Orientador : Kamal A. R. Ismail / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-17T20:34:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gumieiro_Doracy_M.pdf: 2687036 bytes, checksum: f208f2cb9145aef0bd95ffae774a837f (MD5) Previous issue date: 1975 / Resumo: A teoria tridimensional linearizada para um hidrofólio plano operando abaixo da superfície livre é obtida. A partir da condição de superfície livre as condições de contorno sobre o fólio e sua esteira e a condição de não propagação de ondas na frente do hidrofólio consegue-se a expressão do potencial de velocidades total, que permite obter a expressão geral do campo de velocidades induzidas sobre o hidrofólio. A expressão obtida é válida para qualquer geometria, número de Froude e profundidade de imersão, em regime permanente de operação, e torna-se então necessário particularizá-la para um hidrofólio delta. Após várias manipulações matemáticas, consegue-se colocá-la numa forma adequada para o tratamento numérico. Os cálculos numéricos são efetuados usando-se a técnica "Collocation lifting surface", e neste procedimento o hidrofólio é substituído por uma distribuição de doublets tanto na direção da corda como na direção da envergadura. As integrações numéricas são efetuadas usando-se a fórmula de Gauss para limites arbitrários de integração, com excessão da singularidade de segunda ordem do termo aerodinâmico, que é tratada pelos polinômios de interpolações de Lagrange. Várias condições de operação (número de Froude, profundidade de imersão e geometria) são analisadas, discutidas e comparadas com trabalhos teóricos e experimentais disponíveis, concluindo-se que os valores para a sustentação e arrasto induzido dos hidrofólios delta podem aumentar ou diminuir dependendo da faixa de números de Froude em utilização, que a influência da superfície livre sobre as características dos hidrofólios diminui com o aumento da profundidade de imersão e que hidrofólios de grande aspect ratio sofrem menos influência da superfície livre, que hidrofólios de baixo aspect ratio / Abstract: The linearized three-dimensional theory for a flat hydrofoil operating below a free surface is obtained. By satisfying the free surface boundary condition, boundary conditions on the foil and its wake and the radiation condition, a general expression for the velocity potencial is deduced. This expression is valid for any geometry, Froude number and depth of submergence in steady motion. After various mathematical manipulations, a suitable expression for the numerical calculation of delta hydrofoils performance is obtained. The numerical treatment is made using the collocation lifting surface tecnique, where the hydrofoil is replaced by a doublet distribution, both in chordwise and spanwise directions. The numerical integration is carry out using the Formula of arbitrary integrations limits, except the second order singularity in the aerodynamic term, treated by the Lagrangian interpolating polinomials. Several operational conditions are analized, discussed and compared with theoretical and experimental available work. It is found that the lift and induced drag for delta hydrafoils increase or decrease depending on the range of utilization Fraude number, and that the influence of the free surface over the hydrofoil characteristics decrease with increase the depth of submergence. For large aspect ratio hydrofoils the influence of free surface is less than for small aspect ratio hydrofoils / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Theo Guenter Kieckbusch / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T05:07:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rezende_DaitondeFreitas_M.pdf: 4119551 bytes, checksum: af2af095c18de22f57565b8abb2e95fc (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Um modo alternativo de se incrementar a transferência de calor, durante o tratamento térmico de alimentos fluidos contidos em latas, consiste em faze-las girar em torno de seu eixo disposto na horizontal (¿Spin Cooker Cooler¿). Esse procedimento faz com que o espaço vazio interno (cerca de 10% em volume de ar), necessário para acomodar flutuações de pressão durante o aquecimento promova agitação no meio líquido. Estudo anteriores mostraram um comportamento não correlacionável do coeficiente global de troca térmica ao se variar a proporção do referido espaço vazio, na lata. Com vistas a esclarescer a hidrodinâmica durante a rotação, faz-se um estudo em cilindros isotérmicos completa e parcialmente cheios de líquido. Os cilindros em acrílico possibilitaram observar e fotografar os escoamentos dos fluidos utilizados. Nos cilindros completamente cheios confirmou-se a presença de correntes secundárias, sobrepostas ao escoamento principal (azimutal). Estas correntes mostraram sensíveis alterações ao se inserir pequenas bolhas de ar junto às superfícies plantas (verticais) no cilindro. No escoamento em cilindros horizontais parcialmente cheios, as fases de escoamento em poça, em cascaras e ¿rimming¿, conhecidas quando a carga líquida é inferior a 10% (espaço vazio superior a 90%), mantiveram-se, satisfatoriamente, inalteradas em cargas de até 95% (espaço vazio de 5%) / Abstract: An alternative and simple way of improving the heat transfer, during thermal treatment of canned foods consists in rotating it horizontally around its axis in a spin cooker cooler. This procedure causes the head space (at about 10% of the total volume in ar necessary to accommodate pressure oscillations) agitate and mix the liquid medium. Previous studies showed an anexpected behavior of the overall heat transfer coeficient as function of the head space volume inside the can. Seeking the comprehention of the hydrodynamic in the flow under rotation, a study using isotermal full and partially filled cylinders was carried out. Acrylic cylinders were used, allowing visual observations and photographies of the fluids, while flowing. In completely filled cylinders, secondary streams iverlaping the main azimuthal flow were detected, according to references in the literature. This secondary strams damped out after the insertion of small bubbles remained near the vertical flat surfaces. In partially filled horizontal cylinders, the flow phases well characterized as ponding, cascading and rimming observed when the liquid volume is less than 10%, maintained the same basic structures until charges of 95% / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Eugenio Spano Rosa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T22:47:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Faria_RogerioCosta_M.pdf: 18741558 bytes, checksum: 173d4e2bf4c0cf2e96f533ba9f079baa (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Na busca contínua da redução dos custos de produção do petróleo, um método de elevação artificial que vem se destacando é o sistema de produção através de bombas de cavidades progressivas conhecido, simplesmente, por BCP. Este método que, inicialmente, era destinado à produção de poços rasos (500 m) e de baixas vazões (5m3/d), hoje, com o desenvolvimento de novos materiais, já é utilizado em poços com vazões de até 300 m3/d e profundidades que chegam a 2000 m. Com a utilização de vazões cada vez maiores, as perdas hidrodinâmicas ao longo do anular tubo/haste passaram a representar uma quantia significativa da energia total a ser fornecida ao fluido e, consequentemente, sua determinação assumiu um papel importante no dimensionamento do sistema BCP, exigindo-se, desta forma, uma maior atenção. Visando conhecer melhor o escoamento ao longo da coluna de produção, construiu-se, em laboratório, um modelo na escala de 1:1,88 de um poço equipado com tubo de produção de 2 7/8", haste de 7/8" e luva de 1 5/8", onde o escoamento foi considerado monofásico. A partir deste modelo foram simuladas as faixas de vazão de 0a 300 m3/d, rotação de 100 a 400 rpm e viscosidade de 100 a 4000 cP, que abrangem quase a totalidade das condições de campo dos poços brasileiros equipados com BCP. Foram investigados os efeitos das restrições ao fluxo causadas pela mudança de geometria nas extremidades das hastes e pela presença das luvas (utilizadas nas interligações das hastes). Além das restrições estudou-se a influência da rotação no diferencial de pressão ao longo do anular tubo/haste, para os arranjos concêntricos e excêntricos, tanto para haste sem luva como para haste com luva. Os resultados obtidos, experimentalmente, confirmam, para o caso concêntrico, a não interferência da rotação no gradiente de pressão e para o arranjo excêntrico, nas faixas de vazão, viscosidade e rotação investigadas, observa-se um ligeiro aumento no diferencial de pressão com a rotação. O diferencial de pressão no anular tubo/luva foi determinado utilizando-se as mesmas equações empregadas no cálculo do diferencial de pressão no anular tubo/haste. Para considerar-se a mudança de geometria das extremidades das bastes, sugere-se um majoramento de 50 % nos valores obtidos para as luvas / Abstract: In the continuous search to reduce the petroleum production cost, a distinguished artificial lift method is the Progressive Cavity Pumping system, or simply BCP. lnicially, it was only used to produce shallow wells (1600 ft or 500m) and low flow rates (30 bbl/d or 5m3/d), but with the development of new materiaIs, the BCP has been applied to wells which produce as much as 2000 bbl/d (300 m3/d) and can be installed in depth up to 6500 fi (2000 m). With higher flow rates, the hidrodynamics losses through out the tubing/rod string annulus turned out to represent a reasonable percentage of the total energy applied to produce fluid from the bottom to the surface of the wells. Thus its determination has taken an important role in the system design, demanding more attention. To get a better knowledge of the tlow through the tubing/rod string annulus, it was built aI: 1,88 scale model of a well equipped with 2 7/8" tubing, 7/8" rod and 1 5/8" coupling, for monofase flow. With this model, it was simulated the flow rates from 0 to 300 m3/d, pump speed from 100 to 400 rpm and viscosity ftom 100 to 4000 cP, values that tipically covers almost the totality of the Brazilian oil wells equipped with BCP. It was investigated the effects of the flow restrictions caused by the complex geometry of the rods' edge and the higher diameter of the couplings. Besides the restrictions, it was studied the influence of the rotation of the rod string in the pressure gradient through out the tubing/rod string annulus for the concentric and eccentric configurations. The experimental results confirmed that in the concentric position, the rotation of the rod string does not interfere in the pressure loss. It was noted in the eccentric case that the rotation of the rod is responsible for a small increase in the pressure loss. The pressure loss caused by the tlow through the tubing/coupling annulus was determinated by the same equations that were used to the tubinglrod annulus. In order to consider the complex geometry of the extremity of the rods, it is suggested to increase the value for the pressure loss along the couplings by 50% / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-10-09T18:43:06Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_InvestigaçãoDepósitosFluviais.pdf: 4958801 bytes, checksum: a6160be2ea8fabc9128633c54352cac5 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-10-26T13:01:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_InvestigaçãoDepósitosFluviais.pdf: 4958801 bytes, checksum: a6160be2ea8fabc9128633c54352cac5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-26T13:01:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_InvestigaçãoDepósitosFluviais.pdf: 4958801 bytes, checksum: a6160be2ea8fabc9128633c54352cac5 (MD5) Previous issue date: 2014 / As cabeceiras da bacia hidrográfica do alto rio das Velhas, no município de Ouro Preto, localizam-se entre a vertente norte da serra de Ouro Preto e sudoeste da serra de Antônio Pereira (Quadrilátero Ferrífero), ou seja, em região com elevada declividade e com canais de drenagens estreitos e encaixados. Além disso, a região apresenta cobertura superficial inconsolidada e relativamente delgada, com ocorrência de chuvas orográficas concentradas, favoráveis à possibilidade de desenvolvimento de movimentos de massa do tipo fluxo, embora não haja localmente registros dos mesmos no tempo histórico. Nos cursos d’água de bacias de baixa ordem da região ocorrem matacões angulosos de grandes dimensões, que seriam incompatíveis com o transporte fluvial devido à pequena largura dos canais. A área de trabalho está situada na Área de Proteção Ambiental da Cachoeira das Andorinhas (APA/CA), no Alto Rio das Velhas, com ocupação humana pouco expressiva, e unidades geológicas bem diferenciadas nas cabeceiras (Formações Moeda e Cauê, do Supergrupo Minas), o que possibilitou determinar a área-fonte dos clastos depositados ao longo dos cursos de cada bacia. Este trabalho teve como objetivo principal caracterizar os sedimentos ao longo das drenagens e nas encostas de pequenas bacias de cabeceira da área da APA/CA, para compreender quais processos geológicos predominaram no passado geológico recente, se aluviais ou gravitacionais. Os resultados de índices morfométricos, parâmetros hidrológicos e de análises de sedimentos de fundo coletados ao longo dos canais principais evidenciaram que fluxos de detritos ocorreram na região no passado geológico recente (Holoceno). Acredita-se que o procedimento metodológico adotado, com execução de levantamentos de campo e simples análises laboratoriais, mostrou bons resultados para analisar a suscetibilidade movimentos de massa torrenciais em regiões serranas, como as encontradas no Quadrilátero Ferrífero, com bom potencial de uso para outras regiões similares do país. ________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The headwaters of the upper Velhas hydrographic basin, in Ouro Preto, is located between the north slopes Ouro Preto range and southwest of Antônio Pereira range (Iron Quadragle), i.e, this area presents steep slopes and narrow and incised drainage channels. Furthermore, the region presents a thin unconsolidated cover and concentrated orographic rainfall that favours the developing of flow type mass movements, although there is not a historical record of them. In the low order streams of the basins occur large boulders, which are incompatible with the transport capacity of these channels. The study area is located in the Environmental Protection Area of Cachoeira das Andorinhas (APA/CA), in the Upper Velhas basin, revealing an inexpressive human occupation, and distinct geological units in the headwaters (Moeda and Cauê formations, Minas Supergroup), which allowed the determination of the source area of the clasts deposited over the drainage courses. This work aimed to characterize the sediments along the drainages and slopes of small headwater catchments of the Upper Velhas river region in order to understand which geological processes predominated in the recent geological past, whether alluvial or gravitational. The results of morphometrical and hydrological parameters and the analysis of bed load sediments and of large boulders settled along channel courses showed that torrential flows occurred in the geological past in the region (Holocene). We believe that the applied methodology, i.e., with the execution of field surveys and simple laboratory tests, showed good results to prove the susceptibility to torrential mass movements in mountainous regions, such as the found in the Iron Quadrangle, as well as in others similar regions of the country.