Análise de Condução num Disco de Freio Automotivo
Métodos Computacionais em Engenharia Térmica e Ambiental (EM974A)Prof. Dr. Eugênio Spanó Rosa
073324 Leandro Rigolo Eguchi073531 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 discoTabela 1. Propriedades termo físicas do disco [1]
Material do disco AçoCondutividade [W/(m*K)] 43,5
Densidade [kg/m³] 445Capacidade térmica [J/(kg*K)] 7850
Tabela 2. Parâmetros dimensionais [1]Diâmetro interno do disco [Di] 132 mm
Diâmetro externo do disco [De] 227 mmDiâmetro da região de contato
com pastilha [Dc]37 mm
Distância da região de contato até centro do disco [Rc]
94,5 mm
Caso de estudo
•Faixas de frenagem▫100-0 km/h▫100-40 km/h▫100-60 km/h▫100-80 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
OK!
s
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[km/h]
qrad/qconv[%]
100-0 14100-40 11100-60 9100-80 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?