Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Matemática e Computação Científica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T20:41:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 292661.pdf: 576765 bytes, checksum: efb75820533b1acf74aa77beab8fb406 (MD5) / Neste trabalho estudamos a existência e unicidade de soluções globais fortes para o sistema termoelástico em um domínio limitado,conexo, de classe C² em Rn, sob efeitos de uma dissipação mecânica não linear e localizada em uma vizinhança de parte da fronteira do domínio. São obtidas taxas algébricas explícitas de decaimento da energia associada à solução de tal sistema. Quando a dissipação mecânica tem um comportamento " quase linear '', o decaimento é exponencial. A existência e unicidade de soluções são obtidas através do método de Faedo-Galerkin. Para as estimativas da energia, usamos o Método de Nakao, certas identidades da energia e multiplicadores localizados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T12:45:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho, uma investigação teórica e experimental foi desenvolvida para estudar o comportamento térmico de um dissipador de calor do tipo câmara de vapor. Uma revisão bibliográfica sobre o estado da arte em dissipadores de calor com câmaras de vapor é apresentada, mostrando que a geometria proposta neste trabalho é original. Também são apresentadas correlações para a previsão de coeficientes de troca de calor por convecção externa ao dissipador, assim como para coeficientes de ebulição e condensação, fenômenos que ocorrem internamente à câmara de valor. Um modelo teórico baseado na analogia entre circuitos de resistências elétricas e térmicas foi desenvolvido para determinar as resistências térmicas total e global do dissipador de calor. Um segundo modelo teórico foi desenvolvido para obter a resistência térmica de um dissipador de calor convencional (maciço). Um aparato experimental foi construído no Laboratório de Tubos de Calor (Labtucal/Lepten) para a realização de testes, visando obter a distribuição de temperaturas e as resistências térmicas do dissipador de calor. Vários testes foram feitos variando-se parâmetros como: potência de entrada, razão de enchimento e inclinação do aparato experimental. Os dados experimentais são comparados com quatro modelos teóricos desenvolvidos, de forma a validar o modelo que melhor prevê o comportamento térmico do dissipador de calor. Outra análise experimental foi feita em relação à inclinação do aparato experimental, para verificar a influência do meio poroso da base da câmara de vapor. Resultados teóricos do modelo matemático, obtido para um dissipador maciço, foram comparados aos dados experimentais do dissipador de calor do tipo câmara de vapor, para comparar a performance térmica destas tecnologias, na transferência de calor. Finalmente, conclusões obtidas no presente trabalho e sugestões para desenvolvimentos complementares são apresentadas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T03:32:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 245748.pdf: 3586033 bytes, checksum: 6e3ca4a8d7a6f459336716d8e6847d24 (MD5) / Durante os últimos anos, o desenvolvimento da microeletrônica na indústria provocou um aumento significativo nas concentrações do calor gerado por componentes eletrônicos, devido a sua maior potência e a diminuição de seu tamanho. Os sistemas passivos de refrigeração convencionais se mostram deficientes quando têm o objetivo de dissipar fluxos de calor concentrados em pequenas áreas. Isso se explica pelo fato dos dissipadores possuírem um limite na capacidade de transferência de calor por condução, ocorrendo uma concentração das linhas de fluxo de calor, provocando o chamado "ponto quente". A utilização de uma câmara de vapor funcionando como um espalhador de calor, acoplado à base de um dissipador aletado convencional permite uma maior dissipação de calor devido a uma menor resistência térmica de espalhamento. Neste trabalho, um protótipo de um dissipador com câmara de vapor foi construído, testado e comparado com um dissipador convencional. O sistema desenvolvido usa água como fluido de trabalho com diversas razões de enchimento: 10%, 20%, 30% e 40% do volume total da câmara. Diversos níveis de taxa de transferência de calor (variando de 25W a 200 W) foram testados. Nos testes, o calor é gerado por um aquecedor elétrico acoplado à base da câmara do dissipador. Um dissipador convencional com as mesmas dimensões foi testado como referência. As distribuições de temperatura foram monitoradas experimentalmente em ambos os dissipadores. Os resultados mostram uma redução na resistência térmica global de 0,33 K/W do dissipador convencional para 0,27 K/W do dissipador com câmara de vapor, para uma potência aplicada de 200W e com razão de enchimento 30%. Para baixas potências, a resistência do dissipador com câmara de vapor é maior que a do dissipador convencional, indicando problemas de início de operação (ou start-up). A resistência térmica da câmara de vapor tende a reduzir com o aumento da taxa de transferência de calor aplicado na base. Os resultados preliminares aqui obtidos demonstram a viabilidade técnica da solução. Porém, um projeto térmico mais refinado da câmara de vapor levaria a uma redução ainda maior da resistência térmica global do dissipador.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-05-09T16:27:36Z No. of bitstreams: 1 2017_GledistonNepomucenoCostaJúnior_TERMO.pdf: 1942602 bytes, checksum: 33371bdcfc0233cefe10a18e9c540af6 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-05-16T21:04:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_GledistonNepomucenoCostaJúnior_TERMO.pdf: 1942602 bytes, checksum: 33371bdcfc0233cefe10a18e9c540af6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-16T21:04:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_GledistonNepomucenoCostaJúnior_TERMO.pdf: 1942602 bytes, checksum: 33371bdcfc0233cefe10a18e9c540af6 (MD5) Previous issue date: 2017-05-16 / Com o crescente progresso científico e tecnológico, que proporcionou avanços no desenvolvimento de novos materiais e métodos de análise, estão sendo projetadas e construídas estruturas cada vez mais altas e esbeltas. Essas estruturas sob a ação de cargas dinâmicas, como terremotos e ventos, ficam sujeitas a vibrações excessivas não só do ponto de vista de segurança, mas também do conforto humano. Uma alternativa para combater essas vibrações excessivas nas estruturas de engenharia civil é o controle estrutural. Dentre os dispositivos existentes, destacam-se os amortecedores metálicos, como por exemplo: o Added Damping And Stiffness - ADAS e o Triangular Plate Added Damping And Stiffness - TADAS, amplamente utilizados na prática, que aumentam significativamente a capacidade de dissipação de energia das estruturas e podem ser facilmente substituídos sem grandes custos. No presente estudo foi realizada uma análise experimental de um dissipador metálico do tipo Triangular, para a obtenção dos parâmetros de Bouc-Wen. Posteriormente foi realizado um estudo numérico utilizando o software SAP 2000 em dois sistemas estruturais distintos submetidos a um sismo e equipado com três dissipadores metálicos, X Shape, Bottle Shape e Triangular. Com isso um estudo dinâmico comparando a eficiência dos três dissipadores foi realizado, mostrando que para o sistema estrutural I o melhor dissipador é o X Shape, e para o sistema estrutural II o melhor dissipador é o Bottle Shape. / The recent scientific and technological progress, made it possible the advances in the development of new materials and methods of analysis. Taller and more slender structures are being designed and built. These structures under the action of dynamic loads, such as earthquakes and winds, are subject to excessive vibrations not only from the point of view of safety, but also of human comfort. An alternative to combating these excessive vibrations in civil engineering structures is structural control. Among the existing devices, the metal dampers, such as the Added Damping And Stiffness (ADAS) and the Triangular Plate Added Damping And Stiffness (TADAS), widely used in practice, significantly increases the energy dissipation capacity of the structures, and can easily be replaced without great cost. In the present study, an experimental analysis of a triangular metal damper was carried out to obtain the Bouc-Wen parameters. Subsequently, a numerical study was carried out using SAP 2000 software in two different Structural Systems submitted to an earthquake and equipped with three metallic dampers, X Shape, Bottle Shape and Triangular. A dynamic study comparing the efficiency of the three dampers was carried out, showin that the best damper for the the Structural System I is the X Shape, and for Structural System II the best is the Bottle Shape.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-04Bitstream added on 2014-06-13T18:47:30Z : No. of bitstreams: 1 abreu_lb_me_guara.pdf: 844401 bytes, checksum: 1328c920a0dadb5dd131f7465a4292e6 (MD5) / Neste trabalho foi estudada a utilização de tubos de calor no resfriamento de componentes eletrônicos. Foram realizados testes experimentais, utilizando aparato experimental construído especialmente para esta finalidade, com um tubo de calor plano como sorvedouro de calor para um componente elétrico. Diversas condições de operação foram simuladas variando-se a potência dissipada pelo componente e o ângulo de inclinação do sistema. Foi simulada também a falha do tubo de calor por vazamento do fluído de trabalho e os resultados foram comparados com os obtidos com o tubo funcionando perfeitamente. Grandes variações de temperatura foram encontrados o que demonstra a possibilidade de dano ao componente. Modelos numéricos de simulação foram comparados com os dados experimentais. Apesar da simplicidade dos mesmos, uma boa concordância foi encontrada. / In this work the use of heat sink for cooling of electronic components was investigated. Experimental tests were perfomed using an experimental apparatus especially developed for this objective. Many different operational conditions were tested varying the power supplied to the component and the inclination angle of the system. The performance of the heat pipe, under failure conditions due to working fluid leakage, was also tested and the results were compared with the ones for the heat pipe in perfect conditions. High temperature differences were archieved what confirms the risks of component failure. Numerical models for both conditions were constructed and the results were compared with the experimental data. Although the simplicity of the models the results showed good agreement.

Esta dissertação trata da hidráulica da queda livre em canal de seção retangular. A análise bibliográfica do tema está calcada nos trabalhos pioneiros, nos clássicos e nos recentes. Com base nos princípios da Física: Conservação de Massa, Quantidade de Movimento, e Primeira Lei da Termodinâmica, foi desenvolvido um modelo matemático para a queda livre. O modelo proposto, após ser analisado do ponto de vista de sua consistência, foi validado em comparações com resultados fornecidos por outros pesquisadores, geralmente com modelos empíricos (ou semi-empíricos), ajustados a dados experimentais. Os resultados obtidos pelo modelo matemático proposto nesta dissertação, correspondem a boas estimativas das grandezas envolvidas nos escoamentos em queda livre, o que credencia o modelo proposto como uma ferramenta apropriada para projetos em engenharia hidráulica, principalmente quando se tem em conta que a queda livre é o mecanismo de dissipação mais presente na natureza. / This study addresses free fall hydraulics in rectangular channel section. References were based on not only earlier studies, but also on classical and most recent ones. Based on principles of Physics, such as mass conservation, momentum and the First Law of Thermodynamics, a mathematical model has been developed as an example of free fall hydraulic. After extensive consistency analyses the proposed model has been validated by comparing different results furnished by other researchers, generally based on empirical or semiempirical treatment adjusted to experimental data. Results obtained from the mathematical model proposed here correspond to good estimates of greatnesses involved in the free overfall and that turns the proposed model into an adequate tool for Hydraulic Engineering projects, especially when we all know free overfall is the most common dissipation mechanism in Nature.

Nesta dissertação estão apresentados os principais conceitos teóricos envolvidos na ação dos jatos formados em dissipadores tipo salto esqui sobre fossa de erosão pré-escavada, desde o trajeto do jato em sua fase aérea e em sua fase submersa, dando especial ênfase às pressões hidrodinâmicas e sua caraterização junto ao fundo da bacia. Para estudar experimentalmente a ação dos jatos nas bacias de dissipação, utilizou-se de um modelo físico de escala 1:100 construído no Laboratório de Obras Hidráulicas do IPH/UFRGS com ensaios de diferentes vazões e diferentes profundidades de fossas pré-escavadas. Os dados foram extraídos dos ensaios no modelo físico através de vasta instrumentação, utilizando-se comportas, pontas linimétricas, piezômetros, sensores de pressão, imagens e outros equipamentos. Foi realizada uma análise criteriosa dos dados gerados no modelo físico a partir das imagens do jato na sua trajetória aérea e no escoamento do jato em sua fase submersa, comparando os dados do modelo aos resultados obtidos por métodos tradicionais de cálculo. Também foram analisados os dados de pressão gerados durante os ensaios, sendo apresentados os resultados relativos às pressões médias e às pressões dinâmicas. As pressões dinâmicas observadas no modelo físico foram comparadas com as calculadas por meio de metodologia teórica abordada na bibliografia com a finalidade de avaliar a qualidade dessa metodologia para aplicação em projetos de engenharia, onde se observou grandes diferenças de magnitude da pressão quando em colchões rasos, e diferenças de distribuição de pressão ao longo do fundo da bacia de dissipação, principalmente quando em colchões profundos. No sentido de ajustar a metodologia aplicada, foi proposta a variação de parâmetros que regulam a forma do bulbo de pressões e a aplicação de um coeficiente de amortecimento de pressões, sendo que assim foi possível melhorar significativamente a distribuição e a magnitude das pressões calculadas devido à ação dos jatos no fundo da bacia de dissipação. Os resultados se mostram satisfatórios até determinada distância após o pico de pressão provocado pelo jato, sendo que após este ponto os efeitos de ressalto hidráulico prevalecem e devem ser pesquisados em estudos futuros. / In this dissertation are presented the main theorical concepts involved in the action of the jets formed in ski jump spillways on stilling basins type pre-excavated scour hole, from the path of the jet in its air stage and in his submerged phase, with particular emphasis on hydrodynamic pressures and its characterization by the bottom of the basin. To experimentally study the action of the jets in stilling basins, was used a physical model in scale 1:100 built in Hydraulic Works Laboratory of IPH/UFRGS with experiments of different flow rates and different depths of pre-excavated scour hole. The data were extracted from experiments on the physical model through extensive instrumentation, using gates, piezometers, pressure sensors, images and other equipment. A careful analysis of the data generated in the physical model from the jet images in your path through the air was performed and the flow of the jet in its submerged phase, comparing the model data to the results obtained by traditional methods of calculation. The pressure data generated during the tests and presented the results for the mean pressures and dynamic pressures were also analyzed. Dynamic pressures observed in the physical model were compared with those calculated by means of theoretical methods for the purpose of evaluating the quality of this methodology for use in engineering projects, where we observed large differences in magnitude of pressure when in shallow water beds, and diferences in pressure distribution over the stilling basin bottom, especially when in deep water beds. In order to adjust the applied methodology, it was proposed to change parameters governing the shape of the pressure bulb and the application of a pressure damping coefficient, and thus was possible to significantly improved the distribution and magnitude of the calculated pressures due to action of the jets in the stilling basin bottom. The results have been satisfactory up to a certain distance after the peak pressure caused by the jet, and after this point the hydraulic jump effects prevail and should be investigated in future studies.

Esta dissertação trata da hidráulica da queda livre em canal de seção retangular. A análise bibliográfica do tema está calcada nos trabalhos pioneiros, nos clássicos e nos recentes. Com base nos princípios da Física: Conservação de Massa, Quantidade de Movimento, e Primeira Lei da Termodinâmica, foi desenvolvido um modelo matemático para a queda livre. O modelo proposto, após ser analisado do ponto de vista de sua consistência, foi validado em comparações com resultados fornecidos por outros pesquisadores, geralmente com modelos empíricos (ou semi-empíricos), ajustados a dados experimentais. Os resultados obtidos pelo modelo matemático proposto nesta dissertação, correspondem a boas estimativas das grandezas envolvidas nos escoamentos em queda livre, o que credencia o modelo proposto como uma ferramenta apropriada para projetos em engenharia hidráulica, principalmente quando se tem em conta que a queda livre é o mecanismo de dissipação mais presente na natureza. / This study addresses free fall hydraulics in rectangular channel section. References were based on not only earlier studies, but also on classical and most recent ones. Based on principles of Physics, such as mass conservation, momentum and the First Law of Thermodynamics, a mathematical model has been developed as an example of free fall hydraulic. After extensive consistency analyses the proposed model has been validated by comparing different results furnished by other researchers, generally based on empirical or semiempirical treatment adjusted to experimental data. Results obtained from the mathematical model proposed here correspond to good estimates of greatnesses involved in the free overfall and that turns the proposed model into an adequate tool for Hydraulic Engineering projects, especially when we all know free overfall is the most common dissipation mechanism in Nature.

O dimensionamento seguro e econômico de dissipadores de energia por ressalto hidráulico formado a jusante de vertedouros passa pela compreensão de como se processa a dinâmica do escoamento. Para que isso seja possível é necessário que sejam identificadas as características macroturbulentas do escoamento, tanto no que diz respeito aos valores médios quanto às parcelas flutuantes e extremas dos esforços de pressões atuantes junto ao fundo. Este trabalho, então, propõe a análise dos esforços hidrodinâmicos atuantes na estrutura hidráulica a partir de uma nova abordagem que preconiza que os esforços atuantes junto ao fundo devem ser avaliados como um somatório dos efeitos hidrodinâmicos ocasionados pelas distintas condições do escoamento. Dessa forma, foram avaliados individualmente os efeitos: (i) da curva de concordância vertical entre o perfil vertente e a bacia de dissipação e a sua influência sobre esta, (ii) do escoamento em regime rápido sobre um plano horizontal, (iii) da macroturbulência presente no ressalto hidráulico livre (tipo A) e (iv) do afogamento do ressalto hidráulico. Essa avaliação individualizada proporciona, em última instância, a identificação global dos esforços atuantes junto à estrutura hidráulica, conferindo sensibilidade a esta análise global a partir da identificação da influência de cada um dos efeitos atuantes e das respectivas consequências sobre a bacia de dissipação. O trabalho apresenta, assim, um método analítico de previsão de pressões médias, flutuantes e extremas atuantes ao longo de uma bacia de dissipação por ressalto hidráulico, quer este seja formado integralmente na bacia de dissipação, quer este seja formado parcialmente sobre o perfil vertente, condição predominante na operação de sistemas estruturais de dissipação de energia hidráulica. / To safely and economically design hydraulic jump energy dissipators downstream spillways the comprehension of the flow dynamics is needed. To achieve this it is needed to identify the macroturbulent characteristics of the flow, both the mean pressure values as well as the fluctuating and extreme pressures acting on the floor of the stilling basin. The present work proposes to analyze the hydrodynamic forces acting on the structures by means of a new approach which states that the pressures acting on the basin floor can be evaluates as the sum of hydrodynamic effects caused by the distinct flow conditions. The following effects were individually evaluated (i) transition from the spillway slope to the flat basin slope. (ii) supercrítical flow over a flat slope, (iii) macroturbulence present in a classic hydraulic jump (type A jump) and (iv) jump submergence. This individualized evaluation aims to identify the global forces acting on the spillway structure conferring sensitivity to the global analysis from the identification of each of the acting effects and its consequences. The present work relates an analytical method for predicting of mean, fluctuating and extreme pressures acting on a hydraulic jump stilling basin, be it formed integrally on the structure or partially over the spillway, usual condition in the basin operation.

Nesta dissertação estão apresentados os principais conceitos teóricos envolvidos na ação dos jatos formados em dissipadores tipo salto esqui sobre fossa de erosão pré-escavada, desde o trajeto do jato em sua fase aérea e em sua fase submersa, dando especial ênfase às pressões hidrodinâmicas e sua caraterização junto ao fundo da bacia. Para estudar experimentalmente a ação dos jatos nas bacias de dissipação, utilizou-se de um modelo físico de escala 1:100 construído no Laboratório de Obras Hidráulicas do IPH/UFRGS com ensaios de diferentes vazões e diferentes profundidades de fossas pré-escavadas. Os dados foram extraídos dos ensaios no modelo físico através de vasta instrumentação, utilizando-se comportas, pontas linimétricas, piezômetros, sensores de pressão, imagens e outros equipamentos. Foi realizada uma análise criteriosa dos dados gerados no modelo físico a partir das imagens do jato na sua trajetória aérea e no escoamento do jato em sua fase submersa, comparando os dados do modelo aos resultados obtidos por métodos tradicionais de cálculo. Também foram analisados os dados de pressão gerados durante os ensaios, sendo apresentados os resultados relativos às pressões médias e às pressões dinâmicas. As pressões dinâmicas observadas no modelo físico foram comparadas com as calculadas por meio de metodologia teórica abordada na bibliografia com a finalidade de avaliar a qualidade dessa metodologia para aplicação em projetos de engenharia, onde se observou grandes diferenças de magnitude da pressão quando em colchões rasos, e diferenças de distribuição de pressão ao longo do fundo da bacia de dissipação, principalmente quando em colchões profundos. No sentido de ajustar a metodologia aplicada, foi proposta a variação de parâmetros que regulam a forma do bulbo de pressões e a aplicação de um coeficiente de amortecimento de pressões, sendo que assim foi possível melhorar significativamente a distribuição e a magnitude das pressões calculadas devido à ação dos jatos no fundo da bacia de dissipação. Os resultados se mostram satisfatórios até determinada distância após o pico de pressão provocado pelo jato, sendo que após este ponto os efeitos de ressalto hidráulico prevalecem e devem ser pesquisados em estudos futuros. / In this dissertation are presented the main theorical concepts involved in the action of the jets formed in ski jump spillways on stilling basins type pre-excavated scour hole, from the path of the jet in its air stage and in his submerged phase, with particular emphasis on hydrodynamic pressures and its characterization by the bottom of the basin. To experimentally study the action of the jets in stilling basins, was used a physical model in scale 1:100 built in Hydraulic Works Laboratory of IPH/UFRGS with experiments of different flow rates and different depths of pre-excavated scour hole. The data were extracted from experiments on the physical model through extensive instrumentation, using gates, piezometers, pressure sensors, images and other equipment. A careful analysis of the data generated in the physical model from the jet images in your path through the air was performed and the flow of the jet in its submerged phase, comparing the model data to the results obtained by traditional methods of calculation. The pressure data generated during the tests and presented the results for the mean pressures and dynamic pressures were also analyzed. Dynamic pressures observed in the physical model were compared with those calculated by means of theoretical methods for the purpose of evaluating the quality of this methodology for use in engineering projects, where we observed large differences in magnitude of pressure when in shallow water beds, and diferences in pressure distribution over the stilling basin bottom, especially when in deep water beds. In order to adjust the applied methodology, it was proposed to change parameters governing the shape of the pressure bulb and the application of a pressure damping coefficient, and thus was possible to significantly improved the distribution and magnitude of the calculated pressures due to action of the jets in the stilling basin bottom. The results have been satisfactory up to a certain distance after the peak pressure caused by the jet, and after this point the hydraulic jump effects prevail and should be investigated in future studies.