Investigação experimental de revestimentos refletores solares como isolantes térmicos para trilhos em corredores de transporte de cargas pesadas

BRAZILIAN JOURNAL OF PRODUCTION ENGINEERING - BJPE

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ISSN: 2447-5580
Editor Chefe: Rodrigo Randow de Freitas
Início Publicação: 30/09/2015
Periodicidade: Semestral
Área de Estudo: Engenharia de produção

Investigação experimental de revestimentos refletores solares como isolantes térmicos para trilhos em corredores de transporte de cargas pesadas

Ano: 2025 | Volume: 11 | Número: 4
Autores: Philipe Augusto de Paula Pacheco Fernando Paulo Caneschi Larissa Fernandes Nunes Carlos Eduardo Gonçalves Ferreira Junior Felipe Ramon de Araújo Ribeiro Stephany Cristina da Silva Maria Rita Pereira de Paiva Carlos Artur Alevato Leal
Autor Correspondente: Carlos Artur Alevato Leal | carlos.leal@ifsudestemg.edu.br

Palavras-chave: rilho; expansão térmica; flambagem térmica; revestimento de trilhos; movimentação térmica

Resumos Cadastrados

Resumo Português:

 

Os trilhos são componentes críticos da infraestrutura ferroviária responsáveis por distribuir cargas, guiar veículos e garantir segurança operacional. No entanto, variações de temperatura e irradiação solar induzem estresse térmico, levando à expansão e contração dos trilhos, bem como ao potencial de flambagem. Embora estudos anteriores tenham explorado a otimização do perfil e lubrificação, há pouca pesquisa sobre mitigação térmica via revestimentos. Este estudo avalia a eficácia de três revestimentos comerciais na redução da variação de temperatura em trilhos AREMA 136RE. Termopares monitoraram as temperaturas em amostras revestidas e não revestida ao longo de várias estações, enquanto um piranômetro registrava a irradiação solar. Os resultados mostram que os trilhos revestidos tiveram picos de temperatura significativamente menores, com reduções superiores a 10°C no verão. Revestimentos com nanoesferas cerâmicas ocas tiveram desempenho superior.Elesmantiveramtemperaturas 8–10% menores que a resina alquídica acima de 20 °C. A análise sazonal confirmou comportamento consistente, com diferenciais diminuindo nos meses frios. Os resultados sugerem que revestimentos refletivos podem mitigar riscos de flambagem térmica, principalmente em curvas acentuadas (raio < 50m), onde os diferenciais de temperatura críticos são inferiores a 12 °C



Resumo Espanhol:

Los rieles son componentes críticos de la infraestructura ferroviaria, responsables de distribuir cargas, guiar vehículos y garantizar la seguridad. Sin embargo, las variaciones de temperatura y la irradiación solar inducen estrés térmico, provocando expansión y contracción de los rieles, así como potencial pandeo. Aunque estudios previos han explorado la optimización del perfil y la lubricación, existe poca investigación sobre mitigación térmica mediante revestimientos. Este estudio evalúa la efectividad de tres revestimientos comerciales para reducir la variación de temperatura en rieles AREMA 136RE. Termopares monitorearon las temperaturas en muestras revestidas y no revestida a lo largo de varias estaciones, mientras un piranómetro registraba la irradiación solar. Los resultados muestran que los rieles revestidos tuvieron picos significativamente menores, con reducciones superiores a 10°C en verano. Los revestimientos con nanoesferas cerámicas huecas demostraron desempeño térmico superior. Mantuvieron temperaturas entre un 8% y un 10% inferiores a las de los recubrimientos a base de resina alquídica sobre aceite vegetal semisecante a temperaturas superiores a 20 °C. El análisis estacional confirmó comportamiento consistente, con diferenciales que disminuyen en meses fríos. Los resultados sugieren que los revestimientos reflectantes pueden mitigar riesgos de pandeo térmico, principalmente en curvas cerradas (radio < 50m), donde los diferenciales de temperatura críticos son inferiores a 12°C.