Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-18T12:38:54Z No. of bitstreams: 1 Veronildo Souza de Oliveira.pdf: 823920 bytes, checksum: 0d97083c73532a03b76ed1dd705e5c3b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-18T12:38:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Veronildo Souza de Oliveira.pdf: 823920 bytes, checksum: 0d97083c73532a03b76ed1dd705e5c3b (MD5) Previous issue date: 2008-03-11 / The sugarcane cultivation requires an intensive use of agricultural machinery for tillage and crop procedures; however, compression effect on soil caused by passage of agricultural machinery has been little studied in the last years. Deformations due to continuous traffic of agricultural machinery and implements in association with inadequate managements have been observed to decrease the sustainability of agricultural soils, mainly because of alterations of some soil physical attributes which can make the soil more susceptible to compaction. The objective of this work was to evaluate the susceptibility to compaction of a Yellow Argissol submitted to three distinct managements of sugarcane cultivation and native forest, through aggregate stability and distribution, compaction and compressibility characteristics of the soil. Four distinct areas were investigated: a native forest (NF), an area cultivated with sugarcane without irrigation (ANI), an irrigated area (AWI), and an area irrigated with vinasse (AIV). Soil samples were collected randomly, in 50.00×50.00m-area, at depths ranging from 0 to 20 cm, 20 to 40 cm, and 40 to 60 cm. For assessment of aggregate stability and distribution it was evaluated total organic carbon (TOC) content, wet aggregate stability, aggregate stability index (ASI), module of thinness (MT), and percentage of aggregates larger than 2.0 mm stable in water (AGRI). For compaction analyses, undeformed soil samples were collected with metallic rings and were used for the determination of soil density. Deformed samples were used for the determination of organic matter content and the performance of Standard Proctor tests. Regarding the compressibility analyses, a trench was dug in the four selected areas and four underformed samples were collected in each depth. The samples were collected using metallic rings with 6.4 cm in diameter and 2.5 cm in height, at 0-20, 20-40 cm, with four replicates. In laboratory, the samples were previously saturated and submitted to soil suctions raging from 0.1 to 1500. Confined compression tests were performed with the saturated samples. Data were submitted to variance analysis and the differences among means were compared using the Tukey test at 5% of probability. In all areas, the results pointed out decrease in aggregate stability as the soil depth increased for classes higherthan 2.0 mm. The aggregation indexes of the cultivated areas were comparatively smaller than that of the native forest following the sequence NF>AIV>AWI >AWI. The management AWI showed the smallest aggregation indexes and AIV was the most close to NF. Significant and positive correlations occurred between The management that more closely approached the native forest conditions was the vinasse management (MWV), which showed better aggregate stability under water. Significant and positive correlations were obtained between TOC and stability indexes studied. Data of maximum capacity of soil compaction followed the crescent order of compaction susceptibility ANI>AWI>AIV>NF, and the critical humidity the inverse order. A regression analysis for pre-consolidation stress in function of water content (Ug) and correlations among the several variables were carried out. In all investigated areas, the depth of 0 to 20 cm showed to be more susceptible to compaction than 20 to 40 cm; the AIV management modified the compressive behavior of the soil in both depth ranges (0-20 and 20-40 cm); and the load support capacity of the soil was larger in the depth of 20 to 40 cm. / O cultivo da cana-de-açúcar requer um intensivo uso de máquinas agrícolas desde a realização do preparo do solo até as operações de colheita, no entanto, o efeito de compressão sofrida pelo solo durante a passagem do maquinário agrícola tem sido pouco pesquisado nos últimos anos. As deformações decorrentes do tráfego de máquinas e implementos agrícolas aliados a manejos inadequados vêm comprometendo a sustentabilidade dos solos agrícolas, principalmente pelas modificações de alguns atributos físicos que podem contribuir com a sua compactação. O objetivo deste trabalho foi estudar a susceptibilidade à compactação de um Argissolo Amarelo distrocoeso, submetido a três diferentes manejos, sob cultivo de cana-de-açúcar e mata nativa, através do estudo da estabilidade e distribuição dos agregados; da compactação; e do comportamento compressivo dos solos. Assim, foram avaliadas quatro áreas sendo: mata nativa (MA), manejo sem irrigação (MSI), manejo com irrigação (MCI), e manejo com fertirrigação de vinhaça (MCV). Para a realização dos ensaios foram coletadas amostras de solo nos locais sorteados, 50,00 x 50,00 m, nas quatro áreas nas profundidades de 0-20, 20-40 e 40-60 cm. No estudo da estabilidade e distribuição dos agregados foi analisado o carbono orgânico total (COT) e determinando a estabilidade de agregados por via úmida, expressa por quatro índices: diâmetro médio ponderado (DMP), índice de estabilidade de agregados (IEA), módulo de finura (MF) e da porcentagem de agregados maiores que 2,0 mm estáveis em água (AGRI). Na determinação da densidade do solo, amostras indeformadas foram retiradas por meio de anel; e deformada na determinação da densidade máxima (Dsmax) e da umidade crítica (Uc) de compactação, através do ensaio de Proctor normal; além da determinação do grau de compactação. No caso especifico da compressibilidade, quatro trincheiras foram abertas nos locais sorteados das quatro áreas de estudo e retiradas amostras indeformadas com auxílio de anéis metálicos de 6,4 cm diâmetro e 2,5 cm de altura nas profundidades de 0-20, 20-40 cm, com quatro repetições. As amostras após coletadas foram saturadas e submetidas a sucções de 0,1 a 10 kPa e 50, 500 e 1500 kPalevadas a prensa mecânica e realizado o ensaio de compressibilidade. Todos os dados foram submetidos à análise de variância e as diferenças entre médias comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade. Em todos os manejos, houve diminuição da estabilidade de agregados com o aumento da profundidade, para as classes superiores a 2,0 mm. Os tratamentos cultivados tiveram seus índices de agregação reduzidos em relação à mata nativa na seguinte seqüência: MA>MCV>MCI>MSI. O sistema MSI apresentou os menores índices de agregação e o MCV o mais próximo da condição de mata. Correlações significativas e positivas foram obtidas entre COT e os índices de estabilidade estudados. Os valores das densidades máximas de compactação do solo obedeceram a seguinte ordem crescente de susceptibilidade à compactação: MSI>MCI>MCV>MA, enquanto a umidade crítica o inverso. Análise de regressão para a variável tensão de pré-consolidação em função da umidade gravimétrica (Ug) além de correlações entre as diversas variáveis foram realizadas. A profundidade de 0-20 cm, em todos os casos, mostrou ser a mais susceptível à compactação em relação à profundidade de 20-40 cm; o manejo MCV alterou o comportamento compressivo do solo em ambas as profundidades (0-20 e 20-40 cm); e que a capacidade de suporte de carga do solo foi maior em todos os manejos nas camadas de20-40 cm.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-10-11T14:11:57Z No. of bitstreams: 1 Renato Paiva de Lima.pdf: 524535 bytes, checksum: 47be2d27255026d21fdeb8e8a90a484f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-11T14:11:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Renato Paiva de Lima.pdf: 524535 bytes, checksum: 47be2d27255026d21fdeb8e8a90a484f (MD5) Previous issue date: 2013-07-18 / Models that predict pre-consolidation stress in Ultisol are scarce, given the importance of these soils for the production of sugarcane in the Northeast. The current study aimed to fit linear and nonlinear regression models and study the relationship of soil physical attributes on pre-consolidation stress (σp) variation. On a plot, 42 points were delimited to get samples in the layers 0-0.20 and 0.20-0.40 m, totaling 84 samples. Deformed and undeformed samples were collected to obtain the variables: water content (θ), bulk density (BD), soil resistance to penetration (RP), organic carbon (OC), clay content (C), plastic limit (PL) and liquid limit (LL), as well as the pre-consolidation stress (σp). Four models were fitted to predict the σp: linear multiple regression, two nonlinear multiple model and charge supporter capacity model. Was also held for each layer a principal component analysis was performed and, after obtaining the scores for those components retained, a linear multiple regression model was fitted for the σp data to establishment of the relationships. The average of σp was 73.0 kPa. The multiple linear regression model was the best fit soil conditions and management of the area in the two analyzed layers. Only soil bulk density and penetration resistance contributed significantly to variation σp models with the best settings. The θ and the OC showed negative relations with σp; while BD, RP, C, LL and PL showed positive relation. Higher values of σp are associated with higher values of BD, RP, C, LL and PL, as well as smaller values are linked with the increase of OC concentration and θ. / Modelos que predizem a tensão de pré-consolidação em Argissolo Amarelo distrocoeso são escassos na literatura, dada a importância desses solos para produção de cana-de-açúcar no Nordeste. O presente estudo teve como objetivos ajustar modelos de regressão lineares e não lineares e estudar as relações dos atributos físicos do solo na variação da tensão de pré-consolidação (σp). O trabalho foi realizado em área de Argisssolo Amarelo distrocoeso cultivado com cana-de-açúcar. Em um talhão, foram demarcados 42 pontos e coletadas amostras nas camadas 0-0,20 e 0,20-0,40 m, totalizando 84 pontos amostrais. Foram coletadas amostras deformadas e não deformadas para obtenção das variáveis: umidade do solo (θ), densidade do solo (DS), resistência à penetração (RP), carbono orgânico (CO), teor de argila (TA), limite de plasticidade (LP) e limite de liquidez (LL), além da tensão de pré-consolidação (σp). Foram ajustados quatro modelos para predição da σp: regressão linear múltipla, dois modelo não lineares e um modelo não linear de capacidade de suporte de carga, bem como, foi realizada análise de componentes principais, em cada uma das camadas estudadas, que após obtenção dos escores dos componentes principais retidos em cada camada de solo, um modelo de regressão linear múltiplo foi ajustado aos dados de σp para estabelecimento das relações. A σp média foi de 73,0 kPa; sendo o modelo de regressão linear múltipla o que melhor se ajustou as condições de solo e manejo da área nas duas camadas analisadas. Apenas a densidade do solo e a resistência à penetração contribuíram significativamente para variação da σp nos modelos com os melhores ajustes. A θ e o CO apresentaram relações negativas com a σp, enquanto DS, RP, TA, LL e LP positivas. Maiores valores de σp estão associados a maiores valores de DS, RP, TA, LL e LP, assim como os menores a um aumento da concentração de CO e da θ.

Pastilhas de freio para sistemas de freios automotivos correspondem a um dos materiais compósitos mais complexos já que eles contêm muitos componentes, cada qual com uma grande variedade de propriedades físicas e químicas. Esta natureza multi-fase é necessária para satisfazer a grande variedade de demandas relativas à performance. As condições de processamento também possuem grande influência nas propriedades deste complexo compósito. As pastilhas de freio usadas neste trabalho foram sem amianto do tipo semi-metálica contendo muitos elementos, incluindo resina fenólica, fibra de reforço, lubrificantes sólidos, abrasivos e cargas. Este trabalho tem como objetivo principal esclarecer a influência entre as variáveis de processo e de composição nas propriedades de compressibilidade a frio, densidade, dureza, flexão e coeficiente de atrito. Para isso foram utilizados planejamentos de experimentos fracionados e completos. O planejamento de experimentos fracionado, 25-1, indicou que a quantidade de resina fenólica e a temperatura do molde são os fatores mais significativos para a compressibilidade. O planejamento de experimentos completo, 24, mostrou mais uma vez, que a quantidade de resina e a temperatura do molde, bem como as suas interações, são fatores significativos na determinação da compressibilidade. O terceiro planejamento de experimentos, 2³, concentrou-se nas propriedades da resina, já que a mesma mostrou-se muito influente na determinação das propriedades dos materiais de atrito. Os resultados mostraram que é possível controlar as propriedades tribológicas e a compressibilidade das pastilhas de freio dentro de certa escala de valores. Assim, este trabalho mostra que é possível aplicar técnicas estatísticas para racionalizar o projeto de materiais de atrito. / Brake pads for automotive brake systems represent one of the most complex composite materials since they contain many components with widely varying physical and chemical properties. This multiphase nature is necessary to satisfy a wide variety of performance related demands. Processing conditions also have a major influence on the properties of these complex composites. Brake pads used in these studies were semi-metallic non-asbestos friction materials containing many different ingredients, including phenolic resin, reinforcing fibers, solid lubricants, abrasives and fillers. In this work, the influence of composition and process parameters on the compressibility, density, hardness, flexure strength and coefficient of friction were investigated. The designs of experiments selected for this study were fractional and full varieties. In the initial fractional design of experiments, we found both the quantity of resin and the mold temperature to be dominant influences on the compressibility. A full design of experiments again indicated that the quantity of resin and mold temperature, as well as their interaction, are the dominant players in determining the compressibility. A third design of experiments concentrated on the resin properties since this factor was the most influential in determining the properties of friction materials. The results show that it is possible to control both the tribological properties and the compressibility of the pads within a rather large range of values. Thus, the work shows that it is possible to use statistical methods to rationalize brake pad design.

Orientador: Miriam Gonçalves Miguel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-16T04:14:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Benatti_JulioCesarBeltrame_M.pdf: 6264019 bytes, checksum: d8acbf7fa717ecad7f6fcafdfda4bb3b (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo geral estudar a colapsibilidade de um solo coluvionar e laterítico, através da realização de ensaios edométricos com controle de sucção, executados em laboratório, e da interpretação de lâminas delgadas e impregnadas com o solo antes e depois dos ensaios, de modo a se levar em conta as diferenças das estruturas naturais e após o colapso. As amostras de solo indeformadas, submetidas aos ensaios, foram coletadas através da abertura de um poço de inspeção no Campo Experimental de Mecânica dos Solos e Fundações da UNICAMP - CEMSF, cujo perfil geotécnico apresenta uma camada de solo superficial de origem coluvionar, constituída de uma argila siltosa, porosa, em condição não saturada, laterítica e de espessura em torno de 6,5m. As amostras foram caracterizadas por meio de ensaios geotécnicos padronizados, por ensaios químico-mineralógicos e de porosimetria por intrusão de mercúrio. Os ensaios edométricos com controle de sucção foram realizados para amostras retiradas das profundidades 1,5m; 4,5m e 6,5m, e os valores de sucção matricial impostos foram 0kPa, 50kPa, 100kPa, 200kPa e 400kPa. Os ensaios edométricos mostraram que o solo é colapsível para praticamente todos os valores de carregamentos e de sucções ensaiados. Encontraram-se valores de Potencial de Colapso da ordem de 12% para a amostra da profundidade 1,5m. A partir dos resultados experimentais, fez-se a calibração de modelos elasto-plásticos propostos na literatura técnico-científica. Verificou-se que para cada profundidade ensaiada houve um modelo que mais se ajustou. Propuseram-se, a partir dos resultados obtidos, modelos estruturais para o colapso do solo. Verificou-se uma diferença de comportamento para cada uma das profundidades ensaiadas, sendo o comportamento da amostra da profundidade 1,5m influenciado basicamente por forças de sucção, o da amostra da profundidade 4,5m regido pela presença de agente cimentante, e a da profundidade 6,5m influenciado pela presença de grãos de quartzo mais angulosos / Abstract: This study aims at investigating the collapsibility of coluvionar and lateritic soil by oedometer tests with controlled suction, performed in the laboratory, and by the interpretation of the soilimpregnated thin plates before and after the tests, so as to take into account the differences between natural and "after collapse" structures. The undisturbed soil samples submitted for testing were extracted from the pit shaft opened in the Foundation and Mechanics Soil Experimental Field of the State University of Campinas - Unicamp whose geotechnical profile shows a superficial layer of coluvionar origin, consisting of a porous, unsaturated and lateritic silty clay with an approximate thickness of 6.5m. The samples were characterized by geotechnical tests, through chemical and mineralogical tests and porosimetry tests. The oedometric tests with controlled suction were performed for samples from 1.5m, 4.5m and 6.5m depths, and the matric suction path values were 0kPa, 50kPa, 100kPa, 200kPa and 400kPa. Collapse Index values, about 12%, were found in the more superficial sample. The calibration of elastoplastic models, proposed by technical and scientific literatures, was carried out, based on the experimental results. Model, which best fitted each sample, was found. Structural models were proposed for the collapse of the samples and differences in the behavior for each of the samples were observed. The behavior of sample depth of 1.5m was influenced primarily by suction forces; the sample behavior at 4.5m depth was controlled by the presence of cementing agent, and for the sample at 6.5m depth, the behavior was characterized by the presence of more angular quartz grains / Mestrado / Geotecnia / Mestre em Engenharia Civil

Orientadores: Denis Jose Schiozer, Martin Julian Blunt / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica e Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-13T09:49:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Beraldo_ValcirTadeu_D.pdf: 9605890 bytes, checksum: 4a102164c597164e50bd6a9d11c41c7c (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A variação espacial da composição inicial do óleo é um fenômeno que aparece em alguns reservatórios e que deve ser considerada nas simulações. O objetivo desta tese é implementar uma formulação que considera essa variação em simuladores por linhas de corrente. Esse tipo de simulação pode, em muitas situações, ser mais rápido que os simuladores por diferenças finitas. Uma das limitações importantes da simulação por linhas de corrente é o tratamento de compressibilidades de rocha e fluido. Por isso, foi também implementada uma formulação que considera compressibilidade com variação da qualidade do óleo. Inicialmente um simulador bifásico por linhas de corrente para sistema incompressível foi alterado para trabalhar com dois componentes na fase óleo, permitindo assim considerar a variação das propriedades desta fase. Em seguida, o simulador foi modificado, incorporando a formulação para sistemas compressíveis com variação de qualidade de óleo. Foi necessário criar, nesta fase, alguns procedimentos para tornar o programa estável nas diversas situações testadas. As implementações foram validadas através de comparações com simuladores comerciais por diferenças finitas em uma série de modelos que representam situações normalmente encontradas. Os testes mostraram que, em ambas formulações, foi possível a reprodução satisfatória dos resultados, utilizando os simuladores por linha de corrente. Na formulação para sistema compressível, foi feita uma análise de sensibilidade do tempo de execução e da qualidade da solução a alguns parâmetros de controle numérico que foram definidos no código computacional. Em modelos de sistemas compressíveis com variação nas propriedades de óleo, heterogêneos e refinados, os resultados mostraram que a combinação adequada de parâmetros permite a simulação por linhas de corrente em tempos sensivelmente menores que a simulação por diferenças finitas, mantendo-se a qualidade dos resultados. / Abstract: Spatial oil composition variation can be found in some reservoirs and it has to be considered in simulations. The goal of this thesis is to implement a formulation that considers this variation in streamline simulators, which can be, in many situations, faster than finite difference simulators. One of the important restraints of streamline simulations is the treatment of rock and fluid compressibility. Therefore, a formulation that considers oil quality variation with compressibility has also been implemented. At first, a two phase streamline simulator for incompressible system was modified to work with two components in the oleic phase, allowing consideration of property variations on this phase. Then, the simulator was modified in order to incorporate the formulation for compressible system with oil quality variation. The implementations have been validated by comparisons with a finite difference commercial simulator in several compressible reservoir models, showing good results. Using the formulation for compressible systems, it has been done a sensitivity analysis of execution time and quality of solution with the variation of some numerical parameters that have been defined in the computational code. In models of heterogeneous and very refined reservoirs with oil property variation, the results showed that the appropriate combination of numerical parameters allows running the streamline simulation much faster than finite difference simulation, while keeping the quality of the results. / Doutorado / Reservatórios e Gestão / Doutor em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Carlos Francisco Sampaio Bonafe / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-10T21:45:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bispo_JoseAiltonConceicao_D.pdf: 6481701 bytes, checksum: eac9f13bfaae7f2d8718ad2773ff3e57 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Sistemas reacionais em fase líquida compreendem boa parte dos processos físicoquímicos que são estudados para fins de pesquisa e aplicação industrial. Estes estudos são conduzidos em geral de forma a se obter parâmetros de caracterização que tornem possível a padronização e otimização de processos, sejam eles de aplicação químico industrial ou biotecnológica. Em meio a esta necessidade de compreensão de diversos processos físicoquímicos, um ponto que chama a atenção de muitos grupos de pesquisa é a necessidade de aperfeiçoamento dos sistemas de caracterização e modelagem destes processos de forma a tornálos mais informativos e eficientes, tanto no que diz respeito à sua capacidade de caracterização quanto à sua capacidade de previsão. Neste contexto, a maior parte dos sistemas estudados têm como base a metodologia de caracterização desenvolvida por Gibbs-Duhem a aprtir do comportamento de gases ideais. Desvios no comportamento pressão volume são, nestes casos, corrigidos através do parâmetro definido como atividade. Assim, a estrutura de base desenvolvida por Gibbs-Duhem para gases ideais é mantida, deixando praticamente inalterada a relação que expressa a variação do potencial químico. No presente estudo observou-se que este tipo de abordagem e caracterização não produz resultados satisfatórios para o processo de dissociação por pressão de grandes agregados protéicos, e em alguns casos gerou dificuldades matemáticas que impediram a sua implementação em processos bastante comuns. A solução encontrada e o objetivo desta tese foram então o de conduzir uma nova abordagem para a caracterização destes sistemas que envolvem a dissociação por pressão de macromoléculas a partir de equações mais flexíveis para as mudanças de volume que as dos g ases ideais utilizadas por Gibbs-Duhen. O resultado desta nova abordagem foram relações com grande potencial de informação, de fácil aplicação e com uma alta capacidade de previsão / Abstract: The reaction processes involving macromolecules in liquid phase represent a significant part of the studies aiming industrial and technological applications.These studies are in general performed aiming access the parameters of characterization that allows the optimiz ation of chemical and biotechnological processes. In this view, the needing of understand distinct physicochemical processes represent a point that deserves the attention of many laboratories due to the needing of improvement modeling systems that furnish more efficient and precise information about the protein behavior under solution. Although the most of the studies performed aiming to reach this goal are based on the processes of characterization developed by Gibbs-Duhen, deviations on the pressure/volume furnished by the ideal gas equation are usually observed and corrected by means of the activity coefficient. Thus, the structural basis of the Gibbs-Duhem approach is maintained in despite of more complexes systems sho ws a nonlinearbehavior that produces in some cases significant deviations. In the present studie s we observed that the processes of pressure dissociation/denaturation of macromolecules leads to significant errors in respect to the experimental data. In this case the correction of these approach by means of the activity coefficient was not possible since the characterization equations became very complex. The goal of the present work was than to find a new description for these complex systems that allows to determine the properties of system and a precise thermodynamic modeling of these kind of processes / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: José Gilberto Dalfré Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-23T10:42:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aquino_GenivaldoAlcantarade_M.pdf: 13175596 bytes, checksum: 7fcf5fba9c6608250faca3ec3bc0b3a1 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A presença de ar aprisionado no interior da tubulação de água pode levar a operação irregular ou, até mesmo, danos aos sistemas de abastecimento de água e seus componentes. A presença de ar aprisionado pode ocorrer durante o funcionamento regular, ou quando os sistemas de bombeamento estão em operação. A formação de bolsões de ar pode produzir o fenômeno do golpe de aríete, instabilidade e perda de pressão nas redes de abastecimento de água. A fim de evitar a sua formação, todo o ar preso deve ser removido, seja através de remoção mecânica por válvulas de ar ou remoção hidráulica (deslocamento do ar com o escoamento). No Brasil, as indústrias de válvulas de ar, muitas vezes, não possuem caracterização adequada destas válvulas, ou seja, as características das válvulas (geométrica, mecânica, hidráulica e dinâmica) devem ser determinadas. Este trabalho teve como objetivo desenvolver uma bancada de testes para ensaios de válvulas ventosas e testar estas válvulas em ensaios dinâmicos, caracterizando-as. A bancada experimental mostrou-se eficiente para os ensaios de válvulas ventosas. Os resultados dos ensaios dinâmicos das válvulas podem contribuir para que um sistema hidráulico passe a operar de uma maneira segura, diminuindo os riscos associados aos eventuais fenômenos transitórios, além de servir como referência para futuros projetos de sistemas de abastecimento. Foi confirmado que, além das curvas características em condição estática, as curvas características em condição dinâmica também devem ser analisadas, pois apresentam características de funcionamento distinto / Abstract: The presence of trapped air inside the water pipelines can lead to irregular operation or even damage the water supply systems and their components. The presence of trapped air can occur during regular operation, or while pumping systems are in operation. The formation of air pockets can produce the phenomenon of water hammer, instability and loss of pressure in water supply systems. In order to prevent its formation, all the trapped air must be removed, either by mechanical removal through air valves or hydraulic removal (by displacement of the air flow). In Brazil, industries of air valves, many times, do not possess proper characterizations of the air valves. To achieve this, all the characteristics of the valve (geometric, mechanic, hydraulic and dynamic) should be determined. This study developed a test bench for testing the air valves, characterizing them. The bench was efficient for testing and the results of the dynamic tests can contribute to operate a hydraulic system in a safe manner, reducing the risks associated with possible transient phenomena, besides serving as a reference for future projects of water supply systems. It was confirmed that, in addition to the characteristic curves in static condition, the characteristic curves in dynamic condition must also be considered, since they show different operating characteristics / Mestrado / Recursos Hidricos, Energeticos e Ambientais / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Rosângela Barros Zanoni Lopes Moreno / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Instituto de Geiociências / Made available in DSpace on 2018-08-20T02:19:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araujo_MarcoAurelioRachid_M.pdf: 5461103 bytes, checksum: e41104d89a3da94eebab2927738e94b4 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Efeito de maré é o nome dado a um fenômeno observado em dados de pressão registrados em acumulações de fluido, incluindo reservatórios de petróleo, e que tem origem na variação do potencial gravitacional a que as massas estão submetidas. As primeiras citações do efeito de maré observado em reservatórios de petróleo ocorreram em meados da década de setenta e já naquela época mostraram-se a correspondência entre a amplitude do efeito de maré e as características do reservatório. A partir da teoria da poroelasticidade de Maurice Biot, desenvolveram-se métodos utilizando o efeito de maré para cálculo de parâmetros de reservatório, tal como a compressibilidade. A extração seletiva do efeito de maré é etapa importante desses métodos. Ao transformar os sinais do domínio do tempo para o domínio da frequência, a transformada de Fourier apresenta-se como ótimo recurso para esse fim, já que o efeito de maré é um sinal sinusoidal de componentes com períodos bem conhecidos. A extração seletiva de sinais utilizando a transformada de Fourier também pode ser importante para auxiliar a determinação de parâmetros de reservatório a partir do gráfico diagnóstico, já que a presença do efeito de maré pode, eventualmente, impedir ou dificultar a interpretação do teste de formação. Esta dissertação descreve os modelos poro elásticos para cálculo de compressibilidade de reservatórios e mostra a aplicação do filtro com transformada de Fourier para extração do efeito de maré e de ruídos presentes em dados de testes de formação. Três exemplos de dados registrados em testes de formação reais realizados em poços localizados em campos offshore são utilizados para extração do efeito de maré e para cálculo de compressibilidade, cujos resultados são comparados com os valores calculados a partir da correlação de Hall. Os resultados mostram ser possível utilizar os modelos poroelásticos para cálculo de compressibilidade do reservatório. A aplicação das técnicas de filtro com transformada de Fourier mostrou robustez para eliminação de ruídos e extração do efeito de maré / Abstract: Tide effect is the name given to a phenomenon observed in the pressure data recorded in accumulations of fluid, including petroleum reservoirs, and that originates from the variation of the gravitational potential to which the masses are subjected. Tidal effects have been observed in petroleum reservoirs since the mid-seventies and even then the correspondence between the amplitude of the tidal effect and the characteristics of the reservoir has been cited. From the Maurice Biot poroelastic theory, methods were developed using the tidal effect to calculate reservoir parameters such as compressibility. The selective extraction of the tidal effect is an important phase of these methods. Fourier transform appears as a great resource for this purpose, since the tidal effect is a sinusoidal signal with well-known periods. The selective extraction of signals using the Fourier transform can also be important to assist in the determination of reservoir parameters, since the presence of the tidal effect may prevent or hinder the interpretation of the formation test from the diagnostic plot. This paper describes the poroelastic models to calculate reservoir compressibility and shows the Fourier transform application to extract tidal effect and noises observed in formation evaluation data. Three set of data recorded in real formation tests, performed in offshore wells, were used to extract the tidal effect and to estimate reservoirs compressibility. The results were compared to Hall correlation results. Moreover, poroelastic models results were compared with Hall correlation results. The Fourier transform technique has been successfully used to extract the tidal effect. Simulated pressure data were also used, which showed leakage complicating. The results show that it is possible to use the poroelastic models to calculate reservoir compressibility. The examples shown that Fourier transform techniques are robust to noise removal and tidal effect extraction / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Os ecossistemas naturais e agropecuários dependem fundamentalmente do solo como recurso básico para sua funcionalidade. Neste contexto, a qualidade do solo tem tido uma crescente importância global. Os objetivos deste estudo consistiram em propor modificações metodológicas e/ou instrumentais visando determinações mais acuradas dos indicadores da qualidade física do solo mediante o desenvolvimento de (i) um sistema eletro-mecânico que permite a obtenção de amostras indeformadas de solos sem aplicação de golpes; (ii) um penetrômetro estático automatizado, de baixo custo e portátil, para medidas de resistência à penetração (RP) e resistência tênsil (RT) sob regime de velocidade constante de 1,55 mm s-1; (iii) um consolidômetro, de baixo custo e de maior portabilidade, para determinações da curva de compressão do solo, da RP e da RT utilizando propulsão pneumática e (iv) melhorias instrumentais em um permeâmetro de carga constante de ar pela redução de oscilações durante a medição do gradiente de pressão bem como a otimização da seleção de diferentes níveis de vazão mássica de ar. Os resultados obtidos mostraram que (i) o sistema eletromecânico garantiu a preservação da estrutura do solo em amostras coletadas comparado com a amostragem por golpes, principalmente no solo mais argiloso; (ii) a RP e a RT puderam ser determinadas com elevada acurácia à velocidade constante de 1,55 mm s-1; (iii) a curva de compressão do solo foi sensível às diferenças entre os tratamentos (linha e entrelinha da cultura) e a utilização de propulsão pneumática não influenciou os resultados da RP e da RT e (iv) a instrumentação utilizada no permeâmetro de carga constante de ar permitiu realizar determinações da permeabilidade do solo ao ar tanto em campo quanto em laboratório com rapidez e elevada acurácia. / Natural and agricultural ecosystems rely fundamentally on soil as a basic resource for their functionality. In this context, soil quality has had a growing global importance. The objectives of this study were based on proposing methodological and/or instrumental modifications aiming to obtain more accurate determinations of soil physical quality indicators by developing: (i) an electro-mechanical system that allows the extraction of undisturbed soil samples without mechanical impact (no-hammering); (ii) a low cost and portable static automatic penetrometer, for measuring soil penetration resistance (PR) and tensile strength (TS) at a constant speed of 1.55 mm s-1; (iii) a low cost and portable consolidometer, for determination of soil compression curve, PR and TS using pneumatic propulsion and (iv) instrumental improvements to a constant head air permeameter by reducing the oscillation during measuring the pressure head gradient and the optimization of the selection of different levels of air mass flow. The results showed that (i) the electro-mechanical system ensured the preservation of soil structure in undisturbed samples in comparison to samples extracted by hammering procedures, especially in clayey soil; (ii) PR and TS could be determined with high accuracy at the constant speed of 1.55 mm s-1; (iii) the soil compression curve was sensitive to differences between treatments (crop row and inter-row) and the use of pneumatic propulsion did not influence the results of PR and TS, and (iv) the instrumentation used in the constant head air permeameter allowed determination of soil air permeability either on the field or in the laboratory with high speed and accuracy.

Neste trabalho são apresentados resultados de ensaios triaxiais convencionais, de compressão confinada e triaxiais com controle de tensão, realizados em amostras saturadas e com controle de sucção, em corpos de prova indeformados coletados ao longo de um perfil típico de solo da cidade de São Carlos - SP. A partir dos dados obtidos, faz-se um estudo do comportamento de deformação e resistência do solo, em condições não saturadas, ao longo de todo perfil amostrado. Para o solo residual de arenito realiza-se também um estudo das suas principais características de elastoplasticidade, para a condição saturada e para o caso dos ensaios realizados com controle de sucção. Mostra-se que as superfícies de plastificação obtidas para o solo podem ser ajustadas de modo razoável pela superfície de escoamento do Cam-Clay modificado, utilizada nos modelos de Alonso et al. (1990) e Balmaceda et al. (1992). Para esta superfície, o uso de uma lei de fluxo associada conduziu a resultados satisfatórios. Um modelo constitutivo é proposto para representação do comportamento do solo em condições não saturadas. Uma nova superfície de plastificação e uma nova lei de fluxo (não associada) são propostas para o solo, conseguindo-se uma melhor previsão dos pontos de escoamento situados à esquerda da projeção da linha de estados críticos e diminuindo-se os valores dos desvios angulares dos vetores de incrementos de deformação plástica. No modelo constitutivo proposto neste trabalho, a superfície de escoamento LC do solo é obtida levando-se em consideração não somente os valores da pressão de pré-adensamento, mas também os valores de &#947(s). Os modelos constitutivos proposto e de Balmaceda et al. (1992) são utilizados na simulação dos ensaios de laboratório, obtendo-se bons resultados. Com o uso dos parâmetros adotados para a simulação dos ensaios de laboratório são realizadas previsões do comportamento de estruturas de fundação em campo, obtendo-se resultados satisfatórios. / This thesis deals with the application of elasto-plastic concepts to a typical non saturated soil from São Carlos - SP. The soil profile analysed is composed at is upper part of a sandy soil of coluvium origin and of a residual soil from sandstone at depths larger than 8 m. The water level is at a depth of about 10 m. The experimental work included compression triaxial tests following different stress paths and confined compression tests performed both on saturated and on unsaturated specimens. In the case of the residual soil of sandstone, its main elastoplastic characteristics are studied. It is shown that yield points can be fairly fitted by the yield surface proposed by of Alonso et al. (1990) and Balmaceda et al. (1992), which are an extension of modified Cam-Clay yield surface. In this case, an associated flow law also gave reasonable results in reproducing experimental data. In order to get a better adjustment between experimental and theoretical results, a new constitutive model is proposed using a new yield surface and a non associated flow law. It is shown that this new yield surface can better adjust experimental yield points, mainly those located at left of the critical state line (C.S.L.) and the new flow rule leaded to lower deviation of incremental plastic strain vectors. In the proposed model, the yield surface LC is obtained considering both &#947(s) and po experimental values. The proposed and Balmaceda et al. (1992) models were utilised to predict the laboratory soil behaviour, showing good results. The parameters already used to reproduce laboratory tests were also used to model foundation structures built in the soil studied and a fair agreement between experimental and predict results was obtained.