O objetivo do presente trabalho é duplo: (i) estender o método de Keller para o cálculo da camada limite compressível bidimensional, laminar e turbulenta; (ii) obter valores numéricos para o fluxo de calor na parede de um tubo de choque, os quais tenham condições ótimas de comparação com os resultados experimentais. Inicialmente, apresentam-se as equações, o modelo de turbulência, o qual utiliza os conceitos de viscosidade e condutividade de vórtice, e o método numérico. Em seguida, o programa de cálculo é "calibrado" através da comparação com resultados clássicos da literatura. Finalmente, calcula-se o fluxo de calor na parede de um tudo de choque devido à passagem da onda de choque ao longo do tubo.

O desenvolvimento de um modelo espectral para o decaimento da Camada Limite Convectiva é apresentado neste trabalho. A equação dinâmica para a densidade espectral de energia cinética é determinada a partir das equações de Navier-Stokes, nas quais o termo de produção de energia por efeito mecânico não será considerado. O termo de transferência inercial de energia é parametrizado a partir de um modelo sugerido por Pao. Para calcular o espectro inicial tridimensional da Camada Limite Convectiva foi usado uma formulação proposta por Kristensen, a qual permite calcular o espectro 3-D de um fluxo turbulento homogêneo mas não isotrópico conhecendo-se as suas componentes unidimensionais. Para calcular as componentes unidimencionais do espectro e do coeficiente de difusão durante o decaimento foi empregado um método matemático que considera uma função peso. Esta função peso informa como cada componente unidimensional participa na formação da função densidade espectral de energia. Finalmente, a componente vertical do coeficiante de difusão calculada a partir do modelo teórico foi comparada com dados de LES ( large eddy simulation) durante o decaimento da Camada Limite Convectiva. / The development of a spectral model for a decaying Convective Boundary Layer is considered in this work. The dynamical equation for the energy density spectrum function is obtained from r· avier-Stokes equation, in which shear and buoyancy terms were disregarded and turbulence was assumed to be homogeneous and non isotropic. The inertial energy transfer term is parametrized using a model suggested by Pao. To calculate this initial 3-D spectrum the mathematical formulation proposed by Kristensen was used, which allo,ved us to determine the 3-D spectrum of the homogeneous and non isotropic turbulent flow from a known one-dimensional (1-D) spectrum. To calculate the decaying one-dimensional spectrum and eddy diffusivity, a mathematical method using a weight function was utilized. This weight function gives information about how this one-dimensional component take part in the formation of the 3-D equation for the spectral density. Finally, the decaying vertical eddy diffusivity derived from the present theoretical model has been compareci with the generated from LES (large eddy simulation) data for a decaying Convective Boundary Layer.

O desenvolvimento de um modelo espectral para o decaimento da Camada Limite Convectiva é apresentado neste trabalho. A equação dinâmica para a densidade espectral de energia cinética é determinada a partir das equações de Navier-Stokes, nas quais o termo de produção de energia por efeito mecânico não será considerado. O termo de transferência inercial de energia é parametrizado a partir de um modelo sugerido por Pao. Para calcular o espectro inicial tridimensional da Camada Limite Convectiva foi usado uma formulação proposta por Kristensen, a qual permite calcular o espectro 3-D de um fluxo turbulento homogêneo mas não isotrópico conhecendo-se as suas componentes unidimensionais. Para calcular as componentes unidimencionais do espectro e do coeficiente de difusão durante o decaimento foi empregado um método matemático que considera uma função peso. Esta função peso informa como cada componente unidimensional participa na formação da função densidade espectral de energia. Finalmente, a componente vertical do coeficiante de difusão calculada a partir do modelo teórico foi comparada com dados de LES ( large eddy simulation) durante o decaimento da Camada Limite Convectiva. / The development of a spectral model for a decaying Convective Boundary Layer is considered in this work. The dynamical equation for the energy density spectrum function is obtained from r· avier-Stokes equation, in which shear and buoyancy terms were disregarded and turbulence was assumed to be homogeneous and non isotropic. The inertial energy transfer term is parametrized using a model suggested by Pao. To calculate this initial 3-D spectrum the mathematical formulation proposed by Kristensen was used, which allo,ved us to determine the 3-D spectrum of the homogeneous and non isotropic turbulent flow from a known one-dimensional (1-D) spectrum. To calculate the decaying one-dimensional spectrum and eddy diffusivity, a mathematical method using a weight function was utilized. This weight function gives information about how this one-dimensional component take part in the formation of the 3-D equation for the spectral density. Finally, the decaying vertical eddy diffusivity derived from the present theoretical model has been compareci with the generated from LES (large eddy simulation) data for a decaying Convective Boundary Layer.

O desenvolvimento de um modelo espectral para o decaimento da Camada Limite Convectiva é apresentado neste trabalho. A equação dinâmica para a densidade espectral de energia cinética é determinada a partir das equações de Navier-Stokes, nas quais o termo de produção de energia por efeito mecânico não será considerado. O termo de transferência inercial de energia é parametrizado a partir de um modelo sugerido por Pao. Para calcular o espectro inicial tridimensional da Camada Limite Convectiva foi usado uma formulação proposta por Kristensen, a qual permite calcular o espectro 3-D de um fluxo turbulento homogêneo mas não isotrópico conhecendo-se as suas componentes unidimensionais. Para calcular as componentes unidimencionais do espectro e do coeficiente de difusão durante o decaimento foi empregado um método matemático que considera uma função peso. Esta função peso informa como cada componente unidimensional participa na formação da função densidade espectral de energia. Finalmente, a componente vertical do coeficiante de difusão calculada a partir do modelo teórico foi comparada com dados de LES ( large eddy simulation) durante o decaimento da Camada Limite Convectiva. / The development of a spectral model for a decaying Convective Boundary Layer is considered in this work. The dynamical equation for the energy density spectrum function is obtained from r· avier-Stokes equation, in which shear and buoyancy terms were disregarded and turbulence was assumed to be homogeneous and non isotropic. The inertial energy transfer term is parametrized using a model suggested by Pao. To calculate this initial 3-D spectrum the mathematical formulation proposed by Kristensen was used, which allo,ved us to determine the 3-D spectrum of the homogeneous and non isotropic turbulent flow from a known one-dimensional (1-D) spectrum. To calculate the decaying one-dimensional spectrum and eddy diffusivity, a mathematical method using a weight function was utilized. This weight function gives information about how this one-dimensional component take part in the formation of the 3-D equation for the spectral density. Finally, the decaying vertical eddy diffusivity derived from the present theoretical model has been compareci with the generated from LES (large eddy simulation) data for a decaying Convective Boundary Layer.

La fin de l’Ordovicien (Hirnantien) est une période charnière de la vie sur Terre. Un ensemble de bouleversements environnementaux, symbolisés par le développement de grandes calottes polaires au Nord-Gondwana, s’accompagne de la première des 'Cinq Grandes Crises Biologiques' du Phanérozoïque. Une révision de la littérature montre que la corrélation directe des évènements biologiques et climatiques avec la base de l'Hirnantien est le résultat de données approximatives. Les dynamiques du microphytoplancton (acritarches) sont alors étudiées au cours de la transition Ordovicien-Silurien. Les données palynologiques publiées, obtenues par analyses de localités de hautes latitudes (Gondwana), sont complétées par l'analyse taxinomique détaillée de 136 échantillons de plateformes carbonatées de faibles latitudes de Laurentia (Île d’Anticosti, Québec) et Baltica (Valga, Estonie). 82 espèces d'acritarches identifiées dans les sections d’Anticosti (52 à Valga) permettent d'établir une nouvelle charte de corrélations biostratigraphiques au sein du bassin d’Anticosti. D'autre part, la répartition paléogéographique du phytoplancton démontre l’existence de deux provinces latitudinales hirnantiennes distinctes (laurentienne/baltique et gondwanienne), expliquant ainsi les difficultés à établir un scénario précis de la crise. Enfin, une dynamique du phytoplancton au sein de ces deux provinces est décrite lors de deux phases glaciaires. La première phase enregistre un « turn-over » des populations concomitant d'une excursion positive des isotopes du carbone. La seconde, plus forte, accompagnée d'une seconde excursion plus marquée, se caractérise par une dynamique de crise avec disparition de nombreux taxa. / The Late Ordovician (Hirnantian) is a transition period in the history of life. Deep environmental perturbations, including the development of a large icecap on North-Gondwana, are marked by the first of the “Big Five Extinctions” of the Phanerozoic. A detailed review of literature data shows that direct correlations between biological and climatic events and the base of the Hirnantian Stage are based on many approximations. Microphytoplankton (acritarchs) biostratigraphy and dynamics across the Ordovician-Silurian boundary are thereafter studied. Published palynological data resulting from the study of high latitudes (Gondwana) localities are completed by a detailed taxonomical analysis of 136 rock samples of low latitude carbonate platforms from Laurentia (Anticosti Island, Québec) and Baltica (Valga, Estonia). Eighty-two acritarch species identified in the Anticosti sections, and 52 from the Valga borehole permit to establish a new biostratigraphic correlative chart in the Anticosti Basin. Moreover, the phytoplankton palaeogeographical distribution shows the existence of two distinct Hirnantian latitudinal phytoplanctonic provinces (Laurentian/Baltic and Gondwanan), accounting for the difficulties to establish a precise scenario of the crisis at a global scale. Finally, phytoplankton dynamics are described in the two regions during two glacial phases. The first one records a turn-over in populations concomitantly to a positive carbon isotope excursion. The second one, larger and paired with a second stronger excursion, is characterized by a crisis marked by the disappearances of numerous taxa.

Th. doct.--Paris 6, 2004. / Bibliogr. p. 131-140. Résumé en français et en anglais. L'ouvrage porte par erreur : ISSN 0078-3780.

A equação de difusão-advecção é muito utilizada no campo de estudos da poluição atmosférica na determinação da concentração de poluentes. Uma maneira de solucionar o problema de fechamento desta equação está baseada na hipótese de transporte por gradiente que, em analogia com a difusão molecular, assume que o fluxo turbulento de concentração é proporcional à magnitude do gradiente de concentração média. Neste trabalho, diferentemente do modo tradicional, utiliza-se uma equação genérica para a difusão turbulenta considerando-se que o fluxo mais a sua derivada são proporcionais ao gradiente médio. Desta forma, obtém-se uma equação que leva em conta a assimetria no processo de dispersão de poluentes atmosféricos. Portanto, a proposta do presente trabalho é a obtenção da solução analítica desta nova equação utilizando-se a técnica da Transformada de Laplace, considerando-se a Camada Limite Planetária (CLP) como um sistema multicamadas. Os parâmetros que encerram a turbulência sâo derivados da teoria de difusão estatística de Taylor combinada com a teoria de similaridade convectiva válidos para grandes tempos de difusão. Finalmente, na avaliação da performance deste modelo que considera a assimetria no processo de dispersão de poluentes atmosféricos, utilizam-se os dados experimentais de Copenhagen e Prairie Grass.

A equação de difusão-advecção é muito utilizada no campo de estudos da poluição atmosférica na determinação da concentração de poluentes. Uma maneira de solucionar o problema de fechamento desta equação está baseada na hipótese de transporte por gradiente que, em analogia com a difusão molecular, assume que o fluxo turbulento de concentração é proporcional à magnitude do gradiente de concentração média. Neste trabalho, diferentemente do modo tradicional, utiliza-se uma equação genérica para a difusão turbulenta considerando-se que o fluxo mais a sua derivada são proporcionais ao gradiente médio. Desta forma, obtém-se uma equação que leva em conta a assimetria no processo de dispersão de poluentes atmosféricos. Portanto, a proposta do presente trabalho é a obtenção da solução analítica desta nova equação utilizando-se a técnica da Transformada de Laplace, considerando-se a Camada Limite Planetária (CLP) como um sistema multicamadas. Os parâmetros que encerram a turbulência sâo derivados da teoria de difusão estatística de Taylor combinada com a teoria de similaridade convectiva válidos para grandes tempos de difusão. Finalmente, na avaliação da performance deste modelo que considera a assimetria no processo de dispersão de poluentes atmosféricos, utilizam-se os dados experimentais de Copenhagen e Prairie Grass.

A equação de difusão-advecção é muito utilizada no campo de estudos da poluição atmosférica na determinação da concentração de poluentes. Uma maneira de solucionar o problema de fechamento desta equação está baseada na hipótese de transporte por gradiente que, em analogia com a difusão molecular, assume que o fluxo turbulento de concentração é proporcional à magnitude do gradiente de concentração média. Neste trabalho, diferentemente do modo tradicional, utiliza-se uma equação genérica para a difusão turbulenta considerando-se que o fluxo mais a sua derivada são proporcionais ao gradiente médio. Desta forma, obtém-se uma equação que leva em conta a assimetria no processo de dispersão de poluentes atmosféricos. Portanto, a proposta do presente trabalho é a obtenção da solução analítica desta nova equação utilizando-se a técnica da Transformada de Laplace, considerando-se a Camada Limite Planetária (CLP) como um sistema multicamadas. Os parâmetros que encerram a turbulência sâo derivados da teoria de difusão estatística de Taylor combinada com a teoria de similaridade convectiva válidos para grandes tempos de difusão. Finalmente, na avaliação da performance deste modelo que considera a assimetria no processo de dispersão de poluentes atmosféricos, utilizam-se os dados experimentais de Copenhagen e Prairie Grass.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:03:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9113_Bárbara Pessini Penna Forte Apenburg20160310-93513.pdf: 12564374 bytes, checksum: 873dd750c4f8f203c2949471a62dea12 (MD5) Previous issue date: 2015-07-29 / Fluidos não newtonianos podem apresentar diversas características complexas, como a viscoelasticidade, plasticidade e tixotropia. Entender o comportamento desses materiais é fundamental para facilitar sua aplicabilidade, já que muitos deles estão presentes no cotidiano das pessoas, como géis, chocolate, maionese, dentre outros. O presente trabalho foi desenvolvido utilizando o petróleo parafínico. Esse tipo de petróleo, presente em bacias localizadas em águas profundas, quando submetido a baixas temperaturas durante paradas de produção, precipita suas parafinas dando origem a uma estrutura que pode ser muito resistente ao escoamento. Dessa forma, o material formado pode representar uma grande dificuldade para o reinício da produção. O dimensionamento das bombas e compressores utilizados para esse fim depende de uma propriedade reológica denominada tensão limite de escoamento e, por isso, é fundamental obter valores confiáveis desse parâmetro reológico. No entanto, o comportamento complexo, e a dependência das características do petróleo com o histórico de cisalhamento e temperatura tornam essa tarefa desafiadora. Além desses, outros fatores podem influenciar na medição da tensão limite de escoamento, como o efeito do escorregamento na parede da geometria e se o resfriamento é estático ou dinâmico. Este trabalho mostra a variação da tensão limite de escoamento para ensaios com resfriamento dinâmico. Nesses ensaios, diferentes estruturas são formadas gerando diferentes respostas na tensão limite de escoamento. A imposição de uma tensão durante o resfriamento causou a redução na tensão limite de escoamento c. Elevando-se a tensão imposta, c. diminiu até atingir um mínimo. Em seguida percebeu-se um aumento da tensão limite de escoamento com o aumento da tensão imposta. Os experimentos realizados neste trabalho foram feitos em um reômetro comercial do tipo tensão controlada (stress controlled). O efeito escorregamento foi testado comparando geometrias lisas e rugosa e foi possível verificar sinais de sua presença, com a redução da tensão limite de escoamento para geometrias lisas. A equação de Weissenberg-Rabinowitsch utilizada para correção da não homegeneidade da tensão de cisalhamento ao longo do raio da geometria, pareceu não ser necessária para os resultados demonstrados. Palavras chave: Curva de Fluxo, Resfriamento Dinâmico, Tensão Limite de Escoamento