Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-02-26T18:12:00Z No. of bitstreams: 1 153301.pdf: 2496023 bytes, checksum: 1857c5440692cd92861a02e00281073a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-26T18:12:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 153301.pdf: 2496023 bytes, checksum: 1857c5440692cd92861a02e00281073a (MD5) Previous issue date: 1980-06 / FINEP / CNPq / Estudo teórico-experimental do comportamento diário de um concentrador solar cilindro-parabólico eixo leste-oeste, associado a um tanque de estocagem. O protótipo construído consta de um refletor metálico de 2m² de área, distância focal 0,25m e de dois tubos: um absorvedor (de aço enegrecido) envolvido por outro de vidro, sendo os diâmetros nominais 25,4 e 52mm respectivamente. O tanque de estocagem tem capacidade de 90 l, o fluido de trabalho é água escoando a uma vazão de 200t/h numa tubulação de aço com diâmetro de 25,4mm, sendo o isolamento lã de vidro. Sob diferentes condições diárias de insolação, velocidade de vento e temperatura ambiente foram efetuados diversos testes, com o protótipo, fixada a vazão do fluido de trabalho, medindo-se as seguintes temperaturas: de entrada e saída do fluido de trabalho no concentrador, do fluido no interior do tanque de estocagem, e da superfície do tubo absorvedor. Como resultado de um balanço de energia no concentrador, foi obtido um sistema de equações não lineares que representa seu comportamento para diferentes variáveis de projeto, sendo incluídas ou não aquelas utilizadas no protótipo. Para a obtenção da solução foi utilizado o método iterativo de Newton-Raphson. Assim, para idênticas condições de insolação foi realizado um estudo comparativo entre o modelo considerado e o protótipo. Conseguiu-se também através da simulação uma previsão do funcionamento do concentrador solar para vários parâmetros de projeto diferentes daqueles utilizados no protótipo construído. Utilizou-se com este fim o modelo determinístico de insolação direta de Dogniaux. A boa concordância verificada entre os resultados teóricos a partir do modelo e experimentais pelo protótipo, indica que o estudo teórico desenvolvido pode ser utilizado no projeto e na previsão do comportamento de outras unidades de concentração com: valores maiores para o fator de concentração e para o comprimento do tubo absorvedor. / A theoretic-experimental study was developed for a cylindrical parabolic focussing collector east-west axis oriented, associated with a heat storage tank. The prototype consists of a metalic thin sheet reflector (2m² surface, 0.25 focal length) and two concentric pipes: a receiver tube (steel black painted) and an exterior glass tube wi th the following nominal diameters 25.4 and 52mm. The thermal storage vessel has a capacity of 90 l, and the working fluid is water flowing at a rate of 200 l/h inside a l" steel piping. All the system was isolated with a glass wool. The prototype was submitted to various testing solar insolation condutions, wind speeds,ambient temperatures. For a fixing rate of flow of the working fluid, several temperatures were measured as follows: inlet and outled fluid temperature in the receiver tube, bulk fluid temperature in the storage vessel, medium surface temperature in the receiver tube (in two points). An energy balance in the concentrator gives a non-linear equations system representing its behaviour during direct insolation daily variation. The solution was obtained using an iterative algorithm. Using the same insolation conditions it was made a comparison between the theoretical and the experimental data, and the results showed that the model represents with good accuracy the considered system. ln the theory other parameters were considered besides the ones used in the constructed prototype, in order to generalize the study. Also, the theorétical model was used to simulate the behaviour of the system for other dimensions (concentration factors, tube receiver lengths). For these aims it has been utilized the Dogniaux direct insolation deterministic model. The good accuracy of the results obtained from the prototype and the model shows that the developed the oretical study can be used to design and to simulate the ehavior of a cylindrical parabolic focussing collector increasing the concentration factor and receiver tube.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-02-27T15:38:25Z No. of bitstreams: 1 160281.pdf: 1805471 bytes, checksum: fae42d91d40243842459445aee534cc7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-27T15:38:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 160281.pdf: 1805471 bytes, checksum: fae42d91d40243842459445aee534cc7 (MD5) Previous issue date: 1983-12 / CNPq / CAPES / Os coletores solares de tipo cilindro-parabólico apresentam um grande potencial de aplicação na área de geração de calor de uso doméstico e industrial. Entretanto, são requeridos, ainda, grandes esforços de pesquisa e desenvolvimento para um projeto ótimo deste equipamento. As influências das características geométricas dos componentes (refletor, absorvedor, tubo envelope ou tampa anticonvectivos), dos tipos de contagem e materiais empregados, sobre a formação da imagem e a concentração útil do coletor são analisadas através da técnica do traçado de raios da ótica geométrica, e considerando que o disco solar apresenta urna dimensão finita. São analisadas também as situações de erro e de perfeito apontamento do plano da abertura do concentrador para o sol. O estudo teórico permite identificar as dimensões construtivas mais adequadas, assim corno a forma e o acabamento da superfície refletora e o tipo de montagem do equipamento para urna dada concentração e o número de horas de funcionamento num sítio determinado. / The potential utilization of parabolic trough collectors for the production of industrial process and domestic uses is largely expected. Nowadays a big effort in terms of research and development must be done to be achieved an optimun design for this equipament. Utilising the ray tracing method and the solar dish concept, this work analyses the influence of the geometric characteristics of the components (reflector, absorber, envellope tube). Type of the frame and materials used on the immage and the concentrating factors, the case of perfect pointing or defocused to the sun is considered. From the theory are obtained the dimensions and geometry for the equipament, the form and the surface finish of the reflector and adequated supporting frame related with a given concentrating factor and working period of time for a choosen site.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-02-27T16:44:26Z No. of bitstreams: 1 161246.pdf: 1262962 bytes, checksum: 69ed43a5e387b806d02b99e4cfdbd8f4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-27T16:44:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 161246.pdf: 1262962 bytes, checksum: 69ed43a5e387b806d02b99e4cfdbd8f4 (MD5) Previous issue date: 1984-10 / O presente trabalho tem por objetivo, estabelecer um sistema de tele-comando de um veículo submarino axissimétrico, de forma a permitir uma interceptação com outro veículo em movimento, que se desloca em um plano paralelo a superfície do mar. A dinâmica e a cinemática deste veículo são analisadas, sendo efetuado depois um estudo sobre o giroscópio selecionado. Finalmente, será fornecido um anteprojeto para implementação do sistema, o que permitirá uma posterior avaliação dos dados coletados. / The main purpose of this work is to establish a telecommand system for an axisymmetric underwater vehicle to allow the interception of another vehicle, moving in a parallel plane to the sea surface. The kinematic and dynamic performance of this vehicle will be analysed, anda study made of the selected gyroscope. Finally a design implementation of the system will be produced, enabling practical data measurement to be made and evaluated.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-02-28T18:00:13Z No. of bitstreams: 1 159040.pdf: 1888369 bytes, checksum: cb2390d46d17e2fd59737cd6d4c16a8e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-28T18:00:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 159040.pdf: 1888369 bytes, checksum: cb2390d46d17e2fd59737cd6d4c16a8e (MD5) Previous issue date: 1983-05 / Trabalho desenvolvido visando a elaboração de metodologias de projeto, fabricação e avaliação térmica de tubos de calor de água. O modelo proposto por SUN e TIEN para o desempenho térmico de tubos de calor, operando em regime permanente, foi resolvido para nova condição do fluido de resfriamento e usa do na avaliação teórica do perfil da temperatura ao longo da parede e da temperatura de saturação do vapor. Um tubo de calor capaz de transferir uma potência de 400 watts foi projetado e fabricado. O protótipo e um tubo de cobre de· 1000 mm de comprimento e 25,4 mm de diâmetro externo com 0,79 mm de espessura de parede. O meio poroso é formado por 7 camadas de tecidos metálicos de bronze fosforoso, de malhas 50 e 250, fixados na parede interna do gerando um espaço de vapor com 17 mm de diâmetro. Apresenta-se os resultados experimentais dos ensaios térmicos do protótipo e discute-se os resultados, comparando-os com as previsões teóricas. Discute-se a metodologia de projeto de tubos de calor, comparando-a aos procedimentos propostos por DUNN e CHI. / The aim of this work was to develop methodologies for the project, manufacturing and experimental thermal evaluation of heat pipes. The model suggested by SUN and TIEN for theoretical steady-state heat pipe performance was solved for a new condition of cooling fluid and used for predicting the wall temperature profile and saturated vapor temperature. A water heat pipe for a 400 watts heat removal was projected and manufacture. The prototype consists of a copper tube 1.000 mm long, with an outside diameter of 25,4 mm and a wall thickness of 0,79 mm. The wick structure is a composite phosphor bronze wrapped-screen wick with meshes 50 and 250 fitted against the inner wall of the tube to leave a vapor space diameter of 17 mm. The prototype was instrumented and monitored. The measured wall temperature profiles for several heat-input levels are compared and discussed with the theoretical predictions. The methodology for the project of heat pipes was discussed and compared with other procedures suggested by DUNN and CHI.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-03-01T17:40:02Z No. of bitstreams: 1 159305.pdf: 1734188 bytes, checksum: 80e04cab439583f552a9dac4334f687d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-01T17:40:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 159305.pdf: 1734188 bytes, checksum: 80e04cab439583f552a9dac4334f687d (MD5) Previous issue date: 1983-03 / CNPq / Este trabalho consiste em um estado básico analítico-experimental para precisão de posicionamento de um manipulador mecânico. Ao analisar a precisão, considerou-se as deflexões causadas pelo peso aplicado na garra do manipulador e também uma influência da tolerância geométrica na construção do mesmo. Para tal análise, o protótipo de um manipulador com cinco graus de liberdade foi desenvolvido. As medidas de deflexão e a influência da tolerância foram feitas estaticamente em cada posição do manipulador. Os resultados experimentais foram comparados com os teóricos a fim de consistência dos mesmos. / This work consists of a basic analytical and experimental study for the precision of the positioning of a mechanical manipulator. On analyzing the precision, the deflection caused by the weight applied to the grip was considered, as well as aninfluence of the geometric tolerance in the construction of the manipulator. For such analysis, the prototype of a manipulator with five degrees of freedom was developed. The deflection measurement and the influence of the tolerance were made estaticaly at each position of the manipulator. The experimental results were compared with the theoretical in order to verify their consistency.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-03-01T18:23:03Z No. of bitstreams: 1 161824.pdf: 1546828 bytes, checksum: 954c0b8c0b3fed5ef0e19de319d1be5d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-01T18:23:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 161824.pdf: 1546828 bytes, checksum: 954c0b8c0b3fed5ef0e19de319d1be5d (MD5) Previous issue date: 1984-12 / CAPES / Foi construído um modelo matemático para o desempenho dinâmico de um plotter digital acionado por um motor passo a passo. Foi efetuada uma simulação digital utilizando o método Runge-Kutta. Foi investigada a influência da frequência de pulsos no comportamento dinâmico do sistema. Resultados teóricos foram comparados com medidas experimentais, sendo a concordância considerada satisfatória. A importância do torque e do amortecimento para uma operação confiável foi demonstrada. / A mathematical model was established for the dymanic performance of a digital plotter driven by a stepping motor. Digital simulation using the Runge-Kutta method was performed. The effect of pulse frequency on the dynamic behaviour of the system w.as investigated. Theoretical predictions were compared with experimental measurements, the agreement being found to be satisfactory. The importance of torque and damping for reliable operation was demonstraded.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-03-05T13:25:41Z No. of bitstreams: 1 160822.pdf: 2211179 bytes, checksum: c52d160220284404de225d9746bc8800 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-05T13:25:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 160822.pdf: 2211179 bytes, checksum: c52d160220284404de225d9746bc8800 (MD5) Previous issue date: 1984-06 / Estudando a teoria existente sobre o Motor Stirling de Pistão livre, o modelo matemático linearizado, que fornece solução de forma fechada e analisado e novos modelos, incluindo uma não-linearidade e fenômenos inerentes ao ciclo real, são apresentados. Soluções numéricas são obtidas a partir do desempenho simulado do motor e os modelos matemáticos são avaliados e comparados entre si e com resultados experimentais. A simulação digital indicou a possibilidade de boa concordância com a experiência, caracterizando a viabilidade do uso de um modelo mais completo para uma previsão realista do desempenho do motor. O uso da teoria não-linear para a análise do ciclo termodinâmico ideal possibilitou a obtenção de soluções de forma fechada, junto com a determinação de condições para a operação satisfatória do motor. / Existing linear mathematical models for the Free Piston Stirling Engine with analytical solutions in closed form have been analised, along with new models including one nonlinearity and some other phenomena of the real cycle. Numerical solutions are obtained based on motor simulations and the.models results are compareci with experiment. Good agreement is found with experiment demonstrating the adequacy of the model. The use of nonlinear theory for ideal thermodynamic cycle analysis allows the determination of conditions for the satisfactory operation of the motor.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-03-05T14:08:18Z No. of bitstreams: 1 160359.pdf: 2026967 bytes, checksum: ad6657a0638bcce48157e9bdfe8956a9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-05T14:08:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 160359.pdf: 2026967 bytes, checksum: ad6657a0638bcce48157e9bdfe8956a9 (MD5) Previous issue date: 1984-01 / Apresenta uma simulação para avaliação do desempenho de veículo híbrido (bateria/motor de combustão) em configuração série, ou elétrico puro. As equações de modelagem dos componentes do sistema de tração são válidas para regime permanente e foram escolhidas de forma que fosse possível, através delas, serem avaliadas algumas grandezas (elétricas e mecânicas) internas desses componentes. A determinação das perdas e feita separadamente para cada componente utilizado. Foi elaborado um programa em FORTRAN IV e realizadas simulações, a partir de dados de l (um) veículo real, com a finalidade de ser avaliada a potencialidade do método. Os resultados da simulação encontrados foram coerentes com os valores publicados. / Presents a simulation of the performance of electric and hybrid vehicles. The hybrid vehicle considered is a battery/internal combustion engine series configuration. The traction system is modeled through a set of equations which take into account various parameters of each in dividual component. Losses are evaluated separately for each individual component. A computer programa in FORTRAN IV was developed and the simulation a real vehicle was run as an example. The results of the simulation were consistent with the publ .ished data for the performance of the modeled vehicle.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-03-05T15:52:01Z No. of bitstreams: 1 160896.pdf: 3174591 bytes, checksum: 5705f1becadb49106e9632cb5aa3ef85 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-05T15:52:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 160896.pdf: 3174591 bytes, checksum: 5705f1becadb49106e9632cb5aa3ef85 (MD5) Previous issue date: 1984-08 / Estudo experimental de uma máquina térmica para bombeamento de líquidos. Esta máquina consiste num termo-oscilador formado por um tubo "U'', parcialmente cheio de líquido o qual oscila, deslocando um gás alternativamente entre uma região aquecida para outra resfriada. A expansão e contração do gás é utilizada na realização de trabalho externo. Foram construídos dois modelos experimentais deste oscilador, para análise dos principais parâmetros que influenciam no seu desempenho. Transdutores e circuitos eletrônicos foram desenvolvidos para acompanhamento do nível de líquido no tubo ''U'' e dos movimentos das válvulas de sucção e recalque. Os valores de temperaturas e pressões do gás foram obtidos utilizando termopares e um transdutor de pressão. Com isto foi obtida a evolução do ciclo termodinâmico. É também proposto um modelo teórico deste termo-oscilador, simulado numericamente utilizando o método de Runge-Kutta, obtendo valores de pressão e volume do gás, bem como os de velocidade dos níveis de líquido, em função do tempo. Os resultados teóricos e experimentais foram qualitativamente comparados. Para o modelo construído com geometria não propicia à realimentação (feedback) de energia nas oscilações, as frequências e amplitudes mostram-se semelhantes às obtidas da simulação numérica; enquanto para o modelo construído com geometria de maior efeito desta realimentação, estes parâmetros de operação mostram-se diferentes da simulação. Comparações como o trabalho externo de bombeamento e a influência da variação da massa de gás no desempenho da bomba, mostram-se compatíveis. É demonstrada a possibilidade de utilização de um sistema de simples construção e baixo custá em aplicações de bombeamento de líquidos para pequenas alturas de recalque. Devido ao recente interesse acerca destes tipos de bombas, tem-se pouca experiência para sua utilização em larga escala. São necessários estudos experimentais e teóricos para a otimização da geometria e dos parâmetros de operação. / Presents an experimental study of a thérmal pump. This púmp cons_ists of a thermal oscillator formed by a U-tube partially filled with liquid which oscillates deslocating a gas alternately from a hot region to a cold region.Two prototypes were constructed to study the principal factors that influence the performance. Transducer and electronic circuits were developed to register the liquid level in the U-tube and the deslocations of the admission and discharge valves.The temperatures and pressure of the gas was obtained using termocouples and a pressure transducer. Thus the evol ution of the thermodynamic cycles was studied. A theoretical model was used to simulate the thermal oscillator, obtaining the pressure and volume of the gas as well as velocities of the liquid level as a function of time by Runge-Kutta method. A comparison of the experimental and theoretical results was made. For the prototype with geometrj~unfavorable to the feedback of energy in the oscillations, the frequency and amplitude were similar. For the prototype with a geometry favorable to this feedback of energy, the results were .different. Comparison such as the work realized in pumping and the influence of variation on quantity of gas on the cycle were satisfactory. The prototype showed it is possible to use a pump system of simple construction and low cost for low lift applications, for example rural irrigation. Due to the relatively recent interest in thermal pumps, there is little experience of its utility in large scale applications. Further experimental and theoretical studies are necessry for otimization of the geometry and parameters of operation.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-03-05T18:15:55Z No. of bitstreams: 1 160461.pdf: 1554810 bytes, checksum: 6ecfaf581b44d39d1b24b83e7bc258e0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-05T18:15:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 160461.pdf: 1554810 bytes, checksum: 6ecfaf581b44d39d1b24b83e7bc258e0 (MD5) Previous issue date: 1984-02 / A fim de assegurar que as tubulações·e equipamentos dos oleodutos não estejam submetidos a pressões superiores as admissíveis, faz-se necessária a análise dos transientes hidráulicos. Este trabalho, apresenta o programa de computador (TRANSH), desenvolvido pelo autor para calcular os transientes hidráulicos determinísticos de oleodutos.; As equações diferenciais parciais hiperbólicas que regem o fenômeno foram transformadas em equações diferenciais ordinárias através do método das características. Utilizando-se diferenças finitas, transforma-se, finalmente, as equações diferenciais ordinárias em equações algébricas, apropriadas para a programação de computadores digitais. O programa desenvolvido modela os equipamentos normalmente utilizados na indústria do petróleo para o transporte de fluidos (bombas, válvulas de bloqueio e retenção, válvulas de alívio, tanques, etc.). Problemas práticos de engenharia, analisados pelo TRANSH, foram apresentados no trabalho, exemplificando o uso do programa de computador desenvolvido. / In order to ensure that the piping and equipment of oil pipelines are not exposed to inadmissible pressures it is necessary to analyse hydraulic transients. The present work presents a computer program (TRANSH), developed by the author for calculating the hydraulic transients relevant to oil pipelines. The hyperbolic partial differential equations which govern this phenomenum were transformed into ordinary differential equations via the method of characteristics. Using finite differences these ordinary differential equations are then transformed into algebric equations which may be solved on a computer. The program developed here models equipments usually found in the petrol industry for transporting fluids (pumps, block valves, check valves, relief valves, tanks, etc.). To demonstrate the use of TRANSH program it was presented analysis of 2 (two) practical engineering problems.