Estudo da transferência de calor através de espumas vítreas

Abstract

Materiais porosos são de grande importância e possuem diversas aplicações na engenharia moderna. Grande parte das utilizações desses materiais requer conhecimento de suas propriedades térmicas e de transferência de calor. Este trabalho tem o objetivo de aprofundar o conhecimento na transferência de calor de materiais porosos através de uma análise das diferentes teorias existentes para esse cálculo. O resultado obtido por tais teorias será então comparado com resultados experimentais obtidos através da análise de espumas vítreas. Dessa forma, visamos a verificar qual das teorias, dentre as estudadas no âmbito do projeto, mais se aproxima dos valores obtidos de forma experimental. As espumas são obtidas através da adição de um agente espumante ao vidro moído, que é então queimado em temperaturas acima de seu ponto de amolecimento. Nessa temperatura, o agente espumante libera um gás que é capturado na estrutura do vidro, formando seus poros. Posteriormente, as peças prontas são levadas ao forno de análises, onde são ensaiadas de acordo com a norma ASTM E 1225/13, para então obter-se seus resultados experimentais.

Porous materials are of great importance and have several applications in modern engineering. A major part of the use of such materials requires the knowledge of their thermal and heat transfer properties. This paper is intended to amplify the knowledge of heat transfer in porous media through an analysis of the different existing theories for this calculation. The results provided by those theories will then be compared to the experimental results obtained through the experimental analysis of glass foams. This way, the goal of the present study is to verify which theories, among the ones studied on the project, is closest to the values obtained in the experiment. The glass foams are obtained through the addition of a foaming agent to the milled glass, which is burnt at a temperature above its softening point. At this temperature, the foaming agent releases a gas that is captured in the glass structure, forming its pores. Lately, the samples are taken to the oven for analysis, where they are tested according to ASTM E1225/13 regulation, where the experimental results are obtained.