Orientadores: João Alexandre Ferreira da Rocha Pereira, Teresa Massako Kakuta Ravagnani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-26T01:10:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_JoaoVicenteSantiagodo_M.pdf: 2617456 bytes, checksum: 0530c843a97343418362666d8ed43d91 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: A evolução de equipamentos de alta performance como pequenas colunas de recheio é uma das preocupações mais freqüentes atualmente nas áreas de pesquisa e projeto em Engenharia Química. As colunas de recheio são importantes em operações líquido-vapor em larga escala tais como destilação, absorção, extração e dessorção. Estes sistemas normalmente necessitam grandes colunas para obter elevados níveis de separação, onde a gravidade é a força motriz do escoamento e contato das duas fases. A literatura relata que a coluna de recheio centrífuga, na qual a força da gravidade substitui a força centrifuga, denominada ¿Higee ¿ alta gravidade¿, apresenta alta eficiência de separação em equipamentos de dimensões reduzidas, comparado a uma coluna convencional. A unidade é baseada em uma centrífuga na qual o recheio de uma coluna convencional é comprimida em um disco (rotor) em forma de uma rosca. O objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento de transferência de massa e eficiência de uma coluna de destilação com recheio rotativo. O sistema n-hexano/n-heptano foi utilizado trabalhando-se à pressão ambiente sobre refluxo total. Neste sistema, o leito com recheio pode ser operado de 500 a 2500 rpm, na qual fornece uma força gravitacional de 22 a 560 g baseado no raio médio aritimético... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The evolution of high performance equipment as the small packed columns is one of the most important preoccupations in chemical engineering research and design nowadays. The packed columns are important for large-scale vapour-liquid operations such as distillation, absorption, extraction and stripping. These operations, normally require large colmns to obtain high separation degrees, where the gravity is the driving force for the flowing and contact of the two phases. The literature reports that rotating packed beds, which replace gravity force by centrifigal force named ¿Higee ¿ high gravity¿, present high efficiency with reduced dimension, as compared to the conventional packed bed. The unit is based on a centrifuge in which the packing of a conventional distillation columns is compressed in a doughnut-shaped disc (rotor). The purpose of this work was to study the mass transfer and efficiency behaviour of a rotating packed distillation column. The binary system n-hexane/n-heptane was used under atmospheric pressure and total reflux conditions. In this system, the packed bed can be operating from 500 a 2500 rpm, which provides gravitational forces from 22 to 560 g based on the arithmetic mean radius. The rotor was 0.4 m in height and 0.16 m in diameter and ceramic Rasching rings packing from 0.7 and 0.9 cm in diameter... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador: João Alexandre Ferreira da Rocha Pereira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-28T14:52:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Modenes_AparecidoNivaldo_D.pdf: 5388148 bytes, checksum: b22c1e8f92796bca72698521536ea136 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Este trabalho enfoca a redução de emissões de poluentes através da síntese de redes de equipamentos de transferência de massa utilizando a Análise pinch. O principal objetivo deste trabalho é fazer junto à tarefa de síntese de redes de equipamentos de transferência de massa, uma análise de sua viabilidade econômica. São abordados os casos de redução de emissões de poluentes através da reutilização da água e através da integração de processos. O caminho escolhido, devido à simplicidade na aplicação e pela fácil interação com o usuário, foi a Análise Pinch. Na síntese da rede são definidos inicialmente os seus objetivos com relação ao custo mínimo de unidades e vazão mínima de água ou agentes de transferência de massa, sem que sejam alteradas as quantidades de água ou solventes externos. Após a evolução, com a finalidade de obter resultados mais realísticos, é feito o estudo da viabilidade econômica da rede, onde são analisadas a influência que a rede exerce sobre os equipamentos de transferência de massa e a influência que estes exercem sobre o custo total após a síntese da rede. Como demonstrado em algumas aplicações, se as análises de custo forem realizadas corretamente e se os fatores que afetam o desempenho da rede e dos equipamentos não foram devidamente estudados e analisados, os resultados finais podem levar a uma rede ineficiente ou financeiramente inviável. Os resultados obtidos mostram a consistência da metodologia empregada, refletindo a importância da análise da viabilidade econômica na síntese de redes de equipamentos de transferência de massa / Abstract: This work is based on the study of the reduction in the emission of pollutants through a network of mass transfer equipments by using Pinch Analysis. The main objective of this work is to combine both the task of the synthesis of those mass transfer equipments and economical viability when applied to the case of water reuse and mass process integration the Pinch Analyses was chosen due to its simplicity and friendly use. For the networks synthesis the following targets were defined: minimal costs, minimal number of units and minimal water (or external mass transfer agents) flowrates. The next step is to use heuristics rules for the synthesis of the network followed by an optimization through the loop breaking. After the optimization, an economical analysis was done by studying the effects of the network on the mass transfer equipments and the influence of these equipments on the total costs. The results showed that an incorrect economical analysis can turn the network inefficient or not economically viable. In addition, the consistency of the methodology developed in this work and the importance of the economical analysis in the synthesis of mass transfer equipments networks were shown / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Teresa Massako Kakuta Ravagnani, João Alexandre Ferreira da Rocha Pereira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:39:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_JoaoVicenteSantiagodo_D.pdf: 3071500 bytes, checksum: 4d13752960275c06d01978f5a79c6cf1 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: As colunas de recheio são importantes em operações vapor-líquido de longa escala tais como a destilação, absorção e dessorção. Sua capacidade para transferência de massa em contracorrente é limitada devido à sua inundação. Como conseqüência, grandes colunas são comumente requeridas para obter altos níveis de separação. Para superar esta limitação, a tecnologia HIGEE ('high g' - alta gravidade) utiliza uma coluna de recheio rotativa, primeiramente desenvolvida por Ramshaw e Mallinson (1981), na qual induz forças centrífugas acima de 1000 vezes a gravidade terrestre. O aumento da força motriz permite o aumento da capacidade e eficiência da coluna. De acordo com vários autores, o tamanho do equipamento pode ser consideravelmente reduzido comparado com equipamentos convencionais reduzindo seu custo operacional. A principal proposta deste trabalho é avaliar o coeficiente global de transferência de massa, Kyae, aplicando a tecnologia HIGEE em uma coluna com recheio rotativo usando dois sistemas destilantes, n-hexano/n-heptano e etanol/água, na presença de recheios randômicos e estruturados. As operações foram conduzi das sob pressão atmosférica e em condições de refluxo total e parcial. A velocidade do rotor foi variada de 300 a 2500 rpm, na qual fornece forças centrífugas de 5 a 316 vezes a gravidade terrestre. Ele possuiu 8,0 cm de raio externo, 2,2 cm e raio interno e altura axial de 4,0 cm. O efeito do sistema destilante, velocidade de vapor, da velocidade de rotação, tipo de recheio e da concentração de n-hexano sobre Kyae foram analisados. Os resultados experimentais mostraram que o Kyae depende do fluxo de líquido e da velocidade do rotor. O equipamento apresentou alta eficiência de separação para o sistema n-hexano/n-heptano, entretanto menos acentuado para o sistema etanol/água. Equações empíricas são propostas para predizer o Kyae para cada sistema destilante / Abstract: Packed columns are important for large-scale vapour-liquid operations such as distillation, absorption and stripping. The capacity of these columns for countercurrent mass transfer is limited by flooding. As a consequence, large columns are usually required to obtain high separation degrees. To overcome this limitation the HIGEE technology ('high g' - high gravity) utilizes a rotating packed bed, firstly developed by Ramshaw and Mallinson (1981), which induces centrifugal forces over 1000 times that of the terrestrial gravity. The increased driving force allows for increased throughput in the unit and improved mass transfer efficiency. According to several authors, the size of the equipment can be considerably reduced compared with conventional ones, reducing its capital cost. The main purpose of this work is to evaluate the global mass transfer coefficient, Kyae, when applying the HIGEE technology to rotating packed beds using two distilling systems, n-hexane/n-heptane and ethanol/water, in the presence of random and structured packings. The operations were carried out under atmospheric pressure, and total and partial reflux conditions. The rotor speed of column was varied from 300 to 2500 rpm, which provided centrifugal forces from 5 to 316 times the terrestrial gravity. It had an outer radius of 8.0 cm, an inner radius of 2.2 cm and an axial length of 4.0 cm. The effect of distillant system, vapour velocity, velocity of the rotor, packing type and concentration of n-hexane on Kyae were analysed. Experimental results showed that the Kyae depends on the liquid flow rates and on the rotor speed. The equipment presented higher separation efficiency for n-hexane/n-heptane system, than that observed for ethanol/water system. Empirical equations are proposed to predict the Kyae for each distilling system / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Kamal A. R. Ismail / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-18T09:17:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Trullenque_MariadelRosarioBianchi_D.pdf: 2102796 bytes, checksum: aa8d8d6ceed9a2469d18e19950a78c87 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: Neste trabalho é realizado um estudo numérico bidimensional para a fusão (solidificação) de um material de mudança de fase, contido num dispositivo metálico aletado de geometria retangular. Uma geometria padrão é escolhida, a partir da qual os parâmetros geométricos do dispositivo, tais como a largura do mesmo, comprimento da aleta, espessura da aleta, espessura da capa e da base são investigados. São também analisados a influência de parâmetros operacionais tais como, intensidade do fluxo de calor aplicado, período do fluxo de calor, coeficiente de película e temperatura do fluido refrigerante. Os resultados obtidos são apresentados normalizados em relação aos resulta;dos obtidos para a geometria padrão. A partir do dispositivo padrão é proposto um método para o cálculo da efetividade com o número de unidades de transferência e uma metodologia para cálculos de projetos / Abstract: A two-dimensional numerical model is used for the problem offusion (solidification) of phase change material contained in a metallic rectangular device. A standard configuration is chosen for which geometric parameters such as width, fin height, fin width, base and top width are investigated. Operational parameters such as heat flux magnitude, heat flux period, convective heat transfer coefficient and temperature of a heat transfer fluid are also analysed. Results are presented normalized to the results obtained with the standard configuration. A numerical method is also developed for the evaluation of the effectiveness versus NTU charts / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Alberto Luiz de Andrade / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-19T19:48:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santana_ElianeMartinsde_D.pdf: 7412942 bytes, checksum: 81bda69a3f5ca69c4174b1f9a4804e89 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Um estudo te6rico-experimental do processo de absorção por borbulhamento, envolvendo transferência de massa isotérmica e transferência simultânea de calor e massa, é feito a partir de um modelo de bolha esférica estagnada,sem reação química. As equações resultantes do modelo foram utilizadas para o cálculo de diversas variáveis importantes para o processo, tais como os coeficientes de transferência simultânea de calor e massa internos à bolha, obtidas a partir do conhecimento do comportamento transiente interfacial da concentração e da temperatura. O problema foi tratado em duas etapas distintas: A primeira, constituída do estudo de uma absorção isotérmica; a segunda, incorporando o efeito da temperatura no processo, mantidos os mesmos componentes. Foi construído um equipamento que permitiu a obtenção de dados experimentais para o sistema etanol-água, possibilitando uma análise do processo em várias condições de operação. Técnicas de medidas e algorítimos de cálculos foram propostos de maneira a se obterem resultados consistentes através das equações do modelo. A influência da temperatura nas taxas de transferência de massa fica explicitamente identificada através dos perfis de concentração e de temperatura da fase contínua obtidas com as equações do modelo, os quais apresentam, experimentalmente, boa concordância com as medidas / Abstract: Not informed. / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-07-22T12:00:29Z No. of bitstreams: 1 2013_JosedeAraujoFonsecaJunior.pdf: 42845092 bytes, checksum: 3533e30081c4212b99f4476be16df172 (MD5) / Approved for entry into archive by Leandro Silva Borges(leandroborges@bce.unb.br) on 2013-07-24T18:28:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_JosedeAraujoFonsecaJunior.pdf: 42845092 bytes, checksum: 3533e30081c4212b99f4476be16df172 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-24T18:28:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_JosedeAraujoFonsecaJunior.pdf: 42845092 bytes, checksum: 3533e30081c4212b99f4476be16df172 (MD5) / Crescentes preocupações com a disponibilidade de energia elétrica e com o meio ambiente, relacionadas ao uso da refrigeração e do ar condicionado, motivaram um renovado interesse em sistemas de refrigeração por absorção. Unidades Resfriadoras de Líquido (Chillers) de absorção, empregadas em sistemas de ar condicionado, são maiores e mais pesadas que suas equivalentes utilizando o ciclo por compressão de vapores. O desenvolvimento de equipamentos por absorção compactos prevê a utilização de absorvedores verticais arrefecidos a ar, o que requer a intensificação do processo de absorção do vapor d’água pela solução de água-brometo de lítio. Dados de correlações de transferência de calor e massa em absorvedores verticais são escassos, o que configura o problema e justifica nosso estudo. Nesse contexto, este trabalho apresenta uma metodologia experimental para determinar correlações de transferência de calor e massa no processo de absorção de vapor d’água por soluções de água-brometo de lítio, na forma de filmes verticais descendentes. Para tanto, foi projetada e construída uma bancada experimental que reproduz uma unidade de refrigeração por absorção de simples efeito com absorvedor vertical; foram determinadas as taxas de calor e de massa, bem como as propriedades termodinâmicas e de transporte dos fluidos, a partir de modelo desenvolvido pelo autor; foi determinado experimentalmente o coeficiente médio de transferência de calor por convecção da superfície interna ( ? ) do tubo de cobre do absorvedor, baseado no método de Wilson. Os valores de ? obtidos foram comparados com os fornecidos pela literatura, sendo considerados aceitáveis. Algumas taxas de calor e de massa em evolução, e de entalpias em alguns trechos do ciclo possuem altas incertezas decorrentes de pequenos ΔT atingidos nos ensaios. Por fim, são apresentadas algumas recomendações para melhoria do projeto da bancada. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Growing concerns with electric energy availability and environment, related to the use of refrigeration and air conditioning, motivated a renew interest in absorption refrigeration systems. Absorption water chillers, used in air conditioning systems, are bulkier and heavier than their equivalent using the vapor compression cycle. Development of compact absorption equipments forecasts the use of air-cooled vertical absorbers, which requires the intensification of water vapor absorption process into water-lithium bromide solution. Heat and mass transfer correlations data within vertical absorbers are rare, which characterizes the problem and justify our study. In that context, this work presents an experimental methodology to determine heat and mass transfer correlations of water vapor absorption process into vertical falling films of water-lithium bromide solutions. For this, it was designed and built an absorption test bench that reproduces a single-effect absorption refrigeration unit with vertical absorber; a model was developed that allows determining cycle heat rates in the cycle, mass rates and fluids thermodynamics and transport properties; also, a model for determining the mean convective heat transfer coefficient ( ? ) of the absorber copper tube inner surface was developed, using the Wilson plot method. The values of ? were correlated with inner copper tube Re and compared with values obtained from classical correlations of opened literature, being regarded as acceptable. A few heat rates and mass rates values, and some enthalpies in parts of the cycle have high uncertainties due to small ΔT achieved in the test. At the end, we present some recommendations to improve the design of the bench.

Made available in DSpace on 2018-08-24T22:56:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8856_Lovatte2015tesefinal17-04.pdf: 5959604 bytes, checksum: 1348010b19736a67bb8f9b076bfb8502 (MD5) Previous issue date: 2015-03-31 / O presente trabalho tem por objetivo estudar as estruturas do escoamento turbulento na água próximo à interface líquido-gás com deformação negligenciável e seus efeitos na transferência de compostos. A simulação das grandes escalas (LES) com modelagem dinâmica de submalha foi utilizada para a representação da turbulência usando o código FLUENT. O fluido foi considerado newtoniano, incompressível e isotérmico. O modelo matemático foi validado com dados de simulação numérica direta (DNS) da literatura. Foram realizadas simulações com números de Reynolds baseados na velocidade de fricção iguais a 150, 640 e 1280 e com números de Schmidt iguais a 1, 200 e 580 permitindo assim investigações específicas dos efeitos desses parâmetros governantes. Os resultados de validação mostraram que a metodologia é adequada na compreensão do transporte de escalar e na visualização da turbulência (estruturas coerentes). Análises qualitativas da distribuição de vorticidade, divergente de superfície, concentração instantânea de escalar e flutuação de concentração de escalar mostraram a existência de estruturas turbulentas agindo no transporte do escalar. Essas têm aspecto quase longitudinal, existindo de forma contra-rotativa e agindo na formação de movimentos verticais ascendentes e descendentes próximo à interface. A influência do número de Reynolds está principalmente associada à redução da espessura da subcamada difusiva devido ao aumento da mistura da grandeza escalar no seio do escoamento. As estatísticas da turbulência para os diferentes números de Reynolds indicam variações consistentes nos resultados do escoamento e transporte do escalar com a variação desse parâmetro. A espessura da subcamada difusiva próxima à superfície livre diminui fortemente nos casos em que o número de Schmidt aumenta. Com relação ao coeficiente de transferência de massa, entre os casos investigados, o valor máximo foi obtido para o número de Reynolds e o número de Schmidt é 1, enquanto a simulação correspondente ao número de Reynolds igual a 150 e Schmidt igual a 580 resulta no valor mínimo. Os valores intermediários do coeficiente crescem com o aumento de Reynolds e diminuem com o aumento de Schmidt.

Orientador: Reginaldo Guirardello, Edson Antonio da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T04:59:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Borba_CarlosEduardo_M.pdf: 1110111 bytes, checksum: 63275eb5d5a77c2de21ad202c6e300a3 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Uma das alternativas para a remoção de metais pesados presentes em efluentes líquidos é o processo de adsorção/troca iônica em colunas de leito fixo. O projeto de uma coluna de leito fixo é um tanto complexo, verificando-se assim a importância dos modelos matemáticos no projeto deste processo de separação, pois estes reduzem os custos de implantação de tal operação, pois a validação dos modelos pode ser realizada por meio de levantamento de dados experimentais em escala laboratorial. Assim, este trabalho teve como principal objetivo representar a dinâmica de remoção de metais pesados em colunas de adsorção de leito fixo por meio de modelagem matemática. Neste trabalho foram investigados quatro modelos matemáticos que representam a dinâmica de sorção em coluna de leito fixo, sendo que dois deles são modelos convencionais com solução analítica, enquanto os outros são modelos com solução numérica. Um dos modelos com solução numérica empregados para representar a dinâmica de sorção em leito fixo, tem como principal hipótese considerar que a difusão do íon no adsorvente e a difusão dos íons no filme líquido externo são as etapas controladoras na transferência de massa, sendo assim um modelo de dupla resistência. Neste modelo foi considerada uma força motriz linear (LDF) para difusão do íon no interior do adsorvente. O outro modelo com solução numérica considera a resistência à transferência de massa global na fase fluida e a cinética de adsorção/dessorção na superfície do adsorvente como etapas limitantes da transferência de massa. Para resolução destes modelos foi empregado o método dos volumes finitos. Assim, o sistema de equações diferenciais parciais foi discretizado em relação ao espaço resultando em um sistema de equações diferenciais ordinárias. Para resolver este sistema sujeito as condições iniciais e de contorno foi empregado a subrotina DASSL, cujo código fonte está em linguagem Fortran. O desempenho dos modelos foi avaliado a partir de dados experimentais de curva de ruptura obtidos na literatura, os quais investigaram a remoção de cobre (II) e níquel (II) em coluna de leito fixo utilizando como adsorvente a biomassa da alga marinha Sargassum sp. Os modelos matemáticos empregados representaram adequadamente a dinâmica de remoção de metais pesados em coluna de leito fixo. O modelo que considerou como etapas controladoras da transferência de massa a difusão do íon no filme líquido e a difusão no adsorvente, foi o que se ajustou melhor aos dados experimentais de curva de ruptura do cobre (II), enquanto na representação da dinâmica de remoção dos íons níquel (II), o modelo de Bohart e Adams obteve o melhor ajuste. Para o modelo, no qual as etapas limitantes da transferência de massa são a cinética de adsorção/dessorção na superfície do adsorvente e a difusão na fase fluida foi simulada uma concentração de alimentação variável com intuito de analisar um caso mais próximo da realidade do tratamento de um efluente industrial, porém sem o uso de dados experimentais que não foram encontrados disponíveis na literatura / Abstract: One of the alternatives for the heavy metal removal from liquid effluent is the process of adsorption/ionic exchange in fixed bed columns. The fixed bed column design is a complex one, where the importance of the use mathematical models the separation process is verified, because this reduces the costs of implantation of such operation. The models evaluation is performed by fitting experimental data usually collected in laboratorial scale. The main objective of this work was to represent the dynamics of heavy metal removal by adsorption process in fixed bed columns using mathematical modeling approach. In this work, four mathematical models have been investigated representing the dynamics of a sorption process in a fixed stream bed column. Two of the chosen models were conventional ones where analytical solution can be achieved, while the other models can be solved numerically. One of the models with numerical solution was used to represent the sorption dynamics in fixed bed and it has as a main hypothesis to consider that the ion diffusion in adsorbent as well the diffusion of ions in the external liquid film are the controlling stages in the mass transfer process so called double resistance model. In this model, an ion diffusion linear driving force (LDF) into the adsorbent was considered. The other model with numerical solution has considered the mass transfer resistance in the fluid phase and the kinetics of the adsorption/desorption process on the adsorbent surface as the limiting stages of the mass transfer phenomenon. The models were solved by using the finite volumes method. Thus, the system of partial differential equations was discretized in relation to the space resulting in a system of ordinary differential equations. To solve this system together with initial and boundary conditions a DASSL subroutine coded in Fortran programming language as used. The models performances was evaluated on the base of experimental data of breakthrough curve taken from the literature, which had investigated the copper (II) and nickel (II) removal in a fixed bed column having used as an adsorbent the biomass of marine algae Sargassum sp. The used mathematical models had adequately represented the dynamics of heavy metal removal in the fixed stream bed column. The model that has considered the ion diffusion in the liquid film and the diffusion in adsorbent as the controling stages in the mass transfer process has better fitted the experimental data of breakthrough curve of copper (II), while in the representation of the nickel (II) ions removal dynamics the Bohart and Adams' model behavior was better. Using the model, in which the limiting stages of the mass transfer were considered the kinetics of adsorption/desorption on the adsorbent surface and the diffusion in the fluid phase, a feeding concentration as a control variable was simulated. It was made to analyze a case closer to the reality of the industrial effluent treatment process. However, these simulation results have to be proven in the future using sets of necessary experimental data / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Antonio Claudio Correa, Maria Cristina de Castro Cunha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-07-21T15:42:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_SergioRibeirode_M.pdf: 1892513 bytes, checksum: 921d8f84806cd70ffa02c33ea865d2b2 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Esta dissertação estuda a aplicação da teoria dos canais de fluxo associada a um modelo linear de dupa porosidade em reservatórios heterogêneos submetidos à injeção de um fluido incompressível molhante e conseqüente produção do fluido não-molhante. Durante todo o trabalho foi considerado que as linhas de fluxo utilizadas são constantes com o tempo, não havendo fluxo entre os canais. Desprezou-se as forças gravitacionais e o fenômeno da embebição foi modelado através de um modelo de tranferência de massa já utilizado no modelo linear. Soluções analfticas obtidas através da teoria do potencial complexo são apresentadas para os arranjos de poços "five-spot" e linha esconsa, bem como procedimentos para obtenção das linhas de fluxo. A generalização do modelo linear permitiu sua aplicação para o caso bidimensional. Um outro item abordado foi a obtenção do coeficiente de difusão em função da saturação a partir da curva de pressão capilar / Abstract: This work studies the application of strearntube theory joined with a two-porosity linear model in heterogeneous reservoirs under injection of a incompressible wetting fluid and the production of a non-wetting fluid. It was considered that the streamlines are fixed and there is no flow between each channel. Gravity was neglected and the imbibition phenomena was modeled by the use of a mass transfer model. Analytical solutions given by complex potential theory are shown for two well pattem, as well as procedures to obtain the streamlines. The generalized linear model allowed its use in the two-dimensional case. Another item studied was how to obtain a variable diffusion coefficient as a function of saturation from capillary pressure data / Mestrado / Mestre em Geoengenharia de Reservatorios

Orientador: Kil Jin Park / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-22T20:09:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cornejo_FelixEmilioPrado_D.pdf: 7476689 bytes, checksum: b56fbda706a301df6f617b69e86d7723 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Com o objetivo de avaliar as transferências de calor e massa durante a secagem da soja (Glycine max. I. Merri!), foi construido um secador composto por duas secções, uma de aquecimento e outra de resfriamento. Na secção de aquecimento foram instalados promotores estacionários de mistura de sólidos, objeto da patente industrial n° 8700583. Para obter a equação de dimensionamento deste sistema, foi utilizado o conceito de trocadores de calor para calcular os coeficientes globais de transferência de calor. Os coeficientes globais obtidos foram 0,1496 kJ/m2.s.K a 0,3784 kJ/m2.s.Kquando referido a área seccional e 0,0131 kJ/m2.s.K a 0,0333 kJ/m2.s.K quando referido a área média logaritmica do trocador de calor. Para o estudo dos fenômenos de transferência de calor, foram calculados os coeficientes convectivos de transferência de calor utilizando os conceitos de FURNAS (1930) aplicados por SARTORI (1986). Estes coeficientes convectivos permitiram a obtenção da correlação adimensional do tipo Nu= f (Reb). O expoente b apresentou os valores de -0,5163 utilizando a temperatura média do fluido e -0,3357 utilizando a temperatura média do sólido. O comportamento da secagem no presente equipamento foi analisado utilizando as equações de FICK, PAGE e PAGE modificado. As difusividades efetivas situaram-se entre 1,60x10-11m2/s a 4,85x10-11m2/s. Os coeficientes de PAGE obtidos foram, k variando de 0,0001 a 0,0089 e c variando de 0,3663 a 1,0339. Os coeficientes de PAGE modificado obtidos foram, A variando de 0,9803 a 0,9954, k de Oa 0,0086 e c de 0,3669 a 1,0829. Secando soja ( Glycine max. I. Merril), o sistema alcança 42,44% a 77,65% na redução do conteúdo de umidade durante o aquecimento e 22,35% a 57,56% na redução do conteúdo de umidade durante o resfriamento. O decréscimo de umidade durante o aquecimento foi de 0,2005 para 0,1527 kg H201k9ms e durante o resfriamento de 0,1527 para 0,1308 kgH20 I k9ms' Os resultados obtidos demonstram que esta patente industrial para secagem de materiais granulares pode ser utilizada para a secagem de grãos / Abstract: An dryer was build, in two different sections (heating and cooling) , to evaluate heat and mass transfer during soybean (G/ycine max. I Merril) drying. ln the heat section, a set of solids static mixers was installed (industrial patent nO8700583). The concept of heat exchangers was applied to calculate the global heat transfer coefficients and dimensioning the system. The global heat transfer coefficients referring the section surface ranged between 0,1496 kJ/m2.s.K and 0,3784 kJ/m2.s.K, referring the mean logarithmic heat transfer surface it ranged between 0,0131 kJ/m2.s.K and 0,0333 kJ/m2.s.K. The concepts to convective heat transfer coefficients developed by FURNAS (1930) and applied by SARTORI (1986) were used to study the heat transfer phenomena. These coefficients allowed to obtain dimensonless correlations such as Nu = f (Reb). The b exponent obtained applying the fluid average temperature was -0,5163 and applying the solid average temperature was -0,3357. The drying behavior in the equipment was analyzed using FICK, PAGE and PAGE modified equations.The effective difusivities ranges between 1,60x10-11 m2/s and 4,85x10-11 m2/s. The PAGE equation coefficients obtained were, k ranging from 0,0001 to 0,0089 and c ranging from 0,3663 to 1,0339. The PAGE modified equation coefficients obtained were, A ranging from 0,9803 to 0,9954, k ranging from Oto 0,0086 and c ranging from 0,3669 to 1,0829. Drying soybean ( G/ycine max. /. Merril ), the system leads from 42,44% to 77,65% of moisture content reduction during heating and 22,35 % to 57,56 % of moisture content reduction while cooling. The moisture content decrease ranged from 0,2005 to 0,1527 kg H2o/kgmsduring heating and 0,1527 to 0,1308 kg H20/ kgmswhile cooling. The results obtained shows that the industrial patent for drying of particulate materiaIs may be used to grain drying / Doutorado / Maquinas Agricolas / Doutor em Engenharia Agrícola