Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-01-26T18:40:45Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Gabriel Dias Carvalho.pdf: 3160300 bytes, checksum: 30c00f9781b97b687f71c9060b017b2d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-26T18:40:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Gabriel Dias Carvalho.pdf: 3160300 bytes, checksum: 30c00f9781b97b687f71c9060b017b2d (MD5) Previous issue date: 2015-02-06 / CNPq / Instabilidades de Saffman-Taylor ocorrem quando um fluido desloca outro de maior viscosidade entre as placas de uma célula de Hele-Shaw. Nessa dissertação, a interface que separa os fluidos é elástica, e apresenta uma rigidez dependente da curvatura. Empregando uma teoria de modos acoplados perturbativa de segunda ordem, investigamos como a natureza elástica da interface influencia na morfologia dos padrões emergentes. Mostramos que os efeitos não lineares são importantíssimos na determinação da morfologia das estruturas que se formam. Particularmente, vimos que a emergência de dedos estreitos ou largos pode ser regulada variando apenas um parâmetro de fração de rigidez. Por outro lado, em células de Hele-Shaw girantes, as instabilidades de Saffman-Taylor surgem quando são colocados na célula dois fluidos imiscíveis e com diferentes densidades. Na situação convencional, a disputa entre as forças de capilaridade e centrífuga torna a interface fluido-fluido instável, levando à formação de dedos que competem dinamicamente e atingem diferentes comprimentos. É sabido que a competição dos dedos é muito sensível a mudanças no contraste de viscosidade entre os fluidos. Novamente, estudamos uma variante desse problema, onde os fluidos reagem e produzem uma fase gelatinosa na interface. Assumimos a interface elástica e aplicamos o mesmo tratamento perturbativo anterior. Nossos resultados revelam um cenário completamente diferente dinamicamente, onde a variabilidade do comprimento dos dedos não é regulada pelo contraste de viscosidade. Por fim, usamos o formalismo de vortex sheet para procurar as formas estacionárias do problema elástico da célula de Hele-Shaw girante. Consideramos o caso em que o fluido mais denso está rodeado pelo fluido menos denso. A disputa entre as forças centrífuga e elástica leva à formação de uma variedade enorme de formas estacionárias. Complexas morfologias são obtidas através de soluções numéricas de uma equação diferencial não linear para a curvatura da interface (equação do contorno), determinada através da condição de nenhuma vorticidade. Nesse contexto, a classificação das várias famílias de formas é feita utilizando dois parâmetros adimensionais: a rigidez efetiva da interface e o parâmetro geométrico raio de giração. / The classic viscous fingering instability occurs when a fluid displaces another of higher viscosity between the parallel plates of a Hele-Shaw cell. In our work, the interface separating the fluids is elastic, and presents a curvature-dependent bending rigidity. By employing a secondorder mode-coupling approach we investigate how the elastic nature of the interface influences the morphology of emerging interfacial patterns. We show that the inclusion of nonlinear effects plays a crucial role in inducing sizable interfacial instabilities, as well as in determining the ultimate shape of the pattern-forming structures. Particularly, we have found that the emergence of either narrow or wide fingers can be regulated by tuning a rigidity fraction parameter. On the other hand, the centrifugally-driven viscous fingering problem arises when two immiscible fluids of different densities flow in a rotating Hele-Shaw cell. In this conventional setting an interplay between capillary and centrifugal forces makes the fluid-fluid interface unstable, leading to the formation of fingered structures that compete dynamically and reach different lengths. It is known that finger competition is very sensitive to changes in the viscosity contrast between the fluids. Again, we study a variant of such a rotating flow problem where the fluids react and produce a gel-like phase at their separating boundary. This interface is assumed to be elastic and the same perturbative weakly nonlinear approach is used. Our results unveil a very different dynamic scenario, in which finger length variability is not regulated by the viscosity contrast. Finally, a vortex sheet formalism is used to search for equilibrium shapes in the centrifugally-driven interfacial elastic fingering problem. We study the development of interfacial instabilities when a viscous fluid surrounded by another of smaller density flows in a Hele-Shaw cell. The interplay between centrifugal and elastic forces leads to the formation of a rich variety of stationary shapes. Visually striking equilibrium morphologies are obtained from the numerical solution of a nonlinear differential equation for the interface curvature (the shape equation), determined by a zero vorticity condition. Classification of the various families of shapes is made via two dimensionless parameters: an effective bending rigidity (ratio of elastic to centrifugal effects), and a geometrical radius of gyration.

Orientadores: Eugenio Spano Rosa, Fernando de Almeida França / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T11:52:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Torres_FlavioRamos_M.pdf: 6294656 bytes, checksum: 2cffcbaf98fce5884da28d2b992ce211 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: Foram realizados ensaios com ar e água em uma tubulação horizontal, de seção circular, nos regime estratificado e anular. O fator de atrito interfacial foi determinado a partir de um balanço de forças aplicado à corrente gasosa, assumindo-se a correlação de Blasius para o cálculo da tensão de cisalhamento no gás, junto à parede. Considerou-se a geometria real da interface, obtida através de sondas de condutância de fios paralelos. Histogramas, densidades espectrais de potência e funções de auto-correlação dos sinais de espessura de filme foram usados na caracterização da interface. Também foram medidos o desvio padrão da espessura de filme e a velocidade de onda. Foram feitas comparações entre as informações experimentais e correlações disponíveis na literatura. Algumas das hipóteses assumidas por estas correlações são questionadas / Abstract: Experiments were made with air and water in an horizontal circular pipe. The interfacial friction factor was calculated from the one-dimensional momentum balance applied to the gas phase and the measurements of liquid hold up and pressure drop. The actual geometry of the mean interface was considered, based on measurements of film thickness, made with paralell wire condutance probes. Histograms, power spectral density functions and autocorrelation functions were ploted from the film thickness signals. The wave velocity and the standard deviation of the film thickness were also calculated. The results are with some of the aviable correlations of literature. Some assumptions of these correlations are questioned. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Osvaldir Pereira Taranto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-26T04:46:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_DanielaPiresda_M.pdf: 3068299 bytes, checksum: 81d56b5e0fe31162dba378fa7d811cad (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Este trabalho apresenta um estudo sobre a fluidização de microgrânulos de celulose microcristalina (CMC), visando utilizar esta partícula num futuro processo de recobrimento. A CMC foi analisada em duas faixas de diâmetro e nas formas esférica e não­esférica. Foram analisados parâmetros fluidodinâmicos fundamentais, como a velocidade de mínima fluidização, a queda de pressão, a porosidade e a expansão do leito de partículas. O efeito do atrito devido à operação de fluidização foi estudado e verificou-se que, dentro da faixa de velocidades utilizada, este efeito é negligenciável. A distribuição de temperatura radial dentro do leito foi determinada à diferentes velocidades superficiais de ar. Estes perfis foram analisados de forma a verificar sua validade como indicador da qualidade de fluidização. Verificou-se a existência de perfis parabólicos que achatavam-se a medida que aumentava-se a velocidade de operação, indicando um aumento na homogeneidade na distribuição de sólidos dentro do leito. A partir da análise destas distribuições pode-se dizer que atinge-se uma boa qualidade de fluidização com velocidades de operação superiores a 7 vezes a velocidade de mínima fluidização. Nesta mesma condição encontra-se expansões do leito de 35% em relação à altura de mínima fluidização. Os resultados obtidos neste trabalho mostram que a CMC apresenta uma fluidização com qualidade e adequa-se ao processo. de recobrimento em leito fluidizado / Abstract: This work presents a study over the fluidization of microcristalline cellulose microgranules (CMC), aimming to the use of these partic1es in a future process of coating. CMC was analised in two ranges of partic1es diameter and in spherical and non­spherical forms. Some fundamental fluid-dynamic parameters were studied, like minimum fluidization velocity, pressure drop, porosity and bed expansion. The effect of rnction due to the fluidization operation were studied too and it was verified that this effect is neglectable within the range ofvelocity used. The bed temperature distribution over the radius was determined at different air superficial velocities. These profiles were analised in the form of verifying its validity as a fluidization quality indicator. It was verifyed the existence of parabolic profiles that tended to linearization when the velocity is rised, indicating an increase in the homogeneity of the concentration of solids in the bed. From the ana1ysis of these distributions, it can be said that a good fluidization quality achieved with operation velocities over seven times the minimun fluidization velocity. The results obtained in this work show that the CMC can be fluidized with quality and the solids circulation shall be adequate to the coating process in fluid bed. / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Ilmar Ferreira Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-29T01:00:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Padovese_GustavoCampos_M.pdf: 12015390 bytes, checksum: 548ce90afc3348517b69a2b051a0acc9 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: A modelagem e compreensão do comportamento da rigidez e amortecimento de estruturas submetidas a um escoamento, é ainda um problema complexo que envolve a interação de dois campos das ciências mecânicas. A teoria clássica da elasticidade lida com deformações de corpos flexíveis sob carregamentos externos pré-definidos. Geralmente, a carga externa agindo sobre o corpo é independente da deformação do mesmo. Entretanto, a situação é diferente quando se considera os efeitos do escoamento. As cargas aerodinâmicas dependem da atitude do corpo em relação ao escoamento. Até mesmo a deformação elástica tem uma importante influência na determinação da carga externa. Com os recentes avanços da Mecânica dos Fluidos Computacional (CFD), através do FLOTRAN, um programa computacional comercial, pode-se calcular o campo de pressão em torno de uma placa plana flexível, resolvendo as equações de Navier-Stokes em três dimensões. Este programa é integrado com um programa feito em MATLAB, que resolve as equações estruturais de uma placa, utilizando o Método dos Elementos Finitos. Estes dois programas interagem até que uma posição de equilíbrio seja obtida. Em torno desta posição de equilíbrio os coeficientes de rigidez e amortecimento devido ao escoamento são obtidos teoricamente, através de pequenas perturbações impostas. Uma bancada de testes foi construída para simular a placa flexível, obtendo-se a sua função de resposta em freqüência. Testes são conduzidos, inicialmente sem a influência do escoamento, em seguida, com a influência deste, acoplando a bancada de testes a um túnel de vento. Com este trabalho, uma melhor compreensão sobre o comportamento dinâmico de estruturadas submetidas a um escoamento incompressível é obtida, e rigidez e amortecimento provenientes do escoamento são quantificados teoricamente. Depois de obter uma melhor compreensão dos aspectos numéricos envolvidos, utilizando uma placa simples, o modelo do escoamento pode ser modificado e acoplado a um modelo estrutural mais sofisticado / Abstract: The understanding and modelling of the stiffness and the damping behavior of structures when subjected to a flow field, is still a very complex problem, dealing with the interaction of two major fields of mechanical sciences. The classical theory of elasticity deals with strains of flexible bodies under predefined external loads. Generally, the external load acting on the body is independent on the deformation of the body itself. However, the situation is different when one considers the fluid flow effects. The aerodynamic loads depend on the relative attitude of the body to the flow. Even the elastic deformation has an important role on the determination of external load. With the recent developments on the Computational Fluid Dynamics (CFD), through FLOTRAN, a commercial fluid flow solver, one can calculate the pressure field around a flexible fiat plate, solving the three-dimensional Navier-Stokes equations. This solver is integrated with a program made using MATLAB, which solves the structural plate equations, using the Finite Element Method. These two programs interact until an equilibrium position is attained and then the equivalent fluid flow coefficients are obtained theoretically, through given small perturbations, around the equilibrium position. An experimental test rig was built, in order to simulate the flexible fiat plate, obtaining its frequency response function. Tests are conducted, firstly with no fluid flow around the plate, and secondly, with the influence of a fluid flow, coupling the test rig with a wind tunnel. With this work, a better understanding concerning the stiffness and the damping behavior of structures is obtained when subjected to a flow field. After getting a better understanding of numerical issues involved in the fluid-structure dynamical interactions, while using a simple plate, the fluid model can be coupled to a more sophisticated structural model / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Cesar Costapinto Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-14T04:41:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinheiro_DamarisKirsch_M.pdf: 2883204 bytes, checksum: cb5ae7920cbe0852e520d4f257237024 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: No presente trabalho foram realizados estudos experimentais sobre o fenômeno do deslocamento imiscível de um fluido newtoniano por soluções poliméricas, com comportamento reológico não-newtoniano. Os testes de bancada foram desenvolvidos utilizando-se amostras de rochas petrolíferas de reservatórios nacionais, saturadas com óleo mineral, promovendo-se o deslocamento com soluções poliméricas de Poliacrilamida Parcialmente Hidrolisada e Polissacarídeo Goma Xantana. Os resultado de tais deslocamentos foram comparados com o deslocamento imiscível de um fluido newtoniano por outro fluido newtoniano, sendo aqui utilizada soluções de cloreto de potássio. Foram obtidas correlações que possibilitam o cálculo da permeabilidade efetiva à solução polimérica através das propriedade do meio poroso, dos parâmetros do modelo reológico que define o comportamento do fluido e dos dados obtidos no deslocamento. A partir destas correlações foi desenvolvido um programa, baseado no Método de Welge, que possibilita o cálculo das curvas de permeabilidades relativas obtidas do deslocamento imiscível de um fluido newtoniano por um fluido não-newtoniano. Este programa permite o cálculo para fluidos deslocantes que seguem os modelos reológicos: Newtoniano, Ostwald ¿ de Waele, Bingham e Herschel ¿ Bulkley / Abstract: The present work is related with experimental studies concerning to the phenomena of imiscible displacement of a Newtonian fluid in a porous media using polymeric solutions with non-Newtonian behavior as the injection fluid. Bench tests involving samples of brazilian reservoir rocks (Rio Bonito field) saturated with mineral oil were carried out, aiming the oil displacement through the utilization of partially hydrolyzed polyacrylamide solutions and polysaccharide (Xantan Gum) solutions. Results of the displacement caused by the non-Newtonian solutins were compared to those experiments done with Newtonian fluids (potassium chloride solutions). The experimental results enable the calculation of the effective permeability for the polymeric solution through established correlations associated to the porous media properties and to the rheological associated to the porous media properties and to the rheological behavior parameters of the solutions. The Welge method was applied to develop a computer program using the correlations developed in this work to predict the relative permeability curves from the displacement experiments. This program is general enough to include Newtonian, Ostwald-de-Waele, Bingham and Herschel-Bulkley rheological models for the injection fluid / Mestrado / Desenvolvimento de Processos em Sistemas Particulados / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Sandra Cristina dos Santos Rocha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:04:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vieira_MelissaGurgelAdeodato_M.pdf: 6214901 bytes, checksum: ef19671251ab2d8fc9a0d86ef23f5bbe (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Dentre as diversas operações unitárias que visam a modificação de características superficiais de partículas sólidas, o leito de jorro surge como um substituto para o leito tluidizado, sendo aplicado a uma grande variedade de materiais sólidos com dimensões não muito pequenas. A utilização deste equipamento para o recobrimento de partículas, inicialmente empregado na indústria farmacêutica, tem se mostrado bastante promissora, o que motivou vários estudos envolvendo equações básicas para o dimensionamento e aperfeiçoamento desta tecnologia. Esse trabalho investigou a tluidodinâmica do leito de jorro convencional, para o recobrimento de várias partículas (poliestireno, polipropileno, polietileno de baixa densidade, ABS@, placebo e esferas de vidro), e analisou a intluência das propriedades fisicas das partículas e da suspensão de recobrimento na tluidodinâmica. Utilizou-se uma suspensão polimérica aquosa para os ensaios de recobrimento, empregada em estudos anteriores de recobrimento de placebo (ATAÍDE, 1996), sendo esta caracterizada quanto à tensão superficial, massa específica, reologia e molhabilidade com o sólido (ângulo de contato). Os ensaios tluidodinâmicos com e sem recobrimento foram efetuados em um leito de jorro cônico-cilíndrico já instalado no Laboratório de Fluidodinâmica e Secagem (LFS). Verificou-se que as partículas com um elevado ângulo de contato com a suspensão (PEBD, PS e PP) não apresentaram um recobrimento eficiente e sim apenas a secagem da suspensão. Para as demais partículas (ABS, Placebo e Esferas de vidro), obteve-se recobrimentos com eficiências na faixa de 40 a 90%. A forma geométrica, o ângulo de repouso e a densidade das partículas também apresentaram um efeito na tluidodinâmica do recobrimento, tendo intluência no atrito inter-partícula e na velocidade de circulação das mesmas no ânulo. Determinou-se também a máxima vazão de suspensão que o leito suporta para estas três partículas nas condições de operação estabelecidas a partir de testes preliminares. Juntamente, foram feitas medidas da velocidade dos sólidos no interior do leito, com o objetivo de se correlacionar esta taxa de circulação com o grau de saturação do leito. Verificou-se que a circulação das partículas no leito está relacionada com o grau de saturação do leito. Em leitos com maior grau de saturação, as partículas ficam mais pesadas e a velocidade das mesmas no ânulo decresce / Abstract: Among the several unit operations that seek the modification of superficial characteristics of solid partic1es, the spouted bed appears as a substitute for the fluidized bed, to process a great variety of coarse solid materiaIs. The use of this technique for the partic1e coating, initially employed in the pharmaceutical industry, is promising, which motivated several studies involving basic equations for the design and improvement of this technology. This work investigated the fluid-dynamics of the conventional spouted bed during a coating process, using several inert partic1es such as polystirene, polypropilene, polyethilene of low density, ABS@, tablet and glass beads, and analyzed the influence of the physical properties of the partic1es and of the coating suspension on the fluid-dynamics. An aqueous polymeric suspension was used in the coating experiments. The suspension formulation is the same used in previous studies of coating of tablets (A T AÍDE, 1996). The suspension was characterized by the surface tension, specific mass, rheology and contact angle between the suspension and the solid surface. The fluid-dynamics essays with and without coating were made in a conical-cylindrical spouted bed already installed in the Laboratory of Fluid-dynamics and Drying (LFS). It was verified that the partic1es having a high contact angle with the suspension (polystirene, polypropilene and polyethilene of low density) did not present an efficient coating, but only the drying ofthe suspension. For the other partic1es (ABS, Placebo and Glass Spheres), it was obtained coatings with efficiencies in the range of 40 to 90%. The shape, angle of repose and density of partic1es affected the fluid-dynamic during the coating, and also the inter-partic1e friction and the partic1e circulation velocity in the annulus. It was also determined the maximum suspension flow supported by the bed for these three partic1es, at operating conditions established at preliminary tests. The solids velocity inside the spouted bed was also measured in order to correlate this circulation rate with the saturation degree of the bed. It was verified that the circulation of the partic1es in the bed is related with the saturation grade in the bed. In beds with higher saturation degrees, the partic1es are heavier and their velocities in the annulus decrease / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

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.

Orientador: Carlos Alberto C. Altemani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-18T03:08:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cruz_GilmarMompeanMunhozda_M.pdf: 1343101 bytes, checksum: 244ad2187694341bb5927b6a5b5468e3 (MD5) Previous issue date: 1983 / Resumo: No presente trabalho é resolvido o problema combinado de condução-convecção de um fluído escoando em regime laminar, com os perfis de velocidade e temperatura plenamente desenvolvidos, no interior de um tubo com uma dada espessura de parede. São consideradas as componentes radial e circunferencial de condução de calor na parede do tubo. Na sua superfície externa, considera-se três casos distintos de fluxo de calor axialmente uniforme e circunferencialmente variável. Os resultados são apresentados de forma adimennsional, incluindo as variações cirunferenciais do coeficente de troca convectiva de calor, assim como do fluxo de calor e da temperatura na parede do tubo. Inclui-se também uma comparação destes resultados com a literatura. / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Theo Guenter Kieckbusch / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T05:07:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rezende_DaitondeFreitas_M.pdf: 4119551 bytes, checksum: af2af095c18de22f57565b8abb2e95fc (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Um modo alternativo de se incrementar a transferência de calor, durante o tratamento térmico de alimentos fluidos contidos em latas, consiste em faze-las girar em torno de seu eixo disposto na horizontal (¿Spin Cooker Cooler¿). Esse procedimento faz com que o espaço vazio interno (cerca de 10% em volume de ar), necessário para acomodar flutuações de pressão durante o aquecimento promova agitação no meio líquido. Estudo anteriores mostraram um comportamento não correlacionável do coeficiente global de troca térmica ao se variar a proporção do referido espaço vazio, na lata. Com vistas a esclarescer a hidrodinâmica durante a rotação, faz-se um estudo em cilindros isotérmicos completa e parcialmente cheios de líquido. Os cilindros em acrílico possibilitaram observar e fotografar os escoamentos dos fluidos utilizados. Nos cilindros completamente cheios confirmou-se a presença de correntes secundárias, sobrepostas ao escoamento principal (azimutal). Estas correntes mostraram sensíveis alterações ao se inserir pequenas bolhas de ar junto às superfícies plantas (verticais) no cilindro. No escoamento em cilindros horizontais parcialmente cheios, as fases de escoamento em poça, em cascaras e ¿rimming¿, conhecidas quando a carga líquida é inferior a 10% (espaço vazio superior a 90%), mantiveram-se, satisfatoriamente, inalteradas em cargas de até 95% (espaço vazio de 5%) / Abstract: An alternative and simple way of improving the heat transfer, during thermal treatment of canned foods consists in rotating it horizontally around its axis in a spin cooker cooler. This procedure causes the head space (at about 10% of the total volume in ar necessary to accommodate pressure oscillations) agitate and mix the liquid medium. Previous studies showed an anexpected behavior of the overall heat transfer coeficient as function of the head space volume inside the can. Seeking the comprehention of the hydrodynamic in the flow under rotation, a study using isotermal full and partially filled cylinders was carried out. Acrylic cylinders were used, allowing visual observations and photographies of the fluids, while flowing. In completely filled cylinders, secondary streams iverlaping the main azimuthal flow were detected, according to references in the literature. This secondary strams damped out after the insertion of small bubbles remained near the vertical flat surfaces. In partially filled horizontal cylinders, the flow phases well characterized as ponding, cascading and rimming observed when the liquid volume is less than 10%, maintained the same basic structures until charges of 95% / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Gerson Francisco / Banca: Rogério Rosenfeld / Banca: Patricio Anibal Letelier Sotomayor / Resumo: Nesta dissertação, utilizamos métodos da teoria de processos estocásticos para a compreensão da turbulência em fluidos. Discutimos o modelo de Kolmogorov para turbulência homogênea desenvolvida, resultados analíticos recentes para a equação de Burgers / Abstract: In this thesis, we use some methods of theory of stochastic process to approach turbulence in fluid dynamics. We discuss the Kolmogorov model for fully developed homogeneous turbulence, some recent analytical results to the 1-D Burgers' equation approach turbulence / Mestre