Quando ar escoa em regime transiente através do duto de admissão, câmaras e válvulas de um motor de combustão interna, alguns efeitos tais como atrito e forças inerciais têm influência direta sobre a eficiência volumétrica do sistema. O presente trabalho, intitulado “Estudo numérico do processo de admissão em um motor de combustão interna utilizando uma metodologia baseada na massa específica pré-condicionada para baixo número de Mach com comparação experimental”, estuda o processo de admissão em um motor de combustão interna simplificado e objetiva investigar o comportamento pulsante presente no duto de admissão e discutir as predições do escoamento através da válvula de admissão por meio da utilização inédita de uma metodologia numérica baseada na massa específica com précondicionamento para baixo número de Mach, incluindo a modelagem tridimensional do duto de admissão na simulação fluidodinâmica. O movimento da válvula de admissão origina números de Mach moderados durante sua abertura. Com o fechamento, o escoamento é restringido abruptamente e uma série de ondas de pressão se propaga através do fluido com baixo número de Mach. Embora a metodologia baseada na massa específica com précondicionamento para baixo número de Mach pareça atrativa, o estudo do escoamento em processos de admissão não tem sido realizado com a utilização desta metodologia, provavelmente por limitações impostas pela robustez e esforço computacional. De modo a verificar a solução numérica, os resultados são comparados a dados experimentais coletados em uma bancada de fluxo construída especificamente com este propósito. Os resultados numéricos mostram-se satisfatórios e diferentes aspectos do jato originado pelo movimento da válvula são expostos e discutidos. / When air flows unsteadily in an internal combustion engine through its inlet pipe, chambers and valves, some effects such as friction and inertial forces have direct influence on the volumetric efficiency of the system. The present work, titled “Numerical study of the intake process of an internal combustion engine using a low Mach preconditioned densitybased method with experimental comparison”, aims to investigate the pulsating phenomena present in an intake pipe of a simplified internal combustion engine and discuss the intake jet flow predictions through the inlet valve by means of the novel use of a low Mach preconditioned density-based method, including the three-dimensional modeling of the intake pipe in the fluid dynamic simulation. Inlet valve movement promotes moderate values of Mach numbers during its opening phase. After closing, the flow is abruptly restricted and a series of pressure waves propagate through the fluid at low Mach numbers. Although low Mach preconditioned density-based method seems to be very attractive in this case, the study of the intake flow process has not been performed using this method, probably due to robustness issues and simulation effort. In order to evaluate the numerical solution, these results are compared to experimental data collected from a flow test bench constructed specifically for this purpose. Numerical results were satisfactory for the amplitudes and the resonance frequencies in the air intake system and different aspects of the jet flow inside the cylinder are exposed and discussed.

Quando ar escoa em regime transiente através do duto de admissão, câmaras e válvulas de um motor de combustão interna, alguns efeitos tais como atrito e forças inerciais têm influência direta sobre a eficiência volumétrica do sistema. O presente trabalho, intitulado “Estudo numérico do processo de admissão em um motor de combustão interna utilizando uma metodologia baseada na massa específica pré-condicionada para baixo número de Mach com comparação experimental”, estuda o processo de admissão em um motor de combustão interna simplificado e objetiva investigar o comportamento pulsante presente no duto de admissão e discutir as predições do escoamento através da válvula de admissão por meio da utilização inédita de uma metodologia numérica baseada na massa específica com précondicionamento para baixo número de Mach, incluindo a modelagem tridimensional do duto de admissão na simulação fluidodinâmica. O movimento da válvula de admissão origina números de Mach moderados durante sua abertura. Com o fechamento, o escoamento é restringido abruptamente e uma série de ondas de pressão se propaga através do fluido com baixo número de Mach. Embora a metodologia baseada na massa específica com précondicionamento para baixo número de Mach pareça atrativa, o estudo do escoamento em processos de admissão não tem sido realizado com a utilização desta metodologia, provavelmente por limitações impostas pela robustez e esforço computacional. De modo a verificar a solução numérica, os resultados são comparados a dados experimentais coletados em uma bancada de fluxo construída especificamente com este propósito. Os resultados numéricos mostram-se satisfatórios e diferentes aspectos do jato originado pelo movimento da válvula são expostos e discutidos. / When air flows unsteadily in an internal combustion engine through its inlet pipe, chambers and valves, some effects such as friction and inertial forces have direct influence on the volumetric efficiency of the system. The present work, titled “Numerical study of the intake process of an internal combustion engine using a low Mach preconditioned densitybased method with experimental comparison”, aims to investigate the pulsating phenomena present in an intake pipe of a simplified internal combustion engine and discuss the intake jet flow predictions through the inlet valve by means of the novel use of a low Mach preconditioned density-based method, including the three-dimensional modeling of the intake pipe in the fluid dynamic simulation. Inlet valve movement promotes moderate values of Mach numbers during its opening phase. After closing, the flow is abruptly restricted and a series of pressure waves propagate through the fluid at low Mach numbers. Although low Mach preconditioned density-based method seems to be very attractive in this case, the study of the intake flow process has not been performed using this method, probably due to robustness issues and simulation effort. In order to evaluate the numerical solution, these results are compared to experimental data collected from a flow test bench constructed specifically for this purpose. Numerical results were satisfactory for the amplitudes and the resonance frequencies in the air intake system and different aspects of the jet flow inside the cylinder are exposed and discussed.

[pt] O petróleo é uma mistura complexa de hidrocarbonetos e pode conter em sua composição parafinas que, quando submetidas a baixas temperaturas, podem precipitar e gelificar, apresentando uma Tensão Limite de Escoamento. O estudo do comportamento do petróleo nesta condição é importante para a indústria porque, uma vez que o petróleo esteja gelificado, o reinício do escoamento pode demandar a adição de energia ao sistema, cujo dimensionamento para operação com altas pressões envolve custos elevados. Os valores de pressão de reinício de escoamento do petróleo gelificado encontrados no campo são frequentemente menores em relação aos valores calculados. O presente trabalho simulou o processo de reinício de escoamento através de uma bancada experimental que reproduz o resfriamento estático sofrido pelo petróleo parafínico em um duto submarino. Além disso, são apresentados dois métodos para cálculo da contração que resulta do resfriamentoe gelificação dos óleos parafínicos, objetivando verificar se existe uma relação entre a contração do fluido e a diferença entre a Tensão Limite de Escoamento e a tensão efetiva para iniciar o seu escoamento. O primeiro método proposto é o método da Pipeta, que consiste na utilização de uma pipeta, acoplada a um recipiente com controle de temperatura, para medição do volume de líquido. O segundo método proposto é o da célula PVT, que consiste na utilização de um sistema fechado de volume conhecido em que a medição da variação do volume de líquido é estimada pela variação do volume do gás à baixa pressão com a adoção da hipótese de gás ideal. Foram utilizados fluidos sintéticos, visando representar o petróleo parafínico, com diferentes concentrações de parafina, óleo mineral e querosene. A determinação da Tensão Limite de Escoamento foi feita a partir de testes de Creep. Os resultados mostraram que a contração do fluido é uma grandeza de difícil medição, com um alto grau de incerteza, mas que é possível estimar ordem de grandeza dessa contração para os fluidos estudados. / [en] Petroleum, as it is a complex mixture of hydrocarbons, may contain paraffinic compounds which, when subjected to low temperatures, can deposit and gel. The study of the behavior of petroleum in this condition is very important for the industry because, once the waxy crude oil gels, the restart process may demand extra energy addition to the system, whose dimensioning is expensive for high operation required pressures. Restart pressure values of the gelled oil found from laboratory tests often show a significant difference from the real values found in the field. In order to compare the yield stress and the effective stress, the present work simulated the flow restarting process through an experimental rig to reproduce the static cooling applied to a pipeline with waxy crude oil. In addition, two methods are presented for calculating the thermal shrinkage formed during the cooling and gelation of the waxy crude oils, in order to verify if there is a relationship between the shrinkage and the difference between the yield stress and the effective stress to start flowing. The first method proposed is the Pipette method, which consists of the use of a pipette, coupled to a container with temperature control, to measure the volume of liquid. The second method proposed is the PVT cell method, which consists of the use of a closed system of known volume in which the measurement of the liquid volume variation is estimated by the variation of the gas volume at low pressure with the adoption of the Ideal gas hypothesis. The fluids selected for the studies to represent paraffinic oil were laboratory-synthesized fluids with different concentrations of paraffin, mineral oil and kerosene, and they were characterized rheologically by stress ramp and creep tests for the determination of the yields stress. The results showed that thermal shrinkage is a difficult quantity to measure, which gives it a high degree of uncertainty, but it is possible to estimate the magnitude order of the thermal shrinkage for the fluids studied.

International Telemetering Conference Proceedings / October 30-November 02, 1995 / Riviera Hotel, Las Vegas, Nevada / The UC Berkeley Extreme Ultraviolet Explorer (EUVE) Science Operations Center (ESOC) is developing and implementing knowledge-based software to automate the monitoring of satellite payload telemetry. Formerly, EUVE science payload data were received, archived, interpreted, and responded to during round-the-clock monitoring by human operators. Now, knowledge-based software will support, augment, and supplement human intervention. In response to and as a result of this re-engineering project, the creation, storage, revision, and communication of information (the information flow process) within the ESOC has been redesigned. We review the information flow process within the ESOC before, during, and after the re-engineering of telemetry monitoring. We identify six fundamental challenges we face in modifying the information flow process. (These modifications are necessary because of the shift from continuous human monitoring to a knowledge-based autonomous monitoring system with intermittent human response.) We describe the innovations we have implemented in the ESOC information systems, including innovations in each part of the information flow process for short-term or dynamic information (which changes or updates within a week) as well as for long-term or static information (which is valid for more than a week). We discuss our phased approach to these innovations, in which modifications were made in small increments and the lessons learned at each step were incorporated into subsequent modifications. We analyze some mistakes and present lessons learned from our experience.