Orientador: Helion Vargas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-26T13:51:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mansanares_AntonioManoel_D.pdf: 3348093 bytes, checksum: 75d3ad92006c3b201e9088ebfbe85df0 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: No presente trabalho a técnica fotoacústica é aplicada numa variedade de situações experimentais para diversos materiais. A técnica dos dois feixes, para a medida da difusividade térmica, é aplicada ao caso de amostras anisotrópicas, usando-se monocristais de quartzo e ametista. A influência da dopagem com íons dos metais de transição nas propriedades ópticas e térmicas de vidros soda-lime-silica é investigada usando-se a espectroscopia fotoacústica e medidas de difusividade térmica. A diferença na fase do sinal fotoacústico dos diferentes constituintes de amostras binárias (Fe-Co, Fe-Mn) é usada para separar os espectros individuais dos íons Fe3+, Co2+ e Mn3+. A difusividade térmica de vidros dopados com ferro foi determinada pela técnica fotoacústica, e a interpretação do comportamento da difusividade térmica em função da concentração de ferro foi feita com base em dados obtidos pela ressonância paramagnética eletrônica. Usando-se duas técnicas fotoacústicas diferentes no estudo de um sistema de duas camadas de espessuras variáveis, mostramos que a difusividade térmica e a condutividade térmica podem ser completamente determinadas, com base no modelo de amostra efetiva, largamente utilizado em problemas de transferência de calor. Um procedimento para estabelecer um método fotoacústico padrão para a determinação simultânea da difusividade e condutividade térmica é também discutido. A transformação amorfo-cristalino que ocorre durante o processo de formação da magnetita a partir do Hidróxido Acetato de Ferro III é investigada usando a técnica fotoacústica para observar a ressonância ferri- e paramagnética. Finalmente, o perfil de profundidade de amostras ferromagnéticas em duas camadas é analisado usando-se dois métodos fotoacústicos, ou seja, o método de variação da freqüência de modulação e o método de separação dos espectros na fase / Abstract: The photoacoustic technique is applied in a variety of experimental arrangements, for different materials. The extension of the photoacoustic phase lag method for measuring the thermal diffusivity to the case of anisotropic samples is tested using single crystals of quartz and amethyst. The doping influence of transition metallic ions on optical and thermal properties of soda-Iime-silica glasses is investigated using both photoacoustic spectroscopy and thermal diffusivity measurements. The photoacoustic signal phase shifts of different constituents of binary samples (Fe-Co, Fe-Mn) is used for resolving the individual spectra of Fe3+, Co2+ e Mn3+. The thermal diffusivity of iron doped glasses was determined using the photoacoustic technique, and to explain the thermal diffusivity behavior as a function of the iron content in the samples, electron-spin-resonance data were used. Using two different photoacoustic techniques for a two-layer system of variable thickness, we show that the thermal diffusivity and thermal conductivity are completely determined, based upon the effective sample model, widely used in heat transfer problems. A procedure to establish a standard photothermal technique for determining both the thermal diffusivity and the thermal conductivity is also discussed. The amorphous-crystalline solid transformation occurring in the magnetite formation from Iron (III) Hydroxide Acetate is investigated using the photoacoustic technique to observe the ferri- and paramagnetic resonance. Finally, the depth-profile of ferromagnetic two-Iayer samples is analyzed using two photoacoustic methods, namely, the modulation frequency method and the phase shift method / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Tese(Doutorado) - Universidade Federalde Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T21:19:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 108470.pdf: 28186476 bytes, checksum: 27d59429c5027383083e5036c11b64e8 (MD5) Previous issue date: 1996 / A investigação experimental de uma placa de resfriamento operando como evaporador num circuito capilar bifásico (CPL) é o principal enfoque deste trabalho. A placa foi construída a partir de bombas capilares com ranhuras de secção triangular obtidas da empresa alemã do ramo aeronáutico MBB/ERNO. As bombas possuem um comprimento de 500 mm e um diâmetro externo de 19 mm. O CPL, construído e montado nas instalações do IKE - Institut für Kernenergetik und Energiesystem da Universidade de Stuttgart, foi carregado com freon 11 a pressão de 1,25 bar. O material usado na confecção dos componentes do CPL foi o aço inoxidável com exceção da placa, que foi feita em alumínio. O estado de arte de circuitos capilares bifásicos é aqui apresentado. A dinâmica da partida de operação do CPL, estabilidade de operação em regime permanente bem como o fenômeno de secagem no interior das bombas capilares foram investigados de forma criteriosa. Ênfase foi dada na determinação das condições sob as quais o sistema falha operacionalmente. Na execução dos experimentos várias condições de fluxo de calor aplicado no evaporador bem como do nível de subresfriamento do líquido na entrada das bombas capilares foram adotadas. Os perfis transientes de temperatura em vários pontos do CPL e da placa de resfriamento são levantados. O coeficiente de transferência de calor na placa é estimado com base na distribuição de temperatura na parede das bombas capilares. Os resultados demonstram boa performance da placa de resfriamento para fluxos de calor variando de 25 a 175W (coeficientes de troca de até 1.5 W/cm2K). Esforços recentes têm sido feitos no sentido de melhorar o desempenho hidrodinâmico das bombas capilares através de modificações no seu aspecto construtivo. As bombas então modificadas serão testadas com amônia como fluído de trabalho como uma nova etapa nesta linha de pesquisa.

Orientador: Raymond Burnyeat Peel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-15T14:04:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bizzo_WaldirAntonio_M.pdf: 2081210 bytes, checksum: 78dd951372b58e927095ee15a6ef7432 (MD5) Previous issue date: 1985 / Resumo: Este trabalho apresenta resultados experimentais e teóricos sobre o desempenho de um queimador auto-recuperativo para gás de baixo poder calorífico, com a finalidade de se obter maiores temperaturas de operação de fornos do que as conseguidas co~ este tipo de gás, alem da própria economia de energia proporciona da pe~a recuperação de calor dos produtos de combustão. Um ,queimador auto-recuperativo, para potência de 100.000 kcal/h, foi projetado, construído e testado queimando gás de gasogênio a lenha em diversas condições de operação. Um modelo matemático foi desenvolvido para aplicação'. em computador, com a finalidade de prever o comportamento do queimador auto-recuperativo, e seus resultados foram comparados com os testes experimentais. o modelo testado obteve ate 6000C de preaquecimento do ar de combustão, atingindo cerca de l4000C num forno de testes, e a simulação teórica ajustou-se bem com os resultados experimentais / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Kamal Abdel Radi Ismail / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-17T01:56:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carrocci_LuizRoberto_D.pdf: 1574660 bytes, checksum: 3b6a30ff0989df5c110a8c3a3275b8f7 (MD5) Previous issue date: 1987 / Resumo: Esse trabalho apresenta como objetivo principal estudar o comportamento térmico de um armazenador de calor sensível em líquido estratificado. Para esse estudo foram montados modelos usando as equações de conservação com algumas considerações, acompanhadas das condições de contorno adequada para cada situação de operação do armazenador. Com esses modelos resolvidos numericamente pelo método de diferenças finitas, foram determinados os perfis mostrando a degradação da estratificação no resfriamento natural e o comportamento da temperatura em carregamento e descarregamento. Todos os casos resolvidos teoricamente foram simulados na pratica, numa montagem feita no laboratorio de Armazenadores da FEC-UNICAMP. Finalmente os resultados experimentais e teóricos foram confrontados apresentando boas aproximações. / Abstract: The principal objective of this work is to study the behavior of a sensible heat storage system with stratified liquid. For this study, the analytical model used were based on the equations of conservation with boundary conditions chosen for each mode of operation of the storage system. These models were solved numerically using a finite difference method and the results presented show the degradation of stratification in the storage tank by natural cooling and its temperature behavior during charging and discharging operations. In order to establish the validity of the proposed models, the numerical results were tested against experiments carried out in an apparatus specifically designed and built in the heat storage laboratory of FEC-UNICAMP. Finally the experimental and theoretical results were compared and showed reasonably good agreement. / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador : Carlos Alberto Carrosco Altemani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-09-11T20:43:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ganzarolli_MarceloMoreira_M.pdf: 1134461 bytes, checksum: 8a8641edd578ca0d98895fb0fc5a8f55 (MD5) Previous issue date: 1982 / Resumo: É feita uma análise térmica e discussão dos parâmetros que influem na eficiência de um coletor cilíndrico-parabólico, incluindo a comparação de resultados experimentais da literatura com o modelo de análise empregado. Neste trabalho, inclui-se a elaboração de um procedimento geral de otimização do ganho útil de calor do coletor, que considera as condições de operação, ambientais e a radiação solar a que está sendo submetido / Abstract: Not informed / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2005 / Inclui bibliografia / Com o objetivo de reduzir o consumo de energia elétrica devido à climatização artificial de ambientes e de se melhorar as condições de conforto térmico de ambientes não climatizados, os materiais isolantes vem ganhando destaque na indústria da construção

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2014 / Prêmio Vale-Capes de Ciência e Sustentabilidade / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:30:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329517.pdf: 34646731 bytes, checksum: 43d6c45a241e1b32035343ff15423ec0 (MD5) Previous issue date: 2014 / A concentração de pessoas em grandes metrópoles e o consequente revestimento do terreno natural por materiais artificiais tem levado ao aparecimento de um fenômeno denominado de Ilha de Calor Urbana, caracterizado pelo incremento das temperaturas urbanas em comparação com as áreas rurais. Uma das melhores opções para combater este fenômeno consiste em incrementar a refletância solar dos materiais utilizados nos revestimentos urbanos. No entanto na área da pavimentação esta tecnologia ainda é incipiente. O presente trabalho tem como objetivo a avaliação do uso de pigmentos de óxidos metálicos mistos (com alta refletância infravermelha) em misturas asfálticas quanto à sua capacidade de mitigar a Ilha de Calor Urbana. Adicionalmente às misturas asfálticas foram estudados outros materiais (concreto Portland e pedra petit pavê) utilizados cotidianamente na pavimentação de ruas, calçadas, estacionamentos e pátios. Ensaios em laboratório e campo foram realizados para identificar os materiais com melhor desempenho quanto à refletância solar e menor absorção de radiação solar. Os ensaios de refletância solar mostraram que as misturas asfálticas coloridas se destacaram frente às misturas asfálticas sem adições. Os ensaios de temperatura em campo mostraram que as misturas asfálticas coloridas atingem temperaturas até 3,7 °C menores do que as misturas sem pigmentos. A influência da adição de pigmentos nas características mecânicas das misturas asfálticas foi avaliada mediante ensaios de resistência à tração, módulo resiliente, Cântabro e deformação permanente. Os resultados mostraram que a adição de pigmentos permite incrementar a vida útil das misturas. Para avaliar a influência do uso de revestimentos mais refletivos em um ambiente real, foi realizada a simulação de um micro clima urbano com o software Envi-met. Os resultados mostraram que a temperatura superficial dos revestimentos diminui em até 1,5 °C quando se utilizam superfícies mais refletivas ao invés da mistura asfáltica convencional ou das superfícies envelhecidas encontradas no local. As simulações mostraram, que a diminuição de temperatura promovida pelo uso de revestimentos mais refletivos afeta a sensação térmica do espaço externo e pode afetar, também, a sensação do espaço interno das edificações próximas ao local simulado.<br> / Abstract: The concentration of people in cities and the consequent coating by artificial materials has led to the emergence of a phenomenon called Urban Heat Island, characterized by increased urban temperatures compared with rural areas. One of the best options to combat this phenomenon is to increase the solar reflectance of the materials used inurban coatings. This study evaluate the use of pigments mixed metal oxides (with high infrared reflectance) in asphalt mixtures for their ability to mitigate the Urban Heat Island. In addition to asphalt mixtures, other materials (Portland concrete and stone petit pavé) routinely used in paving streets, sidewalks, parking lots and courtyards were studied. Tests in laboratory and field experiments were conducted to identify materials with best performance for solar reflectance and lower absorption of solar radiation. The solar reflectance tests showed that the colored asphalt mixtures are better than asphalt mixtures without additions. The temperature field tests showed that the colored asphalt mixtures reach temperatures up to 3.7 ° C lower than the mixes without pigments. The influence of the addition of pigments on mechanical characteristics of asphalt mixtures was evaluated by testing the tensile strength, resilient modulus, Cantabrian and permanent deformation. The results showed that the addition of pigments allows increasing the useful life of the mixtures.To evaluate the influence of using more reflective coatings in a real environment, the simulation of an urban micro climate with the Envi-met software was performed. The results showed that the surface temperature of the coating decreases by 1.5 ° C when using more reflective surfaces rather than the conventional asphalt mixture or aged surfaces found on the place. The simulations showed that the decrease in temperature promoted by the use of more reflective coatings affects the thermal sensation from outer space and can also affect the feel of the internal space of the building next to the simulated place.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2013-07-15T22:48:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224009.pdf: 2197274 bytes, checksum: c13afb176f9a4762aa756409bbe3a36a (MD5) / Este trabalho apresenta um estudo de aperfeiçoamento de um sistema de medição de ganho de calor solar para materiais translúcidos e modelos de janelas em escala reduzida. O sistema possibilita quantificar a fração de ganho térmico por radiação que penetra no ambiente através de uma abertura. Para medir o fluxo de calor, foi utilizada uma nova classe de transdutor (fluxímetro), chamado "a gradiente tangencial". Inicialmente, foi realizada uma etapa de calibração dos sensores utilizados nos testes (fluxímetros, termopares e piranômetro), e algumas modificações na estrutura do equipamento. Após isso foram realizadas medições em campo. O protótipo originalmente utiliza um sistema de dissipação de calor através de ventiladores que insuflam o ar diretamente na face posterior da chapa de suporte dos fluxímetros. A elevação da diferença de temperatura entre a chapa e o ar ambiente reduz a passagem do fluxo de calor através dos sensores, gerando erros na medição. Os resultados da etapa de medições, após a calibração dos sensores, demonstraram a ocorrência de um erro médio no valor do Fator Solar medido de aproximadamente 5,8%, com uma diferença média de temperatura de 11,1°C entre a chapa de suporte dos fluxímetros e o ar. Novos testes foram realizados sendo aplicado um sistema de resfriamento por circulação de água em um banho termostático. Utilizando este sistema de resfriamento, a diferença média de temperatura entre a chapa de suporte dos fluxímetros e o ar caiu para aproximadamente 0,2°C, e o erro médio no resultado do Fator Solar medido foi de apenas 0,4%. Também, um modelo matemático simplificado de transferência de calor foi desenvolvido para verificar os erros nos valores medidos através de análises paramétricas. Os resultados das medições e das análises paramétricas demonstrando a necessidade de modificação do sistema de resfriamento originalmente utilizado. This work presents a study about the improvement of a measurement system for solar heat gain determination of translucent materials and windows models in reduced scale. The system allows the quantification of the thermal fraction of radiation gain that penetrates the room through a fenestration. In order to measure the heat flow a new class of transducer ("tangential gradient" heat fluxmeter) was used. Initially, a stage of calibration of the sensors (heat fluxmeters, thermocouples and pyranometer) used in the tests was accomplished, following some structural modifications in the equipment. After this, outdoor measurements were carried out. Originally the equipment used a heat dissipation system with fans that insufflate air directly on the backside of the heat fluxmeters' support plate. The raise of temperature difference between the plate and the external air reduces the heat flow passing through the sensors, causing errors in the measurement. The first measurements, after calibrations of sensors, demonstrated the occurrence of an average error in the value of measured SHGC (Solar Heat Gain Coefficient) of around 5,8%, with an average temperature difference of 11,1°C between the plate and the external air. New tests were accomplished with a system of cooling the plate through water circulation in a thermostatic bath. The decrease in the temperature difference between the heat fluxmeters' support plate and the air provided good results. Using this cooling system, the average temperature difference between the plate and the external air decreased to 0,2°C approximately, and the average error in the result of measured SHGC was only 0,4%. Also, a simplified mathematical model was developed to verify the error in measured values through parametrical analyses. The results of measurements and parametrical analyses demonstrated the necessity of the modification in the originally used cooling system.

Orientador : Marcio Luiz de Souza-Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-02T09:25:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rabi_JoseAntonio_D.pdf: 7253159 bytes, checksum: 71c2f61bc874e3a5882585debfe4d689 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Nos últimos 25 anos, um modelo matemático abrangente e o correspondente programa computacional têm sido melhorados e testados para simular a operação em regime permanente de equipamentos de leito fluidizado. Apesar do sucesso, as trocas de calor por radiação têm sido tratadas de modo simplificado. Para temperaturas elevadas, a radiação térmica se toma um modo importante de troca de calor e o modelo original poderia gerar imprecisões acima das aceitáveis. Este trabalho procurou aprimorar o modelo para as trocas de calor por radiação entre as partículas aplicando o Método de Dois-Fluxos a um particulado polidisperso não-homogêneo em equilíbrio radiativo. Os gases foram considerados transparentes à radiação. As novas equações foram incorporadas ao programa de simulação, que foi testado contra a operação real de dois reatores de leito fluidizado: uma caldeira a carvão e um gaseificador a madeira. Resultados numéricos a partir da nova versão foram comparados com aqueles obtidos pela versão anterior do simulador e com dados experimentais reais. Atenção foi dada aos perfis de temperatura de cada sólido, às taxas de trocas de calor por radiação entre eles e a parâmetros de performance do equipamento. Melhorias relacionadas à incorporação do Modelo de Dois-Fluxos foram avaliadas e discutidas / Abstract: Over the last 25 years, a comprehensive mathematical model and its corresponding computational program has been continuously improved and tested to simulate steady-state operations of bubbling fluidized-bed equipments. Despite its success, the simulator has employed a simple approach for the radiative heat transfers. When high temperatures are achieved, thermal radiation becomes an important energy transfer mode and the original model could lead to deviations above acceptable levels. The purpose of the present work was to improve the model for the radiative heat transfers between alI particles by applying a Two-Flux Method to a nonhomogeneous polydispersed particulate media in radiative equilibrium. Gases were assumed transparent to thermal radiation. The new set of equations was incorporated to the simulation program, which was tested against real operation of two different fluidized-bed reactors: a coalfed boiler and a wood-fed gasifier. Numerical results from that new version were compared with those from the previous simulator version and also with real operational data. Special attention was paid to the temperature profiles of each solid, to the radiative heat transfer rates between them and to some equipment performance parameters. Improvements related to the incorporation of the Two-Flux Model were assessed and discussed. / Doutorado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Rosana Maria Caram / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-19T03:21:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Roriz_VictorFigueiredo_D.pdf: 10020580 bytes, checksum: b85781c508b837b2a89be30231390421 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Saliências e reentrâncias existentes nas superfícies típicas das edificações, tanto na escala da rugosidade quanto das ondulações (de uma telha, por exemplo), constituem obstáculos que podem diferenciar o comportamento das mesmas em relação aos fluxos por radiação, se comparadas a superfícies perfeitamente lisas e planas. Absortividades e emissividades são propriedades dos materiais, enquanto absortâncias e emitâncias são características das superfícies, sendo influenciadas não apenas pelo material de que são constituídas, mas também por sua geometria. Esta pesquisa objetivou verificar tais influências, por meio de desenvolvimentos teóricos, e por procedimentos experimentais. Foi desenvolvido um modelo teórico de cálculo para o chamado "efeito cavidade", que permite estimar as absortâncias e emitâncias efetivas de uma superfície. As estimativas resultantes foram comparadas às obtidas em procedimentos clássicos para cálculo deste mesmo efeito. Foram realizados ensaios de campo, a céu aberto e sob condições climáticas reais, possibilitando uma análise do fenômeno na presença de outros fluxos de calor e sob a influência das diversas variáveis do clima. Para complementar os dados, experimentos foram realizados sob condições controladas, possibilitando aferir o modelo teórico. A fim de quantificar as implicações dos efeitos acima mencionados, simulações foram feitas no software EnergyPlus, considerando uma edificação de geometria simples, submetida ao clima da cidade de Brasília, com diferentes propriedades radiantes para as telhas. Adotando-se absortâncias e emitâncias efetivas, as simulações revelaram diferenças acima de 2.5oC nas temperaturas internas do ar, em relação às obtidas supondo-se que a cobertura fosse lisa e plana. No caso de uso de condicionadores de ar, esta diferença pode provocar uma variação de até 30% nas estimativas de consumo de energia elétrica. A pesquisa demonstrou que, para as superfícies normalmente encontradas nas edificações, o modelo proposto é adequado e pode contribuir para o aperfeiçoamento dos estudos de comportamento térmico e energético dos edifícios / Abstract: On surfaces perfectly flat and smooth, there are no obstacles to the radiant flow. However, typical surfaces of buildings have bumps and hollows that can significantly change the behaviour of them. The absorptivity and emissivity are properties of materials, while the emittance and absorptance are surface characteristics, being influenced not only by the material they are made, but also by its geometry and surface feature. This research aimed to verify such influences by means of theoretical and experimental procedures. A theoretical model for calculating the so-called "cavity effect" was developed, which allows to estimate the effective absorptance and Emittance of a surface. The resulting estimates were compared with those obtained in classical procedures for calculating the same effect. Field tests were conducted under actual weather conditions, allowing an analysis of the phenomenon in the presence of other heat fluxes and under the influence of different climate variables. To complement the data, experiments were performed under controlled conditions, allowing to test the theoretical model. In order to quantify the implications of the effects mentioned above, simulations were made with the software EnergyPlus considering a simple geometry building, submitted to the climate of the city of Brasilia, with different radiant properties of the roofs Adopting effective absorptances and emittance, simulation results show differences of up to 2.5 ° C in the internal air temperature, compared to those obtained ignoring the influences that the ripples of the tiles have on radiant flows. Considering the use of air conditioners, this could represent up to 30% variation in the energy consumption estimative. Research has shown that for surfaces typically found in buildings, the proposed model is adequate and may contribute to the improvement of thermal and behavioral studies of buildings / Doutorado / Arquitetura e Construção / Doutor em Engenharia Civil