Medición interferométrica del perfil de temperatura en torno a un alambre sometido a convección natural
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2009
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Abstract
El presente trabajo se basa en la hipótesis de que por medio de la interferometría electrónica, se pueden estimar los perfiles de temperatura en la capa límite generados por la transferencia de calor por convección natural alrededor de un cilindro calentado, a través del cálculo del índice de refracción. La tesis presenta la teoría óptica en la que se basa este trabajo y los métodos usados para procesar la información recogida de la experimentación. Además se describe un procedimiento teórico para estimar los perfiles de temperatura, alternativo al método experimental. El experimento consistió en un montaje óptico llamado interferómetro de Mach-Zehnder el cual utiliza una fuente de luz láser para generar patrones de interferencia, provocados por la diferencia de camino óptico de la luz en el interferómetro. El objeto de fase sobre el cual se estimarán los gradientes de temperatura será un alambre vertical calentado mediante un diferencial de voltaje. La información será captada por una cámara CCD a través de interferogramas que captan la intensidad de la luz a la salida del interferómetro. Esta información es procesada para obtener el índice de refracción alrededor del alambre y, posteriormente, el perfil de temperatura. Las mediciones de los perfiles de temperatura se realizaron en cuatro alturas de la base del alambre, de manera de poder visualizar el comportamiento a lo largo del alambre. Los datos obtenidos se compararon con las mediciones hechas mediante un termopar en el mismo experimento y finalmente a través de un modelo teórico.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2009