Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-04-03T19:23:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_TransferenciaCalorMudanca.pdf: 3810888 bytes, checksum: 7b29b7794cb3f7c169cd419c7c2ebd16 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-04-03T20:58:38Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_TransferenciaCalorMudanca.pdf: 3810888 bytes, checksum: 7b29b7794cb3f7c169cd419c7c2ebd16 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-03T20:58:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_TransferenciaCalorMudanca.pdf: 3810888 bytes, checksum: 7b29b7794cb3f7c169cd419c7c2ebd16 (MD5) Previous issue date: 1986-04-25 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No desenvolvimento deste trabalho, é analisado o fenômeno de transferência do calor com mudança de fase em um processo de borbulhamento, obtido quando bolhas de gás aquecido, passam através de uma quantidade de líquido. Um equipamento é utilizado para a obtenção experimental das taxas de evaporação de uma quantidade de líquido, sendo realizados ensaios com temperaturas do gás de alimentação na faixa de 70 a 285°C. É analisado um modelo difusivo transiente, onde as equações resultantes para os cálculos dos coeficientes e fluxos de transferência de calor e massa levam em conta os efeitos na superfície da bolha. As equações do modelo são apresentadas de uma forma explicita permitindo a determinação direta das taxas de transferência de calor e massa na evaporação de um líquido, efetuando-se a comparação desses resultados com os valores experimentais. Os resultados obtidos com a aplicação de um modelo simultâneo e de um modelo com o superaquecimento, mostram que para maiores temperaturas do gás e para maiores tempos de residência, ambos os modelos reproduzem satisfatoriamente as condições de operação, Com a finalidade de se verificar o desempenho do equipamento em relação ao tempo necessário para este alcançar o regime permanente, é feita uma previsão da temperatura de equilíbrio do líquido, levando-se em conta os efeitos simultâneos, como também o efeito de superaquecimento, sendo esses valores confrontados com os resultados experimentais. / Heat transfer fenomena with phase change is analyed in a bubbling process, where heated gas hubbies pass through a liquid. The experimental evaporation rate is measured with an equipment which operates with gas feed temperatures in the range of 70 to 285°C, A diffusive transient model is presented in which the simultaneous transfer effects and surface bubble superheating are taken into account to calculate heat and mass transfer coefficients and flow rates. The modeling equations are presented in the explicit form thus permitting the direct calculations of heat and mass transfer rates during the evaporation of a liquid and the testing the predicted values with experimental results. A comparison between the simultaneous and the superheating models showed that at higher gas temperatures and higher residence times , both modeIs reproduce satisfactorily the operational conditions. in order to verify the equipment performance to obtain the bubbling time needed for the attainment of steady state, the liquid equilibrium temperature was theoretically calculated taking into a account the simultaneous and the superheating effects, being these results compared with the experimental values.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil - Especialização em Contruções. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2011

Vulcanização e reforço são fatores importantes que contribuem para as propriedades da borracha natural (NR). Uma formulação denominada NR4010 foi vulcanizada em prensa e autoclave, com o objetivo de avaliar a influência do método de vulcanização na formação das ligações cruzadas e, consequentemente, nas propriedades mecânicas do material. Amostras do material vulcanizado, pelos dois métodos, foram caracterizadas por meio de análise reométrica, ensaio de inchamento e testes mecânicos, onde foi avaliada a resistência ao rasgo e à tração. Os resultados mostraram que para essa formulação, nas mesmas condições de temperatura, o método de vulcanização por autoclave mostrou-se mais eficiente em relação às propriedades estudadas. As amostras vulcanizadas em autoclave apresentaram um maior número de ligações polissulfídicas e densidade de ligações cruzadas, consequentemente, maior resistência ao rasgo e à tração. A influência do negro de fumo (NF) nas propriedades da NR foi estudada em formulações com teores de NF variando de 0 a 40 phr (parts per hundred of rubber). A densidade de ligações cruzadas, as resistências ao rasgo e à tração sob alongamento aumentaram com o aumento no teor de NF até 30 phr. O aumento nos teores de NF também causou aumento nos valores do módulo de armazenamento em toda faixa de temperatura estudada. A temperatura de transição vítrea aumentou nas formulações contendo até 30 phr, tendo seu valor máximo na formulação contendo 10 phr, sugerindo que houve melhor incorporação e dispersão do negro de fumo nesse teor.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-13T14:50:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModelagemSimulacaoSolidificacao.pdf: 3488119 bytes, checksum: f4065f02c149d5324d7801f90b2bc0e8 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-15T12:52:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModelagemSimulacaoSolidificacao.pdf: 3488119 bytes, checksum: f4065f02c149d5324d7801f90b2bc0e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-15T12:52:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModelagemSimulacaoSolidificacao.pdf: 3488119 bytes, checksum: f4065f02c149d5324d7801f90b2bc0e8 (MD5) Previous issue date: 2015-07-08 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Método das Linhas (MOL) foi utilizado na análise das equações que descrevem o processo de transferência de calor durante o processo de solidificação de ligas binárias. O modelo físico consistiu em simular a solidificação dessas ligas com base em resultados experimentais, existentes na literatura, obtidos em um dispositivo de solidificação direcional vertical ascendente. Um código computacional baseado em linguagem de programação FORTRAN 90/95, utilizando a sub-rotina DIVPAG da biblioteca IMSL, foi desenvolvido para resolver numericamente os sistemas de equações diferencias ordinárias. As variáveis térmicas tais como velocidade da isoterma liquidus (VL), gradiente térmicos (GL) e taxa de resfriamento (TR) foram determinadas a partir das curvas de resfriamento para ligas de três diferentes sistemas utilizados nesse trabalho (Al- Sn, Al-Cu e Sn-Pb). Finalmente, foram realizadas comparações dos resultados numéricos obtidos nesse estudo com valores da literatura, demonstrando a potencialidade da técnica utilizada em tratar problemas dessa natureza. / Method of Lines (MOL) was used to analyze the equations that describe the heat transfer process during solidification of binary alloys. The physical model consisted of simulating the solidification of these alloys based on experimental results available in the literature, obtained in a vertical upward directional solidification device. A computer code based on FORTRAN 90/95 programming language, using the subroutine library DIVPAG IMSL, was developed to numerically solve ordinary differential systems of equations. Thermal variables such as growth rate of liquidus isotherm (VL), thermal gradient (GL) and cooling rate (TR) were determined from the cooling curves for alloys of three different systems used in this study (Al-Sn, Al-Cu and Sn-Pb). Finally, comparisons of numerical results obtained in this study with literature values were performed, demonstrating the potential of the technique used in treating such problems.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-03-28T16:43:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaliseProcessoDifusao.pdf: 3756310 bytes, checksum: 8cd34e08049654cc3893cc5bef63c613 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-04-02T15:10:58Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaliseProcessoDifusao.pdf: 3756310 bytes, checksum: 8cd34e08049654cc3893cc5bef63c613 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-02T15:10:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaliseProcessoDifusao.pdf: 3756310 bytes, checksum: 8cd34e08049654cc3893cc5bef63c613 (MD5) Previous issue date: 1999-02-02 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / FAPESP - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo / A imposição de uma ampla gama de condições operacionais em processos de fundição e lingotamento tem como decorrência direta a geração de uma diversidade de estruturas de solidificação. Parâmetros estruturais como tamanho de grão e espaçamento interdendrítico são bastante influenciados pelo comportamento térmico do sistema metal/molde durante a solidificação, impondo, conseqüentemente, uma correlação estreita entre este e a microestrutura resultante. As propriedades mecânicas de uma liga em seu estado bruto de solidificação dependem do arranjo microestrutural que se define no processo de solidificação. Nestas condições, tamanho de grão, espaçamentos interdendríticos, eventuais porosidades, produtos segregados e outras fases, é que irão definir o comportamento mecânico da liga, representado por tensões e/ou deformações. Expressões que correlacionam o comportamento mecânico com parâmetros da microestrutura são muito úteis para se buscar uma forma de planejamento prévio das condições de solidificação, em função de um determinado nível de resistência mecânica que se pretenda alcançar, ou seja, estabelecer um caminho de programação da microestrutura e das propriedades mecânicas. Neste particular, a literatura apresenta relações entre o limite de escoamento do material com o tamanho de grão, como a conhecida equação de Hall-Petch. Este trabalho avança nessa direção na busca de relações entre comportamento mecânico no campo plástico, espaçamentos dendríticos secundários e condições de solidificação. Para a análise de uma importante variável da solidificação em moldes de boa difusividade de calor, qual seja o coeficiente de transferência de calor metal/molde (hi), foram escolhidas como base de estudo ligas do sistemas Sn-Pb com composições Sn- 5% Pb, Sn- 10% Pb; Sn- 20% Pb; Sn- 38,1% Pb (eutética) além do elemento estanho. Essa escolha decorreu da facilidade de manipulação dessas ligas em laboratório e principalmente por possuírem propriedades termofisicas conhecidas. Neste particular foram investigadas as influências das seguintes condições operacionais sobre hi, espessura do molde, superaquecimento do metal líquido e magnitude do intervalo de solidificação. O confronto de resultados experimentais relativos à distribuição de temperaturas no metal e no molde durante a solidificação e resultados de simulação com um modelo numérico permitiram a obtenção de expressões, para cada caso, relacionando hi em função do tempo. Foi também analisada a transferência de calor da superfície externa do molde para o meio ambiente e desenvolvidas expressões que correlacionam o coeficiente de "transferência de calor molde/ambiente hAmb também em função do tempo. Para a correlação de parâmetros de estrutura dendrítica e propriedades mecânicas foram escolhidas as seguintes ligas do sistema Al-Cu: Al- 4,5% Cu; Al- 15% Cu. A mesma análise referente a h1 e hAmb já mencionada foi estendida a essas ligas incluindo a liga de composição eutética (Al- 33% Cu) e o alumínio puro. Apoiados em resultados de ensaios de solidificação padronizados, espaçamento dendrítico secundário (EDS), e apoiados em modelos matemáticos de transferência de calor e de crescimento dendrítico, desenvolveram-se expressões correlacionando o limite de resistência à tração (σu) e o alongamento específico (δ) como função de variáveis do sistema metal/molde, estabelecendo-se um caminho de programação da estrutura dendrítica e do nível de resistência como função de condições operacionais pré-estabelecidas no processo de solidificação. / Correlation among solidification conditions, microstructure and mechanical behavior / The imposition of a wide range of operational conditions in foudry and static casting generates, as a direct consequence, a diversity of solidification structures. Structural parameters such as grain size and interdendrictic spacings are highly influenced by the thermal behavior of the metal/mold system. during solidification, consequently imposing a close correlation between the described system and the resulting microstructure. The mechanical properties of an alIoy in its crude state of solidification depend on the microstructural arrangement defined in the solidification process. Under the circumstances, the mechanical behavior of the alIoy, represented by stresses and/or strains, wilI be defined by grain size, interdendritic spacings, casual porosities, segregated products and other phases. Expressions correlating the mechanical behavior with microstructural parameters are very useful in order to search for a type of previous planning of the solidification conditions in terms of a determined leveI of mechanical resistance which is intended to be attained, e.g. to settle a way of programming the microstructure and the mechanical properties as well. Particularly, the literature in this field presents relations between the yield strength of the material and the grain size, such as the renowned HalI-Petch's equation. The present work advances in that direction, in search of relations among mechanical behavior in the plastic field, secondary dendritic spacings and solidification conditions. In order to analyze an important variable of solidification in molds with good heat diffusivity, like the metal/mold heat transfer coefficient, alloys of the Sn-Pb system - with compositions Sn- 5%Pb, Sn- 10%Pb, Sn- 20%Pb, Sn- 38,1%Pb (eutectic) - besides the element tin, were chosen. The choice was made because such alloys are easily handled in laboratory and chiefly because their thermophysical properties are well known. Particularly the influences of the following operational conditions on hi were investigated: mold thickness, liquid metal superheating and magnitude of the solidification range. Experimental results related to the distribution of temperatures in metal and mold during solidification, as compared with the results of simulation with a numerical model, made it possible to attain of expressions, for each case, by relating hi in terms of time. Heat transfer from the external surface of the mold to the environment was also analyzed; in the same manner, expressions were developed correlating the mold/environment heat transfer coefficient hAmb in terms of time as well. To correlate parameters of dendritic structures and mechanical properties, the following alloys of the Al-Cu system were chosen: Al- 4,5%Cu; Al- 15%Cu. The same aforementioned analysis referring to hi and hAmb was extended to those alloys including the one of eutectic composition (Al- 33%Cu) and pure aluminum. Based upon results of standardized solidification tests, secondary dendritic spacing ( EDS ) and upon mathematical models of heat transfer and dendritic growth, expressions were developed correlating the ultimate tensile strength (σu) and specific elongation (δ) as a function of variables of the metallmold system. Thus it was a way towards the programming of the dendritic structure and the leveI of resistance as a function of preestablished operational conditions in the solidification process.