Orientador : Kamal A. R. Ismail / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-15T01:33:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nogueira_LuizAugustoHorta_M.pdf: 3118643 bytes, checksum: c568025f4e03aa58242e54877de52b0c (MD5) Previous issue date: 1981 / Resumo: Este trabalho analisa: de modo teórico ,e experimental a degradação da estratificação térmica em tanques de armazenamento por calor sensível. Desenvolve-se um modelo físico do sistema e resolve-se as equaç6es básicas pelo método das diferenças finitas. Compara-se os resultados teóricos e experimentais, com boa concordância. Analisa-se para efeito dos parâmetros geométricos e operacionais sobre a estratificação, obtendo se uma expressão de correlação. Discutem-se aspectos da estabilidade em tanques estratificados / Abstract: This work analyses theoretically and experimentally the degradation of thermal stratification in storage tanks by sensible heat. A physical model of the system 1.5 developed and the basic equations are solved by finit difference methods. Good agreement is reached with experiments. A correlation is established from the analysis of geometric and operational parameters effects on stratification. Aspects of stability in stratified tanks are also discussed / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

[pt] Foi construído um sistema capaz de medir calor específico. O sistema pode ser utilizado de 1,5 a 300 Kelvin dependendo do sensor de temperatura utilizado. Foram desenvolvidos dois tipos de portas-amostras, um para amostras em pó e outro para pequenos cristais. O sistema foi automatizado, calibrado e teve sua performance medida e comparada com a performance atingida antes da automatização. / [en] It was construted a system to measure specif heart. The system can be used from 1,5 to 300 Kelvin depending on the temperature sensor used. It was developed two types of sample holder. One of them for powder samples and the other for small crystals. The system was automatized, calibrated and had its performance measured and compared with the performance reached before the automatization.

O crescimento de fungos e de bactérias em alimentos representa riscos à saúde dos consumidores e gera perdas econômicas significativas. Seu controle pode ser alcançado com o ajuste correto das condições de operação e de armazenamento de produtos alimentícios. Neste contexto, a modelagem e a simulação de processos, integrando a cinética de crescimento microbiano ao equacionamento que descreve os fenômenos de transferência de calor e de massa em alimentos, é uma ferramenta útil para tal análise. No presente trabalho investigou-se o crescimento do fungo filamentoso Byssochlamys fulva em polpa de mamão. Foram desenvolvidos modelos matemáticos para avaliar o efeito da natureza do susbstrato e de condições dinâmicas de temperatura sobre o aumento de raio da colônia desse microrganismo durante o processo de resfriamento do produto. Os resultados mostraram que a polpa de mamão favorece o desenvolvimento de B. fulva. Neste substrato, o valor médio encontrado para a taxa de aumento radial da colônia do microrganismo e para o tempo de duração da fase lag, predito pelo modelo Gompertz modificado a 28oC, foi 15,3 mm/dia e 38 horas, respectivamente. Pequenas oscilações de pH e de teor de glicose do meio de cultura apresentaram efeito pouco significativo sobre o comportamento desse fungo. Em condições dinâmicas de temperatura, as simulações do processo de resfriamento da polpa indicaram que o abuso na temperatura inicial do produto (28oC), associado a condições que limitam a capacidade do sistema de refrigeração (velocidade do ar igual a 0,5 m/s), reduz de 103 horas para 32 horas o tempo necessário para o surgimento de colônias visíveis do fungo no alimento – tempo de vida útil do produto, no contexto deste trabalho. Nestas mesmas condições, o aumento na taxa de resfriamento da polpa de mamão, devido à aplicação dos mecanismos simultâneos de transferência de calor convectivo e evaporativo, apresentou efeito expressivo sobre o tempo de vida útil da polpa de mamão, aumentando-o em 70%, comparativamente ao resfriamento pelo mecanismo exclusivamente convectivo. Este trabalho demonstrou que, embora o período transiente de resfriamento do alimento seja curto em relação ao tempo total de seu armazenamento, sua influência sobre a dinâmica de crescimento de Byssochlamys fulva em polpa de mamão é significativa. / Spoilage of food by fungi and bacteria is an important subject both because of economic issues and because of questions of food safety. The correct adjustment of operational and storage conditions of the products can control the growth of microorganisms. In this context, integrating kinetic microbial models with heat and mass transfer equations to simulate the growth behavior of microorganisms in food is a useful tool to analyse and improve the food processing. In the present work, the growth of Byssochlamys fulva in papaya pulp was investigated. Mathematical models were developed to evaluate the effect of the kind of the substrate and the dynamic temperature conditions on the growth behavior of this mold during the cooling process of the product. The results showed that papaya pulp is a favorable substrate to the growth of B. fulva. According to Gompertz model, at 28oC, the mean value for the radial growth rate and for lag phase time of this microorganism on this substrate was 15.3 mm/day and 38 hours, respectively. Small fluctuations in pH and in glucose content of the substrate have little effect on the growth behavior of the mould. At dynamic temperature, the cooling process simulation of papaya pulp indicated that excessive initial temperature (28oC), associated with low capacity of refrigeration system (air stream velocity equal to 0.5 m/s), reduces the product’s shelf-life from 103 hours to 32 hours. In this scenario, the shelf-life can be increased up to 70%, improving the convective heat transfer process by the evaporative cooling effect comparing to the mechanism of cooling purely convective. Although the transient period of the cooling process of the food is short related to the total storage time, the transient period influences significantly the dynamic of the growth of Byssochlamys fulva in papaya pulp.

Orientador: Jose Ricardo Figueiredo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecãnica / Made available in DSpace on 2018-07-20T10:36:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alexandre_MarcioElieldeOliveira_M.pdf: 26032193 bytes, checksum: 8f2f8139c3901c9e5ebb50bc4041b2f5 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: O objetivo deste trabalho é analisar o comportamento dos fluidos água e ar com escoamento laminar e regime permanente em convecção natural em contato com uma placa plana vertical, considerando os casos de placa com temperatura constante e fluxo de calor constante com propriedades variáveis. O Método de Diferenças Finitas com variáveis primitivas é aplicado, usando uma abordagem de falso-transiente na equação da energia e da quantidade de movimento. O algoritmo foi testado para os seguintes casos com soluções de similaridade: placa isotérmica e placa com fluxo de calor constante para fluido com propriedades constantes e placa isotérmica para fluido com propriedades variáveis. Os erros obtidos foram da ordem de 2% ou menos em todo o domínio de cálculo, exceto no início da placa. O algoritmo foi usado no caso de placa com fluxo de calor constante e fluido com propriedades variáveis onde não há solução de similaridade / Abstract: The aim of the work is to analyse the behavior of the fluids water and air in laminar steady-state which natural convection flow around a vertical flat plate, considering both the uniform temperature and uniform heat flux cases and the variation of the properties with the temperature. The Finite Difference Method with the primitives variables is applied using a false transient approach in he energy and momentum equations. The algorithm was tested for following cases with similarity solutions: constant fluid properties with both isotherm and constant heat flux plate and variable properties with isotherm plate. The errors obtained were about of 2% ar less, in whole domain, except at the begining of the plate. The algorithm was used in the case of variable properties with uniform heat flux plate, which does not similarity solutions / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador : Kil Jin Park / Dissertação (mestrado) - Univerdade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:13:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Laurindo_JoaoBorges_M.pdf: 3606895 bytes, checksum: 22f0a098609ca1384a3486ffd90c7007 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: A transferência de umidade em meios porosos granulares foi estudada, utilizando-se colunas de uma mistura de areia e caulim, submetidas a condições de secagem. Foram desenvolvidos dois métodos para a preparação das colunas, partindo-se da amostra seca e da amostra úmida, onde se procurou obter colunas homogêneas quanto às distribuições de densidade e umidade. A medição da densidade e umidade foram realizadas através do uso das técnicas da Transmissão Direta de Raios Gama e da Tomografia Computadorizada. As colunas de areia e caulim foram submetidas à secagem sob condições constantes, determinando-se perfis transientes de umidade. 0 conhecimento dos perfis proporcionou a determinação do comportamento do coeficiente de difusão de umidade no meio poroso, com a umidade e com a temperatura. O Coeficiente de Difusão Efetivo (D) variou em aproximadamente 100 vezes para conteúdos de umidade entre 0,3 e 8,0%. Entretanto, entre estes limites, várias regiões com comportamento diferenciado foram encontradas. Numa primeira região, com conteúdos de umidade entre 0,3 a 3,9%, D variou exponencialmente. Para conteúdos de umidade variando de 3,9 a 5,0%, o coeficiente foi pouco sensível às variações do conteúdo de umidade, embora um máximo tenha sido observado entre 4,2 e 4,6%. Para umidades acima de 5,0%, foi encontrada um brusca redução no valor de D, atingindo um mínimo em 5,8%, A partir desse ponto o coeficiente volta a apresentar crescimento exponencial. A variação do Coeficiente de Difusão com a temperatura foi analisada pelo conceito de energia de ativação para difusão. Encontrou-se um valor de 0,65 Kcal/Mol para temperaturas variando de 30 a 50°C a um conteúdo de umidade de 2,0% / Abstract: The moisture transfer in granulated porous media was studied using sand and caulim mixture, under constant drying conditions. Two methods for making the sand and caul in columns were developed. One was based on using dry material for filling-up the columns and the other on using wet material. The aim was to obtain homogeneous columns in relation to density and moisture distribution. Techniques as direct gama rays transmittion and computerized tomography were used to test homogeneity. The sand and caulin columns were dryed under constant conditions. Transient humidity profiles were determined and used to study the Difusion Coefficient behaviour with moisture and temperature. The effective Difusion Coefficient (D) has varied about 100 times for a moisture content ranging from 0.3 to 8%. Nevertheless, between these limits, several regions with different behaviour were found. On the first region, moisture content between 0.3 to 3-9%, D were exponentialy. For moisture contents varying from 3.9 to 5.0%, the coefficient was little sensitive to moisture content variations, although a maximum was found between 4.2 and 4.6%. From 5.0% upwards a sudden reduction on D was found, reaching a minimus for a moisture content of 5.8%. For moisture contents above 5.6% an exponential growth of the coefficient was detected. The variation of the Difusion Coeficient with temperature was analysed by the activation energy concept for diffusion. A value of 0.85 Kcal/Mol was found a temperature ranging from 30 to 50°C and a moisture content of 2% / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Osvair Vidal Travisan / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:03:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Chaves_CarlosAlberto_D.pdf: 3966907 bytes, checksum: 863e39f0f796366a910359e066e2ef3c (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: Neste trabalho são apresentadas soluções numéricas para a convecção natural por difusão dupla em torno de um cilindro aquecido enterrado em um meio poroso saturado, sujeito a condições de temperatura e concentração constantes no cilindro e na superfície do solo. As equações governantes são expressas nas coordenadas bipolares segundo a formulação de função de corrente e resolvidas numericamente pelo método do volume de controle. As características de transferência de calor e massa são estudadas em função do número de Rayleigh, do número de Lewis e da razão de empuxo. Soluções analíticas do tipo perturbativo são apresentadas para o mesmo problema tomando por base a perturbação de Rayleigh Ra e da razão de empuxo N. Os resultados analíticos são comparados com os obtidos numericamente. A solução válida nas proximidades/do estado estagnante nos permitiu obter resultados em termos dos números de Nusselt e Sherwood para as condições Ra<2 e -4<N<3 nas situações em que Le é de ordem 0(1). Um estudo similar foi realizado para o caso de fluxo de calor e massa constantes no cilindro e temperatura e concentração constantes na superfície do solo. Também para esta configuração, a solução foi obtida tomando por base a perturbação do númerQ de Rayleigh Ra e da razão de empuxo N e os resultados são comparados com os obtidos numericamente / Abstract: In this work numerical solutions are Presented for the natural convection heat transfer by double diffusion from a heated cylinder buried in asaturated porous medium where both the cylinder and the medium surfaces are maintened at constant uniform temperature and concentration. The governing equations are Expressed in bicylindrical coordinates in the stream function formulation and handle. numerically by a control-volume method. Heat and Mass Transfer Are studied as afunction of Rayleigh number, Lewis number and the buoyancy ratio number. Perturbative type solutions for the problem are presented considering a perturbation in Rayleigh number and the bqoyancy ratio number. The Numerical results obtained are compared I with analytical results. The solution, valid in the vicinity o'f the stagnant condition, allowed us to get results in terms of Nusselt and Sherwood numbers in the range Ra<2, -4<N<3 in conditions that Le is of 0(1) . A similar study was carried for the case where a Uniform nheat and mass flux cylinder and constant uniform temperature and concentration in the medium surface is considered. For this configuration, the solution Was also obtained taking a perturbation in Rayleigh and buoyancy ratio numbers. The results are compared with numerical ones / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador : Luiz Fernando Milanez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:11:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kim_NiloRicardo_M.pdf: 3508343 bytes, checksum: 8785b2c902ce62cc0fb495f1da707e5d (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: Foi feita uma análise térmica em um tipo particular de equipamento de transmissão digital. A pesquisa identificou os caminhos que o fluxo de calor percorre desde a sua geração em um dado componente eletrônico até o último sumidouro de energia, a sala na qual o sistema estava instalado. Especificamente, determinaram-se as condições de contorno externas, às quais a transferência de calor estava sujeita. As superficies envolvidas foram admitidas isotérmicas e com radiosidade uniforme. A arquitetura singular do equipamento origina dutos laterais e traseiros que formam caminhos por onde o ar escoa, auxiliando na refrigeração do conjunto. O seu adequado modelamento propicia uma análise do comportamento térmico da estrutura que permite a otimização do seu uso. Esta será traduzida por uma maior capacidade e/ou velocidade de processar as informações, ou seja, maior geração de energia (em geral), sem, contudo, atingir a temperatura critica de nenhum componente. Os resultados teóricos e experimentais apresentaram uma concordância satisfatória / Abstract: This work presents a thermal analysis of a slim rack, a digital transmission equipment where printed circuit boards are arranged horizolltally. Such equipments have a high height/width ratio and are assembled side by side and back to back thus originating lateral and rear ducts, respectively. The study deals with the steady-state thermal dissipation in the slim rack considering the effects of these ducts. Isothermal surfaces with uniform radiosity were assumed. The knowledge of the thermal paths is useful to optimize the thermal behavior of such configuration. In this way, the equipment could dissipate more energy without reaching the critical temperature of the components. Theoretical and experimental data were found to be in good agreement / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Jose Antonio Dermengi Rios / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:19:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Yamashita_Fabio_M.pdf: 2280590 bytes, checksum: 5a06674fa37bb7d4561dcff222b0853b (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Este trabalho descreve a montagem e instrumentação de uma célula de medida de geometria cilíndrica com diâmetro interno de84 mm e 1000 mm de comprimento, desenvolvida para determinar a condutividade térmica efetiva de leitos empacotados fixos, formados por partículas microporosas adsortivas, a baixas pressões. Foram determinados os valores de condutividade térmica de um leito empacotado com 2,8 kg de carvão ativado granulado (marca Carbomafra, tipo C-119), inicialmente adsorvido com diferentes massas de gás hélio e, posteriormente, com metanol. Foi utilizado um método radial, absoluto e estacionário. O carvão ativado C-119 foi caracterizado com respeito a sua granulometria, densidade, umidade inicial e porosidade externa. A partir dos valores experimentais dos perfis de temperatura, foram determinadas as condutividades térmicas efetivas do leito de carvão anidro sob vácuo e adsorvido com gás hélio. Com estes dados, foram calculados os parâmetros dos modelos teóricos de Bauer e Schlünder, e de Kunii e Smith, que prevêem a condutividade térmica de leitos fixos. Utilizando estes modelos, foram determinadas as condutividades térmicas teóricas da partícula de carvão. Determinou-se, experimentalmente, a condutividade térmica efetiva do leito em função da massa de metanol adsorvida e de diferentes gradientes de temperatura. A partir destes resultados, foi proposta uma modificação ao modelo de Bauer e Schlünder, levando-se em conta a variação da condutividade térmica da partícula de carvão com a pressão do leito.Esta modificação propiciou uma excelente concordância do modelo com os dados experimentais / Abstract: This work describes the assembling and instrumentation of a cylindrical measure cell with 84mm of diameter and 1.000mm long, developed to determine the effective thermal conductivity of fixed packed beds made of microporous adsorbent particles, at low pressures. Thermal conductivities were determined for bed of 2,8 kg of granulated active carbon (Carbomafra trademark, type C-119), initially adsorbed with different masses of helium gas and after with methanol. Radial, absolute and stead~ state method were used. The C-119 active carbon was characterized in relation to its granulometry, density, initial moisture and external porosity. From experimental values of temperature profiles, the effective thermal conductivities of the anhydrous carbon bed under vacuum and adsorbed with helium gas were determined. Data were used to compute the parameters of Bauer and Schlünder's, and Kunii and Smith's theoretical models, which predict the thermal conductivity of fixed beds. Applying these models, there were determinate the theoretical thermal conductivities of carbon particle. The effective thermal conductivity of the bed was determined experimentally in relation to the adsorbed mass of methanol and the different gradients of temperature. From these results, it was proposed a modification in the Bauer and Schlünder's model, that considers the thermal conductivity variation of the carbon particle according to the bed pressure. This new model showed an excellent agreement with experiments / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Chi Shu Chen / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos e Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-16T14:18:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LimaHon_VictorMiguel_M.pdf: 3399351 bytes, checksum: 3753d52b74e163629bf6fb171fc695e9 (MD5) Previous issue date: 1976 / Resumo: O modelo matemático de um evaporador a vácuo, aquecido indiretamente por vapor de água que circula dentro de uma serpentina giratória, foi desenvolvido e programado em Fortran IV, para simular o comportamento dinâmico da concentração de pasta de tomate em um processo contínuo. O modelo foi derivado das equações de balanço de calor e mas sa, admitindo-se as seguintes condições: existe uma boa agitação na fase líquida; a fase de vapor está sempre em equilíbrio com a fase liquida; a ebulição ocorre somente na interfase; as perdas de calor são negligíveis; não há formação de incrustações.A correlação muito bem conhecida da trasnferência de calor por convecção forçada foi ajustada, por regressão linear, com os dados experimentais para concentrar pasta de tomate "hot break" desde 20 até 50 % de sólidos totais, resultando a seguinte equação: NNu = 7,39 ? NRe0,62 ? NPr 1/3 ? NVis0,14 para NRe < 100 .Mediante a aplicação desta equação no processo dinâmico da evaporação, foi possível simular a mudança dinâmica do sistema, fornecendo resultados que concordam com os dados experimentais. A aplicação do modelo matemático permitiu calcular a mudança da temperatura na parede da serpentina, no lado do líquido, de acordo com o "tempo, fato que não tem sido avaliado experimentalmente com sucesso, bem como o efeito das variáveis de operação: gradiente de temperatura, pressão de evaporação e velocidade de rotação da serpentina de aquecimento / Abstract: A mathematical model of a vacuum rotary steam coil evaporator has been developed. The model was programmed in Fortran IV to simulate the dynamic behavior of tomato paste concentration in a continuous process. The model was derived from material and heat balance consideration by assuming the following conditions: 1) the liquid phase is well mixed; 2) the vapor phase is always in equilibrium with the liquid phase; 3) boiling takes place just in the interphase; 4) heat losses are negligible and 5) no fouling is formed. The well know forced convective heat transfer correlation equation was fitted by linear regression with the experimental data, for concentrating "hot break" tomato paste from 20 to 50 % total solids, and the resulting equation was: NNu = 7,39 ? NRe0,62 ? NPr 1/3 ? NVis0,14 for NRe < 100. Applications of the above equation in the dynamic evaporation process enable one to calculate the time change of temperature at the wall on the liquid side that has not been successfully measured experimentally, and to analyze operating conditions effects, such as temperature gradient, evaporation pressure, and velocity of rotary coil. By using the above results, the model was able to simulate the dynamic change of the system and predicted well with the experimental results / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador : Carlos Alberto Carrasco Altemani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-16T15:22:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Halasz_JuditZoltan_D.pdf: 4336815 bytes, checksum: 300efe608e224f230e64452a63ad4eb0 (MD5) Previous issue date: 1984 / Resumo: Neste trabalho estão apresentados os resultados da avaliação e testes experimentais de cinco protótipos de bombas de calor fornecidos pelos fabricantes numa tentativa de determinar v seu desempenho sob várias condições de operação. Para conseguir esta finalidade, foi montada uma bancada de testes, totalmente automatizada para registro das medições e controle através de computador. A instrumentação utilizada para medidas de vazão, de temperaturas e de pressões da água e do refrigerante, foi instalada com saídas ligadas ao computador. Foram levantadas as características de operação de cada bomba de calor. Os resultados são apresentados analisando-se o desempenho experimental de vários processos em cada protótipo, além de uma verificação do comportamento individual de cada ciclo, através da segunda lei da termodinâmica. Na parte introdutória do trabalho é feita uma descrição do vasto campo de aplicações das bombas de calor. Além disso, com a finalidade de apresentação do conceito de exergia, de uso crescente, é feita uma análise termodinâmica dos ciclos de compressão de vapor das bombas de calor / Abstract: Experiments with five water-water prototype heat pumps are described. The effect of different operational conditions on the performance coefficient is studied and the results of various measurements are compared. Tests were performed on a special installation provided with automatic control to maintain the required temperatures of the water. Instrumentation to measure flow rates, temperatures and pressures of the water and of the refrigerant was connected to a computer. A large amount of data and experience has been gained to evaluate operational characteristics of heat pumps. Results were analysed on I the basis of the second law of thermodynamics using the exergy concept. Included, there is a review on heat pump applications / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica