Desenvolvimento de um equipamento compacto para medição de condutividade térmica baseado no método fluximétrico

Abstract

O objetivo dessa dissertação foi o desenvolvimento de um equipamento compacto para medição de condutividade térmica baseado no método fluximétrico, descrito pelas Normas ASTM C518 e ISO 8301. Para tornar o equipamento compacto, foram utilizados dispositivos de resfriamento termoelétrico e aquecedores planares para controle das temperaturas das placas, apresentando grande estabilidade e rapidez. Inicialmente foi feita uma revisão bibliográfica sobre os diversos métodos para medição de condutividade térmica, explicitando vantagens e desvantagens na utilização de cada um. Utilizando um software CFD, foram simulados parâmetros dimensionais, como a disposição dos módulos termoelétricos, a espessura da placa fria, o tamanho dos fluxímetros e a espessura dos isolamentos laterais. Depois de realizada as simulações foram descritos os passos da montagem do equipamento. Para finalizar, foi efetuada a calibração do equipamento a fim de definir as incertezas de medição. Os resultados obtidos atingiram o proposto que era uma incerteza de medição inferior a 5%. <br>

Abstract : This objective of this thesis was the development of a compact device for measurement of thermal conductivity based on heat flow meter method, this method is standardized by ASTM C518 and ISO 8301. To make an compact device, thermoelectric cooling and skin heaters were used to control the temperature of the plates, this control have been shown a great stability and speed. Initially, a literature review on the various methods for measuring thermal conductivity was made, explaining advantages and disadvantages to using each one. Using CFD software, dimensional parameters were simulated as the arrangement of thermoelectric modules, the thickness of the cold plate, the size of the flow meter and the thickness of the lateral insulations. After the simulations were described the steps of mounting equipment. Finally, were made the calibration of the equipment assembled and metrological analysis of the results in order to determine measurement uncertainties.