Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-04-10T14:58:21Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InfluenciaConveccaoTermossolutalTransicao.pdf: 2204906 bytes, checksum: 2bc5a125c92523dbc9596176a8c07623 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-08-29T16:58:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InfluenciaConveccaoTermossolutalTransicao.pdf: 2204906 bytes, checksum: 2bc5a125c92523dbc9596176a8c07623 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-29T16:58:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InfluenciaConveccaoTermossolutalTransicao.pdf: 2204906 bytes, checksum: 2bc5a125c92523dbc9596176a8c07623 (MD5) Previous issue date: 2011 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / CVRD - Companhia Vale do Rio Doce / A relação entre macroestrutura e propriedades mecânicas de um material tem sido objeto de intensa investigação pois o tamanho dos grãos, a orientação cristalina e a distribuição dos mesmos exercem influência direta no comportamento mecânico dos produtos acabados. Assim, o entendimento dos fatores que influenciam a formação das zonas estruturais coquilhada, colunar e equiaxial nos materiais fundidos como, por exemplo, o sistema de liga, composição da liga, temperatura de vazamento, temperatura do molde, material do molde, coeficientes de transferência de calor na interface metal/molde, taxa de resfriamento, gradientes térmicos, dimensão da peça, presença de convecção no líquido, transporte de soluto, etc é de fundamental importância para a melhoria da eficiência do processo de fundição envolvido. Com base no conhecimento dos princípios termofísicos em que essas zonas são formadas, é possível manipular de forma bastante razoável a estrutura dos produtos fundidos e, conseqüentemente, as propriedades mecânicas dos mesmos. Tendo como principal foco a análise da mudança da zona colunar para a equiaxial, este trabalho apresenta um estudo teórico-experimental sobre a transição colunar/equiaxial (TCE) das ligas hipoeutéticas Al- 3%Si, Al-7%Si Al-9%Si solidificadas unidirecionalmente em um dispositivo horizontal refrigerado a água sob condições transientes de fluxo de calor. A condição de contato térmico na superfície de extração de calor foi padronizada como sendo polida. Os perfis térmicos foram medidos em diferentes posições do lingote e os dados foram armazenados automaticamente. Um método numérico é utilizado na determinação de variáveis térmicas de solidificação como coeficientes de transferência de calor na interface metal/molde (hi), velocidades das isotermas liquidus (VL), gradientes térmicos (GL) e taxas de resfriamento (TR) que influenciam diretamente a referida transição estrutural. Os resultados teóricos e experimentais apresentaram boa concordância. Um estudo comparativo entre os resultados obtidos neste trabalho e valores propostos na literatura para analisar a TCE durante a solidificação unidirecional vertical ascendente sob condições transientes de extração de calor das ligas investigadas, também é apresentado. / The macrostructure of cast ingots consists of three different zones, that is, the chill, columnar, and equiaxed zones respectively. The origin of each one has been the subject of numerous experimental and theoretical researches in the field of metallurgy because of the well-known correlation between grain structures and mechanical properties. The structure is almost determined in the solidification process, so it is essential to control the solidification process. Despite this effort there is as yet no way that the macrostructure of an ingot can be predicted nor even any clear agreement on how the columnar to equiaxed transition (CET) actually occurs. The CET during solidification has been studied for many years and experimental observations show that the position of the CET and the size of the equiaxed grains is dependent on thermal conditions associated with the casting process including alloy system, alloy composition, melt superheat, mold temperature, mold material, heat-transfer coefficients at the metal-mold interface, cooling rate, casting size, melt convection, transport of solute, and the concentration of nucleating particles. The objective of this contribution is the presentation of experimental results on the CET in three hypoeutectic Al-Si alloys during the horizontal unsteady-state directional solidification in a cooled mold. The thermal contact condition at the metal/mold interface was also standardized with the heat extracting surface being polished. Thermocouples have been connected with the metal, and the time– temperature data have been recorded automatically. A combined theoretical and experimental approach is applied to quantitatively determine the solidification thermal parameters such as transient heat-transfer coefficients, tip growth rates, thermal gradients, and cooling rates which affect the structure transition. The experimental and calculated values have shown a very good agreement. A comparative study between the results of this article and those from the literature proposed to investigate the CET during upward vertical solidification of Al-Si hypoeutectic alloys is also presented.

O trabalho consiste em uma análise experimental comparativa do processo de combustão e de transferência de calor ao longo de uma fornalha flamotubular. Os combustíveis utilizados são o óleo diesel e o biodiesel proveniente de óleo de fritura. Uma outra parcela deste trabalho é investigar os níveis de emissões gasosas no processo de combustão do biodiesel em fornalha flamotubular. Não seria possível realizar esta pesquisa sem uma fornalha flamotubular dotada de câmaras calorimétricas, janelas de observação e extração de gás, e totalmente instrumentada. Assim, foi efetuado em paralelo o projeto e a construção de uma fornalha calorimétrica flamotubular. Os parâmetros utilizados para se analisar os combustíveis na fornalha são: rendimento térmico, taxa de fluxo mássico, temperatura de chama e perda de carga. Observou-se que o óleo diesel apresentou maior taxa de transferência de calor para a maioria das seções expostas à chama. Na região onde o corpo da chama não está presente, a taxa de transferência de calor do biodiesel torna-se ligeiramente superior. Em relação às emissões gasosas observaram-se baixos níveis de poluentes / This work consists in a comparative experimental evaluation of the process of combustion and heat transfer along a flame tube furnace. The fuels used are diesel oil and ethyl ester from waste vegetable oil (biodiesel). Another part of this work investigates the percentage of pollutants and emissions of gases in the flame tube furnace. It would not be possible to carry out this research without a flame tube furnace endowed with calorimetric chambers, windows of observation and extraction of gases, and totally instrumented. Thus, the project and the construction of a flame tube calorimetric furnace were done parallel. The parameters used to analyze the fuels in the furnace are: thermal efficiency, mass flow rate, temperature of flame and draught loss. It was observed that diesel oil presented higher heat transfer rate in most parts of the furnace that was near the flame. In the region where the body of flame is not present, the heat transfer rate of biodiesel becomes a little higher. In relation to emission of gases, it was observed low indexes of pollutants

Diante das crises energéticas mundiais é oportuna a retomada de técnicas passivas de climatização de ambientes, como aquelas que consideram a inércia térmica das edificações. No Brasil é reconhecida a sua importância na melhoria do desempenho térmico de habitações, como indicado na norma NBR 15575 que, no método simplificado de avaliação do desempenho térmico, estabelece valores limites para a transmitância térmica e para a capacidade térmica de paredes, de modo a contemplar a influência da inércia térmica. Entretanto, não se dispõe de informações que permitam extrapolar esses critérios para edifícios de escritórios, que têm diferentes dinâmicas de uso e volumetria. Tendo como principal objetivo apresentar recomendações e critérios para o projeto de edifícios de escritórios na cidade de São Paulo, onde a inércia térmica dos ambientes pode contribuir para a redução ou a eliminação do uso de sistemas de ar condicionado, foi desenvolvido o presente trabalho. Para tal foram efetuadas simulações computacionais da resposta térmica de escritórios, analisados com variações nos seguintes parâmetros: área de piso; proporção de área na fachada em relação ao seu volume; nível de ocupação; taxa de ventilação; cor da fachada; sombreamento de aberturas; tipo de parede e temperatura de referência para o conforto térmico dos usuários. De modo geral, os resultados demonstraram que: ambientes ocupados, com paredes de maior capacidade térmica, menor área de piso e maior área na fachada em relação ao volume do ambiente, têm melhor desempenho térmico, especialmente com o uso de cores claras nas fachadas e dispositivos de sombreamento em aberturas. Tais características têm contribuição mais significativa na redução da demanda por climatização de ambientes somente se for adotada uma temperatura de referência do ar interior acima dos valores tipicamente usados nessas edificações. As recomendações e critérios apresentados para o projeto de escritórios consideram o uso de ambientes com ventilação, utilizando-se sistemas de climatização somente em menos de 15% das horas de um ano típico da cidade de São Paulo. / The global energy crises provide a further reason to use passive techniques, such as the thermal inertia, for cooling buildings. In Brazil, the importance of thermal inertia for the improvement of the thermal performance of dwellings is recognized and has been incorporated into the standard NBR 15575. For the assessment of the thermal performance, this standard establishes limit values for the thermal transmittance and the thermal capacity of walls, taking into account the influence of thermal inertia. However, there is no equivalent information available for offices, which can have very different characteristics. This thesis develops recommendations and criteria for the design of office buildings in the city of São Paulo, where the thermal inertia contributes to a reduction of energy consumption for cooling. Parametric simulations of typical offices were performed, varying the following parameters: floor area; façade-surface-area/volume ratio; internal gains (people, equipment etc.); ventilation rate; facade color and shading. The results showed that offices with walls made of components with higher thermal capacity, smaller floor area and larger façade-surface-area/volume ratio have better thermal performance. Light colors of the façade, shading devices and increased ventilation rate provided further improvement in the thermal performance of the offices. These characteristics may have significant contribution in reducing the energy demand for cooling depending on the value of the inside air temperature adopted. The recommendations and criteria presented for design of offices consider the use of air conditioning in less than 15% of the hours in a typical year in the city of São Paulo.

Dissertação apresentada para obtenção parcial do grau de Mestre em Fundamentos e Aplicações da Mecânica dos Fluidos, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Carlos Manuel Coutinho Tavares de Pinho

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Mecânica, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação dos Prof. Doutores Oliveira Fernandes e António Samagaio

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-12-17Bitstream added on 2014-06-13T20:42:04Z : No. of bitstreams: 1 gumerato_hf_dr_botfca.pdf: 735190 bytes, checksum: f1454b535f3ff650b6cf9e96b355f222 (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Foi estudado processo de transferência de calor transiente por agitação intermitente em embalagens, visando a conservação de alimentos por tratamento térmico com processo mais econômico e que mantivesse a qualidade de alimentícios. Objetivou-se o desenvolvimento de um processo baseado em agitação intermitente de embalagens para aplicação em pasteurização ou esterilização. O estudo da transferência de calor transiente em sistema com movimento linear alternado foi realizado em embalagens metálicas, em 4 meios simulantes de diferentes viscosidades e massas específicas: 3 óleos orgânicos e água. Foram combinados efeitos de 5 tratamentos, sendo: meio simulante (4 níveis), espaços livres (3 níveis), freqüência de agitação (4 níveis), amplitude de agitação (2 níveis) e posições das latas (4 níveis). Os ensaios de aquecimento e resfriamento foram feitos em tanque com água a temperatura de 98°C e 17 a 20°C, respectivamente. Com os dados de penetração de calor em cada experimento foram calculados os parâmetros de penetração de calor fh, jh, fc e jc. Os resultados foram modelados utilizando-se grupos de números adimensionais e foram expressos em Nusselt, Prandtl, Reynolds e... / Transient heat transfer was studied by intermittent shake in cans with linear system, in order to preserve food by heat thermally processed, applying process more economic, and keeping high food quality. The objective was developing a process based on intermittent shake in cans to applying in pasteurisation or sterilisation process. Heat transfer was carried out in metallic cans filled four different simulate medium: water, Neutral oil 150 and 500 and Bright stock oil. It was arranged five treatments: simulate media (4 levels), head space (3 levels), agitation frequency (4 levels), length of agitation (2 levels) and cans positions (4 levels). The tests were carried out in hot water tank at temperature 98°C and cool at 17~20°C. Heat transfer parameters (fh, jh, fc and jc) for each test was calculated. Results were expressed applying dimensionless numbers equations for heat and cool. Data were computed pplying dimensionless numbers and were assign as Nusselt, Prandtl, Reynolds and trigonometric functions. Results obtained from linear shake system were compared with end-over-end agitation, and shake linear system showed more efficient. Shake linear system can be applied in pasteurisation or static retorts with simple internal structure fits...(Complete abstract, click electronic access below)

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2017-12-15T15:17:16Z No. of bitstreams: 1 124028.pdf: 1654608 bytes, checksum: d56d37ab89430de0477d79f2d5d457c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-15T15:17:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 124028.pdf: 1654608 bytes, checksum: d56d37ab89430de0477d79f2d5d457c6 (MD5) Previous issue date: 1969-02 / A aplicação do método da transformação de similaridade à análise do problema de transferência de calar em escoamento turbulento exige essencialmente que: - Nas equações diferenciais da camada limite térmica e hidrodinâmica, transformadas com a utilização das variáveis de similaridade ξ e η (propostas por Meksyn), sejam considerados desprezíveis os têrmos contendo derivadas com relação a ξ; - Seja especificada, caro dado empírico, una expressão para a viscosidade adimensional efetiva. Considerada a primeira hipótese e indicada para E a expressão de Spalding, a solução do problema torna-se possível por métodos numéricos. A comparação de valores calculados, para a placa plana, de Cf ⁽ˣ⁾ e u⁺= u⁺ (y ⁺) com os de outras análises teóricas e dados experimentais, mostrou ser conveniente a adoção de um novo valor para a constante A da expressão de ε⁺. Foi desta forma possível a determinação direta dos perfis de velocidade e temperatura, do coeficiente de atrito e do número de Staton, no caso de gradiente de pressão nulo. A extensão do método à análise dos escoamentos com gradiente de pressão não nulo, não foi, todavia, possível, pois a expressão adotada para ε⁺ torna desprezível a influência da geometria do escoamento, visto serem superestimados os efeitos da turbulência.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-01-03T16:07:47Z No. of bitstreams: 1 123966.pdf: 1331811 bytes, checksum: 52920ce2df5cfc512cbb1c8ac8b37cd4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-03T16:07:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 123966.pdf: 1331811 bytes, checksum: 52920ce2df5cfc512cbb1c8ac8b37cd4 (MD5) Previous issue date: 1971-01 / El problema principal abordado en este trabajo es la determinacion de la respuesta de una placa plana rugosa rectangular simplemente apoyada, excitada por flujo de capa limite turbulento. Se encontra una solución general de la respuesta de desplazamiento para un sistema contínuo linear cualquiesa, excitado aleatoriamente. El metodo utilizado hace uso del analisis armónico generalizado y de una expansión en terminos del conjunto de funciones ortogonales asociadas con los modos normales de la vibración del sistema. En base a los datos experimentales de Aupperle y Lambert y en la teoria generalizada se obtuvo la respuesta de desplazamiento, velocidad, momentos flectores, cargas de corte transversal y esfuerzos para una placa plana, rugosa rectangular simplemente apoyada. Los resultados son discutidos y comparados con los obtenidos por Strawderman para placas lisas. Finalmente, son presentadas sugereneias para futuras investigaciones. / The objective of this work is the determination of the response of a rough, simply supported, rectangular plate excited by a turbulent boundary layer. A general solution has been found for the displacement response of any randomly excited continuos linear system. The method of solution makes use of the generalized harmonic analysis and series expansions in terms of the set of orthogonal functions associated with the normal modes of vibration of the system. 0n the basis of experimental data of Aupperle and Lambert and of the generalized theory, responses were obtained for the displacement, velocity, bending moments, shear loads and stresses for a rough, simply supported, rectangular plate. The results obtained are discussed and compared with the ones by Strawderman for smooth plates. Finally, some suggestions are made for future research on the subject.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-01-05T16:52:44Z No. of bitstreams: 1 124991.pdf: 802477 bytes, checksum: 3e3a9a9342d03604f0de880d74202495 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-05T16:52:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 124991.pdf: 802477 bytes, checksum: 3e3a9a9342d03604f0de880d74202495 (MD5) Previous issue date: 1971-04 / CAPES / Análise de perturbação para a convecção natural laminar junto a uma placa inclinada isotérmica, utilizando a solução clássica da camada limite como aproximação de ordem zero. A análise é estendida para perturbações atê segunda ordem, de tal forma que maior número de termos das equações de conservação são considerados e seus efeitos analisados separadamente. Todas as equações de perturbação foram resolvidas numericamente para os números de Prandtl 0.733 e 0.03 e ângulos de inclinação 0,30,45 e 60. As distribuições das componentes do campo de velocidade e o campo de temperatura foram comparados com os resultados experimentais existentes na literatura. Traçaram-se as curvas do número de Nusselt em função do número de Grashof e determinaram-se os números de Grashof limites para os quais as correções do fluxo térmico são iguais a 5%. / The present work performs a perturbation analysis of laminar free convection about an inclined isothermal plate, using the classical boundary layer solution as the zeroth-order perturbation. The analysis is extended to second-order perturbations and the effects of the additional terms considered in the conservation equations are investigated separately. The perturbation equations were solved Prandtl numbers 0.733 and 0.03 and inclination angles and 60. Velocity and temperature profiles are compared to numerically for of the experimental results existing in the literature. Nusselt number versus Grashof number curves are plotted. Limiting Grashof numbers corresponding to heat flux corrections of 5 percent are presented.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-01-25T17:08:08Z No. of bitstreams: 1 140754.pdf: 1573243 bytes, checksum: e1bee7355a73abd33549769010a670a2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-25T17:08:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 140754.pdf: 1573243 bytes, checksum: e1bee7355a73abd33549769010a670a2 (MD5) Previous issue date: 1975-11 / CNPq / BNDES / Em uma placa de platina mergulhada em água à temperatura de saturação, são geradas em regime transiente rampas de potência de duração de 191, 25ms e 200ms. Experimentalmente são determina das as variações da temperatura da placa, da potência gerada e do luxo de calor transmitido ao líquido em relação ao tempo. O sistema experimental segue o princípio do termômetro de resistência, que compreende a variação da resistência Ôhmica da placa com a temperatura. O controle dinâmico é feito em malha fechada por intermédio do computador híbrido EAI-TR 48, DES-30. É proposto para explicação do fenômeno um modelo teórico de mecanismo de transferência de calor considerando os regimes de pré-ebulição e ebulição nucleada. O modelo admite no regime de ebulição, uma distribuição uniforme para o crescimento de bolhas discretas ao longo do tempo na superfície da placa e leva em conta uma saturação de bolhas na placa. / ln a flat platinum ribbon immersed in saturated pool water at atmospheric pressure, power is uniformly generated at a linearly increasin'g rate with durations of 191, 25ms and 200ms. The variation with time of the ribbon temperature, power generated and energy release rate transfered to the liquid, are experimentally determined. The method applied in the experiments follows the resistance thermometry principle, and the dynamic control is made with the aid of a closed loop system using the hybrid computer EAI-TR48, DES-30. To explain the phenomenon, a theoretical model for the heat transfer mechanism is proposed which considers the preboiling and the nucleate boiling regimes. The model assumes a uniform spacial distribution for the bubbles which grow on the flat surface and a saturation density for the number of bubbles on the surface.