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Metodologia de avaliação de rendimento de aerogeradores de pequeno porte utilizando perfis diários típicos de vento. / Evaluation methodology efficiency for small wind generators using daily profiles of urban winds.Pericles Andre de Assis Azevedo 28 February 2013 (has links)
O crescimento do uso dos aerogeradores de pequeno porte em áreas
urbanas em todo o mundo aponta para um mercado em expansão e extremamente
promissor, principalmente no brasil, onde o potencial eólico é grande. tratando-se de
máquinas pequenas existe interesse dos consumidores residenciais na sua
utilização, seja para economia de energia ou por adesão às fontes alternativas.
existe uma grande quantidade de fabricantes no mundo incluindo aerogeradores de
alta, média e baixa qualidade. com isso surge a necessidade de criar métodos que
avaliem estes produtos quanto ao seu rendimento energético, como ocorrem com as
geladeiras, lâmpadas, fogões e outros, a fim de resguardar a qualidade deste
equipamento ao consumidor. a proposta é criar um ciclo de teste (ou ciclo de ventos)
baseado nos perfis de comportamentos diários de ventos urbano obtidos através de
medições reais feitos pelo projeto sonda. esse perfil será usado para testar os
aerogeradores de até 1 kw em laboratório, com auxílio de um túnel de vento a fim de
determinar o rendimento energético do conjunto gerador, servindo como método
para o aprimoramento desses aparelhos. outra possibilidade é o uso desta
metodologia no programa brasileiro de etiquetagem, que classifica os produtos em
função de sua eficiência energética. este trabalho também pode ser usado para
acreditação de laboratórios de certificação que avaliam produtos em função de sua
eficiência e/ou rendimento, visto que a acreditação é uma ferramenta estabelecida
em escala internacional para gerar confiança na atuação de organizações que
executam atividades de avaliação da conformidade. / The growing use of small wind turbines in urban areas around the world points
to an expanding market and extremely promising, especially in Brazil, where the wind
potential is great. In the case of small machines there is consumer interest in
residential use, either for energy efficiency or adherence to alternative sources.
There is a lot of wind turbines manufacturers in the world including high, medium and
low quality. With this comes the need to classify these products as their energy
efficiency, as with refrigerators, lamps, stoves and other in order to safeguard the
quality of the equipment to the customer. The proposal is to create a test cycle (or
cycle of winds) based on daily behavior profiles of urban winds obtained through
actual measurements made by the SONDA project. This profile will be used to test
wind turbines of up to 1 kW in the laboratory, with the aid of a wind tunnel in order to
determine the energy efficiency of the generator set, serving as a method for the
improvement of these devices. Another possibility is the use of this methodology in
the Brazilian labeling Program, which ranks the products according to their energy
efficiency. This job can also be used for certification laboratory accreditation which
assesses products on the basis of its efficiency and/or income, since accreditation is
a tool established on an international scale to generate confidence in the activities of
organizations that perform conformity assessment activities.
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Um modelo físico-matemático para escoamentos em meios porosos com transição insaturado-saturado. / A physical-mathematical model for flows through porous media with unsaturated-saturated transition.José Julio Pedrosa Filho 04 June 2013 (has links)
Neste trabalho é apresentada uma nova modelagem matemática para a descrição do
escoamento de um líquido incompressível através de um meio poroso rígido
homogêneo e isotrópico, a partir do ponto de vista da Teoria Contínua de Misturas.
O fenômeno é tratado como o movimento de uma mistura composta por três
constituintes contínuos: o primeiro representando a matriz porosa, o segundo
representando o líquido e o terceiro representando um gás de baixíssima densidade.
O modelo proposto possibilita uma descrição matemática realista do fenômeno de
transição insaturado/saturado a partir de uma combinação entre um sistema de
equações diferenciais parciais e uma desigualdade. A desigualdade representa uma
limitação geométrica oriunda da incompressibilidade do líquido e da rigidez do meio
poroso. Alguns casos particulares são simulados e os resultados comparados com
resultados clássicos, mostrando as consequências de não levar em conta as restrições
inerentes ao problema. / This work is concerned with a new mathematical modelling for describing the flow
of an incompressible fluid (a liquid) through a rigid, homogeneous and isotropic
porous medium, from a Continuum Mixtures point of view. The phenomenon is
regarded as the motion of a mixture composed by three overlaping continuous
constituents: the first one representing the porous matrix, the second one
representing the liquid and the third one representing a (very) low density gas. The
proposed mathematical modelling allows a realistic mathematical description for the
unsaturated/saturated transition process by means of a combination between a
system of partial differential equations and an inequality. This inequality represents
a geometrical constraint arising from the liquid incompressibility merged with the
porous matrix rigidity. The simulation of some interesting particular cases is carried
out presenting a comparison between the obtained results and the classical ones,
showing the consequences of disregarding the constraints associated to the
phenomenon.
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Estimativas a priori para problemas não lineares de condução de calor, com o uso da transformada de Kirchhoff. / A priori estimates for nonlinear problems of heat conduction with the use of Kirchhoff transform.Eduardo Dias Corrêa 29 April 2014 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta uma estimativa a priori para o limite superior da
distribuição de temperatura considerando um problema em regime permanente
em um corpo com uma condutividade térmica dependente da temperatura. A
discussão é realizada supondo que as condições de contorno são lineares (lei
de Newton do resfriamento) e que a condutividade térmica é constante por
partes (quando considerada como uma função da temperatura). Estas
estimativas consistem em uma ferramenta poderosa que pode prescindir da
necessidade de uma simulação numérica cara de um problema de
transferência de calor não linear, sempre que for suficiente conhecer o valor
mais alto de temperatura. Nestes casos, a metodologia proposta neste trabalho
é mais eficaz do que as aproximações usuais que assumem tanto a
condutividade térmica quanto as fontes de calor como constantes. / This article presents an a priori upper bound estimate for the steady-state
temperature distribution in a body with a temperature-dependent thermal
conductivity. The discussion is carried out assuming linear boundary conditions
(Newton law of cooling) and a piecewise constant thermal conductivity (when
regarded as a function of the temperature). These estimates consist of a
powerful tool that may circumvent an expensive numerical simulation of a
nonlinear heat transfer problem, whenever it suffices to know the highest
temperature value. In these cases the methodology proposed in this work is
more effective than the usual approximations that assume thermal
conductivities and heat sources as constants.
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Metodologia de avaliação de rendimento de aerogeradores de pequeno porte utilizando perfis diários típicos de vento. / Evaluation methodology efficiency for small wind generators using daily profiles of urban winds.Pericles Andre de Assis Azevedo 28 February 2013 (has links)
O crescimento do uso dos aerogeradores de pequeno porte em áreas
urbanas em todo o mundo aponta para um mercado em expansão e extremamente
promissor, principalmente no brasil, onde o potencial eólico é grande. tratando-se de
máquinas pequenas existe interesse dos consumidores residenciais na sua
utilização, seja para economia de energia ou por adesão às fontes alternativas.
existe uma grande quantidade de fabricantes no mundo incluindo aerogeradores de
alta, média e baixa qualidade. com isso surge a necessidade de criar métodos que
avaliem estes produtos quanto ao seu rendimento energético, como ocorrem com as
geladeiras, lâmpadas, fogões e outros, a fim de resguardar a qualidade deste
equipamento ao consumidor. a proposta é criar um ciclo de teste (ou ciclo de ventos)
baseado nos perfis de comportamentos diários de ventos urbano obtidos através de
medições reais feitos pelo projeto sonda. esse perfil será usado para testar os
aerogeradores de até 1 kw em laboratório, com auxílio de um túnel de vento a fim de
determinar o rendimento energético do conjunto gerador, servindo como método
para o aprimoramento desses aparelhos. outra possibilidade é o uso desta
metodologia no programa brasileiro de etiquetagem, que classifica os produtos em
função de sua eficiência energética. este trabalho também pode ser usado para
acreditação de laboratórios de certificação que avaliam produtos em função de sua
eficiência e/ou rendimento, visto que a acreditação é uma ferramenta estabelecida
em escala internacional para gerar confiança na atuação de organizações que
executam atividades de avaliação da conformidade. / The growing use of small wind turbines in urban areas around the world points
to an expanding market and extremely promising, especially in Brazil, where the wind
potential is great. In the case of small machines there is consumer interest in
residential use, either for energy efficiency or adherence to alternative sources.
There is a lot of wind turbines manufacturers in the world including high, medium and
low quality. With this comes the need to classify these products as their energy
efficiency, as with refrigerators, lamps, stoves and other in order to safeguard the
quality of the equipment to the customer. The proposal is to create a test cycle (or
cycle of winds) based on daily behavior profiles of urban winds obtained through
actual measurements made by the SONDA project. This profile will be used to test
wind turbines of up to 1 kW in the laboratory, with the aid of a wind tunnel in order to
determine the energy efficiency of the generator set, serving as a method for the
improvement of these devices. Another possibility is the use of this methodology in
the Brazilian labeling Program, which ranks the products according to their energy
efficiency. This job can also be used for certification laboratory accreditation which
assesses products on the basis of its efficiency and/or income, since accreditation is
a tool established on an international scale to generate confidence in the activities of
organizations that perform conformity assessment activities.
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Jato transversal de gotas: simulações por ALE/FEM e efeitos interfaciais. / Drop jet in crossflow: ALE/Finite Element Simulations and interfacial effects.Gustavo Charles Peixoto de Oliveira 20 February 2015 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Um código computacional para escoamentos bifásicos incorporando metodologia híbrida entre oMétodo dos Elementos Finitos e a descrição Lagrangeana-Euleriana Arbitrária do movimento é usado para simular a dinâmica de um jato transversal de gotas na zona primária de quebra. Os corpos dispersos são descritos por meio de um método do tipo front-tracking que produz interfaces de espessura zero através de malhas formadas pela união de elementos adjacentes em ambas as fases e de técnicas de refinamento adaptativo. Condições de contorno periódicas são implementadas de modo variacionalmente consistente para todos os campos envolvidos nas simulações apresentadas e uma versão modificada do campo de pressão é adicionada à formulação do tipo um-fluido usada na equação da quantidade de movimento linear. Simulações numéricas diretas em três dimensões são executadas para diferentes configurações de líquidos imiscí veis compatíveis com resultados experimentais encontrados na literatura. Análises da hidrodinâmica do jato transversal de gotas nessas configurações considerando trajetórias, variação de formato de gota, espectro de pequenas perturbações, além de aspectos complementares relativos à qualidade de malha são apresentados e discutidos. / A two-phase flow computational code taking a hybrid Arbitrary Lagrangian-Eulerian desciption of movement along with the Finite Element Method is used to simulate the dynamics of an incompressible drop jet in crossflow in the primary breakup zone. Dispersed entities are described by means of a front-tracking method which produces zero-thickness interfaces through contiguous element meshing and adaptive refinement techniques. Periodic
boundary conditions are implemented in a variationally consistent way for all the scalar fields involved in the presented simulations and amodified version of the pressure field is added to the one-fluid formulation employed in the momentum equation. Three-dimensional direct numerical simulations for different flow configurations of immiscible liquids pertinent to experimental results found in literature. Analyses of the hydrodynamics of the drop jet in crossflow in these configurations considering trajectories, drop shape variations, spectrum
of small disturbances, besides additional aspects relating to mesh quality are presented and discussed.
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Jato transversal de gotas: simulações por ALE/FEM e efeitos interfaciais. / Drop jet in crossflow: ALE/Finite Element Simulations and interfacial effects.Gustavo Charles Peixoto de Oliveira 20 February 2015 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Um código computacional para escoamentos bifásicos incorporando metodologia híbrida entre oMétodo dos Elementos Finitos e a descrição Lagrangeana-Euleriana Arbitrária do movimento é usado para simular a dinâmica de um jato transversal de gotas na zona primária de quebra. Os corpos dispersos são descritos por meio de um método do tipo front-tracking que produz interfaces de espessura zero através de malhas formadas pela união de elementos adjacentes em ambas as fases e de técnicas de refinamento adaptativo. Condições de contorno periódicas são implementadas de modo variacionalmente consistente para todos os campos envolvidos nas simulações apresentadas e uma versão modificada do campo de pressão é adicionada à formulação do tipo um-fluido usada na equação da quantidade de movimento linear. Simulações numéricas diretas em três dimensões são executadas para diferentes configurações de líquidos imiscí veis compatíveis com resultados experimentais encontrados na literatura. Análises da hidrodinâmica do jato transversal de gotas nessas configurações considerando trajetórias, variação de formato de gota, espectro de pequenas perturbações, além de aspectos complementares relativos à qualidade de malha são apresentados e discutidos. / A two-phase flow computational code taking a hybrid Arbitrary Lagrangian-Eulerian desciption of movement along with the Finite Element Method is used to simulate the dynamics of an incompressible drop jet in crossflow in the primary breakup zone. Dispersed entities are described by means of a front-tracking method which produces zero-thickness interfaces through contiguous element meshing and adaptive refinement techniques. Periodic
boundary conditions are implemented in a variationally consistent way for all the scalar fields involved in the presented simulations and amodified version of the pressure field is added to the one-fluid formulation employed in the momentum equation. Three-dimensional direct numerical simulations for different flow configurations of immiscible liquids pertinent to experimental results found in literature. Analyses of the hydrodynamics of the drop jet in crossflow in these configurations considering trajectories, drop shape variations, spectrum
of small disturbances, besides additional aspects relating to mesh quality are presented and discussed.
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