Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5969.pdf: 5762637 bytes, checksum: b93939ad127db2a63af10c90cac8c992 (MD5) Previous issue date: 2014-07-18 / Universidade Federal de Sao Carlos / In the present work, an experimental study about heat and mass transfer phenomena was carried out during drying of porous media when subjected to an upward flow of heated air. The cylindrical porous media consisted of non-consolidated particles of activated alumina of several diameters. The particulate system was initially characterized based on the achievement of its main physical, thermal and structural properties. The drying experiments consisted of obtaining sorption isotherms at different operational conditions and in determining moisture and temperature data versus time. The temperature profiles were obtained by thermocouples inserted in the porous body and the moisture content data by the gravimetrical method. The concept of time in series analysis was applied to determine the stationarity of the experimental data. The drying of the porous media was studied theoretically based on the context of the pseudo-homogeneous formulation, which led to the estimation of transport parameters of interest considering two situations: the presence of the external resistance to mass transfer and the interfacial equilibrium condition. The estimated transport coefficients were analyzed as constant or variable throughout the drying process. The diffusive mechanisms of mass transfer were estimated in order to identify the limiting one in drying. According to the results obtained, the vapor flux is controlled by liquid superficial diffusion into the particle. However, it was found that the effective moisture diffusivity is a harmonic mean of all the diffusive mechanisms, being the all type of moisture diffusivity of both particles and the porous medium important parameters in drying. The results showed that the drying of the porous medium studied is controlled by external resistance of heat and mass transfer. The pseudo-homogeneous formulation presented restrictions for the situation in which the interfacial equilibrium is admitted in the drying problem. / No presente trabalho, os fenômenos de transferência de calor e massa foram estudados experimentalmente durante a secagem de meios porosos quando submetidos a um escoamento monofásico ascendente de ar aquecido. Os meios porosos estudados foram de geometria cilíndrica e não-consolidados de partículas de alumina ativada de diferentes diâmetros. Preliminarmente, o sistema particulado foi caracterizado com base na obtenção de suas principais propriedades físicas, térmicas e estruturais. Os experimentos de secagem em camada espessa e camada delgada consistiram na obtenção de isotermas de sorção em diferentes condições operacionais e na determinação de dados de temperatura e umidade em função do tempo para um meio poroso insaturado. Os perfis unidirecionais de temperatura foram obtidos a partir de um conjunto de termopares inseridos no corpo poroso, enquanto que dados de umidade do material em função do tempo foram determinados por gravimetria. O conceito da análise de séries temporais foi aplicado para investigar a variação dos dados observados experimentalmente. Paralelamente, o problema de secagem foi estudado teoricamente com base no contexto a uma fase da formulação pseudo-homogênea, o que levou à estimação de parâmetros de transporte de interesse para duas situações distintas: presença da resistência externa à transferência e condição de equilíbrio interfacial. Os coeficientes de transporte foram tratados como constantes ou variáveis ao longo do processo de secagem e verificado o ajuste proporcionado pelo modelo difusivo para essas duas abordagens. Os principais mecanismos difusivos de transferência de massa foram estimados com o intuito de identificar o mecanismo limitante e também se a cinética de secagem é controlada pela difusão na partícula ou nos interstícios do meio poroso. Os resultados obtidos mostraram que a secagem dos meios porosos estudados é controlada pela resistência externa à transferência de calor e massa e que a formulação pseudo-homogênea apresentou restrições para a situação na qual o equilíbrio interfacial é admitido no sistema. Verificou-se que a difusividade efetiva de umidade dos meios porosos é uma média harmônica de todos os mecanismos difusivos existentes, sendo ambas as características das partículas e do meio poroso, importantes no processo de secagem.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-07-11T21:36:37Z No. of bitstreams: 1 HALLYSON GUSTAVO GUEDES DE MORAIS LIMA - DISSERTAÇÃO PPGMAT 2007..pdf: 2962280 bytes, checksum: 027c0c4dc68684f41c7b168cacb0b228 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-11T21:36:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HALLYSON GUSTAVO GUEDES DE MORAIS LIMA - DISSERTAÇÃO PPGMAT 2007..pdf: 2962280 bytes, checksum: 027c0c4dc68684f41c7b168cacb0b228 (MD5) Previous issue date: 2007-03 / CNPq / Neste trabalho deduzimos o sistema de Equações de Águas Rasas na forma Lagrangeana e obtemos a sua solução analítica. Aplicamos o Método Espectral na análise numérica deste sistema e mostramos que a propagação de ondas de águas rasas não depende do meio em que ela se propaga. / In this work we deduce the system of Shallow Water Equations in the Lagrangian form and we obtain its analytical solution. We have applied the spectral method in the numerical analysis of this system and we have shown that the propagation of the shallow water waves doesn't depend on the medium in which it spreads.

[pt] Em problemas geotécnicos podem ocorrer grandes deformações devido a chuvas prolongadas, sismos, deslizamentos de encostas, etc. Material point method (MPM) é um método de solução baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF) que oferece vantagens para o cálculo estático e dinâmico que envolve deformações desse tipo. O objetivo desta dissertação é utilizar o MPM em problemas geotécnicos em condições estáticas e dinâmicas. Esta pesquisa mostra o procedimento de analises do MPM para a condição não acoplada (só solido sem presença de água) e depois acoplada. Para a revisão matemática de MPM se faz antes um resumo da teoria do MEF na metodologia de conservação de quantidade de movimento. Nestas duas formas de resolver os problemas geotécnicos foram expostos três exemplos simples. O primeiro é uma coluna de solo simulado sob os fundamentos da elasticidade, com o objetivo de verificar o deslocamento vertical pelo peso próprio. Isto foi resolvido mediante quatro diferentes métodos: analítica, MEF por resíduos ponderados, MEF por conservação de quantidade de movimento, e MPM. Todos eles consideram somente a fase solida. No segundo exemplo, tem-se solo na geometria de quadrado de lado 1 metro, onde busca-se obter as poropressões quando atingir a condição permanente enquanto os deslocamentos ocorrem ao longo do tempo; ou seja, a análise é acoplada e é resolvida pelo método MPM. Para uma aplicação mais realista, foi feita a análise (não acoplada) da barragem Palo Redondo, pertencente ao projeto Chavimochic, localizada na região de La Libertad, Perú. Nesta análise dinâmica considerou-se dois modelos constitutivos: Elástico e Mohr Coulomb, além de um sismo. / [en] In geotechnical problems can happen large strains because of prolonged rains, earthquake, slide slope, etc. Material point method is a solution method based on the finite element method (FEM) which offers advantages for static and dynamic calculation that involve that kind of strains. The objective in this dissertation is to use the MPM in geotechnical problems in statics and dynamics conditions. This research shows the analysis procedure of MPM for uncoupled condition (only solids, without water) and then coupled. Before the mathematical theory of MPM, a review of the theory of FEM in the conservation of quantidade de movimento is done. In this two methodology were raised three examples. The first one is a soil column that was modeled elastically, in which the main objective in to analyze the vertical displacement because of own weight. This was solved by four different methods: analytically, FEM weighted residual, FEM conservation of momentum, and MPM. All of them consider only the solid phase. The second example is a square of soil with side 1 meter, where the objective is to know the pore-pressure in the permanent condition and at the same time the vertical displacement were generated, it means that the analysis is coupled and were solved by MPM. In order to make a more realistic application, Palo Redondo dam is analyzed (uncoupled condition), which belongs to the Chavimochic project located in La Libertad, region of Perú. This dynamic analysis was done considering two constitutive models: Elastic and Mohr Coulomb, additionally seismic forces.