultados (todas as faixas) Resultados • Comparação com bibliografia (100-0 km/h) Problema da Radiação • • • • Modelo de radiação IMMERSOL Resultados aparentemente bons Válido? Suposições: radiação superestimada ▫ Emissividade constante ▫ Ts = Tmáx Velocidade qrad/qconv [km/h] [%] 100-0 14 100-40 11 100-60 9 100-80 7 Radiação (Resultados: 100-0 km/h) sem radiação com radiação Bibliografia • INCROPERA, F.P. e DEWITT, D.P., Fundamentos de transferência de Calor e Massa, Ed. LTC-Livros Técnicos e Científicos, 5a. Edição, 2003. • TALATI, F.; JALALIFAR, S.. Analysis of heat conduction in a disk brake system. 27/01/2009 Perguntas?