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Estudo teórico-experimental dos padrões de escoamento durante a evaporação convectiva no interior de canais com diâmetro reduzido; Experimental study of the two-phase flow patterns during convective boiling in microchannels

Tapia, Daniel Felipe Sempértegui
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 29/04/2011 PT
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Em linhas gerais, esta dissertação de mestrado envolve o estudo de padrões de escoaomento durante a ebulição convectiva em microcanais. Resultados experimentais foram levantados para um tubo com diâmetro de 2,32 mm durante a evaporação convectiva dos refrigerantes R134a e R245fa. Para a investigação, técnicas experimentais e de análise foram desenvolvidas. A caracterização dos padrões de escoamento envolveu o tratamento simultâneo de sinais provenientes dos seguintes dispositivos: um par diodo/sensor-laser tendo um tubo transparente entre eles no interior do qual ocorre o escoamento bifásico; um transdutor de pressão piezo-elétrico de tamanho reduzido com o objetivo de determinar a variação local da pressão do escoamento; e de um micro-termopar em contato com o fluido refrigerante. A técnica de tratamento de dados utilizada envolve a aglomeração progressiva de dados que apresentem características médias similares através do algoritmo k-means. Os sinais de pressão, intensidade de radiação e temperatura foram adquiridos simultaneamente a uma freqüência de 25 kHz. Imagens simultâneas do escoamento bifásico a uma velocidade de captura em torno de 10.000 imagens/s foram levantadas através de uma câmera de filmagem rápida (até 100.000 imagens/s)...

Investigação experimental e analítica do escoamento ao redor de cilindro circular com supressores de VIV.; Experimental and analytical investigation of the flow around circular cylinder with VIV suppressors.

Korkischko, Ivan
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 16/09/2011 PT
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O escoamento de um fluido ao redor de corpos rombudos configura-se em um dos principais problemas da mecânica dos fluidos. As investigações deste fenômeno são baseadas em técnicas analíticas, numéricas e experimentais. Cada abordagem apresenta suas vantagens e desvantagens, sendo impossível a plena caracterização do escoamento através de uma única técnica para a maioria das geometrias de corpo e condições de escoamento. É neste contexto que se insere esta tese, que compreende um estudo fundamental sobre a dinâmica de formação e desprendimento de vórtices baseado em técnicas experimentais. Primeiramente, realiza-se um estudo de estabilidade hidrodinâmica do escoamento em torno de cilindro circular via modelo de Ginzburg-Landau. Os resultados experimentais deste estudo serviram para validar simulações numéricas e a principal técnica experimental utilizada foi a Velocimetria por Imagem de Partículas (PIV). A decomposição de campos de velocidade em série de Fourier permite verificar a hierarquia sugerida pela solução assintótica da bifurcação de Hopf. Além disso, os resultados também indicam quando a tridimensionalidade passa a ser importante no escoamento. A tridimensionalidade do escoamento está intimamente ligada ao fenômeno de vibração induzida por vórtices (VIV)...

Fenômeno de transição espacial do escoamento óleo pesado-água no padrão estratificado; Phenomenon of spatial transition in stratified heavy oil-water flow pattern

Castro, Marcelo Souza de
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 27/06/2013 PT
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O escoamento estratificado óleo-água é comum na indústria de petróleo, em particular em poços direcionais e oleodutos. Estudos recentes mostram que o fenômeno de transição de padrões de escoamento de fases separadas pode estar relacionado à estrutura ondulatória da interface do escoamento (problema de estabilidade hidrodinâmica). A transição do padrão estratificado ao padrão estratificado com mistura na interface foi estudada por diversos autores sendo que a física envolvida está clara, e o fenômeno ocorre pelo arrancamento de gotículas da crista da onda interfacial. Técnicas baseadas na análise temporal da estabilidade hidrodinâmica para a proposição de critérios de transição são comumente encontradas na literatura. Entretanto, para certas condições de escoamento, foi observado que o padrão de escoamento estratificado muda ao longo da tubulação. O escoamento adentra a tubulação como estratificado ondulado e alguns diâmetros após a entrada ocorre a transição para o padrão bolhas alongadas. Foi também observado que o ponto no espaço em que o fenômeno ocorre varia com a elevação ou decréscimo das velocidades superficiais das fases. Aparentemente, tal fenômeno ocorre devido a efeitos de tensão interfacial e ângulo de contato. O modelo de dois fluidos unidimensional...

Study of the interactions between emulsion flow and a spectrometer probe based on numerical simulations.; Estudo das interações entre o escoamento de uma emulsão e a sonda de um espectrofotômetro baseada em simulações numéricas.

Grosche, Lucas Caetano
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 11/12/2013 EN
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In the present work, the flow behavior of an oil-in-water emulsion around and inside the measurement chamber of an in-line optical sensor probe is studied. The emulsion consists of a metalworking fluid, with oil droplets diameter ranging from 100 nanometers to 100 micrometers. The design of the UV-Vis light spectrometer probe is in accordance with the concept proposed in the research project named EPM (Emulsion Process Monitor in Metalworking Processes), carried out within the scope of the BRAGECRIM program between the University of São Paulo and the University of Bremen. This study is based on the numerical simulation of the interactions between the emulsion and the measurement system using computational fluid dynamic techniques, and is aimed at evaluating the effects of the probe geometry, its position relative to the flow field, and fluid properties on the expected spectrometer readings. Such effects are correlated with changes in droplet concentration and or droplet size segregation inside the measurement chamber of the optical probe, which can cause changes in the scattered light intensity readings. Segregation effects due to flow disturbances around the probe can be neglected under normal measurement conditions, with the probe facing the slit area inlet against the flow stream. Based on the simulation results...

Estudo teórico e experimental sobre padrões de escoamento, fração de vazio e perda de pressão durante escoamento bifásico água-ar cruzado ascendente externo a banco de tubos; Theoretical and experimental study on flow pattern, void fraction and pressure drop during air-water two-phase upward crossflow through tube bundles

Kanizawa, Fábio Toshio
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 21/11/2014 PT
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O presente trabalho envolve um estudo teórico e experimental do escoamento bifásico externo a banco de tubos. Inicialmente, apresenta-se uma ampla revisão da literatura sobre padrões de escoamento, fração de vazio e perda de pressão, durante escoamentos monofásicos e bifásicos externos a banco de tubos. Nesta análise são também descritos os métodos de previsão destes parâmetros. Verificam-se diferenças significativas entre as estimativas proporcionadas por eles, fato que indica a inexistência de métodos generalizados. Posteriormente é apresentada uma descrição detalhada da bancada experimental projetada e construída durante o doutoramento. O aparato completo compõe-se da seção de testes, circuito de água, sistema de compressão e condicionamento de ar, e seções de injeção dos fluxos e condicionamento do escoamento. A seção de testes consiste em um banco de tubos distribuídos segundo configuração triangular normal, com os tubos apresentando diâmetro externo de 19,1 mm, comprimento de 381 mm, e espaçamento transversal de 24 mm. Os experimentos foram realizados para escoamento vertical ascendente de misturas água-ar e velocidades superficiais da fase líquida e gás de 0,020 a 1,500 m/s e de 0,10 a 10...

Estudo experimental de pavimentos permeáveis para o controle do escoamento superficial na fonte

Acioli, Laura Albuquerque
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
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Técnicas atuais de Gerenciamento da Drenagem Urbana preconizam que a drenagem da água da precipitação seja realizada com o uso de dispositivos de controle que agem na fonte do escoamento superficial. Tais dispositivos têm o objetivo de recuperar a capacidade natural de armazenamento do solo, reduzida devido aos impactos da urbanização. Com o desvio do escoamento das áreas impermeáveis para esses dispositivos, o solo recupera as condições de escoamento anteriores à urbanização. A presente dissertação descreve um experimento inédito no Brasil, onde foi aplicada a técnica do Pavimento Permeável. Foi montado um aparato experimental que possibilita o monitoramento do desempenho do dispositivo, com o objetivo principal de analisar a viabilidade técnica da utilização de um pavimento permeável de baixo custo e tecnologia simples, no controle da geração de escoamento superficial na fonte. Com o trabalho, permitiuse uma maior difusão do conhecimento e propagação da técnica, ainda pouco dominada pelos engenheiros e contratantes. A obra consta de um lote de estacionamento de aproximadamente 264m2, que foi dividido em duas partes iguais, onde foram utilizados os seguintes revestimentos: asfalto poroso, de granulometria aberta; blocos vazados intertravados de concreto. O experimento foi projetado para permitir o monitoramento quali-quantitativo dos escoamentos nos dois tipos de pavimento...

Análise e demonstração do comportamento do escoamento bifásico gás-sólido

Romero Luna, Carlos Manuel
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 97f. : il.
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG; O estudo do escoamento bifásico gás-sólido está incluído no assunto referido ao escoamento multifásico. Este tipo de escoamento multifásico é encontrado no transporte pneumático, combustão do carvão, reatores de leito fluidizado e ciclones. O escoamento bifásico gás-sólido é extremamente complicado devido ao grande número de variáveis envolvidas, a interação entre as fases, e a complexa dinâmica que desenvolve durante o processo. Uma das áreas menos entendidas referente ao estudo do escoamento multifásico é a transferência da quantidade de movimento e o acoplamento entre as fases. A proposta desta dissertação é pesquisar aspectos da transferência da quantidade de movimento em um escoamento bifásico gás-sólido vertical descendente sobre a base das equações unidimensionais desenvolvidas para o referido escoamento. Os efeitos dinâmicos entre as fases são analisados considerando um acoplamento unidirecional tendo em conta termos tais como a força de arraste sobre as partículas, a força da gravidade e o atrito partícula-parede. Para a resolução do modelo teórico foi empregado o método Runge-Kutta-Merson. O modelo teórico permite calcular e avaliar a influência das variáveis do escoamento sobre o perfil axial da velocidade média das partículas e também possibilita a determinação de outras variáveis tais como a fração volumétrica de sólidos. Adicionalmente é projetado um sistema de instrumentação para medir a velocidade média das partículas através da medição do tempo médio de trânsito das partículas. Resultado da pesquisa demonstra o complexo comportamento e as dificuldades encontradas no desenvolvimento da instrumentação para esta classe de escoamento.; The study of gas-solid two-phase flow is included in a more general subject named as multiphase flow. This kind of multiphase flow is encountered in the pneumatic conveying...

Estudo experimental e numérico de um escoamento com giro; Experimental and numerical study of swirling flow

André Damiani Rocha
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 26/08/2013 PT
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Escoamentos com giro são de ocorrência comum tanto na natureza quanto nos equipamentos de engenharia e são usualmente utilizados em motores de turbinas a gás, fornos, queimadores e ciclones. Ciclones se utilizam do escoamento com giro para, por exemplo, separar partículas sólidas de uma corrente de ar. Um processo de separação de óleo e água pode ser acelerado com a utilização de um ciclone. Separadores de óleo-água, gás-óleo e gás-óleo-água são necessários em processos industriais e são de fundamental importância na produção de petróleo, principalmente em campos marítimos. Um simples dispositivo de segregação de fase que tira vantagem da geometria do tubo na qual pode ser instalado diretamente é o hidrociclone axial. Uma condição de operação crítica pode ser imaginada quando o dispositivo recebe uma fase dispersa em uma fase contínua. O presente trabalho tem como objetivo melhor compreender o comportamento dos campos de escoamento e de pressão de um escoamento monofásico com giro em diferentes vazões de operação, compreendendo números de Reynolds entre 500 e 63000. Testes experimentais foram realizados utilizando um tubo de acrílico de 5cm de diâmetro e 3m de comprimento usando solução de água-glicerina...

Caracterização experimental do escoamento bifásico de uma mistura óleo e refrigerante em dutos de pequeno diâmetro

Lacerda, Vitor Tiago
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 135 f.| il., tabs., grafs.
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2000.; Diversos fenômenos que ocorrem no interior dos sistemas de refrigeração dependem da interação entre o óleo lubrificante e o fluido refrigerante. Uma boa miscibilidade entre óleo e refrigerante assegura o retorno do óleo para o compressor através da redução da sua viscosidade. Dentro do compressor o lubrificante é usado principalmente para selar vazamentos, para resfriar elementos quentes e para lubrificar partes deslizantes. O desempenho e a confiabilidade dos sistemas de mancais do compressor são fortemente afetados pela presença de refrigerante dissolvido no óleo. Isto ocorre devido ao desprendimento de refrigerante provocado por variações súbitas na temperatura e na pressão, o que origina uma mistura bifásica com densidade e viscosidade distintas das do lubrificante. Um conhecimento geral do escoamento da mistura óleo e refrigerante é crucial para o desenvolvimento de modelos de lubrificação, usados na análise e simulação de problemas de mecânica dos fluidos no interior de compressores. No presente estudo o escoamento de óleo lubrificante com desprendimento de refrigerante é explorado experimentalmente. Uma mistura de óleo saturado com refrigerante é forçada a escoar ao longo de dois tubos retos horizontais de diâmetro constante. Um tubo é usado para visualização do escoamento e no outro são realizadas medições de pressão e temperatura. Na entrada dos tubos o estado líquido prevalece e...

Análise numérica do escoamento turbulento em válvulas automáticas de compressores

Casanova, Daniel Alberto Salinas
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Tese de Doutorado Formato: xvi, 268 f.| il., grafs.
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Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica; O trabalho é uma análise numérica, com validação experimental, do escoamento turbulento em válvulas automáticas de compressores herméticos. Neste tipo de válvulas o escoamento é um agente promotor da abertura e do fechamento da válvula e, por esta razão, o seu entendimento é de importância crucial para a melhoria da eficiência do sistema. A geometria simplificada de difusor radial adotada no trabalho permitiu a redução dos recursos computacionais necessários para a solução do escoamento, sem no entanto diminuir a importância das conclusões obtidas. Inicialmente, o efeito da inclinação da palheta sobre o escoamento é analisado para várias posições de abertura da válvula. Posteriormente, a análise é estendida para o efeito da relação entre os diâmetros da palheta e do orifício de passagem. Finalmente, o trabalho investiga o efeito da pulsação do escoamento através da válvula. As equações governantes do escoamento, escritas para um sistema de coordenadas não-ortogonal, são resolvidas pelo método dos volumes finitos. A modelação do escoamento turbulento é realizada com o modelo RNG k-e de Yakhot e Orzag (1986) e o modelo k-e para baixos números de Reynolds de Launder e Sharma (1974). A validação do modelo numérico é realizada através de uma série de testes numéricos para erros de truncamento. O desempenho dos modelos de turbulência na previsão do escoamento é examinado pela comparação de seus resultados com dados experimentais de distribuição de pressão sobre a palheta. Os resultados demonstram que o modelo RNG k-e prevê com sucesso a distribuição de pressão sobre a palheta. Por outro lado...

Modelagem computacional do escoamento bifásico com formação de espuma de uma mistura de óleo lubrificante e fluido refrigerante em dutos retos

Grando, Fernando Paulo
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: ii, 143 f.| il., tabs., grafs.
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.; O presente trabalho trata da modelagem do escoamento da mistura óleo lubrificante e fluido refrigerante em um duto circular de seção constante. O escoamento desta mistura inevitavelmente ocorre em vários componentes de sistemas de refrigeração, bem como outras situações em engenharia. Assim, o avanço no conhecimento deste escoamento pode representar benefícios para as indústrias de refrigeração e lubrificação em particular, e para um melhor entendimento de escoamentos bifásicos em geral. A liberação do refrigerante dissolvido no óleo ocorre onde existe queda de pressão, causando a formação de bolhas de gás e até mesmo formação de espuma, alterando as condições do escoamento. É desejável então determinar numericamente os valores de pressão e temperatura ao longo do escoamento, relacionando-os com as características da mistura óleo e refrigerante, tais como o título e a fração de vazio, além de analisar a influência no padrão de escoamento de parâmetros como o fluxo de massa, fração mássica e os valores de temperatura e pressão na entrada do escoamento. Na presente dissertação...

Investigação experimental do escoamento turbulento em válvulas de compressores

Souto, Luís Eduardo Martinhão
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: ii, 105 f.| il., tabs., grafs.
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.; O presente trabalho é uma investigação experimental do escoamento turbulento em válvulas de compressores alternativos. O difusor radial com discos concêntricos e paralelos é a geometria básica para a análise deste tipo de escoamento e foi escolhida para efeitos de simplificação. Além de válvulas de compressores, o escoamento em difusores é importante em uma série de aplicações tecnológicas (tais como mancais aeroestáticos e válvulas de componentes pneumáticos) e tem despertado também o interesse de pesquisadores devido a suas peculiaridades fenomenológicas. O comportamento do escoamento turbulento através do difusor radial é investigado para os regimes estacionário e transiente. A condição de transiente é representada pela pulsação na vazão do escoamento, imposta pelo acionamento de uma válvula proporcional, mantendo-se porém o afastamento entre os discos fixo. Para a situação de escoamento transiente foi desenvolvida uma bancada capaz de fornecer a distribuição de pressão sobre o disco frontal em qualquer posição do ciclo. A partir dos dados experimentais foi verificado que a distribuição de pressão não é afetada pela pulsação do escoamento em freqüências de até 1 Hz. Trabalhos futuros devem estender a investigação do efeito de inércia para transientes mais rápidos. Uma caracterização detalhada do escoamento estacionário foi possível através do emprego de um sistema de anemometria de fio quente...

Estudo experimental da limitação de escoamento em contracorrente na condensação de R-134a em tubos verticais e inclinados de pequeno diâmetro

Hense, Daniel
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 207 p.| il., tabs., grafs.
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014; Compressores que não utilizam óleo lubrificante possibilitam diferentes arranjos dos componentes em sistemas de refrigeração. Uma vez que o retorno do óleo ao cárter do compressor deixa de ser um requisito de projeto, há mais liberdade para se posicionar os trocadores de calor relativamente ao compressor. Contudo, nem todas as configurações de sistema são possíveis, já que o retorno de refrigerante líquido(condensado) do condensador para o compressor ainda deve ser evitado.As transições que delimitam as condições na qual o escoamento bifásico ocorre em paralelo ou contracorrente são estudadas dentro do tópico denominado limitação de escoamento em contracorrente. Este fenômeno é estudado desde 1960, visando prever o ponto no qual se inicia o arrasto de líquido, ponto referenciado em inglês como onset of flooding. Grande parte dos estudos foram realizados para par de fluidos ar-água sem presença de condensação, apenas em estudos mais atuais se começou a estudar fluidos refrigerantes com condensação. Apesar de todo trabalho experimental envolvendo este fenômeno...

Caracterização experimental do escoamento em padrão slug em dutos verticais com e sem bolhas dispersas

Meneghini, Cristiano
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 194 p.| il., grafs., tabs.
POR
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014.; O padrão de escoamento slug ou em golfadas apresenta grande ocorrência em aplicações industriais. Particularmente, na área de petróleo e gás, se apresenta de forma bastante frequente em dutos de produção e transporte. A característica fundamental do padrão slug é a presença das bolhas de Taylor, que apresentam uma forma alongada, seguida de um slug de líquido, que pode conter bolhas dispersas. O presente trabalho procura estudar, de maneira fundamental, o comportamento de um escoamento em padrão slug, procurando caracterizar o escoamento ao redor das bolhas de Taylor em fluido estagnado, em co-corrente sem bolhas dispersas, e co-corrente na presença de bolhas dispersas, sendo este último, o caso mais representativo de um slug real, e que é considerada a principal contribuição deste trabalho. A partir deste estudo procura-se um melhor entendimento dos fenômenos físicos resultantes das interações das fases com diferentes escalas de interfaces, além da geração de dados para validação de modelos numéricos para este padrão de escoamento. Neste estudo...

Modelagem do escoamento superficial a partir das características físicas de alguns solos do Uruguai

Spohr,Renato Beppler; Carlesso,Reimar; Gallárreta,Claudio García; Préchac,Fernando García; Petillo,Mario García
Fonte: Universidade Federal de Santa Maria Publicador: Universidade Federal de Santa Maria
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/02/2009 PT
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Os objetivos deste trabalho foram determinar e modelar o escoamento superficial para solos com diferentes características físicas a partir de diferentes intensidades de chuva. Foram realizadas chuvas simuladas em diferentes solos, no Uruguai. Chuvas artificiais com intensidades de 30, 60 e 120mm h-1 foram aplicadas utilizando-se um simulador estacionário de bicos múltiplos e oscilantes. Em cada solo foram determinados o tempo de início e a taxa de escoamento superficial, além da chuva (quantidade, duração e intensidade), declividade do terreno, matéria seca na superfície e cobertura do solo, densidade (do solo e de partícula), porosidade do solo (macro, micro e total), textura (argila, silte e areia), umidade inicial e saturação do solo. Foi utilizado o modelo modificado de Smith para estimativa do escoamento superficial. As perdas acumuladas por escoamento superficial foram de 64, 32, 30 e 15% do total aplicado para Vertissolo 1, Chernossolo, Argissolo e Vertissolo 2, respectivamente. Há uma relação inversa entre o tempo de início do escoamento e a taxa constante de escoamento superficial, independentemente das condições da superfície do solo e da chuva. Isso está associado à intensidade da chuva, pois quanto mais esta aumentar...

Caracterização experimental do escoamento intermitente líquido-gás em tubulações horizontais

Vicencio, Fernando Enrique Castillo
Fonte: Curitiba Publicador: Curitiba
Tipo: Dissertação de Mestrado
POR
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37.15%
The goal of the present work is to broaden the knowledge on the dynamics of two-phase intermittent gas-liquid flows through the experimental characterization of their parameters. The experimental work was carried out at the LACIT-UTFPR labs and a two-phase flow apparatus consisting of a 25.8-mm ID, 9-m long transparent line was used. A pair of 12x12-nodes wire mesh sensors 3.75 cm apart was used to identify the existing phase at each node. A test grid comprehending a broad range of gas and liquid flow rates within the intermittent flow pattern region was chosen. The operational limitations of the experimental rig were taken into account on defining the boundaries of the aforementioned test grid. The temporal series of the data, as well as characteristic parameters of the intermittent flows such as frequency, void fraction, elongated bubble velocity and the lengths of the liquid slug and the elongated bubble were obtained after signal processing. The probability distribution of each parameter was found and approximated to a known statistical distribution such as the normal or the log-normal ones. Correlations to fit the averaged parameters and their standard deviations were proposed. The objective of such correlations is to predict the average values of the characteristic parameters of the intermittent flows so that such predicted values might be used as input data for the theoretical models developed. Finally...

Método de caracterização do escoamento bifásico usando sensores de deformação baseados em redes de Bragg em fibras ópticas

Baroncini, Virgínia Helena Varotto
Fonte: Curitiba Publicador: Curitiba
Tipo: Tese de Doutorado
POR
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37.19%
This study developed a technique to characterize the two phase flow using optical fiber Bragg grating strain sensors. These sensors have features such as small size, flexibility, allowing to accurately measure a number of parameters under adverse conditions. The sensor unit consists of optical fiber Bragg grating positioned transversely to the flow and fixed in the pipe walls. The hydrodynamic pressure applied by the liquid or air/liquid flow to the optical fiber induces deformation that can be detected by the optical fiber Bragg grating. Given that the applied pressure is directly related to the mass flow it is possible to establish a relationship using the grating resonance wavelength shift to determine the mass flow when the flow velocity is well known. For two phase flows of air and liquid there is a significant change in the force applied to fiber that is accounted for the very distinct densities of these substances. As a consequence the optical fiber deformation and the correspondent grating wavelength shift as function of the flow will be very different for an air bubble or a liquid slug allowing their detection as they flow through the pipe. Due to its versatility and multiplexing capabilities optical fiber Bragg gratings are particularly suitable for this application. The experiments were performed in a pilot plant using air-water two-phase flows...

Desenvolvimento de uma metodologia para avaliação numerica e experimental do escoamento liquido/vapor em colunas de destilação; Development of a methology for numerical and experimental evaluation of liquid/vapour flow in distillation columns

Cintia Soares
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 16/12/2005 PT
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37.25%
Grande parte dos estudos envolvendo colunas de destilação está fundamentada por modelos macroscópicos de conservação de massa e de energia. Exemplo disto são os modelos de estágios de equilíbrio e de não-equilíbrio. Nestes, os aspectos fluidodinâmicos do escoamento são restritos e orientados à medição de parâmetros macroscópicos. Porém, graças aos avanços introduzidos pelo emprego das técnicas da fluidodinâmica computacional (CFD), a análise de processos empregando uma abordagem microscópica tornou-se mais sofisticada e precisa. Além disto, há necessidade de trabalho experimental com o propósito de validar modelos e métodos em CFD e medir outros parâmetros ao longo do equipamento. Dentro deste contexto, este trabalho visa o desenvolvimento de uma metodologia de caráter numérico e experimental que possibilite o estudo do escoamento líquido-vapor, em nível microscópico, em um prato perfurado de uma coluna de destilação. Para tanto, objetiva-se a proposição de um modelo microscópico de conservação da quantidade de movimento, em condições de escoamento turbulento, sob a influência da fase vapor, e de uma metodologia para a aquisição de dados experimentais. A metodologia numérica consistiu em iniciar com um estudo aprofundado do escoamento com superfície livre...

Efeitos tridimensionais no escoamento em torno de cilindros confinados

Ribeiro, Vera Maria Machado
Fonte: Instituto Politécnico do Porto. Instituto Superior de Engenharia do Porto Publicador: Instituto Politécnico do Porto. Instituto Superior de Engenharia do Porto
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em //2008 POR
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37.15%
Mestrado em Engenharia Química; Tendo em consideração a elevada relevância do estudo do escoamento de fluidos newtonianos e não-newtonianos no desenvolvimento e melhoramento de muitos processos industriais, onde estes escoamentos apresentam na sua maioria carácter tridimensional, a realização deste trabalho tem como principal objectivo o estudo dos efeitos tridimensionais do escoamento laminar de fluidos newtonianos em torno de um cilindro confinado. Com o objectivo de estudar e quantificar os efeitos tridimensionais no escoamento laminar em torno de um cilindro confinado, pretende-se neste trabalho estudar experimentalmente o efeito da razão de forma AR = 8 (razão entre a largura da secção rectangular e a sua profundidade - AR) e razão de bloqueio BR=50% (razão entre o diâmetro do cilindro e a profundidade da secção rectangular - BR), através da caracterização do escoamento em diferentes condições. Utilizaram-se para o efeito dois fluidos newtonianos, a água e uma solução aquosa de glicerina a 46,3 %. Para se efectuar a caracterização do escoamento utilizam-se duas técnicas. A visualização de escoamentos, através de uma técnica fotográfica de elevado tempo de exposição, e a medição detalhada do campo de velocidade...

Efeito de tratamentos de superfície na velocidade de escoamento de sistemas adesivos simplificados; Effect of surface treatments on the spreading velocity of simplified adhesive systems

Pazinatto, Flávia B.; Lopes, Fernanda A.; Marquezini Junior, Luiz; Castro, Fabrício L. A. de; Atta, Maria Teresa
Fonte: Universidade de São Paulo. Faculdade de Odontologia de Bauru Publicador: Universidade de São Paulo. Faculdade de Odontologia de Bauru
Tipo: info:eu-repo/semantics/article; info:eu-repo/semantics/publishedVersion; ; Formato: application/pdf
Publicado em 01/12/2006 ENG
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37.15%
OBJETIVO: Determinar a rugosidade de superficies submetidas a diferentes tratamentos e correlacionar rugosidade com velocidade de escoamento de sistemas adesivos MATERIAL AND MÉTODOS: Lâminas de vidro foram utilizadas como substrato para avaliar a velocidade de escoamento dos sistemas adesivos Single Bond and Prime & Bond NT. Seis diferentes tratamentos de superfície foram comparados: 1- sem tratamento; 2 - silanização (SL); 3 - jateamento (J); 4 - J + SL; 5 - condicionamento com ácido fluorídrico a 10% (HF); 6 - HF + SL. Antes e após os tratamentos, foi mensurada a rugosidade das superficies (Ra, µm). Gotas de 10 µl de adesivo foram despositadas sobre as superficies e as velocidades de escoamento foram observadas durante 30 seg. Dados de velocidade de escoamento foram expressos em mm/s. Significâncias estatísticas entre grupos foram analisadas pelos testes ANOVA (um e dois critérios) e SNK. RESULTADOS: Houve diferenças significantes na velocidade de escoamento entre materiais (p < 0.001) e entre tratamentos (p < 0.001). Silanização diminuiu a velocidade de escoamento para ambos os adesivos em comparação aos grupos não silanizados (p < 0.05). Houve diferença entre rugosidades inicial e final somente para o grupo jateado...