Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T09:27:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T19:48:46Z : No. of bitstreams: 1 99783.pdf: 2839707 bytes, checksum: d2985fb59a12e6dcc16d383fbff0dd07 (MD5) / Desenvolvimento de uma metodologia numérica adequada para a solução de problemas aerodinâmicos a qualquer velocidade e extensão desta para a solução de alguns problemas aeroelásticos, empregando-se os métodos de volumes finitos e elementos finitos. Estuda técnicas para acelerar a convergência empregadas na solução de escoamento compreensíveis e/ou incompreensíveis como passos de tempo local, média dos resíduos e ?multigrip?. Resultados numéricos são apresentados para um cilindro, uma placa, o aerofólio NACA 0012, um painel e um cilindro hemisférico.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T07:54:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T23:05:33Z : No. of bitstreams: 1 145052.pdf: 49228177 bytes, checksum: 92aaa98b4beff1698dab154a25bf5ff5 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T12:40:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 278919.pdf: 2690739 bytes, checksum: 08fee63006a860ff102e107c7e239fad (MD5) / Atualmente para a avaliação de conforto térmico no ambiente construído é recomendada a aplicação do modelo Fanger ou VMP/PPD, normalizado pela ISO7730. Tal modelo baseia-se no princípio físico do balanço térmico entre o homem e o ambiente, que leva em conta a relação entre as sensações térmicas experimentadas pelas pessoas e a carga térmica que atua sobre seus corpos, essa última definida como a diferença entre a produção interna de calor do corpo - representada pela taxa metabólica - e os mecanismos fisiológicos de transferência desse calor para o ambiente. Ocorre que esse modelo foi desenvolvido a partir de experimento realizado em câmara climatizada, com as variáveis climáticas controladas pelo pesquisador, diferentemente da realidade de campo. Isso tem permitido que com freqüência haja discrepâncias entre as sensações indicadas pelas pessoas e a indicada pelo referido modelo. Essas discrepâncias são observadas em várias regiões do mundo, inclusive no Brasil, conforme relatado nos nossos poucos trabalhos já desenvolvidos. Nesse contexto, o objetivo principal desta tese foi estabelecer modelo alternativo para a avaliação de conforto térmico em ambientes internos de edificações localizadas em região de clima quente do Brasil, com pessoas desenvolvendo atividade sedentária, a partir de dados levantados em 3 ambientes ventilados naturalmente e outro artificialmente climatizado. Para tanto, o modelo resultante empregou dados obtidos a partir de equipamentos de fácil utilização, correntemente encontrados no mercado regional e que não fossem financeiramente dispendiosos. Além disso, aplicou os conceitos da Bioestatística em função do forte e inquestionável componente psicológico existente na informação das sensações e preferências térmicas humanas. No desenvolvimento da pesquisa, observaram-se contradições a algumas afirmativas existentes no modelo Fanger; por exemplo, a existência no ambiente condicionado artificialmente, em alguns períodos do experimento, de diferenças significativas entre os gêneros dos voluntários. Conclusão ainda mais interessante foi a de que os votos manifestados pelos homens e mulheres no ambiente condicionado artificialmente não revelaram correlação com o índice de isolamento médio das roupas utilizadas, o que sugere novos experimentos. Da mesma forma, verificou-se a existência de diferenças entre as avaliações térmicas manifestadas pelos dois grupos de recrutas e veteranos, o que também contraria o afirmado no embasamento do modelo normalizado, em que se afirma não haverem sido encontradas diferenças significativas entre voluntários de diferentes regiões e idades. / The assessment of thermal comfort in a built environment is currently performed through the application of Fanger model or PMV/PPD model, normalized by ISO7730. Such a model is based on a physical principle of thermal balance between man and the environment, which takes into account the relationship between the thermal sensations experienced by the people and the thermal load that acts upon their bodies, that is defined as the difference between the inner production of the body#s heat # represented by the metabolic rate # and the physiological transference mechanisms of heat to the environment. This model, however, was developed from an experiment conducted in acclimatized chamber with climatic variables controlled by the researcher, differently from the field reality. This has allowed frequent discrepancies between the sensations indicated by the people and that indicated by the model. These discrepancies have been observed in several regions in the world, including Brazil, as reported in the few studies developed. The main objective of this paper is to establish an alternative model to assess thermal comfort in indoor environments of buildings located in a hot region in Brazil, with people developing sedentary activities. Data were collected in one artificially acclimatized environment and in three naturally ventilated ones. In addition, the model obtained data from non costly, easyto- use equipment, currently found in the regional market. The proposed model applied biostatistics concepts because of the sound and undisputable psychological component existing in the information of human sensations and thermal preferences. During the development of the research, contradictions were observed to some affirmations in the Fanger model; for example, significant differences between the gender of the participants were seen in conditioned environment in some periods of experiment. A more interesting conclusion was that the votes manifested by males and females did not show correlation with the index of mean thermal isolation of the clothes worn, which suggests new experiments. Likewise, differences between the thermal assessments of the two groups (recruits and veterans) were seen, which also disproves the standardized model, which affirms that no significant differences were seen between voluntaries of different regions and ages. Thus, the results presented in this work should contribute to research on thermal comfort developed in Brazil. In addition to proposing an alternative model of assessment in naturally conditioned environments, they reveal new contradictions to the standardized model.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-23T14:38:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241641.pdf: 9934310 bytes, checksum: 89252f5deb561a8e8b3cd7925125fc5f (MD5) / Esta tese propõe um método para avaliação da admissão de luz natural através de aberturas com diferentes tipos de elementos de controle solar. Garantir luz natural controlada no interior dos ambientes possibilita iluminação de melhor qualidade, com melhor reprodução de cores, menor geração de calor, permitindo um ambiente com maior conforto ambiental interno aos ocupantes. O método utilizado é de simulação computacional da luz natural por meio de uma hemisfera oca com base vertical e abertura como fonte de luz natural (janela), analogamente ao goniofotômetro utilizado em estudos fotométricos. Foram avaliados comparativamente diferentes sistemas de controle solar no que se refere à admissão de luz natural (fluxo luminoso) e sua distribuição espacial para o interior (luminância equivalente da janela). Para a implementação do método, foi utilizado um módulo especial do programa de simulação computacional da luz natural APOLUX 1.0, identificando os resultados de iluminância no plano do vidro externo adotado para o cálculo do fluxo luminoso admitido; a distribuição espacial da luz natural admitida foi calculada segundo o conceito da luminância equivalente da janela (fonte superficial), desde o seu centro até pontos do interior da hemisfera em que a iluminância foi identificada. Foram avaliados diferentes sistemas de aberturas em relação à geometria (placas horizontais e verticais) e à refletância dos elementos de controle solar (75%; 20%), considerando períodos diferenciados de incidência solar com alturas de 30 e 60 graus, azimutes de 0, 60, e -60 graus a partir do centro da abertura, dependendo da situação. Os resultados obtidos indicaram que diferentes tipos de elementos de controle solar com mesmo ângulo de proteção proporcionam admissão de luz natural muito diferente, com grandes variações quando comparadas 1 placa horizontal e 10 placas horizontais, e pouca variação entre 5 placas verticais e 10 placas verticais; também foi identificada a influência significativa da refletância dos elementos de controle solar na admissão de luz natural. O estudo possibilitou a comparação dos sistemas de aberturas analisados, em termos da quantidade de luz admitida (fluxo luminoso) e sua distribuição espacial (luminância equivalente da janela) para o ambiente interno.

Na última década muitos esforços têm sido feitos em verificação formal de propriedades de agentes do cálculo-π. Uma dessas propriedades é a equivalência observacional, que serve para determinar se um processo é equivalente a sua especificação. Contudo, a verificação de equivalência observacional não é um problema trivial. A maioria dos algoritmos destinados a verificação de equivalência são baseados na construção de sistemas de transições rotuladas (π-autômatos). O principal problema com essa abordagem é o grande número de estados envolvidos podendo chegar a um número infinito. Montanari e Pistore mostram que é possível gerar π-autômatos finitos para agentes-π e é possível reduzir a quantidade de estados desses π-autômatos, através da identificação dos nomes ativos. Um nome é semanticamente ativo em um agente se ele pode ser executado de forma observável por ele. Este é um trabalho de análise estática, que tem por objetivo coletar os possíveis nomes ativos contidos em expressões-π, utilizando para isso um sistema de tipos. A vantagem da utilização de sistemas de tipos em relação a outras formas de análise estática é que sistemas de tipos são sistemas lógicos, logo as técnicas de prova da lógica podem ser aproveitadas no estudo de propriedades de sistemas de tipos. Além disso sistemas de tipos são definidos através da estrutura sintática de expressões, facilitando assim as provas por indução estrutural. Assim a principal contribuição deste trabalho é a elaboração do Active-Base-π, um sistema de tipos para a coleta de nomes ativos de expressões-π.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:36:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 214250.pdf: 14837166 bytes, checksum: f2e157211fea65c9bc4f2be0d3c546a7 (MD5) / Neste trabalho são apresentadas algumas propostas e aplicações, dentro da área da mecânica computacional, considerando o método de Galerkin livre de elementos. Este método pertence a classe de métodos chamados de livres de malha, mesh-free methods. De modo resumido, estes métodos consideram a construção de funções de forma, de suporte compacto, que dependem fracamente da distribuição dos pontos de aproximação, nós ou partículas, e também são pouco dependentes da malha de integração utilizada.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-graduação em Matemática e Computação Científica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T06:47:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 290254.pdf: 695349 bytes, checksum: b04328a607895ee2ea597e358a060ca3 (MD5) / Este trabalho apresenta resultados teóricos e práticos sobre às equações de Stokes e sobre o método de Galerkin descontínuo aplicado às equações de Stokes. Primeiramente apresentamos o teorema de Lax-Milgram que garante, para alguns problemas existência e unicidade. Mostrando que o problema de Stokes não se enquadra nas hipóteses do teorema de Lax-Milgram, criamos uma motivação para estudar existência e unicidade via condição Inf-Sup. Apresentamos para isso uma série de teoremas determinando condições que um problema precisa satisfazer para que existência e unicidade sejam satisfeitas. Essas condições foram enunciadas demonstradas num contexto mais geral. Por isso, mostramos que o problema de Stokes, de fato, satisfaz essas condições e, portanto, é um problema com existência e unicidade de solução. Depois disso, o problema é discretizado usando o método de Galerkin descontínuo para depois ser implementado e testado. Também enunciamos e demonstramos teoremas com estimativas de erro a priori na norma energia e L²(?) para o campo de velocidade, e na norma L²(?) para a pressão. Por último apresentamos os resultados numéricos em dois problemas teste retirados da literatura e discutimos aspectos sobre a implementação e estabilização do método.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-17T03:05:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336029.pdf: 5635838 bytes, checksum: d12d5cb0c2293c0248e67f7011d9d368 (MD5) Previous issue date: 2015 / Com o contínuo desenvolvimento e competitividade da indústria automotiva, tem-se a crescente necessidade de melhorias, tanto de durabilidade quanto de desempenho dos componentes e sistemas, sendo acompanhado da constante busca de menores prazos e custos possíveis, o que gera intenso desenvolvimento de modelos para testes. Neste trabalho são desenvolvidos modelos de dinâmica veicular através de modelagem dinâmica (1D) com o uso da metodologia fluxo de potência, no ambiente computacional AMESim. Essa metodologia é largamente utilizada para simulação de sistemas de várias áreas da engenharia, como hidráulica e pneumática, mas ainda é pouco utilizada na análise de veículos quando comparada com modelagens computacionais por Elementos Finitos (FEA) ou Multi Corpos, apesar de sua fundamentação teórica. No trabalho é realizada a construção de modelos de subsistemas de veículos da categoria universitária Baja SAE, utilizados como estudo de caso. Mais especificamente são estudados os sistemas de transmissão e suspensão, no intuito de representar situações reais de falhas e de desempenho adequado, ocorridas nos veículos da Equipe UFSC Baja SAE. A pesquisa também tem o objetivo de demonstrar os benefícios da modelagem 1D para simulação de sistemas automotivos, destacando essa alternativa como uma ferramenta pra aprimorar o projeto desde suas fases iniciais, fase de projeto preliminar do processo de desenvolvimento de produtos (PDP), diminuindo custos e tempo do projeto. Para contextualizar o trabalho, são apresentadas metodologias de desenvolvimento de produto, da área academia e do setor automotivo; a metodologia fluxo de potência é apresentada; seguida de uma descrição dos aspectos gerais da dinâmica veicular e de alguns dos subsistemas que compõe um automóvel; e por fim são apresentados os modelos propostos, juntamente com as hipóteses matemáticas, simplificações adotadas e resultados obtidos.<br> / Abstract : With increasing development and competitiveness of the automotive industry, there is a growing need for improvements both in durability and performance of components and systems, followed by a constant search for shorter terms and costs, which generates intense development of models for tests. In this work, dynamic models are developed by 1D modeling using power flow methodology in AMESim computing environment. This methodology is widely used for systems simulation in several areas of engineering, such as hydraulics and pneumatics, but despite its theoretical foundation, it has been less used in vehicles analysis compared to other computational modeling, such as finite elements (FEM) or Multibody Systems. This research presents the development of vehicle subsystems models, using Baja SAE competition vehicles as study case. Specifically transmission and suspension systems are studied in order to represent real situations of failures and adequate performance that occurred in vehicles of Team UFSC Baja SAE. The research also aims to demonstrate the benefits of 1D modeling for automotive systems simulation, highlighting it as one tool to enhance the design process since its early stages, preliminary design phase of the product development process (PDP), reducing costs and project time. To contextualize the work, product development methodologies are presented, both from academic area and automotive sector; the power flow methodology is presented followed by a description of the general aspects of vehicle dynamics and some of the subsystems that compose a car and finally the proposed models are presented, along with the mathematical assumptions, simplifications adopted and results.

Neste trabalho duas soluções em ordenadas discretas são propostas para problemas da dinâmica de gases rarefeitos, em meio finito e semi-infinito, abordados segundo o modelo BGK linearizado. As duas versões utilizam os chamados "halfrange" esquemas de quadratura, no entanto os dois casos diferem basicamente na avaliação, analítica ou numérica, das soluções elementares do sistema de equações em ordenadas discretas. Ainda um problema de autovalores simplificado, baseado em matrizes que são perturbações de matrizes de posto um, resulta nas duas abordagens e é tratado a partir de rotinas específicas. Resultados numéricos são apresentados. / In this work two discrete ordinates solutions are developed to solve a class of problems in the theory of rarefied gas dynamics, in finite and semi-infinite media: described by the linearized BGK model. The two methods use half-range quadrature schemes and are based on the use of either analytical or numerical approaches to evaluate the clementary solutions of the discrete ordinates equations. The addition, the approaches present a simpler associated eigenvalue problem based on matrices that are diagonal perturbations of rank-one matrices. Numerical results are presented.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-04-29T21:03:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333228.pdf: 10004087 bytes, checksum: 81bb960774686a26cd25ae783ad8e01c (MD5) Previous issue date: 2014 / Nesta tese, através da aplicação do Método da Média no Volume, desenvolveu-se o modelo matemático de duas equações para descrever o processo de separação e isomerização do p-xileno, visando contribuir na predição de melhores condições de operação de coluna de leito fixo. Este modelo também foi aplicado na separação de compostos BTX. O modelo matemático permitiu carregar hierarquicamente as informações físicas que descrevem os mecanismos de transferência de massa entre as escalas de comprimento (microescala até a macroescala). O modelo matemático de duas equações foi obtido para coluna de leito fixo empacotada com pellet catalisador usando o mecanismo de reação triangular para isomerização do p-xileno, considerando condição de salto na interface da partícula. Também foi obtido o modelo matemático de duas equações para coluna de leito fixo empacotada com partículas de adsorvente utilizando a isoterma linear, a isoterma de Langmuir e a isoterma competitiva de Langmuir, considerando condição de salto na interface da partícula. Foi aplicado o Método de Volumes Finitos na discretização das equações dos Problemas de Fechamento da microescala e macroescala e equações governantes de transporte de massa na escala de Darcy. As soluções foram encontradas numericamente através de um código computacional e alguns pacotes do software livre OpenFOAM®, versão 2.2.x. Foi possível resolver numericamente os Problemas de Fechamento originados da modelagem da microescala do pellet catalisador e da partícula do adsorvente para encontrar o tensor de difusividade efetiva da microescala sobre arranjos bidimensionais de cilindros e tridimensionais de esferas. Foram determinados numericamente os tensores de difusividade efetiva, de dispersão total, convectivo de transferência de massa, e outros tensores cruzados, sobre os arranjos bidimensionais de cilindros em linha e tridimensionais de esferas em bloco hexagonal. Resolveram-se numericamente as equações governantes de transporte de massa para a escala de Darcy (escala de projeto) usando os tensores de transporte calculados numericamente pelos problemas de fechamento e corroborou-se com dados da literatura. Foi realizada uma análise da influência de cada tensor de transporte no modelo de duas equações e uma análise entre as correlações de Wakao e Funazkri (1978) e Wilson e Geankoplis (1966), aplicadas na separação dos compostos BTX. O modelo de duas equações apresentado neste trabalho é o modelo mais completo, considerando que contém todos os tensores de transportes calculados teoricamente.<br> / Abstract : In this thesis, by applying the Method of Volume Averaging, the twoequation mathematical model is developed to describe the process of separation and isomerization of p-xylene in order to contribute better to predict fixed bed column operating conditions. This model was also applied in the separation of BTX compounds. The two-equation mathematical model allows loanding the physical hierarchical information describing the mass transfer mechanisms between the length scales (microscale until macroscale). The two-equation mathematical models wereobtainedto fixed bed column packed with catalyst pellets using the triangular reaction mechanism for p-xylene isomerization considering jump condition in the particle interface. It was also obtained the mathematical model of two equations for fixed bed column packed with adsorbent particles using linear isotherm, the Langmuir isotherm and the competitive Langmuir isotherm, considering jump condition in the particle interface. The equations from closure problems and Darcy s scale of this work were discretized using the finite volumes method. The solutions are found numerically through of a computational code and some packages from the free software OpenFOAM®, version 2.2.x. It was possible to solve numerically the closure problems, originated from modeling of microscale catalyst pellet and adsorbent particle to find the effective diffusivity tensor of microscale on arrangements two-dimensional cylinders and threedimensional of spheres. It was determined numerically the effective diffusivity tensor, the total dispersion tensor, the convective mass transfer tensor, and other cross tensors on arrangements twodimensional cylinders in-line and three-dimensional in hexagonal block. It was solved numerically the mass transport governing equations for the Darcy scale (project scale) using the transport tensor calculated numerically by solving the closure problems and corroborated with literature data. An analysis of the influence of each transport tensor was performed in the two-equation mathematical model and analysis between the correlations Wakao and Funazkri (1978) and Wilson and Geankoplis (1966), applied in the separation of BTX compounds. The two-equation mathematical model presented in this work is the most complete model, considering that contains all transport tensors theoretically calculated.