Thesis (M.S.)--Worcester Polytechnic Institute. / Keywords: evolution of bubble, spinning drop tensiometer, front tracking. Includes bibliographical references (leaves 47-49 ).

Thesis (M.Phil.)--Hong Kong University of Science and Technology, 2007. / Includes bibliographical references (leaves 111-115). Also available in electronic version.

"Swirling multiphase flows are found in a wide range of industrial processes. Such flows are used for separation of flows containing phases of different densities and for devices such as the spinning tensiometer. These flows are challenging to predict computationally, due to the presence of a phase boundary and the large pressure gradient generated by the swirl. In the present work the applicability of the front tracking method to swirling multi-phase flows is demonstrated by studying the evolution of a bubble in spinning tensiometer. Previous studies show that the evolution of a bubble in the spinning drop tensiometer can be used to measure the interfacial tension and other rheological properties. The front tracking method is applied to the spinning tensiometer problem to study several cases and verify the convergence of the solutions. The results are validated with other computational methods, theoretical models and experimental results. The length scales obtained from the front tracking method are in agreement with the corresponding values from experiments and other computational studies. The shape of the end of the elongated bubble obtained from the simulations is found to be similar to that suggested by a theoretical expression from previous studies. The simulations predict that the relaxation of bubble radius is exponential with time, at a rate that is found to be slightly greater than that predicted by the theoretical model."

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-06-18Bitstream added on 2014-06-13T20:15:42Z : No. of bitstreams: 1 carribeiro_ls_me_botfca.pdf: 1680818 bytes, checksum: 6a4030202390e241b13fcc1ed5fb9597 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Os gramas têm assumido em todo o mundo lugar de destaque tanto pelo seu admirável valor estético como por suas diversas funcionalidades. Dentre muitas características associadas à planta, o bom desenvolvimento da grama depende também de fatores relacionados ao solo, como a suficiente disponibilidade de água no mesmo. Objetivou-se no presente trabalho determinar a lâmina de irrigação mais adequada para o cultivo da grama Esmeralda (Zoysia Japônica) sob diferentes níveis de compactação do solo. O experimento foi instalado em casa de vegetação pertencente ao Departamento de Recursos Naturais da FCA/ UNESP - Botucatu, SP. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos inteiramente casualizados, organizados em esquema fatorial 5x4, compreendido por potenciais de água no solo (30, 40, 50, 60 e 70 kPa) e por níveis de densidade do solo (1,21; 1,39; 1,49; 1,54 kg dm-3), com quatro repetições, totalizando 80 unidades experimentais. A compactação do solo foi realizada com o auxílio de uma prensa hidráulica. O solo foi compactado em camadas de 10 kg cada, sendo este submetido à compactação com auxílio de uma chapa metálica (980 cm²). Para atingir os respectivos níveis de densidade do solo foram aplicadas as pressões de 0, 1, 2 e 3 kg cm-². A grama foi transplantada na forma de tapetes nos recipientes de forma que a espécie ocupasse toda a área do mesmo. A irrigação foi realizada diariamente, com o auxílio de tensiômetros de punção, instalados individualmente na região central dos recipientes a uma profundidade de 0,1m. As irrigações foram feitas com base nas leituras a taxa de cobertura verde do solo, produção de matéria seca na parte aérea, intensidade de cor verde das lâminas foliares, a concentração de macronutrientes nas lâminas foliares e o acúmulo de matéria seca nas raízes. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância... / The turfgrasses have taken place around the world highlighting both their esthetic value as admirable for its many features. Among many features associated with plants, the proper development of the program also depends on factors related to the soil, among them the availability of sufficient water in it. This research aimed to determine the most appropriate irrigation rate for growing zoysiagrass (Zoysia japonica) under different bulk density levels. The experiment was conducted in a greenhouse belonging to the Department of Natural Resources of the FCA / UNESP - Botucatu, SP. The experimental design was in a randomized complete blocks with four replications, in a 5x4 factorial scheme; the first factor comprised of soil water potential (30, 40, 50, 60 and 70 kPa) and the second factor by levels of soil bulk density ( 1.21, 1.39, 1.49, 1.54 g cm-3), totaling 80 experimental plots. Soil compaction was performed with the aid of a hydraulic press. The soil was compacted in layers of 10 kg each, which was submitted to compaction with the aid of a metal plate (980 cm ²). To achieve their respective levels of bulk density, were applied pressures of 0, 1, 2 and 3 kg cm-². The grass was transplanted in the form of carpets in containers so that the species occupy the whole area of it. The management of irrigation was performed daily, with the aid of tensiometers puncture, placed individually in the central region of the containers, to a depth of 10 cm. Irrigation management was based on tensiometer readings correlated to the characteristics of water retention in the soil. Were evaluated the rate of green coverage of the soil, the shoot dry matter production, the green color intensity of leaves, the concentration of macronutrients in leaves and the root dry matter production. The data were submitted to analysis of variance and when there was interaction between the factors, were proceeded... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Antônio de Pádua Sousa / Banca: Roberto Lyra Villas Bôas / Banca: Marlene Cristina Alves / Resumo: Os gramas têm assumido em todo o mundo lugar de destaque tanto pelo seu admirável valor estético como por suas diversas funcionalidades. Dentre muitas características associadas à planta, o bom desenvolvimento da grama depende também de fatores relacionados ao solo, como a suficiente disponibilidade de água no mesmo. Objetivou-se no presente trabalho determinar a lâmina de irrigação mais adequada para o cultivo da grama Esmeralda (Zoysia Japônica) sob diferentes níveis de compactação do solo. O experimento foi instalado em casa de vegetação pertencente ao Departamento de Recursos Naturais da FCA/ UNESP - Botucatu, SP. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos inteiramente casualizados, organizados em esquema fatorial 5x4, compreendido por potenciais de água no solo (30, 40, 50, 60 e 70 kPa) e por níveis de densidade do solo (1,21; 1,39; 1,49; 1,54 kg dm-3), com quatro repetições, totalizando 80 unidades experimentais. A compactação do solo foi realizada com o auxílio de uma prensa hidráulica. O solo foi compactado em camadas de 10 kg cada, sendo este submetido à compactação com auxílio de uma chapa metálica (980 cm²). Para atingir os respectivos níveis de densidade do solo foram aplicadas as pressões de 0, 1, 2 e 3 kg cm-². A grama foi transplantada na forma de tapetes nos recipientes de forma que a espécie ocupasse toda a área do mesmo. A irrigação foi realizada diariamente, com o auxílio de tensiômetros de punção, instalados individualmente na região central dos recipientes a uma profundidade de 0,1m. As irrigações foram feitas com base nas leituras a taxa de cobertura verde do solo, produção de matéria seca na parte aérea, intensidade de cor verde das lâminas foliares, a concentração de macronutrientes nas lâminas foliares e o acúmulo de matéria seca nas raízes. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The turfgrasses have taken place around the world highlighting both their esthetic value as admirable for its many features. Among many features associated with plants, the proper development of the program also depends on factors related to the soil, among them the availability of sufficient water in it. This research aimed to determine the most appropriate irrigation rate for growing zoysiagrass (Zoysia japonica) under different bulk density levels. The experiment was conducted in a greenhouse belonging to the Department of Natural Resources of the FCA / UNESP - Botucatu, SP. The experimental design was in a randomized complete blocks with four replications, in a 5x4 factorial scheme; the first factor comprised of soil water potential (30, 40, 50, 60 and 70 kPa) and the second factor by levels of soil bulk density ( 1.21, 1.39, 1.49, 1.54 g cm-3), totaling 80 experimental plots. Soil compaction was performed with the aid of a hydraulic press. The soil was compacted in layers of 10 kg each, which was submitted to compaction with the aid of a metal plate (980 cm ²). To achieve their respective levels of bulk density, were applied pressures of 0, 1, 2 and 3 kg cm-². The grass was transplanted in the form of carpets in containers so that the species occupy the whole area of it. The management of irrigation was performed daily, with the aid of tensiometers puncture, placed individually in the central region of the containers, to a depth of 10 cm. Irrigation management was based on tensiometer readings correlated to the characteristics of water retention in the soil. Were evaluated the rate of green coverage of the soil, the shoot dry matter production, the green color intensity of leaves, the concentration of macronutrients in leaves and the root dry matter production. The data were submitted to analysis of variance and when there was interaction between the factors, were proceeded... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Soil suction is one of the main state parameters that governs unsaturated soil behaviour. Tensiometers are the only type of probe that can measure soil suction directly, but only up to 90 kPa. In the past two decades, a new type of tensiometer with much greater measurement range (up to 2 MPa) has appeared in the literature. The measurement range (i.e. capacity) of a tensiometer is limited by (i) how well it is saturated, and (ii) the air entry value of its porous interface. In this study, the first high capacity tensiometer of Turkey was designed and built. For the purpose of increasing the measurement capacity of the tensiometers, a novel saturation setup that uses a hydraulic pressurization system with capacity of 10 MPa was designed and built. A vacuum-and-pressure saturation procedure was developed. To calibrate the 10 MPa pressure transducers that form the core of the tensiometers, a high-pressure calibration setup capable of pressurizing up to 11 MPa was designed and built. By varying designs of tensiometer bodies, porous interfaces and seals, ways of increasing the suction capacity are investigated. Over a dozen tensiometer design variations are developed, and tried by exposing to atmospheric evaporation. A maximum suction measurement of 870 kPa was achieved with a conventional design / however, none of the new designs were successful. 3 successful designs were also briefly tried on soil samples

A agricultura demanda grande quantidade de água para a produção de alimentos e fibras. Técnicas que determinem e monitorem a dinâmica da água no solo são importantes para promover o uso correto e consciente desse recurso natural. Diante do exposto, a tensiometria é uma ferramenta eficiente na determinação da dinâmica da água em solos agrícolas, podendo ser utilizada em conjunto com sensores de capacitância para a caracterização da curva de retenção de água no solo. Contudo, apesar de práticos, erros associados à instalação e às características das cápsulas podem comprometer a precisão dos tensiômetros. Esse trabalho teve como objetivo testar a influência do uso de lama de solo no momento da instalação, bem como o formato e condutância hidráulica de cápsulas de tensiômetros de punção sobre o potencial matricial da água no solo, tendo-se como referência tensiômetros com manômetro de mercúrio. Também, se objetivou determinar a curva de retenção de água no solo com base nos dados obtidos por tensiometria e de um sensor de capacitância. Os resultados mostram que o formato das cápsulas de cerâmica e a lama de solo influenciaram as determinações do potencial matricial, ao contrário da condutância hidráulica das cápsulas. A lama de solo é indicada na instalação de tensiômetros com manômetro de mercúrio e de punção. As curvas de retenção diferiram quanto aos sistemas de aquisição (manômetro de mercúrio ou tensímetro); no entanto, o modelo ajustado não foi sensível em distinguir diferenças entre os tratamentos quanto ao formato das cápsulas ou uso de lama de solo. De modo geral, ocorreu uma subestimativa dos ajustes das curvas de retenção para os tensiômetros de punção, o que pode levar a interpretações errôneas das curvas de retenção de água no solo quando determinadas por meio desses instrumentos. / The agriculture demand large amounts of water for food and fiber production. The techniques used to determine and monitor the water dynamics in the soil are important to promote the correct and conscious use of this natural resource. Given the above, the tensiometry is an efficient tool for the determination the water dynamics in soils, which can be used in conjunction with capacitance sensors to characterize the water retention curve in the soil. However, although practical, errors associated with the installation and the characteristics of the capsules may compromise the accuracy of tensiometers. This study aimed to test the influence of the use of soil slurry during the tensiometer installation, the format and hydraulic conductance of the capsules from puncture tensiometers on the matric potential of soil water, taking as reference tensiometers equipped with mercury manometers. In addition, aimed to determine the soil-water retention curve based on data obtained by tensiometry and a capacitance sensor. The results shows that the format of the ceramic capsules and the use of the slurry influenced the measurements of matric potential, as opposed to hydraulic conductance of the capsules. The soil slurry is recommended for tensiometers equiped with mercury manometer and puncture tensiometers. The retention curves differed among the acquisition systems (mercury manometer or tensimeter); however, the fitted model was not sensitive enough to distinguish differences between treatments for the format of the capsules or the use of soil slurry. In general, there was an underestimation of the retention curve for puncture tensiometers, which can lead to erroneous interpretations of the soil-water retention curve when determined by these instruments.

A agricultura demanda grande quantidade de água para a produção de alimentos e fibras. Técnicas que determinem e monitorem a dinâmica da água no solo são importantes para promover o uso correto e consciente desse recurso natural. Diante do exposto, a tensiometria é uma ferramenta eficiente na determinação da dinâmica da água em solos agrícolas, podendo ser utilizada em conjunto com sensores de capacitância para a caracterização da curva de retenção de água no solo. Contudo, apesar de práticos, erros associados à instalação e às características das cápsulas podem comprometer a precisão dos tensiômetros. Esse trabalho teve como objetivo testar a influência do uso de lama de solo no momento da instalação, bem como o formato e condutância hidráulica de cápsulas de tensiômetros de punção sobre o potencial matricial da água no solo, tendo-se como referência tensiômetros com manômetro de mercúrio. Também, se objetivou determinar a curva de retenção de água no solo com base nos dados obtidos por tensiometria e de um sensor de capacitância. Os resultados mostram que o formato das cápsulas de cerâmica e a lama de solo influenciaram as determinações do potencial matricial, ao contrário da condutância hidráulica das cápsulas. A lama de solo é indicada na instalação de tensiômetros com manômetro de mercúrio e de punção. As curvas de retenção diferiram quanto aos sistemas de aquisição (manômetro de mercúrio ou tensímetro); no entanto, o modelo ajustado não foi sensível em distinguir diferenças entre os tratamentos quanto ao formato das cápsulas ou uso de lama de solo. De modo geral, ocorreu uma subestimativa dos ajustes das curvas de retenção para os tensiômetros de punção, o que pode levar a interpretações errôneas das curvas de retenção de água no solo quando determinadas por meio desses instrumentos. / The agriculture demand large amounts of water for food and fiber production. The techniques used to determine and monitor the water dynamics in the soil are important to promote the correct and conscious use of this natural resource. Given the above, the tensiometry is an efficient tool for the determination the water dynamics in soils, which can be used in conjunction with capacitance sensors to characterize the water retention curve in the soil. However, although practical, errors associated with the installation and the characteristics of the capsules may compromise the accuracy of tensiometers. This study aimed to test the influence of the use of soil slurry during the tensiometer installation, the format and hydraulic conductance of the capsules from puncture tensiometers on the matric potential of soil water, taking as reference tensiometers equipped with mercury manometers. In addition, aimed to determine the soil-water retention curve based on data obtained by tensiometry and a capacitance sensor. The results shows that the format of the ceramic capsules and the use of the slurry influenced the measurements of matric potential, as opposed to hydraulic conductance of the capsules. The soil slurry is recommended for tensiometers equiped with mercury manometer and puncture tensiometers. The retention curves differed among the acquisition systems (mercury manometer or tensimeter); however, the fitted model was not sensitive enough to distinguish differences between treatments for the format of the capsules or the use of soil slurry. In general, there was an underestimation of the retention curve for puncture tensiometers, which can lead to erroneous interpretations of the soil-water retention curve when determined by these instruments.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-09-21T11:55:50Z No. of bitstreams: 1 Daniella de Moura Amorim.pdf: 1045102 bytes, checksum: 7a8dca249bc4ba201646141ef57ded77 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-21T11:55:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daniella de Moura Amorim.pdf: 1045102 bytes, checksum: 7a8dca249bc4ba201646141ef57ded77 (MD5) Previous issue date: 2007-07-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The response of a rose crop ( rosa sp L.) to increasing irrigation depths grown under protected environment through a plastic cover and a thermoreflective screen made up of aluminized cloth. The experiment was developed in the Flamingo Farm , situated in the county of Garanhuns – Pernambuco, with an average altitude of 896 m, in the coordinates 08º53’25”S of latitude and 36º29’34”W of longitude, and began on 12/06/2006 and ended on 03/08/2007. The experimental design adopted was a completely randomized blocks with three replicates and five treatments. The First Fouu Treatments( 25%; 50%; 75%; 100% of crop evapotranspiration (Etc) managed with an irrigation interval of two days) , with univariate analysis , simple regression and response surface. In the fifth treatment ( managed through tensiometers and 100% of Etc) a residue analysis in relation tothe fourth treatment( 100% Etc) was done. The yield characteristics and crop quality were evaluated for the first four treatments, and the percent residue analysis for the two last ones. Along the time, the irrigation depths studied influenced the stem diameter , the yield per square meter , the bud diameter and the relative growth rate. The bud length, fresh weight and dry weight were influenced at distinct time periods by the irrigation depths applied. The maximum sellingprice of the product was obtained with the application of an irrigation depth corresponding to 77% of Etc. The increasing levels of irrigation depths linearly reduced the number of blind and dead stems. At post-harvest, the variable shelf life showed a decreasing trend with increasing irrigation depths. The treatments influenced in a quadratic manner the accumulated yield given as stems per square meter, of the A80 grade , with maximum levels at about 68% of ETc. The residue analysis indicated that the treatment 100% of ETc was more efficient than the treatment 100% of ETc managed by tensiometers, in the evaluation of the response variables: stem diameter, bud length, bud diameter, fresh and dry mass, yield of stems per square meter, selling value and cummulative yield of the A80 grade. For the variables stem plus bud length and relative growth rate, the treatment 100% ETc managed through tensiometers was indicated as the most efficient. However , for the variables shelf life and blind and dead stems there was none more efficient treatment than the other ones. / Avaliou-se a resposta da cultura da roseira (Rosa sp L.) sob influência de lâminas crescente de irrigação em condições de ambiente protegido coberto de plástico e malha termorefletora de tecido aluminizado. O experimento foi desenvolvido na Fazenda Flamengo, situada no município de Garanhuns-PE, com altitude média de 896 m nas coordenadas 08º53’25”S de latitude e 36º29’34”W de longitude, e teve início no dia 6/12/2006 e término no dia 8/03/2007. O delineamento experimental adotado foi de blocos inteiramente casualizados com 4 repetições e 5 tratamentos, os quatro primeiros tratamentos (25%; 50%; 75%; 100% da evapotranspiração da cultura (ETc), manejado com turno de rega de dois dias), com análise multivariada, univariada, regressão simples e superfície de resposta. O quinto tratamento (manejado por tensiômetros e 100% ETc) foi feito análise de resíduo em relação ao quarto tratamento (100% da ETc). Foram avaliadas as características de produtividade e qualidade da cultura para os quatros primeiros tratamentos, e análise de resíduos percentuais para os dois últimos. Ao longo do tempo, as lâminas estudadas influenciaram o diâmetro da haste, a produção da haste por m2, diâmetro do botão e a taxa de crescimento relativo. O comprimento do botão, a massafresca e a massa seca foram influenciados em épocas distintas pelas lâminas de irrigação aplicadas. O valor de venda da produção máxima foi obtido com a aplicação de uma lâmina estimada em 77% da ETc. Os níveis crescentes de lâminas de irrigação reduziram linearmente os brotos mortos e cegos. Na pós-colheita, a variável tempo de vida apresentou tendência decrescente com a elevação das lâminas de irrigação. Os tratamentos influenciaram de forma quadrática a produção acumulada de hastes por m2, classificada como A80, com nível máximo em torno de 68% da ETc. A análise de resíduo indicou que o tratamento 100% da ETc foi mais eficiente que o tratamento 100% da ETc manejado por tensiômetro, na avaliação das variáveis respostas: diâmetro de haste, comprimento de botão, diâmetro de botão, massa fresca e seca, produtividade de hastes por m2, valor de venda e a produção acumulada A80. Para as variáveis, comprimento da haste mais botão e taxa de crescimento relativo o tratamento 100% da ETc manejado por tensiômetro foi indicado como mais eficiente. No entanto, para as variáveis, tempo de vida e brotos mortos e cegos não houve tratamento mais eficiente.

Orientador: Miriam Gonçalves Miguel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T22:58:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bonder_BrunnoHenrique_M.pdf: 2047878 bytes, checksum: f980b746a4148ebf1cf393fb9e4a010a (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Como ponto de partida, concentra-se esta pesquisa em determinar as relações de teor de umidade (ou grau de saturação) versus o valor da sucção matricial, conhecidas por curvas características de sucção ou curvas de retenção, para o solo da camada superficial do Campo Experimental de Mecânica dos Solos e Fundações da UNICAMP. Esta camada é constituída de uma argila siltoarenosa, porosa, em condição não saturada, laterítica, colapsível e coluvionar de espessura em torno de 6,5m; resultante do alto grau de intemperismo. Na determinação das curvas utilizou-se a técnica do papel filtro, complementando a técnica de translação de eixos, já utilizada para o solo, através do Aparelho de Richards. Os procedimentos foram de secagem e de umedecimento das amostras, permitindo o estudo do fenômeno de histerese, à luz da estrutura e da composição químico-mineralógica do solo. Também foi realizado um monitoramento em campo da variação da sucção matricial ao longo de um ano, para confirmar o fenômeno da histerese que ocorre in situo As curvas de retenção de água forneceram valores de pressão de entrada de ar que variam de 1 à 5 kPa, dependendo da técnica utilizada, lembrando o comportamento de areias, e mostraram que o fenômeno da histerese ocorre de maneira mais acentuada, em solos com poros maiores. Confrontaram-se os resultados obtidos com as diferentes técnicas de realização dos ensaios e analisaram-se as diferenças entre elas. / Abstract: This research focuses in to determine the relationship of moisture content (or degree of saturation) versus the value of the suction matrix, known as soil water characteristic curve (SWCC), to the soil surface layer of the Field Experimental of Soil Mechanics and Foundation of UNICAMP. This profile consists of colluvial, lateritic, porous, on condition unsaturated and collapsible silty clay, with thickness around 6,5m and present on a clayed silt soil, residual of diabase; resulting from the high degree of weathering. To determine the curves, the techniques of filter paper and axis-translation were used, with a Richards equipment, this already used to the soil. The procedures were wetting and drying of the samples, allowing the study of the phenomenon of hysteresis, in the light of the structure and chemical and mineralogical composition of the soil. It was carried out in the field of "tracking a variation of suction matrix over a year, to confirm the phenomenon of hysteresis that occurs in situo The SWCCs supplied values of enter air ranging from 1 to 5 kPa, depending on the technique used, reminding the behaviour of sand, and showed that the phenomenon of hysteresis occurs in a manner more pronounced in soils with pores greater.' Compared the achievements of ,lhe different techniques for conducting the tests and analyzed the differences between them. / Mestrado / Geotecnia / Mestre em Engenharia Civil