Orientador: Jose Roberto Nunhez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T09:02:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes_LuisAntonioGalhego_M.pdf: 1106385 bytes, checksum: 6b2e2fa17d2a53c5051005b064878165 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Com aplicações nos mais variados ramos industriais, tais como o alimentício, o químico, o farmacêutico, o de bebidas e o de toucador, entre outros, a operação unitária de agitação ou mistura de fluidos desempenha importante papel nos processos industriais. Os misturadores estáticos constituem uma alternativa aos vasos agitados tradicionais, sendo aplicados em processos contínuos. Os atuais fabricantes nacionais de misturadores estáticos têm apresentado dificuldade em definir o tipo adequado de misturador para as aplicações de um modo geral, como selecionar um misturador que, apesar de promover a mistura apresenta um alto consumo de energia para a aplicação. A constante preocupação em se reduzir o consumo de energia exige um cuidado especial com relação à escolha do misturador adequado ao processo. Dois misturadores denominados ALETAS e EDA foram selecionados de um trabalho anterior que desenvolveu e otimizou misturadores estáticos, utilizando a ferramenta fluido-dinâmica computacional (CFD), sendo que um destes se opera em regime laminar (ALETAS) e o outro em regime turbulento (EDA). O presente estudo buscou complementar o desenvolvimento destes novos tipos de misturadores estáticos, sob a forma de ensaios experimentais, em regimes laminar e turbulento. Como resultado dos ensaios experimentais pôde-se concluir que o misturador tipo ALETAS é adequado para se operar em regime laminar e o EDA pode ser utilizado em ambos regimes, laminar e turbulento, com alguns cuidados especiais para o caso de regime laminar. Os mesmos foram comparados com misturadores bastante estudados na literatura (Kenics e Sulzer SMX) apresentando desempenho similar a estes dois misturadores comerciais / Abstract: Mixing is a unit operation with applicability in many industrial fields, such as food, chemical, petrochemical, beverages and pharmaceutical, just to say some fields. The static mixers appear with an alternative to the traditional agitated vessels. They could be used such in batch mixing operation as in continuous processes, but mainly in continuous processes. The Brazilian suppliers had some problems in choosing the adequate equipment, and it is not rare that they choose an equipment that really does the proper mixture, but with a very high consumption of energy. The recently concern about saving energy demands a special care about the choosing of the best static mixer for the particular task.It was selected two models (ALETAS and EDA) from another work that developed static mixers using computational fluid-dynamic (CFD) method, the ALETAS mixer for laminar mixing and EDA for turbulent mixing. This work searches to complete this study, by experimental tests in laminar and turbulent mixing conditions.The results show that ALETAS static mixer can be used in laminar mixing, as the EDA static mixer but the EDA can be used in laminar mixing with some particular cares. The EDA can also be used in the turbulent mixing. Both models of static mixers were also compared with the Kenics and Sulzer SMX commercial static mixers using the data available in the literature with very similar results / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Angela Maria Moraes, Silvia Yuko Eguchi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-07T08:16:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Capelletti_RaquelVannucci_M.pdf: 647054 bytes, checksum: c35c09b03ca4ad293e07ecb39071b2b4 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Biofilmes são associações de espécies microbianas interdependentes, funcionando de forma complexa e coordenada como mecanismo de colonização de superfícies. Quando indesejavelmente instalados em uma planta industrial, os biofilmes contribuem para a contaminação de muitas áreas de processo, pois representam fontes de liberação e disseminação de microrganismos que podem deteriorar produtos, causando prejuízos financeiros e retrabalho, situação esta que pode ser prevenida e/ou controlada. No entanto, sua remoção representa um desafio, principalmente no que diz respeito à determinação do tipo e da dosagem adequada de biocida para este fim. Freqüentemente, a abordagem para a resolução deste problema é empírica. O presente trabalho teve por objetivo desenvolver um protocolo reprodutível para a formação de biofilmes em laboratório a partir de consórcios microbianos e a avaliação de sua susceptibilidade aos biocidas mais recomendados. Foram utilizados como inóculo microrganismos presentes em fluido de corte proveniente da indústria de usinagem de metais, por ser este um dos principais segmentos industriais sujeitos à formação de biofilmes. A metodologia adotada foi a recomendada para a utilização do dispositivo MBEC¿, um aparato amplamente empregado nas áreas médica e odontológica para o estudo de patógenos isolados, enfocando-se no estudo a influência de variáveis como tipo e concentração do inóculo, tempo e temperatura de incubação para a obtenção do biofilme e tempo de sonicação para desagregação do biofilme. Os resultados obtidos mostraram que o procedimento estabelecido para a obtenção in vitro de biofilmes foi plenamente satisfatório utilizando o inóculo constituído do fluido contaminado, e que tais biofilmes foram eficientemente erradicados na presença de biocidas não-oxidantes em concentrações 12 vezes superiores às normalmente empregadas. A temperatura de 25 ou 35°C e período de 48 h de incubação devem ser empregados para o desenvolvimento do biofilme e, para sua desagregação, recomenda-se efetuar a sonicação por 30 minutos. O isolamento das culturas puras a partir do consórcio microbiano original da amostra de fluido de corte, e o estudo dos biofilmes formados a partir das cepas isoladas não resultou na formação de biofilmes com número suficiente de células aderidas, indicando a ocorrência de seleção de cepas sem grande capacidade de adesão e de cepas fastidiosas e até mesmo não-cultiváveis, que requerem condições especiais de cultivo e que são essenciais para corresponder à flora original da amostra na formação do biofilme / Abstract: Biofilms are complex structures consisting of interdependent microbial species associations acting as surface colonization mechanism. Once undesirably installed at an industrial plant, biofilms contribute to contaminate many process areas, because they represent sources of microbial release and dissemination, which can deteriorate products, causing financial damages and work rebdoing, undesirable situations that can be controlled and/or prevented. However, biofilm removal represents a challenge, mainly referring to biocide type and dosage selection. Frequently, empiric approaches are used to solve this problem. The aim of the present work was to develop an in vitro experimental protocol for biofilm formation employing microbial consortia and to evaluate its susceptibility to recommended biocides. Microrganisms contaminating cutting fluid used in metalworking industry were employed as inoculum, since this is one of the main industrial segments subject to frequent biofilm formation. The adopted methodology was the recommended for the use of the MBEC¿ device thoroughly employed in the medical and dentistry areas for the study of isolated pathogenic microorganisms, and the study of the influence of variables such as inoculum type and concentration, incubation time and temperature for biofilm development, and sonication time for disaggregating the biofilms were focused. The achieved results showed that the established procedure for in vitro biofilm development was fully satisfactory when using the inoculum consisting of contaminated cutting fluid and that these biofilms were efficiently eradicated using non-oxidant biocide concentrations twelve times superior to those usually employed. Incubation temperature of 25 or 35°C and 48 h time period should be employed for biofilm development, while a 30 minute sonication period is recommended for disaggregating the biofilm. The isolation of the microorganisms in consortium, in the same cutting fluid, and their use for biofilm formation resulted in insufficient adhered cell numbers, indicating the occurrence of unadherent cells as well as unculturable strains, which require special culture conditions, and are essential for to reflect the original flora in the biofilm formation / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Paulo Roberto Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecanica e Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-12T18:02:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PaulaJunior_RubensRibeirode_M.pdf: 2205711 bytes, checksum: 8d99ae4553a735e11f7c7662c3878d30 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O trabalho apresenta uma revisão da literatura sobre poços HPHT, abordando o desafio na construção dos mesmos, com ênfase no aspecto de segurança de poço. Do ponto de vista de desenvolvimento, o trabalho envolveu a implementação de um modelo de controle de poços com fluidos de perfuração não aquosos em software existente (Unikick), que incorpora correlações empíricas derivadas de resultados experimentais com n-parafina e diesel. A importância dessa implementação deve-se ao fato de que a previsão do comportamento das pressões, vazões e volumes desenvolvidos em um poço durante a detecção e circulação de um kick de gás, é muito útil para o engenheiro de perfuração que poderá tomar decisões sobre a maneira mais segura de lidar com estas situações. Alguns estudos de casos foram realizados através de comparação dos resultados obtidos pelo Unikick e outros simuladores disponíveis e análise de sensibilidade de parâmetros. Nessa análise, foram simuladas circulações de kicks em terra e marítimos em várias lâminas d'água, com trajetórias verticais e horizontais e observados os comportamentos de parâmetros importantes durante o controle do poço, como a pressão no choke, pit gain e vazão de gás na superfície. / Abstract: The first part of the work provides a review of the literature on HPHT wells, addressing the challenge in the construction of these wells, emphasizing the safety aspects. From the point of view of development, the work involved an implementation of a well control model for nonaqueous drilling fluids using existing software (Unikick), that incorporates empirical correlations derived from experimental results with n-paraffin and diesel. The importance of this implementation is due to the fact that the estimation of the behavior of pressures, flow rates and volumes developed inside a well during gas kick detection and circulation out of the well is very useful for the drilling engineer to take decisions about the safest way to handle these situations. Some case studies were performed through the comparison of simulated results from Unikick and other simulators available and a sensitivity analysis. In this analysis, some kick circulations were simulated in onshore and offshore wells with various water depths, vertical and horizontal trajectories, when important parameters of well control were observed, such as choke pressure pit gain and gas flow rate at surface. / Mestrado / Explotação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Milton Mori / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-12T20:09:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hodapp_MaximilianJoachim_M.pdf: 3485880 bytes, checksum: 79b4777bac2b444262795c5ddaaa44ac (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi o estudo comparativo de duas modelagens para representação de um escoamento gás-sólido. Na primeira modelagem avaliou-se uma correlação de arraste apresentada recentemente na literatura, baseada em simulações lattice Boltzmann, aplicada a escoamentos gás-sólido. Na segunda observou-se o efeito da variação do coeficiente de especularidade na condição de contorno na parede sobre os perfis de velocidade da fase particulada. Grande atenção tem sido dada a modelagem matemática de escoamentos multifásicos, em especial ao gás-sólido, uma vez que vários processos industriais utilizam-se desta operação. Porém o desenvolvimento de modelos analíticos que incluam todos os fenômenos de transferência de massa, energia e quantidade de movimento não encontra-se disponível, devido principalmente a grande complexidade dos fenômenos envolvidos. Neste aspecto a fluidodinâmica computacional (CFD) tem demonstrado ser uma boa alternativa para o estudo de sistemas complexos, sendo diversos estudos, não somente de engenharia, aplicando esta técnica, publicados todos os anos. Como forma de validar os resultados obtidos por este método numérico, escolheu-se um caso de estudo em escala de laboratório. Os softwares comerciais ANSYS CFX 10 e FLUENT 6.3 foram utilizados para a definição e resolução do problema, além do pós-processamento. Os resultados obtidos foram comparados com os dados numéricos de um trabalho de mestrado do PQGe, bem como com dados experimentais da literatura. Pode-se perceber que os resultados, para a primeira abordagem não apresentaram melhoras em relação a outras modelagens das forças entre e intra-partículas, além do maior tempo computacional requerido. A segunda abordagem demonstrou valores adequados para o coeficiente estudado / Abstract: The aim of this work was a comparative study of two different modeling to represent a gas-solid flow. The first approach consists of a new drag correlation presented in the literature. This relation was obtained through lattice Boltzmann simulations of gas-solid flow, thus not depending on empirical data. The second looked for the effects of the variation of the specularity coefficient at the wall boundary condition. Multiphase flow modeling is gathering great attention, especially to gas-solid flows, due to its importance in industrial processes. However analytical models that take into account the mass, momentum and energy transfers are not available, mainly because of the complexities evolved in such systems. Therefore Computational Fluid Dynamics (CFD) has proved to be a viable alternative, having a large number of scientific works been published in recent years. In order to validate the results a comparison with other simulations using different modeling, done by another member of the PQGe laboratory, and with experimental data was carried out. The commercial softwares ANSYS CFX 10 and FLUENT 6.3 were used to define and numerically solve the problem, also to post process the results. For the first approach, the comparison showed that the studied drag correlation gave no improvement upon the other two models analyzed. Also a longer computational time was required, which can not be ignored as an important parameter in CFD simulations. As for the second approach, it was possible to obtain adequate values for the specularity coefficient / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Roberto Perez Xavier, Carlos Roberto de Souza Filho, Lena Virginia Soares Monteiro / Tese (doutorado) -Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-12T19:03:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_EmersondeResende_D.pdf: 11938678 bytes, checksum: fdc3794a3948e2508d41b33690dcf01d (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O depósito de óxido de ferro-cobre-ouro de Sossego na Província Mineral de Carajás (PMC), região norte do Brasil, consiste de três corpos de minério principais, denominados Sossego-Curral, Sequeirinho-Baiano e Pista, envolvidos por zonas de alteração hidrotermal sódica, sódico-cálcica, potássica, clorítica e hidrolítica. Essas zonas de alteração hidrotermal mostram diferentes graus de desenvolvimento em cada corpo de minério. Os estágios iniciais de alteração foram controlados pelo fluxo de fluido em zonas de cisalhamento regionais, enquanto a mineralização cupro-aurífera corresponde a uma fase tardia e se formou em um ambiente estrutural rúptil. Salmouras hipersalinas, quentes (> 500 oC) e compostas essencialmente por NaCl-CaCl2-H2O podem estar associadas com o desenvolvimento inicial do sistema hidrotermal Sossego. As brechas sulfetadas Sequeirinho e Sossego mostram um enriquecimento em Cu-Fe-Au-(Ag)- Ni-Co-Se-Y-V-P-La-Ce e baixo conteúdo de Ti, semelhante a outros depósitos de óxido de Fe-Cu-Au em Carajás e em termos mundiais. O alto conteúdo de Ni, Co, Se, V e Pd, especialmente no corpo Sequeirinho, possivelmente é decorrente da lixiviação de metais a partir de fontes como o gabro, que tem relação espacial com os corpos de magnetitito e as zonas mineralizadas, e lente de rochas metaultramáficas do Supergrupo Itacaiúnas. Os processos de interação fluido-rocha devem ter resultado em significativa lixiviação de metais da seqüência de rochas hospedeiras, que foi acentuado por fluidos hidrotermais inicialmente de alta temperatura (>500 oC) e alto conteúdo de cloreto no sistema hidrotermal Sossego, movido pelo calor dos vários episódios de intrusões registrados na PMC. As inclusões fluidas de amostras dos estágios finais da evolução do sistema hidrotermal Sossego, indicam a participação de (1) salmouras hipersalinas; (2) salmouras salinas, de baixa temperatura (~150 oC) e ricos em CaCl2; e (3) fluidos de baixa salinidade e baixa temperatura (< 250 oC) e compostos por NaCl-H2O, representativos, respectivamente dos estágios inicial, principal e final da mineralização de Cu-Au. As salmouras salinas ricas em CaCl2 poderiam refletir uma evolução contínua a partir de um fluido hipersalino magmático ou envolver fluidos bacinais de baixa temperatura, incluindo um componente derivado de evaporitos. Os fluidos portadores de NaCl e de baixa salinidade predominam nos estágios finais do evento mineralizante e podem representar o influxo de fluidos meteóricos. A transição para um regime estrutural dominantemente rúptil e o resfriamento do sistema favorecem o influxo desses fluidos meteóricos oxidados. A mistura de fluidos pode ter sido o mecanismo principal que desencadeou a precipitação da maior parte do Cu e Au nos diferentes corpos de minério do depósito de Sossego. / Abstract: The Sossego iron oxide-copper-gold deposit in the Carajás Mineral Province (CMP), northern Brazil, consists of three main orebodies, named Sossego-Curral, Sequeirinho-Baiano and Pista, enveloped by sodic, sodic-calcic, potassic, chloritic, and hydrolithic hydrothermal alteration zones. These alteration zones display different degrees of development in these orebodies. The early alteration stages were controlled by fluid-flow in large-scale regional shear zones, whereas bulk copper-gold mineralization was late and formed in a brittle structural environment. Hypersaline NaCl-CaCl2-H2O hot (>500 oC) brines could be associated with the initial development of the hydrothermal system. Sequeirinho and Sossego sulfide ore breccias are marked by enrichment in Cu-Fe-Au-(Ag)-Ni-Co-Se-Y-V-P-La-Ce and low contents of Ti, which also occur in other IOCG deposits of CMP and worldwide IOCG deposits. The high contents of Ni, Co, Se, V and Pd, particularly in Sequeirinho orebody, possibly were originated by metal leaching from sources such as intrusive gabbro, which have spatial relationship with massive magnetite bodies and mineralized zones, and metaultramafic lenses of Itacaiúnas Supergroup. Fluid-rock interaction process might have resulted in significant metal leaching from host sequences, enhanced by early high temperature (>500 oC) and high chloride concentrations of hydrothermal fluids in the extensive Sossego hydrothermal system driven by heat from several intrusive episodes recorded in the CMP. Fluid inclusions of the samples from the final stages of evolution of the Sossego hydrothermal system in brittle conditions, indicated participation of hot hypersaline brines, low temperature (~150 oC) CaCl2-rich saline brines and low-temperature (<250 oC) low salinity NaCl-H2O fluids in early, main and late mineralization stages. The CaCl2-rich saline brines could reflect continuum evolution from magmatic hypersaline fluids or involve low temperature basinal, including evaporite-derived fluids. Low salinity, NaCl-bearing fluids, predominates in late stages and reflect channelized influx of meteoric fluids. The transition to a dominantly brittle structural regime and cooling of the system favors the influx of these oxidized meteoric-derived fluids. Fluid mixing could have represented a major influence on ore precipitation in different orebodies from the Sossego IOCG deposit and could have had fundamental importance to trigger the bulk of copper deposition. / Doutorado / Metalogenese / Doutor em Ciências

Orientador: Marco Lucio Bittencourt / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-14T01:38:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alegre_GuilhermeHenriqueMayer_M.pdf: 18594368 bytes, checksum: a22730b477e886d2870d148716ff563c (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Legislações mais severas em relação ao consumo de combustível e a redução na emissão de gases estão fazendo com que os motores de combustão interna operem com pressões de combustão cada vez mais elevadas. Como consequencia destas restrições, os mancais são afetados diretamente. Este trabalho tem como principal objetivo estudar a viabilidade do uso de mancais ativos para o aumento do desempenho dos mancais de motores de combustão interna, principalmente na redução de atrito e desgaste. Um conjunto de simulações numéricas em mancais hidrodinâmicos foi realizada para avaliar a influencia no comportamento do filme de oleo a partir da variação da pressão de injeção de lubrificante e sua posição angular em relação ao mancal. Um segundo conjunto de simulações avaliou a influencia no comportamento do filme de oleo de uma descontinuidade e sua posição angular. Essa descontinuidade pode ser considerada um perfilamento na superficie do alojamento do mancal. Uma terceira e quarta series de simulações avaliaram a influencia da magnitude do carregamento e o seu modo, dinamico ou estatico, no comportamento do filme de oleo de mancais com descontinuidade em seu alojamento. Por fim, a partir dos dados gerados nas simulações e nos princípios sobre mancais ativos, foi possível avaliar a viabilidade técnica do uso destes tipos de mancais em motores de combustão interna, propondo-se uma configuração básica de um novo mancal ativo. / Abstract: Severe legislative requirements on fuel consumption and reduction of exhaust emissions require that the internal combustion engines operate with higher combustion pressures. As a result of these restrictions, the bearings are directly affected. The main objective of this work is the feasibility study on using active bearings to increase the performance of internal combustion engines bearings, primarily to reduce friction and wear. Numerical simulations of a hydrodynamic bearing were performed to evaluate the behavior of the oil film due to the variation of the oil pressure injection and its angular position in relation to the bearing. A second set of simulations evaluated the behavior of the oil film due to a discontinuity on the bearing shell and its angular position. This discontinuity can be considered a profile on the bearing shell surface. A third and fourth series of simulations evaluated the behavior of the oil film on a bearing shell with discontinuity, influenced by the magnitude of the load and its dynamic or static mode. Finally, from the data generated in simulations and on active bearing principles, it was possible to evaluate the technical feasibility of using these types of bearings in internal combustion engines. A basic configuration for a new active bearing was proposed. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Jose Ricardo Figueiredo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-14T21:37:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_KeteriPolianeMoraesde_D.pdf: 4537142 bytes, checksum: 86df7a67611ff0f668587669a2e1ed3d (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Este trabalho apresenta uma comparação das precisões das soluções numéricas entre as malhas fundamentais (deslocada tipo MAC, semi-deslocada, co-localizada nos vértices e co-localizada nos centros) para equações de Navier-Stokes em escoamentos incompressíveis com variáveis primitivas em regime permanente. Emprega-se os esquemas central, exponencial e UNIFAES (Unified Finite Approaches Exponential-type Scheme) para discretização dos termos advectivos e difusivos das equações de Navier-Stokes. As equações de quantidade de movimento são integradas explicitamente após a solução de uma equação de Poisson para o campo de pressão. Foram resolvidos os problemas bidimensionais da cavidade com a velocidade da tampa uniforme, da cavidade hidrodinâmica quadrada na forma regularizada sem descontinuidade na velocidade da tampa e do degrau. É empregada a metodologia da extrapolação de Richardson para estimar a solução correta nos casos que não possuem solução de referência precisa; para baixos números de Reynolds, os resultados extrapolados no caso do problema da cavidade com velocidade da tampa uniforme coincidem satisfatoriamente com os valores de referência encontrados na literatura. Para o problema da cavidade com a velocidade da tampa uniforme, a malha deslocada (MAC) e a malha co-localizada nos centros apresentam os melhores resultados, seguidas da malha co-localizada nos vértices e por ultimo a malha semi-deslocada, cuja acuidade é afetada pelas descontinuidades nos cantos. De fato, para o problema da cavidade hidrodinâmica quadrada na forma regularizada a malha semi-deslocada apresenta freqüentemente os melhores resultados; em seguida a malha deslocada (MAC) e a malha co-localizada nos centros apresentam resultados comparáveis, e a malha co-localizada nos vértices mostra os piores resultados. Para o degrau foi empregada apenas a malha semi-deslocada. Em geral, o esquema UNIFAES provou-se estável mesmo para os valores mais altos do número de Reynolds e mais acurado que os esquemas central e exponencial. / Abstract: This work presents a comparison of the accuracy of the numerical solutions of the fundamental meshes (MAC staggered mesh, semi-staggered mesh, vertex-centered mesh, cell-centered mesh) for the incompressible Navier-Stokes equations in primitive variables. It employs the central differencing, the exponential scheme and UNIFAES (Unified Finite Approaches Exponentialtype Scheme) for discretization of the advective and diffusive terms of Navier-Stokes equations. The momentum equations are explicitly integrated after the solution of a Poisson pressure equation. The 2D uniform velocity driven lid cavity, the 2D lid-driven cavity in the regularized form without corner discontinuities, and the backward facing step test problems are employed. Richardson extrapolation is employed to estimate the correct solution in cases which have no precise reference solution, for low Reynolds numbers, the extrapolated results of the uniform lid velocity cavity problem coincide well with the reference values found in literature. For the 2D uniform lid velocity driven cavity test problem, the MAC staggered and the cell-centered collocated meshes show the best results, followed by the vertex-centered mesh and at last the semi-staggered mesh, whose accuracy is affected by the corner discontinuities. Indeed, for the 2D lid-driven cavity in the regularized form test problem, the semi-staggered mesh often presents the best results, and then the MAC staggered mesh and the cell-centered collocated mesh presents comparable results, and the vertex-centered mesh shows the worst results. For the step test problem only the semi-staggered mesh was employed. In general, the UNIFAES proved to be stable even at higher values of Reynolds number; and more accurate than the central differencing and then exponential. / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientadores: Luiz Felipe Mendes de Moura, João Batista Campos Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-11T03:48:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Neves_OdacirAlmeida_D.pdf: 6827359 bytes, checksum: 60bc2e2f77ef7b0b26652ede77d3dac3 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A dispersão de poluentes no meio ambiente é um problema de grande interesse, por afetar diretamente a qualidade do ar, principalmente, nas grandes cidades. Ferramentas experimentais e numéricas têm sido utilizadas para prever o comportamento da dispersão de espécies poluentes na atmosfera. Códigos computacionais escritos na linguagem de programação fortran 90 foram desenvolvidos para obter simulações bidimensionais das equações de Navier-Stokes e de transporte de calor ou massa em regiões com obstáculos, variando a posição da fonte poluidora e simulações tridimensionais de equações de transporte arbitrando um campo de velocidade. Utilizaram-se, no primeiro caso, elementos finitos lagrangeanos quadrilaterais de quatro e de nove pontos nodais e no segundo, elementos lagrangeanos hexaedrais de oito e de vinte e sete pontos nodais. Os resultados numéricos de algumas aplicações foram obtidos e, quando possível, comparados com resultados da literatura apresentando concordância sastisfatória / Abstract: The dispersion of pollutant species in the environment is a problem of interest due to the bad quality of the air that this can originate, mainly, in big cities. Numerical and experimental tools have been developed and used to predict the behavior of the dispersion of pollutants in the atmosphere. In this work, computational codes have been developed in Fortran 90 language to simulate the flow with heat and mass transfer by solving the Navier-Stokes equations and the transport equations in two-dimensional domains with obstacles inserted in the media representing for example an urban canyon. Simulations of the three-dimensional transport equations for a given profile of velocity have also been done. In the two-dimensional simulations, it was utilized finite element quadrilateral Lagrangians of four and nine nodes; and in the three-dimensional simulations, it was utilized hexaedral finite elements Lagrangians of eight and twenty-seven nodes. The numerical results of some applications have been obtained and, when possible, compared to results from the literature. Both presented satisfactory concordance / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2015-04-22T21:58:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabiola Tavares Bento.pdf: 1517509 bytes, checksum: 77ff8467afb7a70ff1485872ff67fe91 (MD5) Previous issue date: 2006-11-29 / Geophysical approaches are used for map and identify structures (fractures and for layers aquifers optimizing the water wells projects elaboration. Among the diverse existing approaches, to resistivity electric, the range radiation emission and the potential spontaneos of the rocky formations are utilized in the determination of the filter sections of water wells in areas you will consolidate. This researches had for objective perform comparative studies of the lines of the geophysical profiles of resistivity eletrical, spontaneous potential and rays range with the main purpose of research to cause that justified the fact of that, in practically all the profile geophysical that utilize these three approaches, there are operative unknown factors that chewed the line of the geophysical profile, of way such that the configuration of this draw, results expected, having like base the theoretical conceptualization. They were utilized samples of components and fluid, the which were analyzed by difratometry of rays x and the results obtained verified it influences of the fluid utilized in the drilling of wells as regards the behavior of the geophysical profiles of electricity, spontaneous potential and rays range. / Métodos geofísicos são comumente usados para mapear e identificar zonas aquíferas, otimizando a elaboração de projetos de poços tubulares, que tem como escopo a explotação de água subterrânea. Dentre os diversos métodos existentes, a resistividade elétrica, a radiometria e o potencial eletroquímico das formações rochosas são classicamente utilizados na determinação das seções filtrantes de poços tubulares semi-artesianos. Esta pesquisa teve por objetivo efetuar estudos comparativos dos traços dos perfis geofísicos de resistividade, potencial espontâneo e raios gama, com o escopo principal de pesquisar a(s) causa(s) que justificasse(m) o fato de que, em praticamente todas as perfilagens geofísicas que utilizam estes três métodos, há fatores desconhecidos operantes que mascaram o traço do perfil geofísico, de maneira tal que a configuração deste traço, representando as características litológicas atravessadas, diferem dos resultados esperados, tendo como base a conceituação teórica. Foram utilizadas amostragens de componentes e fluidos, os quais foram analisados por difratometria de raios X e os resultados obtidos comprovaram a influência do fluido utilizado na perfuração de poços no comportamento dos perfis geofísicos de eletroresistividade e potencial espontâneo.

Com a tendência em se construírem edifícios selados por motivos de climatização, controle de ruído e estéticos, acabou provocando um aumento nos casos de problemas relacionados à qualidade do ar de interiores (QAI) de tais ambientes. Os principais problemas relacionados à má qualidade do ar interno são a ventilação inadequada (maior parte dos casos), seguido de contaminantes do ar externo, contaminantes do ar interno (gerados internamente) e, em menor escala, materiais de construção e micro-organismos. No caso específico de uma edificação hospitalar, a qualidade do ar pode exercer uma influência direta e significativa na ocorrência de infecções hospitalares. O nível de contaminação é influenciado principalmente pelo tipo de sistema de condicionamento de ar. Daí a necessidade de um controle intenso dos contaminantes presentes no ar desse local. Assim, os sistemas de distribuição de ar desempenham uma tarefa fundamental em uma sala cirúrgica para a garantia da segurança e conforto térmico ao paciente, equipe cirúrgica. O retorno de ar também exerce uma função muito importante na eliminação do ar contaminado gerado no interior de uma sala cirúrgica. Esse retorno ocorre através das chamadas grelhas de retorno. Dado à limitação dos estudos analíticos e o alto custo das investigações experimentais, é grande relevância uma investigação numérico-computacional do escoamento do ar de uma sala cirúrgica, visando analisar o comportamento do fluxo de ar e da temperatura do ar. O foco desse trabalho é verificar, via simulação computacional em CFD (Computational Fluid Dynamics), a efetividade do sistema de distribuição de ar usado em centros cirúrgicos no que diz respeito ao controle do ar, com o intuito de se alcançar uma qualidade do ar adequada. Para validar o modelo computacional, realizou-se também a parte experimental, na qual foram feitas medições e coletas de dados em campo para comparação com os resultados das simulações. O estudo de caso considerado nesse trabalho foi uma das salas do centro cirúrgico do Hospital Universitário (HU) da Universidade de São Paulo. / Due the trend to construct sealed buildings for air conditioning purposes, noise control and aesthetics, problems regarding interior air quality (IAQ) of such environments have been occured. The main issues related to bad indoor air quality are inadequate ventilation (most part of the cases), followed by outdoor air contaminants, indoor air contaminants (internally generated) and, in a smaller scale, construction materials and microorganisms. In the specific case of a hospital building, air quality can have a direct and significant influence on the occurrence of nosocomial infections. The level of contamination is mainly influenced type air conditioning system. Hence the need for intensive control of contaminants in local air. Therefore, the air distribution systems play a fundamental task inside a surgical room for safety and thermal comfort of the patient and surgical team. The return air also plays a very important role in eliminating contaminated air generated within an operating room. This return takes place through so-called return grills. Due to the limitation of analytical studies and the high cost of experimental research, it is very relevant a numerical-computational investigation of the air flow of an operating room in order to analyze the air flow behavior and the air temperature. The focus of this study is to verify, via computer simulation based on CFD (Computational Fluid Dynamics), the effectiveness of the air distribution system used in surgical centers regarding the control of air, in order to achieve a proper quality of air. To validate the computer model, field measurements have been carried out and data have been collected for comparison with the simulation results. The case study to be considered for this project is the surgical room of the University Hospital of the University of São Paulo.