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Projeto de dispositivos de microcanais utilizando o método de otimização topológica (2010)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: KOGA, ADRIANO AKIO - EP
  • USP Schools: EP
  • Subjects: MÉTODOS TOPOLÓGICOS; ESCOAMENTO MONOFÁSICO; TROCADORES DE CALOR; PROGRAMAÇÃO LINEAR; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS
  • Language: Português
  • Abstract: Este trabalho propõe o estudo do projeto de dispositivos baseados em microcanais de fluido, tais como difusores, misturadores, válvulas, e trocadores de calor, através da aplicação do Método de Otimização Topológica (MOT). O MOT é um método computacional que permite obter um projeto otimizado de um sistema, através da distribuição de uma quantidade limitada de material num dado domínio de projeto. Neste caso, o MOT é aplicado a um domínio fluido, e permite obter a topologia otimizada (formato ótimo) dos microcanais, segundo uma determinada característica, seja esta, a minimização da perda de carga, ou a maximização da velocidade num dado ponto, ou ainda a maximização da troca de calor, no caso de trocadores de calor. Os canais utilizados nestas aplicações operam com baixo número de Reynolds, sendo um caso típico da aplicação das equações de escoamento de Stokes. A implementação do MOT é realizada sob a forma de rotinas computacionais, permitindo um projeto sistematizado dos canais. No processo de otimização, utiliza-se o Método dos Elementos Finitos (MEF) como método de análise dos fenômenos físicos envolvidos, e a Programação Linear Seqüencial (PLS) como algoritmo de otimização. Ao final, propõe-se um estudo multi-físico, aliando-se características otimizadas tanto do ponto de vista da eficiência do escoamento, quanto do ponto de vista da dissipação térmica no canal, combinando-os através de uma função multi-objetivo. Exemplos de projeto bidimensionais de dispositivos de fluido são apresentados para ilustrar o método.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 25.10.2010
  • Acesso online ao documento

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    EPBC31200042663FD-5567 Ed.rev.
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    • ABNT

      KOGA, Adriano Akio; SILVA, Emílio Carlos Nelli. Projeto de dispositivos de microcanais utilizando o método de otimização topológica. 2010.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2010. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-01092011-160125/pt-br.php >.
    • APA

      Koga, A. A., & Silva, E. C. N. (2010). Projeto de dispositivos de microcanais utilizando o método de otimização topológica. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-01092011-160125/pt-br.php
    • NLM

      Koga AA, Silva ECN. Projeto de dispositivos de microcanais utilizando o método de otimização topológica [Internet]. 2010 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-01092011-160125/pt-br.php
    • Vancouver

      Koga AA, Silva ECN. Projeto de dispositivos de microcanais utilizando o método de otimização topológica [Internet]. 2010 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-01092011-160125/pt-br.php

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