O sistema vórtice ferradura é o elemento chave do processo erosivo ao redor de obstáculos sobre leitos móveis. Por estar presente em muitas situações práticas da engenharia e apresentar características tridimensionais e complexas, ainda é pouco compreendido e explorado. Esta pesquisa elucida a respeito do vórtice ferradura para o caso de leito fixo e obstáculo cilíndrico de seção circular, através de investigação experimental em túnel de vento, realizada em duas etapas: uma relativa a aquisição dos dados no laboratório e a outra no seu pós-processamento. A primeira etapa compreende a aquisição das imagens do escoamento pela técnica de velocimetria por luz pulsada, com modo de operação PIV (Particle Image Velocimetry), através de ensaios realizados no Laboratoire d’Etudes Aérodinamiques (da Universidade de Poitiers, França). As imagens foram pré-processadas e consequentemente foram obtidos os campos de vetores velocidade instantâneos. A segunda etapa, enfoque deste trabalho, compreende o pós-processamento dos campos de velocidade bidimensionais e consequentemente os campos de vorticidade, velocidade, energia cinética, intensidade de turbulência, desvio padrão da velocidade e vorticidade com ReD variando de 4300 a 15600 (Red ∗ = 450 a 860). Para ReD = 4300 e 5500 observou-se que o (sistema) vórtice ferradura foi identificado com maior freqüência nos campos instantâneos de vorticidade e velocidade. Conforme o número de Reynolds aumenta, o vórtice é cada vez menos identificado e para ReD = 15600, ele não foi detectado nos campos instantâneos. / The system horseshoe vortex is a key element of the scour process around obstacles on erodible beds. Although it is presented in many engineering practical situations and it has three-dimensional and complex characteristics, it is still little understood and explored. This research explains the horseshoe vortex in the case of the fixed plane plate and cylindrical obstacle of circular section, through experimental research in wind tunnel, performed in two stages: one related to the data aquisition in the laboratory and another to its post-processing. The firt stage comprises the image acquisition, by the pulse light velocimetry technique with the PIV operation (Particle Image Velocimetry), through experiments carried out at Laboratoire d’Etudes Aérodinamiques (University of Poitiers, in France). The images have been pre-processed and the fields of instantaneous velocity vectors obtained. The second stage, which is the aim of this work, comprises the post-processing in the fields of two-dimensional velocity and consequently the fields of vorticity, velocity, kinetic energy, intensity of turbulence, root mean square of the velocity and vorticity with ReD varying from 4300 to 15600 (Red ∗ = 450 to 860). For ReD = 4300 and 5500, it was observed that the (system) horseshoe vortex has been identified more often in the instantaneos fields of vorticity and velocity. As the Reynolds number increase, the vortex is less and less identified; and for ReD = 15600, it has not been detected in the instantaneous fields.

O sistema vórtice ferradura é o elemento chave do processo erosivo ao redor de obstáculos sobre leitos móveis. Por estar presente em muitas situações práticas da engenharia e apresentar características tridimensionais e complexas, ainda é pouco compreendido e explorado. Esta pesquisa elucida a respeito do vórtice ferradura para o caso de leito fixo e obstáculo cilíndrico de seção circular, através de investigação experimental em túnel de vento, realizada em duas etapas: uma relativa a aquisição dos dados no laboratório e a outra no seu pós-processamento. A primeira etapa compreende a aquisição das imagens do escoamento pela técnica de velocimetria por luz pulsada, com modo de operação PIV (Particle Image Velocimetry), através de ensaios realizados no Laboratoire d’Etudes Aérodinamiques (da Universidade de Poitiers, França). As imagens foram pré-processadas e consequentemente foram obtidos os campos de vetores velocidade instantâneos. A segunda etapa, enfoque deste trabalho, compreende o pós-processamento dos campos de velocidade bidimensionais e consequentemente os campos de vorticidade, velocidade, energia cinética, intensidade de turbulência, desvio padrão da velocidade e vorticidade com ReD variando de 4300 a 15600 (Red ∗ = 450 a 860). Para ReD = 4300 e 5500 observou-se que o (sistema) vórtice ferradura foi identificado com maior freqüência nos campos instantâneos de vorticidade e velocidade. Conforme o número de Reynolds aumenta, o vórtice é cada vez menos identificado e para ReD = 15600, ele não foi detectado nos campos instantâneos. / The system horseshoe vortex is a key element of the scour process around obstacles on erodible beds. Although it is presented in many engineering practical situations and it has three-dimensional and complex characteristics, it is still little understood and explored. This research explains the horseshoe vortex in the case of the fixed plane plate and cylindrical obstacle of circular section, through experimental research in wind tunnel, performed in two stages: one related to the data aquisition in the laboratory and another to its post-processing. The firt stage comprises the image acquisition, by the pulse light velocimetry technique with the PIV operation (Particle Image Velocimetry), through experiments carried out at Laboratoire d’Etudes Aérodinamiques (University of Poitiers, in France). The images have been pre-processed and the fields of instantaneous velocity vectors obtained. The second stage, which is the aim of this work, comprises the post-processing in the fields of two-dimensional velocity and consequently the fields of vorticity, velocity, kinetic energy, intensity of turbulence, root mean square of the velocity and vorticity with ReD varying from 4300 to 15600 (Red ∗ = 450 to 860). For ReD = 4300 and 5500, it was observed that the (system) horseshoe vortex has been identified more often in the instantaneos fields of vorticity and velocity. As the Reynolds number increase, the vortex is less and less identified; and for ReD = 15600, it has not been detected in the instantaneous fields.

Orientador: José Ricardo Pelaquim Mendes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-24T13:52:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Storti_FelipeChagas_D.pdf: 7344405 bytes, checksum: c9c2f6d0dd3dea372babaa14915d4b0d (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O sistema de separação submarina VASPS (Vertical Annular Separation and Pumping System), que se utiliza tanto do efeito gravitacional quanto do centrífugo é composta por Câmara de Expansão, Helicóide de Separação e Piscina. Com o objetivo de se estudar um separador compacto e de menor custo, foi construído um protótipo da Câmara de Expansão em acrílico. Foram realizados testes de eficiência de separação do protótipo utilizando a mistura ar-água e a mistura ar-glicerina com diferentes viscosidades. Para realizar os testes de eficiência foi construído um circuito fechado todo equipado e instrumentado. Nestes testes de eficiência variou-se o diâmetro de bocal de entrada do separador e o nível de líquido na parte inferior do separador. Foi observado durante os testes experimentais a formação de um vórtice, principalmente para níveis mais baixos de líquido, diminuindo a eficiência do separador. Para solucionar esse problema foi desenvolvido e fabricado um dispositivo chamado Redutor de Vórtice, melhorando a eficiência do protótipo para certas condições de operação. Os resultados mostraram que a eficiência diminui para fluidos mais viscosos e também observou-se que o padrão de escoamento no bocal de entrada do separador teve influencia na eficiência. Resultados do ângulo de inclinação e altura de elevação do filme de líquido na parede do separador também foram obtidos / Abstract: The VASPS (Vertical Annular Separation and Pumping System) is a subsea separation system, which utilizes both the gravitational effect as the centrifugal and is composed by Expansion Chamber, Helicoide Separation and Pool. In order, to study a compact separator and with lower cost, we built a prototype of Expansion Chamber in acrylic. Separation efficiency of the prototype using the air-water mixture and air-glycerin mixture with different viscosities tests were performed. To perform efficiency tests was built a closed circuit all equipped and instrumented. In these tests of efficiency ranged the diameter of the separator inlet nozzle and the liquid level at the bottom of the separator. The formation of a vortex, especially for lower levels of liquid was observed during the experimental tests, decreasing the efficiency of the separator. To solve this problem was developed and manufactured a device called Vortex Reducer, improving the efficiency of the prototype for certain operating conditions. The results showed that the efficiency decreases for more viscous fluids and also observed that the flow pattern at the nozzle inlet separator had an influence in the efficiency. Results of tilt angle and lift height of the liquid film on the wall of the separator were also obtained / Doutorado / Explotação / Doutor em Ciências e Engenharia de Petróleo

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:04:34Z (GMT). No. of bitstreams: 3 arquivo7765_1.pdf: 4183258 bytes, checksum: b3bf4a44203879d64bcf9c780d662416 (MD5) arquivo7765_2.pdf: 7594244 bytes, checksum: 915a106b80a3844645a0264182d60b67 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Desde o trabalho de Abrikosov em 1957, tem se tornado clara a existência e a estabilidade de uma rede de linhas de fluxo magnético (vórtices) em certas faixas de campo e temperatura em supercondutores do tipo II. Submetidos a correntes ou flutuações térmicas, os vórtices movimentam-se na amostra supercondutora de forma a gerar dissipação térmica. Porém, tais perdas são danosas para a grande maioria das aplicações tecnológicas atuais, sempre tentando alcançar correntes elétricas livres de resistividade. Nestes casos, evitar a dissipação ou ruído na voltagem nada mais é do que evitar o movimento destas linhas de fluxo magnético. Uma das formas mais eficazes e práticas de se reduzir o movimento não desejado dos vórtices é introduzir centros de aprisionamento artificial ( pinning artificial). Estes centros de aprisionamento são introduzidos por técnicas de nanofabricação que podem produzir configurações aleatórias ou regulares de pinning . Neste último caso, redes de centros de ancoragem induzem configurações de rede de vórtices cuja corrente crítica é superior `a encontrada em rede de vórtices submetida a centros de pinning aleatórios. Tal fato se dá basicamente devido ao efeito de matching e comensurabilidade entre as duas redes. Assim, caracterizar estas fases dependendo da densidade de vórtices e da simetria da rede de aprisionamento é de suma importância para aplicação tecnológica atual e futura. Além do apelo tecnológico, a interação entre vórtices e pinning é um modelo prático e simples de interação entre uma rede elástica e um substrato periódico e, assim, consegue ser generalizado para uma grande variedade de sistemas na matéria condensada incluindo colóides sobre substratos periódicos ou lasers de interferência, átomos adsorvidos em uma superfície, vórtices em arranjos de junções Josephson e assim por diante. Esta tese tem como objetivo estudar as configurações de equilíbrio, proliferação de defeitos e o derretimento de redes de vórtices em sistemas bidimensionais encontrados em filmes finos supercondutores. As configurações de redes de vórtices mostram-se ter dependência não trivial com o campo externo magnético aplicado. Estes vórtices estão sob a ação de diversos arranjos regulares de centro de ancoragem: redes quadradas, retangulares, calhas e etc. O fenômeno do derretimento foi observado levando em consideração o papel dos defeitos topológicos (deslocações, disclinações). O aparecimento destes defeitos topológicos depende diretamente da simetria da rede de vórtices em relação à rede de ancoragem bem como o valor da temperatura do sistema. Diversas densidades de vórtices foram estudadas, isto é, diversos valores de campo externo foram analisados. Em casos especiais, pode-se encontrar cristalização anisotrópica resultando em uma fase esmética. Esta fase esmética é vista ser induzida em valores de densidade de vórtices específicos bem como em simetrias específicas de arranjo de ancoragem

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:05:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7982_1.pdf: 2807972 bytes, checksum: 20ebb226caaa9e13d21afe2db8723c1c (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / Nesta tese, estudamos teoricamente os aspectos dinâmicos e de equilíbrio da matéria de vórtices em duas classes de supercondutores nano estruturados: (i) amostras mesoscópicas, cujas dimensões são comparáveis aos comprimentos caráter ísticos do vórtice; e (ii) amostras com uma rede regular de armadilhas artificiais. Em ambos os casos, a simetria da rede de vórtices ´e extremamente dependente dos parâmetros espaciais da amostra, de modo que as propriedades da rede de vórtices podem ser controladas artificialmente. A nucleação de vórtices em filmes mesoscópicos e subseqüentes formações estruturais, à medida que um campo externo é variado foram simuladas por um algoritmo de dinâmica de Langevin. A estrutura dos vórtices e suas interações foram calculadas resolvendo a equação de London com as condições de contorno apropriadas. Mesmo na ausência de nao-homogeneidades, que, em geral, previnem ou retardam o movimento dos vórtices, o ciclo de magnetização calculado para estas amostras apresenta histerese. Isso resulta da forte barreira de superfície que retarda a entrada e a saída dos vórtices gerando estados metaestáveis profundos. Além disso, as curvas de magnetização de filmes de diferentes espessuras apresentam oscilações que indicam transições estruturais envolvendo a criação ou destruição de uma cadeia de vórtices. Usando um processo de minimização de Monte Carlo, calculamos o estado fundamental da rede de vórtices em filmes supercondutores com uma rede quadrada de poços de potencial. As propriedades elásticas da rede de vórtices foram estudadas no regime linear. Desenvolvemos um modelo simples que nos permitiu obter expressões analíticas para a resposta da rede de vórtices a uma pequena 8 excitação ac. Deste modelo, resulta que o espectro de freqüências ´e determinado por duas freqüências características: a freqüência de acoplamento entre os vórtices e as armadilhas e a freqüência de acoplamento entre os vórtices aprisionados e os vórtices intersticiais. O regime de validade do modelo foi estudado através de simulações de dinâmica molecular. Estudamos também as propriedades de transporte de vórtices através deste potencial periódico. Desenvolvemos um modelo perturbativo para calcular curvas características de voltagem versus corrente. Estudamos algumas fases dinâmicas em função da corrente (intensidade e direção) e da temperatura através deste modelo. Mostramos que a quebra de simetria rotacional provocada pelo potencial periódico gera uma resposta altamente anisotrópica do movimento dos vórtices. Calculamos ainda a temperatura em que o estado desordenado do movimento dos vórtices em correntes baixas cristaliza em uma rede elástica. A temperatura de cristalização que encontramos escala com o inverso do quadrado da velocidade do centro de massa, em contraste com a conhecida lei do inverso da velocidade encontrada para o movimento de vórtices em um potencial aleatório

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:28:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4376_1.pdf: 722330 bytes, checksum: daf5b2b87fc3b1af3ec834bf90a2c63c (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Apresentamos as equações de movimento para n vórtices pontuais sobre as seguintes superfícies de Riemann: A Esfera S2 e o Espaço Hiperbólico H2. Apresentamos, também, a formulação Hamiltoniana para o movimento de vórtices sobre estas superfícies. Para isto, primeiramente, apresentamos a projeção estereográfica para S2 e H2. Então construímos o operador de Laplace-Beltrami e suas funções de Green. O campo vorticidade e a função corrente são relacionados através do operador de Laplace-Beltrami de forma que, usando as funções de Green, expressamos a função corrente como uma forma integral. Como exemplo, consideramos o movimento de um par de vórtices e mostramos que ele descreve um geodésica como sua trajetória sobre S2 e H2

Submitted by Alexandra Feitosa (alexandra.feitosa@ufpe.br) on 2017-07-25T13:43:57Z No. of bitstreams: 1 2012-Dissertacao-MarcelMoura.pdf: 3817034 bytes, checksum: 446ebbbcdd39fd7bf5fb4220a97e8b0d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-25T13:43:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012-Dissertacao-MarcelMoura.pdf: 3817034 bytes, checksum: 446ebbbcdd39fd7bf5fb4220a97e8b0d (MD5) Previous issue date: 2012-05-17 / Nessa disserta ̧c ̃ao estudamos a dinˆamica de v ́ortices pr ́oximos a fronteiras s ́olidas emum fluido ideal, atrav ́es do modelo de v ́ortices puntiformes. Obtivemos as configura ̧c ̃oesestacion ́arias de v ́ortices na presen ̧ca de um cilindro circular colocado em um escoamentouniforme e investigamos suas propriedades de estabilidadesob pequenas perturba ̧c ̃oes.Dois sistemas distintos foram estudados. Consideramos inicialmente o caso cl ́assico deum cilindro circular colocado em um escoamento uniforme ilimitado. Nesse caso, comose sabe, um par de v ́ortices com sentidos opostos ́e observado na esteira do cilindro, paran ́umeros de Reynolds at ́e cerca de 50, ao passo que para n ́umeros de Reynolds maiores,essa configura ̧c ̃ao torna-se inst ́avel dando lugar `a emiss ̃ao alternada de v ́ortices. Estesistema foi tratado analiticamente pela primeira vez, atrav ́es de um modelo de v ́orticespuntiformes, por F ̈oppl em 1913. Na primeira parte dessa disserta ̧c ̃ao, o modelo deF ̈oppl ́e revisto e v ́arias caracter ́ısticas novas desse sistema s ̃ao apresentadas, incluindoa existˆencia de um ponto de sela nilpotente no infinito, at ́eent ̃ao n ̃ao percebido, cujas ́orbitas homocl ́ınicas definem a regi ̃ao de estabilidade n ̃ao-linear do chamado equil ́ıbrio deF ̈oppl. Al ́em disso, estudamos tamb ́em a dinˆamica n ̃ao-linear resultante de perturba ̧c ̃oesanti-sim ́etricas do equil ́ıbrio de F ̈oppl e discutimos suarelevˆancia para a emiss ̃ao alternadade v ́ortices. Na segunda parte, consideramos o movimento de um v ́ortice em torno deum cilindro circular colocado acima de uma parede plana infinita. Em experimentos comesse arranjo, um v ́ortice estacion ́ario ́e observado na frente do cilindro, uma situa ̧c ̃ao quen ̃ao ́e encontrada no caso cl ́assico (i.e., sem o plano). Para estudar a dinˆamica de v ́orticesnessa situa ̧c ̃ao, a regi ̃ao do fluido ́e inicialmente mapeada em um anel em um planocomplexo auxiliar, e o potencial complexo correspondente ́e ent ̃ao obtido em termos dachamada fun ̧c ̃ao prima de Schottky-Klein, que neste caso pode ser escrita em termos defun ̧c ̃oes el ́ıpticas. As configura ̧c ̃oes estacion ́arias s ̃ao ent ̃ao calculadas e suas propriedadesde estabilidade s ̃ao determinadas. Discutimos tamb ́em, como as solu ̧c ̃oes do modelo dev ́ortice puntiforme podem ajudar a explicar as observa ̧c ̃oes experimentais envolvendo aforma ̧c ̃ao de v ́ortices na frente de um cilindro colocado pr ́oximo a um plano. / In this thesis the dynamics of vortices near solid boundaries in an ideal fluid is studiedusing the point vortex model. Stationary configurations of vortices in the presence of acircular cylinder placed in a uniform stream are obtained and their stability propertiesunder small disturbances are investigated. Two different systems are studied. First, theclassical case of a circular cylinder placed in a uniform stream in an otherwise unboundeddomain is considered. As is well known, in this case a pair of counter-rotating eddies isobserved downstream of the cylinder for Reynolds numbers upto about 50, whereas forlarger Reynolds number this configuration becomes unstable, leading to vortex shedding.This system was first treated analytically using point vortices by F ̈oppl in 1913. In thefirst part of the thesis, the F ̈oppl model is revisited and several novel features of this sys-tem are presented, including the existence of a hitherto unnoticed nilpotent saddle pointat infinity whose homoclinic orbits define the region of nonlinear stability of the so-calledF ̈oppl equilibrium. In addition, the nonlinear dynamics resulting from antisymmetricperturbations of the F ̈oppl equilibrium is studied and its relevance to vortex sheddingis discussed. In the second part, the motion of a vortex around a cylinder placed abovean infinite plane wall is considered. In experiments using this arrangement, a stationaryeddy is observed in front of the cylinder, a situation that isnot found in the classical case(i.e., without the plane). To study the vortex dynamics in this case, the flow domain isfirst mapped to an annulus in an auxiliary complex plane and the corresponding complexpotential is obtained in terms of the so-called Schottky-Klein prime function, which inthis case can be written in terms of elliptic functions. The stationary configurations arethen calculated and their stability properties are determined. It is also discussed how thesolutions of the point vortex model can help to explain the experimental findings for thevortex formation in front of a cylinder placed near a plane.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Mecánico / En este trabajo se simulan diferentes modelos de intercambiadores de calor de tubos y aletas, mediante Ansys Fluent. Se varía la geometría de aleta y se comparan las configuraciones en términos de aumento de la transferencia de calor y caída de presión. El objetivo general de este trabajo consiste en estudiar la transferencia de calor de un flujo de aire en un intercambiador de calor de aletas con persianas y generadores de vórtices, utilizando un modelo computacional. Para lograr esto, primero se diseña el modelo de validación y se realiza la misma, para luego proceder a establecer la independencia de malla. Luego, se diseñan los modelos a estudiar, y se procede a realizar las simulaciones en Ansys Fluent. Finalmente, se analizan los resultados obtenidos y se concluye. Se alcanza la validación del modelo, presentando diferencias porcentuales máximas respecto de los datos experimentales, para el número de Stanton St y el factor de fricción f de un 5,1 % y un 10 %, respectivamente. También se establece la independencia de malla, consiguiendo diferencias porcentuales máximas de un 4,5 % y un 4,1% para el número de Stanton St y el factor de fricción f, respectivamente, entre el mallado medio y el mallado fino. Dentro de las configuraciones estudiadas, la que presenta el mayor aumento de la transferencia de calor respecto de la configuración con aletas planas corresponde a la configuración con 4 pares de generadores de vórtices en línea, lo cual se traduce en un aumento máximo del factor de Colburn j de un 74,4 % a un Reynolds Re_H=1450. Para la caída de presión, la configuración que presenta el mayor aumento respecto de la configuración de aletas planas corresponde a la configuración de aletas con persianas, con un aumento máximo para el factor de fricción f de 290 % a un Re_{H}=3625. Los criterios de desempeño estudiados indican que la configuración que menor área frontal requiere para una determinada transferencia de calor y caída de presión, es la configuración con 2 pares de generadores de vórtices por tubo en línea. Por otro lado, si se tiene una determinada potencia de bombeo por unidad de volumen, la configuración que presenta la mayor transferencia de calor por unidad de volumen corresponde a la configuración con 4 pares de generadores de vórtices por tubo en línea. Se concluye que en términos de aumento de la transferencia de calor, la configuración que mejor desempeño presenta corresponde a la de aletas con 4 pares de generadores de vórtices por tubo en línea. Según los parámetros de desempeño, la configuración que presenta mejor desempeño dependerá de los criterios de diseño del intercambiador de calor.

Orientador: Rafael Zadorosny / Resumo: Correntes de transporte interagem com os vórtices de Abrikosov nos supercondutores do tipo II via força de Lorentz (FL), o que pode resultar em seu movimento. Esse movimento ocorrerá se FL suprimir a força de pinning (FP) [4,6], que mantém os vórtices ancorados, tais como defeitos e orifícios artificiais nas amostras. Nos casos em que FL >> FP, os vórtices se movem livremente e experimentam apenas resistência viscosa devido à sua interação com o condensado supercondutor. Esse estado de movimento é conhecido como flux flow (FF). Assim, no presente trabalho, estudamos a dinâmica dos vórtices em uma fita supercondutora com tamanhos laterais de 10 ξ(0) x 70 ξ(0), com seis grãos espaçados por um supercondutor de menor Tc, i.e., um weak-link (WL). Além disso, em cada grão foram considerados quatro defeitos da mesma natureza que os WL’s, simulando defeitos intrínsecos. Para tal estudos, as equações generalizadas de Ginzburg-Landau dependentes do tempo (GTDGL) foram solucionadas numericamente. Assim, foram considerados três valores diferentes de campos magnéticos externos, i.e., Hap = 0,1 Hc2(0), 0,3 Hc2(0) e 0,5 Hc2(0), e densidade de correntes de transporte de intensidade que variou em passos de 0,005J0. Observou-se que a intensidade de Hap, influencia diretamente nos regimes de movimento, onde para Hap = 0,1 Hc2(0) foi verificado apenas o FF intergranular e uma dinâmica mais duradoura. Já para Hap = 0,3 Hc2(0) e 0,5 Hc2(0) foram observados dois regimes de movimento, o flux flow (F... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Transport currents interact with Abrikosov vortices in type II superconductors via Lorentz force (FL), which can result in their motion. Such movement will occur if FL suppresses the pinning force (FP) [4,6], which keeps vortices trapped, such as defects and artificial holes in the samples. In cases where FL >> FP, the vortices move freely and experience only a viscous resistance due to their interaction with the superconducting condensate. This state of motion is known as flux flow (FF). Thus, in the present work, we studied the vortex dynamics a superconducting tape with lateral sizes of 10 ξ(0) x 70 ξ(0), with six grains spaced by a smaller Tc superconductor, i.e., a weak-link (WL). In addition, in each grain, four defects of the same nature as the WL's were considered, simulating intrinsic defects. For such studies, the generalized time-dependent Ginzburg-Landau equations (GTDGL) were solved numerically. Thus, three different values for the external magnetic field were considered, i.e., Hap = 0.1 Hc2(0), 0.3 Hc2(0) and 0.5 Hc2(0), and density of transport currents of intensity that varied in steps of 0,005 J0. It was observed that the intensity of Hap directly influences the motion regimes, where for Hap = 0.1 Hc2 (0) it was verified only the intergranular FF and a longer dynamics. For Hap = 0.3 Hc2(0) and 0.5 Hc2(0), two motion regimes were observed, the inter and intragranular FF. However, there was a faster destruction of the superconductor (SC). It was also found that... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A maior parte do sinal propagante para oeste nos oceanos é explicada pelas ondas de Rossby baroclínicas. Porém, vórtices de mesoescala podem interferir na identificação dessas ondas. A maior adversidade em se distinguir o sinal dessas feições é que os vórtices parecem propagar-se com uma velocidade aproximada à velocidade de fase das ondas. Um dos objetivos do presente trabalho é caracterizar os sinais propagantes para oeste em termos da sua velocidade de fase no Atlântico. A análise se baseia em de dados das anomalias da altura da superfície do mar (ASM) e da temperatura de superfície do mar (TSM) derivados dos altímetros TOPEX/Poseidon e Jason-1 e radiômetro TRMM/TMI. As anomalias de ASM e TSM foram filtradas por um conjunto de filtros de resposta impulsiva finita (FIR) para eliminar o sinais sazonais, interanuais e sinais de alta frequência. A análise de correlação cruzada entre as matrizes zonais-temporais de ASM e TSM foi feita para limitar as conclusões aos sinais presentes simultaneamente em ambas as bases de dados. A velocidade de fase das ondas de Rossby foi estimada via transformada de Radon aplicada às matrizes de correlação cruzada. Um máximo local solitário sobre a origem foi observado nos diagramas de correlação e associado à presença de vórtices de mesoescala. Porém este máximo se alonga com a mesma inclinação correspondente à velocidade de fase das ondas de Rossby. Isto sugere que estes vórtices podem propagar-se sobrepostos às ondas. As velocidades de propagação dos vórtices são estimadas através do ajuste de uma função de decaimento exponencial no tempo e na distância zonal. Análises preliminares da transformada de Fourier mostraram que os sinais propagantes para oeste são predominantemente anuais, embora picos de frequências semi-anuais são observadas nestes espectros. Em decorrência da evidência de que os sinais propagantes para oeste são compostos simultaneamente por vórtices e ondas de Rossby, um filtro baseado na transformada de Radon e sua inversa foi desenvolvido para separar o sinal de feições com simetria circular. O filtro de vórtice circular foi aplicado em três áreas onde se localizam a Corrente das Agulhas, Confluências Brasil-Malvinas e Corrente do Golfo. Com base na análise visual pode-se afirmar que o filtro identificou com sucesso vórtices circulares nas três áreas estudadas, tanto nos dados de ASM como nos de TSM. As velocidades de fase das ondas de Rossby foram ligeiramente mais rápidas, em média, que as velocidades dos vórtices em todas as três áreas, cerca de 10% na ASM e 13% na TSM. As velocidades calculadas após a aplicação do filtro de vórtice circular apresentaram um viés positivo em relação as obtidas via correlações cruzadas. A maior diferença na estimativa das velocidades dos vórtices foi de 21% e nas ondas 25%, ambas na região da Corrente das Agulhas. Baseado nas evidências apresentadas é possível afirmar que vórtices podem se propagar com velocidades semelhantes à velocidade das ondas de Rossby do primeiro modo baroclínico. O lag das correlações cruzadas indicaram que o processo físico que relaciona a variabilidade nos dados de ASM à dos TSM é a advecção causada pela passagem de uma onda planet´aria do primeiro modo baroclínico. Esta advecção pode ser horizontal ou vertical dependendo do processo dominante que ocorre numa dada região. / In the oceans, most of the westward propagating signal is explained by baroclinic Rossby waves. However, mesoscale vortices can interfere in the identification of these waves. The main observational issue is to distinguish eddies from the wave-like propagating signals, since the former propagates with a speed that approximately matches the phase speed of baroclinic Rossby waves. The objective of the present study is to characterize the westward propagating signals in terms of their propagation speeds in the Atlantic. The analysis is based on satellite derived sea surface height (SSH) and sea surface temperature (SST) anomalies from the TOPEX/Poseidon and Jason-1 altimeters and TRMM/TMI radiometer records. The SSH and SST anomaly maps were filtered with a set of finite impulse response filters to eliminate the seasonal and interannual cycles and high frequency signals. The cross-correlation analysis between SSH and SST longitude-time matrices was performed to limit the conclusions to the features that appear simultaneously in both datasets. The of Rossby wave phase speed was estimated via Radon transform applied to the longitude-time cross-correlation matrices. A single local maximum was was observed at the origin of the cross-correlation diagrams and associated to mesoscale vortices. However, this maximum spreads along the same slope that characterizes the the westward Rossby wave phase speed. This suggests that vortices propagate superimposed to Rossby waves. The propagating speed of the vortices is estimated from the linear fit of an exponential decay function. A preliminary Fourier analysis show that the westward propagating signals are predominantly annual, yet peaks in the semiannual frequencies are observed. The evidence that the westward propagating signals are composed simultaneously of vortices and Rossby waves motivated the development of a filter based in the Radon transform and its inverse, to isolate the signal associated to circularly symmetric features. This circular vortex filter was applied in three areas that portray the Agulhas Current, the Brazil-Malvinas Confluence, and the Gulf Stream. Based on visual analysis one can affirm that the circular filter sucessfully identified vortices in three areas, both in the SSH and in the SST data. The phase speeds of Rossby waves were, on average, slightly faster than vortices speeds in the three areas, approximately 10% in SSH and 13% in SST. The speeds calculated after the circular vortex filter was applied presented a positive bias in relation to those obtain from cross correlations. The largest difference in the vortices speeds was 21% and in the wave speeds 25%, both in Agulhas Current region. Based on the present evidences it is possible to state that vortices can propagate with speeds similar to those of first-mode baroclinic Rossby waves. The cross-correlation lag suggests that the physical process that links the variability of the SSH to that of the SST is the advection generated by the passage of a first-mode baroclinic planetary wave. This advection can be horizontal or vertical depending of the dominant process in a given region.