Orientador: Jose Ricardo Figueiredo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:04:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vilela_CarlosAlbertodeAlmeida_D.pdf: 6593008 bytes, checksum: 706d78c356008d4b1f84aa2b735170e6 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: O esquema de discretização UNIFAES, é aqui avaliado e comparado com alguns dos mais tradicionais e utilizados esquemas de discretização para o método dos volumes finitos da atualidade. Diversos casos testes lineares do problema de transporte convectivo-difusivo em meio fluido e das equações de Navier-Stokes foram utilizados para comparação. Os esquemas utilizados para comparação foram o Central, Exponencial, LOADS e QUICK em duas versões diferentes de formulação. Os casos testes realizados para avaliação do comportamento numérico realizados em coordenadas generalizadas com malhas regulares e irregulares foram: Transporte convectivo-difusivo em, a) escoamento paralelo b) escoamento rotacional de fluido como sólido, c) escoamento em canto, d) escoamento em canto com perfil de entrada parabólico, escoamento em cavidade fechada inclinada e escoamento em canal divergente gradual. Os resultados obtidos nos testes demonstraram que o esquema UNIFAES, apresentou comportamento bastante promissor comparado aos comportamentos dos demais esquemas. Na grande maioria dos testes os resultados obtidos pelo esquema UNIFAES foram os melhores em questão de acuidade, estando próximo aos obtidos pelo esquema QUICK, que foi o segundo esquema que melhores resultados apresentou / Abstract: The UNIFAES discretization scheme is evaluate and compare with some classical and most used schemes for finite volume method in present time. A lot of linear convection-diffusion problems in fluid flow and the solution of Navier-Stokes equations were used for comparison. The compared used schemes were Central, Exponential, LOADS, and QUICK with two different formulations. The chosen test cases for comparisons, using regular and irregular grid arrangements in generalized coordinates formulations were: a) Convective-diffusive transport in parallel fluid flow, in rotational fluid flow, in fluid flow near a wall, in fluid flow near a wall with parabolic inlet profile of the transported property , b) Inclined side walls lid driven cavity, and c) Gradually expanding channel. The obtained results shown that UNIFAES scheme has a very promise behavior compared to the other schemes. In most studied cases, UNIFAES scheme demonstrated better accurate results, elose to QUICK, the second better one / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador : Jose Ricardo Figueiredo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:25:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_RogerioGoncalvesdos_M.pdf: 2995955 bytes, checksum: 68a6f8bd3cdffbb5ba5d4024a6045126 (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:05:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo631_1.pdf: 4675641 bytes, checksum: 9f35aae9bc57800f3646debd4fc6b53f (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Universidade Federal de Pernambuco / A instabilidade de Saffman-Taylor surge na interface que separa dois fluidos viscosos confinados no estreito espaço entre duas placas planas e paralelas. Tal dispositivo define o que chamamos de célula de Hele-Shaw. É conhecido que se injetarmos um fluido menos viscoso em um mais viscoso, já contido entre as placas, observa-se a formação de dedos viscosos . Com o passar do tempo, os dedos bifurcam sucessivamente produzindo uma morfologia intensamente ramificada. Uma interessante variação do problema de Saffman-Taylor usual ocorre se, ao invés de injetarmos, levantarmos a placa superior da célula de Hele-Shaw mantendo imóvel a placa inferior. Neste caso, observa-se uma intensa competição entre os dedos do fluido menos viscoso que penetram no mais viscoso. Nesta dissertação, desenvolvemos uma teoria perturbativa de modos acoplados que visa o controle destas instabilidades. No caso da injeção, os padrões podem ser disciplinados se a taxa temporal de injeção escala com o tempo com expoente -1/3. Por outro lado, na situação de espaçamento variável entre as placas, as instabilidades de interface são suprimidas se a distância entre as placas escala no tempo com expoente -2/7. Um processo alternativo de controle das instabilidades pode ser obtido considerando-se um sistema onde a placa superior da célula de Hele-Shaw oscila periodicamente no tempo. Encontramos, também por uma teoria perturbativa, que para estágios iniciais da dinâmica da interface, observa-se que a frequência e amplitude de oscilação da placa superior têm um significante papel na determinação do número de dedos gerados. Também verificamos a influência desses fatores no mecanismo de competição e bifurcação entre os dedos viscosos

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:28:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo589_1.pdf: 1728444 bytes, checksum: 91b4a2e64b03b4cc0fd98f7b1c9c7dd8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / NESTE trabalho estudamos o problema dos N-vórtices em um elipsóide de revolução do ponto de vista da teoria de perturbação. O elipsóide considerado consiste em uma perturbação da esfera. Aplicando técnicas canônicas da teoria de perturbação, construímos uma sequência de transformações conformes do elipsóide no plano complexo. Usando estas transformações, as equações de movimento do problema dos N-vórtices no elipsóide foram escritas como uma série formal na excentricidade da elipse geratriz do elipsóide. As equações de primeira ordem foram obtidas explicitamente. Mostramos numericamente que o sistema truncado de primeira ordem para a dinâmica de três vórtices é não integrável. Um estudo do traçador passivo foi realizado sob a influência de soluções que são equilíbrios relativos do problema de dois vórtices no elipsóide. Mostramos que na dinâmica do traçador não existe colisão com os vórtices e determinamos os equilíbrios relativos deste sistema, assim como suas respectivas estabilidades. Um estudo sobre anéis de vórtices no elipsóide também foi realizado. Determinando intervalos de latitude em função de N, em que o anel de N vórtices admite estabilidade linear e não linear, observamos que o anel de vórtices é mais instável no elipsóide prolato do que no oblato

Orientador: Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:03:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barreira_MardonnyNazareno_M.pdf: 5649911 bytes, checksum: 74e112ba543ced12ed31508868adfdde (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Orientadores: Maria Regina Wolf Maciel, Henry França Meier, Antonio Andre Chivanga Barros / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:31:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Noriler_Dirceu_M.pdf: 4837242 bytes, checksum: ed71f25bb9219c76441c2042ff4f6a07 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Os modelos para representação de colunas de destilação atuais baseiam-se no conceito de estágios de equilíbrio e de não equilíbrio, ambos considerando o equilíbrio hidrodinâmico em uma abordagem macroscópica. No entanto, em meados da década de 90, iniciou-se a aplicação de modelos microscópicos para subsidiar e incrementar a análise e otimização dos processos de refino, dando-se início à era dos códigos comerciais de Fluidodinâmica Computacional. O principal objetivo deste trabalho é desenvolver um modelo microscópico para descrever a fluidodinâmica do escoamento líquido-vapor em um prato perfurado de uma coluna de destilação, com base na conservação de quantidade de movimento sob condições de turbulência e aplicar e implementar o modelo matemático no código comercial de fluido dinâmica computacional CFX, da ABA Technology, para a realização de um estudo de experimentação numérica de modelos e métodos. Foram propostos três modelos distintos para representação do escoamento em um prato perfurado de destilação: um modelo bidimensional e monofásico, 2-DSM (Liu et ai. (1999)) , um modelo tridimensional bifásico e homogêneo, 3-DHomM, e por fim um modelo tridimensional bifásico e heterogêneo, 3-DHetM. Desta forma, os três modelos foram implementados no código comercial CFX 4.4 da ABA technology, o qual utiliza o método dos volumes finitos com variáveis co-localizadas resolvendo o sistema em coordenadas generalizadas. As malhas numéricas foram construídas por intermédio da técnica dos multiblocos, utilizando o pré-processador "BUILD" presente no código. Os principais resultados mostram que o modelo 3-DTHomM representa, qualitativamente, de forma satisfatória a hidrodinâmica de um prato perfurado de destilação. A metodologia proposta neste trabalho se mostrou adequada e apta a reproduzir tal comportamento fluidodinâmico / Abstract: The current models for predicting distillation column behavior are based on equilibrium and non-equilibrium stage concepts, but both use the hydro dynamical equilibrium in a macroscopic point of view. The objectives of this work are: developing the microscopic model to describe the gas-liquid flow on a distillation sieve tray, based on momentum equations under turbulence conditions, inter-phase momentum transfer and other modeling features; and applying the mathematical modeling in a commercial CFD code, for numerical experiments in order to verify the software and to validate the models. Three models were proposed: the first model named Two Dimension Single Model (2-DSM model), with two dimension and single phase assumptions; the second one, named Three Dimension Homogeneous Model (3-DHomM model), with two phases and three dimension with homogeneous flow, i. e., the liquid and the gas velocities are the same; and the last model is a model with two phases and three dimension assumptions, named Three Dimension Heterogeneous Model (3-DHetM model). These three models were applied in CFX 4.4 CFD commercial code from ABA Technology, by using the finite-volume methods with co-located variable in a generalized coordinate system, to obtain numerical solutions. The pre-processor BUILD were used to build up the numerical grid with the multi-block technique. The main results show that the 3-DHomM model, despite of its simplicity when compared with 3-DhetM, describes the fluid dynamics on a sieve distillation tray satisfactorily. The methodology proposed in this work also showed to be adequate, and with capability to describe the gas-liquid flow on a sieve distillation tray / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: João Alexandre F. R. Pereira, Sandra Lucia da Cruz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-23T21:27:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Buiatti_ClaudioMalagoni_M.pdf: 2966437 bytes, checksum: 843ce4e69556f22af4565782e8805b77 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Neste trabalho foi desenvolvido um método computacional de análise de transientes hidráulicos em tubulações, com o objetivo de detectar e localizar vazamentos. Para isso, foi contruída uma tubulação de 427 metros de comprimento, em tubo de PVC, 3/4" de diâmetro. Ao longo da tubulação foram instalados 4 transdutores de pressão que, acoplados a um microcomputador PC/XT dotado de placa ADA, são os reponsáveis por detectar o surgimento do vazamento. o método utilizado para detecção e localização de vazamentos, baseia-se no estudo de ondas negativas de pressão. Tal método tem como vantagem ser relativamente simples de implantar em computador. A presença de um vazamento em uma tubulação, causa uma rápida queda de pressão na posição do mesmo, originando uma onda de pressão negativa que se propaga à velocidade do som nos sentidos a montante e a jusante do local do vazamento. Através do monitoramento da tubulação é possível detectar a propagação das ondas de pressão em ambos os lados do vazamento, o que permite registrar os instantes em que as ondas são detectadas pelos vários transdutores instalados ao longo da linha e fazer uma aproximação da localização do vazamento. Foram realizados estudos para determinação da influência de diversos parâmetros hidráulicos sobre a velocidade de propagação das ondas de pressão e da queda de pressão na tubulação / Abstract: This work has developed a computational method of hydraulic transient analisys in pipelines, with the objective of detecting and locating leaks. For this reason, a 427 metres long pipeline was constructed, in PVC pipes, 3/4" diameter. Along the pipeline were installed 4 pressure transducers that, coupled to a PC/XT microcomputer, are responsible for detecting the leak. The method used to detect and locate leaks, is based at the negative pressure waves study. This method has the advantage of being easily implemented to a computer. When a leak occurs, it causes a rapid pressure drop at its location, generating a negative pressure wave that moves at the speed of sound in the downstream and upstream directions of its position. Monitoring the pipeline, it is possible to detect the propagation of the waves in both sides of the leak, to record the moment that the waves are detected by the transducers on the line, and to make an estimative of leak location. Experiments were carried out to analyse the influence of many hydraulic parameters over the pressure wave velocity and the pressure drop at the pipeline / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Jose Geraldo Pena de Andrade / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-24T03:13:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_MarcelodaSilva_M.pdf: 4293826 bytes, checksum: 9aa66fedc768ae729791f17e82ed9e9f (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Os transientes hidráulicos, como são chamadas as ondas de pressão (positivas ou negativas) geradas em um sistema hidráulico, devido à ação de "manobras" dos componentes deste sistema, podem ocorrer em amplitudes e freqüências tais que podem causar a ruptura ou colapso de elementos da instalação como: tubos, válvulas, etc. Muitos artifícios de controle, os quais por si só alteram a velocidade do fluxo, causando assim, eventos transitórios secundários que respondem à pressão do sistema. Assim, a confiabilidade das simulações realísticas de comportamento dos sistemas, dependem da precisão na avaliação das variações da vazão, pressão e freqüência dos ciclos de onda. Uma das imprecisões associadas à modelação do fenômeno transitório está no uso de uma formulação quasi-estática para o termo de atrito, a qual é válida somente para regimes de fluxo permanente. Este trabalho faz uma comparação entre os resultados obtidos nos dois modelos computacionais de cálculo do transitório aplicando o método elástico, visando promover análise sistemática da eficiência e precisão proporcionada pela utilização do termo de atrito, o qual incorpora o grau de dependência da velocidade, efeitos de inércia e compressibilidade do fluido em uma simples e generalizada estrutura. Para tal, utiliza como base para a formulação, um modelo proposto por VARDY et a1.(1993) que faz uso da formulação do termo de atrito válido para o regime transitório turbulento, anteriormente proposta por ZIELKE (1968) e válida somente para o regime laminar de escoamento / Abstract: The hydraulic transients, as are called the pressure waves (positive or negative) generated into the pipes by component settings, can be large and occur with frequencies enough to cause rupture or collapse of the systems components as : pipes, valves, etc. Many contral devices, which themselves alter the flow velocity, and therefore case secondary transient events, respond to system pressure. Thus, relability of realistic simulation of system behavior depends on how accurately are the flow and pressure changes and the frequency of cydes predictions. A cause of this modeling error lies in the use of quasi-steady friction equation which is only valid for steady flows. This research will compare results obtained of two computing models and applying the elastic method to promote a systematic analysis of efficiency and accuracy made by friction equation uses, which incorporates rate dependent velocity, shear and compressibility effects within a single, generalized framework / Mestrado / Recursos Hidricos / Mestre em Engenhria Civil

Orientador: Sandra Cristina dos Santos Rocha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-24T04:53:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_VirginiaAparecidada_M.pdf: 3858809 bytes, checksum: a5200531f8fdde42e14a916e9e2c4730 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Este trabalho tem como principal objetivo a determinação de um método de identificação de regimes de contato gás-sólido em leito de jorro cone-cilíndrico, a partir da queda de pressão no leito. Foram analisados os leitos fixo, de jorro e "slugging". Os dados de queda de pressão no leito foram adquiridos em tempo real pelo software "labtech". A taxa de amostragem utilizada foi de 128 Hz em um intervalo de 12 segundos, após a instalação do regime fluidodinâmico desejado no leito. Com os gráficos das flutuações da queda de pressão verificou-se a possibilidade de identificação do regime fluidodinâmico do leito por meio de uma análise comparativa entre os gráficos das flutuações da queda de pressão versus tempo, obtidos para diferentes regimes. A análise individual das medidas de queda de pressão em tempo real não caracteriza o regime de forma objetiva. A diferença entre os gráficos resume-se basicamente no espaçamento entre as oscilações e observou-se uma tendência de diminuição no número de períodos de oscilações para os gráficos de leitos em "slugging" em relação ao jorro estável, e também do jorro estável em relação ao leito fixo. Com os dados de queda de pressão versus tempo, utilizou-se a transformada de Fourier (FFT) como ferramenta para transformá-los em espectros de potência. Foi possível, então, a identificação dos regimes de leito de jorro, "slugging" e alguns "casos atípicos" observados experimentalmente, a partir da análise dos espectros. Nos espectros observou-se picos dominantes em determinada faixa de freqüência dependendo do regime instalado ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The main aim of this work is determining an identifieation method for gas-solid regimes in eone-eylindrieal spouted bed based on frequeney analysis of pressure drop fluetuations. The analysis in this work involved: paeked bed, steady spouting and slugging bed. The aquisition of pressure drop fluetuations in real time took plaee onee a speeifie regime was installed and data eolleted by Labteeh software. The sampling rate was 128 points per seeond and the time of sampling was maintained at 12 seconds. It was verified, by graphies of pressure drop versus time, the possibility of identifieation of the fluidynamie regimes ftom a eomparative analysis of the graphie obtained for different regimes. The differenees among graphies is on the amplitude of fluetuation and also on the period of oseillation for eaeh of the regimes studied, fixed, stable spouting and slugging. The FFT was used as tool to transform the pressure drop data in speetrum (ftequeney-amplitude). The graphies on the ftequeney domain, on the other hand, permitted a more objeetive reeognition of regimes due to the patterns obtained for eaeh regime. This behavior was found to be the same for every speetra representing a steady spout and slugging, and the maximum peak was always in the range offrequeney of 4.5 to 6.9Hz and 1.125 to 2.5Hz, respeetively. This is a well defined peak of maximum amplitude ... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Gilmar Mompean Munhoz da Cruz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-18T05:27:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_ClaudioBezerrade_M.pdf: 2637264 bytes, checksum: 36139345836e4a4e02410f6acf03ea5c (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Desenvolvimento de um código de cálculo, em FORTRAN 77, para solução das equações de Navier-Stokes, considerando-se fluidos newtonianos e escoamento em regime turbulento. O método dos volumes finitos foi utilizado para a discretização espacial. Os termos convectivos foram discretizados utilizando-se dois esquemas: UPWIND e QUlCK. Para a discretização temporal foi utilizado o método semi-implícito SOLA e o modelo de turbulência empregado foi o modelo a duas equações k-8. Este código foi desenvolvido para a solução de problemas bidimensionais em coordenadas cartesianas e cilíndricas. O código de cálculo foi validado utilizando-se quatro configurações clássicas: -escoamento laminar entre placas planas paralelas; -escoamento laminar em uma cavidade quadrada; -escoamento laminar no interior de dutos de secção circular e -escoamento turbulento no interior de dutos de secção circular / Abstract: A computer code was developed in this thesis, in FORTRAN 77, for the solution of the Navier-Stokes equations, considering newtonian fluids and turbulent flow. The finite volumes method was used for the spatial discretization. The convective terms were discretized using two alternative schemes: UPWIND and QUICK. For the temporal discretization the semi-implicit SOLA method was used. The two equations, k - Emethod, modelled the turbulence terms. This code was developed for the solution of bidimensional problems in cartesian and cylindrical coordinates. The algorithm was validated using four classical configurations: . Laminar flow between parallel plates; . Laminar flow in a square cavity; . Laminar flow in ducts of circular section and . Turbulent flow in ducts of circular section / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica