Plumas térmicas em radiadores: Processamento de imagens de ensaios de fumo à escala real

Abstract

O estudo da transferência de calor por convecção natural é essencial na engenharia, nomeadamente em sistemas de aquecimento e ventilação de edifícios. Avanços significativos foram feitos na simulação, avaliação experimental e controlo da ventilação natural. Uma estratégia comum para promover a ventilação é usar radiadores para aproveitar o efeito de chaminé proporcionado pela diferença de temperatura entre o interior e o exterior. Caracterizar as plumas térmicas geradas por esses radiadores é crucial para prever o escoamento do ar no interior do espaço, e para otimizar a transmissão de calor e a ventilação. Este trabalho incide no processamento de imagens e vídeos captados em ensaios experimentais de fumo em modelos à escala real, que são utilizados para caracterizar a evolução de plumas térmicas e visualizar padrões de escoamento. O estudo explora parâmetros de filtragem e separação do fumo, bem como as estimativas de concentrações e velocidade das partículas de fumo. Os resultados mostram a sensibilidade dos processos de filtragem e de separação a diferentes parâmetros e o impacto na estimativa das concentrações de velocidades do fumo. A metodologia demonstra versatilidade e eficácia para aplicações em diferentes contextos experimentais.