Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-07-04T13:14:11Z No. of bitstreams: 1 2016_TatianeEugêniaRezendeCorreia.pdf: 14419182 bytes, checksum: d73ee97472ae5e782136fd79053e7587 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-08-03T22:23:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_TatianeEugêniaRezendeCorreia.pdf: 14419182 bytes, checksum: d73ee97472ae5e782136fd79053e7587 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-03T22:23:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_TatianeEugêniaRezendeCorreia.pdf: 14419182 bytes, checksum: d73ee97472ae5e782136fd79053e7587 (MD5) / A identificação de porções da paisagem com propensão à saturação e ao escoamento superficial é fundamental, pois são ambientes que propiciam o transporte de poluentes e detritos, bem como podem ser áreas de risco à erosão. A avaliação geoambiental e de parâmetros morfométricos em modelos digitais de terreno permitem definir com precisão ambientes sensíveis na paisagem, assim como, constitui uma estratégia que pode ser automatizada exigindo poucos insumos, recursos e tempo para sua aplicação. O objetivo do presente trabalho foi diferenciar canais efêmeros, intermitentes e perenes por análise morfométrica. Foram utilizados a análise geoambiental, o Índice Topográfico (IT) e o modelo limiar de escoamento superficial para distinguir os canais quanto a sua perenidade. Foram realizadas vistorias in loco na Unidade Hidrográfica (UH) do Pipiripau-DF para a diferenciação dos canais constituindo a verdade de campo, bem como foram avaliadas as características geomorfológicas, de uso, ocupação e cobertura vegetal da área na atualidade e em 1967. Pelas análises, foi possível identificar os geoambientes mais propensos a ocorrência de canal natural de escoamento superficial (efêmero), e que a relação área de contribuição e declividade permite a diferenciação de canais quanto a sua perenidade. A aplicação de modelos como o IT e limiar de escoamento, comparados a realidade de campo, indicaram um limiar de 11 no caso do IT e 225 para o modelo de limiar de escoamento para a diferenciação de canais perenes e intermitentes de canais efêmeros. Considerando a similaridade das características dos geoambientes no grupo geológico do Paranoá, entende-se ser possível aplicar os limiares encontrados para a diferenciação de canais em 65% do DF e contribuir na definição de áreas protegidas, assim como, possibilita a identificação de áreas hidrologicamente sensíveis na paisagem que necessitam de proteção para a gestão dos recursos hídricos no território. O estudo da paisagem como visto aqui, além de fornecer subsídio à análise de vertentes, pode auxiliar em trabalhos futuros, na identificação de campos de murundus e veredas, bem como na discussão a respeito do tamanho adequado das áreas de preservação permanente. Serve ainda de subsídio para a definição de áreas propícias à Reserva Legal, com o intuito de proteger áreas de contribuição e hidrologicamente sensíveis em bacias hidrográficas. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The identification of landscape portions prone to saturation and surface runoff is critical since those provide the transport of pollutants and debris and may be erosion risk areas. The geoenvironmental and morphometric parameters evaluation in digital terrain models allows the precise definition of sensitive environments in the landscape. In addition, this strategy requiring few inputs, resources, and time for automated application. The main goal of this study was to distinguish ephemeral, intermittent and perennial waterways using morphometric analysis. In order to achieve this goal, some methods were used such as the geo-environmental analysis, the Topographic Index (IT) and the threshold model flow to distinguish the waterways for its continuity. Inspections were carried out in situ in the Hydrographic Unit (UH) of Pipiripau in Brazilian Federal District (DF) for the differentiation of waterways stablishing this work´s ground truth. Data collected in 1967 and by the time of this project were evaluated for its geomorphological characteristics of use and occupation and the area vegetation. The analysis of this study enabled to identify Geoenvironments where is most likely to occur gullies and also concluded that the relation between the contribution area and slope allowed to classify the waterways by its continuity. The use of the models showed a threshold of 11 by using IT and 225 by using the threshold model flow to distinguish the waterways for its continuity. Considering the similarities of the Geoenvironments characteristics in geological Paranoá Group one can conclude the applicability the thresholds results to distinguish 65% of waterways in DF and also to identity areas that should be protected. The results also enabled the identification in the landscape of hydrologically sensitive areas in need for protection, contributing for the territory water resources management. This landscape study can provide assistance for further studies in identifying termite mounds fields and for the discussion on the appropriate size of permanent preservation areas. In addition, it is an instrument on the definition of areas prone to legal reserve, in order to protect areas of contribution and hydrologically sensitive in watersheds.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-08-23T15:30:36Z No. of bitstreams: 1 2016_GabrielaCristinaCândidodaSilva.pdf: 5251139 bytes, checksum: 49cbe17b0bcce33d3d6e1a3e2d2f1d70 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-10-24T15:44:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_GabrielaCristinaCândidodaSilva.pdf: 5251139 bytes, checksum: 49cbe17b0bcce33d3d6e1a3e2d2f1d70 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-24T15:44:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_GabrielaCristinaCândidodaSilva.pdf: 5251139 bytes, checksum: 49cbe17b0bcce33d3d6e1a3e2d2f1d70 (MD5) / O objetivo desse trabalho é apresentar uma metodologia para estimativa analítica e numérica do desempenho acústico de silenciadores reativos na presença de escoamento médio incompressível em seu interior. Inicialmente, a perda de transmissão (TL) de quatro modelos de silenciadores foi estimada sem a presença de escoamento. A análise analítica foi realizada pelo método da matriz de transferência e também por equações analíticas, avaliando diferentes fatores de correção. A análise numérica foi realizada utilizando o método de elementos finitos em dois softwares comerciais: Ansys Mechanical® 16.0 e LMS Virtual.lab® 13.5. Os resultados numéricos e analíticos apresentaram boa concordância. Na segunda etapa, considerou-se a presença de fluxo adotando três valores distintos para velocidade do escoamento. Na análise numérica foi obtido o campo de velocidade de fluxo no interior do silenciador através de simulação CFD, considerando regime permanente e utilizando o software comercial Ansys CFX® 16.0. Os dados de velocidade de fluxo são importados no Virtual.lab®, onde integram a formulação de elementos finitos para determinação da TL. Essa metodologia não avalia os efeitos da viscosidade do escoamento na propagação do som, mas fornece uma distribuição de velocidade no interior do silenciador mais realista e detalhada, que não é considerada na análise analítica. Os resultados revelam uma maior sensibilidade da TL ao escoamento com aumento da descontinuidade geométrica do silenciador. Pelo método numérico, verifica-se que a amplitude de atenuação diminui com o aumento da velocidade de fluxo, porém a frequência de máxima atenuação se mantém a mesma. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The aim of this paper is to present a methodology for analytical and numerical estimation of acoustic performance of reactive silencers in the presence of incompressible mean flow. At the first step, the transmission loss (TL) of four types of silencers was estimated with no mean flow. The analytical analysis was performed by the transfer matrix method and by analytical equations, evaluating different correction factors. Numerical analysis was performed using the finite element method in two commercial softwares: Ansys Mechanical® 16.0 and 13.5 Virtual.lab® LMS. The numerical and analytical results presented good agreement. In the second step, It was considered the presence of mean flow. Three different flow velocities were adopted. In numerical analysis, the 3D mean flow field is computed by firstly using computational fluid dynamic performed by the software Ansys CFX® 16.0 and then the obtained mean flow data are imported to an acoustic solution undertaken using FEM using the software Virtual.lab®. The numerical and analytical results did not show good agreement, but show greater sensitivity TL to flow with increased geometric discontinuity muffler. This methodology does not evaluate the viscous effect of mean flow on sound propagation but gives a more realistic and detailed flow velocity distribution inside the silencers, which is not considered by the analytical method. The results show that the geometric discontinuities tends to be more sensitive to the mean flow. The amplitude attenuation decreases with increasing flow rate, but the frequency of maximum attenuation stays the same.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos, 2016. / Submitted by Camila Duarte (camiladias@bce.unb.br) on 2017-01-27T12:48:46Z No. of bitstreams: 1 2016_CarlosAugustoFurtadodeOliveiraNovaes.pdf: 7548384 bytes, checksum: 7ee95ce7c317e2d97072cec1ae3b7ea5 (MD5) / Approved for entry into archive by Ruthléa Nascimento(ruthleanascimento@bce.unb.br) on 2017-03-02T17:41:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_CarlosAugustoFurtadodeOliveiraNovaes.pdf: 7548384 bytes, checksum: 7ee95ce7c317e2d97072cec1ae3b7ea5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-02T17:41:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_CarlosAugustoFurtadodeOliveiraNovaes.pdf: 7548384 bytes, checksum: 7ee95ce7c317e2d97072cec1ae3b7ea5 (MD5) / O estudo, em linhas gerais, procurou desenvolver uma metodologia suscetível de contribuir para uma melhor gestão dos sistemas de drenagem a partir de conhecimento fundamentado em informações disponíveis que alimentassem indicadores criados para cada um dos seis critérios de análise e avaliação definidos (físico, hidráulico, institucional, ambiental, social e econômico), que receberam pesos de acordo com sugestões de diversos especialistas consultados. Tais indicadores e critérios são a base da metodologia multicritério formulada para avaliação do desempenho dos sistemas de drenagem urbana em áreas urbanas municipais. Para sua utilização, foi criada uma tipologia de municípios baseada em dois aspectos relevantes: densidade demográfica e vulnerabilidade socioeconômica ambiental às chuvas. A metodologia também permite, quando se considerar conveniente, por exemplo, por meio da variação de pesos, de critérios e de indicadores, projetarem-se resultados possíveis de ações a serem implementadas sobre os sistemas. Previamente à definição da metodologia, foi criado um Mapa Conceitual de Sistemas de Drenagem como ferramenta de auxílio ao entendimento dos fatores e atores envolvidos que, de forma visual e didática, favoreceu a percepção dos elementos e suas interações. Procurou-se a aplicação a esse mapa do conceito de FPEIR – Forças motrizes, pressões, estados, impactos e respostas também como forma de se entender e avaliar o funcionamento das partes e atores desses sistemas. Finalmente, é aplicada a metodologia a cinco municípios da RIDE-DF e os resultados são obtidos pela utilização de aplicativo eletrônico do método multicritério denominado ELECTRE – TRI. / The objective of this study is to create a methodology for operational performance evaluation of urban drainage systems based in available knowledge and information to contribute for the best management of the systems with the use of indicators concerned to the social, environmental, economic, institutional, hydraulic and physical criteria with weights given by specialists after an opinion survey. The foundation of the methodology is the indicators and criteria stipulated to permit the multicriterial analyses of the performance of the drainage systems existing in the diverse urban municipal areas. For the use of the methodology, a municipal typology was developed, based in two relevant aspects: demographic concentration and socio economic and environmental vulnerability to storm waters. The methodology could also be used to make comparisons, when it is important to do, for example, between future situations which can be obtained by simulated administration decisions implemented by changing the weights, criteria and indicators. Previous to the creation of the methodology, a Conceptual Map of Drainage Systems was created. This map works like a comprehension and visualization tool for the understanding of the elements, stakeholders and interactions between the involved parts and the consequences for all. The application of the Conceptual Map together with the DPSIR (driven forces, pressures, states, impacts and responses) conceptual structure makes more clear the interactions and its consequences for the systems functioning. Finally, the methodology was applied to five cities of the RIDE-DF area and the results are given by the electronic computer programme called ELECTRE-TRI.

Orientador: Luiz Roberto Carrocci / Coorientador: Mauricio Guimarães da Silva / Coorientador: Maurício Araújo Zanardi / Banca: Luiz Roberto Carrocci / Banca: Victor Orlando Gamarra Rosado / Banca: Valesca Alves Corrêa / Banca: Pedro José de Oliveira Neto / Banca: Luis Fernando Gouveira de Moraes / Resumo: Neste trabalho é desenvolvido e apresentado anteprojeto de Túnel de Vento de Sopro (TVS). Para esta finalidade foi desenvolvida ferramenta computacional para análise aerotermodinâmica para Túneis de Vento de Sopro. Neste âmbito é apresentado o estado da arte dos TVS, respectiva descrição sumária de TVS, principais problemas operacionais, pré-dimensionamento com base nos requisitos operacionais, formulação matemática do túnel e do respectivo sistema de controle. Também é feita a apresentação das ferramentas computacionais com base nos requisitos que possam validar a metodologia proposta e são apresentados resultados e respectivas análises destes resultados. Na parte final deste trabalho é apresentada a respectiva validação e os principais resultados obtidos com um anteprojeto de túnel acadêmico / Abstract: In this work it is developed a basic design of a Supersonic Blowdown Wind Tunnel (SBDWT). For this purpose computer programs were developed for design and thermo-aerodynamics analysis for a SBDWT. In this framework it is presented the state of art of SBDWT, brief description of a SBDWT, its main operational problems, pre-design based on operational requirements, and tunnel's mathematical formulation. Also it is described the computational programs based on tunnel's requirements; results are presented, and the corresponding analysis is also discussed. At the last part of this work it is presented the assumptions made for the mathematical modeling, the main results obtained and the validation of the computer programs are emphasized, as well. A the last part of this work there is presented the respective validation and the main results got for an academic draft design of a wind tunnel / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-12-20Bitstream added on 2014-06-13T20:52:33Z : No. of bitstreams: 1 navas_ra_me_ilha.pdf: 639774 bytes, checksum: 43090434ef8a64a0d4f6594ac0f3cf47 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Nesse trabalho apresenta-se um modelo numérico para a simulação do escoamento transiente de fluidos refrigerantes no interior de trocadores de calor tubo capilar-linha de sucção. Os tubos capilares são largamente usados como dispositivos de expansão em sistemas de refrigeração e condicionamento de ar de pequeno porte. A análise do comportamento dinâmico do escoamento é de fundamental importância, pois os tubos capilares são usados em sistemas de refrigeração, que geralmente são controlados pelo método liga-desliga. O tubo capilar e a linha de sucção são considerados retos, horizontais e com diâmetros constantes e o escoamento é assumido unidimensional. O escoamento ao longo do tubo capilar é dividido em uma região onde o fluido refrigerante encontra-se no estado de líquido sub-resfriado e outra de escoamento bifásico líquido-vapor. O escoamento bifásico é considerado homogêneo e o fenômeno de metaestabilidade é desconsiderado. Uma variação do método de volumes finitos é usada na discretização das equações governantes. A solução do sistema de equações diferenciais é obtida ao longo dos tubos até que a condição de bloqueio seja alcançada, ou até que a pressão de evaporação seja atingida, caso o escoamento não esteja bloqueado. O modelo permite o cálculo, nos regimes permanente e transiente, da vazão em massa de fluido refrigerante ao longo dos tubos, das distribuições locais de pressão e do título ao longo do tubo capilar e de temperatura do refrigerante e temperatura da parede dos tubos capilar e linha de sucção, conhecidas a geometria dos tubos e as demais condições de operação. Os resultados obtidos para a condição de regime permanente são comparados com dados experimentais disponíveis na literatura. Para esses casos, o desvio relativo médio encontrado para as vazões foi... . / This work presents a numerical model to simulate the unsteady refrigerant flow through capillary tube-suction line heat exchangers. Capillary tubes are commonly used as expansion devices in small refrigeration and air conditioning systems. Analysis of the flow dynamic behavior is very important, since the capillary tubes are used in refrigeration systems which generally are controlled by on-off method. Capillary tubes and suction lines are considered straight and horizontal with constant inner diameter, and the flow is assumed one-dimensional. The flow through the capillary tube is divided into a single-phase and a two-phase flow region. The homogeneous model is employed for the two-phase flow region, neglecting metastable flow phenomenon. The system of differential equations is solved using a modified finite volume method. The solution of the resulting system of discretized equations is marching along the tube until either choked flow or the established evaporation pressure is reached first. The model allows predicting, in steady and unsteady states, refrigerant mass flow rates, pressure, quality, refrigerant and wall temperatures distributions along the tubes, as a function of the heat exchanger geometry and operating conditions. Experimental date from the literature for steady flow are compared and discussed with numerical results. The discrepancies between measured and calculated mass flow rate has been found to be about 8,6 %, for concentric heat exchangers, and 5,7 % for lateral heat exchangers. Additionally comparisons between the transient and quasisteady modeling approaches are presented, and the values for the numerically evaluated mass flow rates have differed by about 2 %.

Orientador : Prof. Dr. Fabiano Antonio de Oliveira / Coorientador : Prof. Dr. Edivaldo Lopes Thomaz / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Geografia. Defesa: Curitiba, 22/03/2016 / Inclui referências : fls. 104-109 / Área de concentração : Espaço, sociedade e ambiente / Resumo: As estradas não pavimentadas causam a interceptação do fluxo subsuperficial alterando a dinâmica hidrogeomorfológica natural da bacia hidrográfica. Os estudos de interesse quantitativo em relação aos processos geomorfológicos, principalmente produção de sedimentos em estradas não pavimentadas, vem aumentando significativamente. Porém, estudos relacionados às formas de interceptação do fluxo subsuperficial por estas estradas e a contribuição da vazão no rio com o fluxo subsuperficial interceptado ainda é escasso. A identificação, classificação e o monitoramento das formas da interceptação do fluxo subsuperficial podem auxiliar na compreensão dos problemas ambientais decorrentes dessa interceptação. Portanto, o presente estudo teve por objetivo compreender os mecanismos de funcionamento dos processos subsuperficiais que ocorrem em áreas que são interceptadas por cortes de estradas não pavimentadas na bacia do Rio Guabiroba, Guarapuava-PR. Os procedimentos metodológicos adotados na pesquisa envolveram diversos trabalhos de campo (observação direta), como: identificação e caracterização preliminar das formas de interceptação do fluxo subsuperficial causado por cortes das estradas não pavimentadas; classificação das formas de interceptação do fluxo subsuperficial; escolha dos locais para monitoramento; monitoramento dos processos hidrogeomorfológicos presentes nas formas de interceptação do fluxo subsuperficial; monitoramento dos volumes de chuva, nível do lençol freático e vazão máxima nos locais de interceptação e, por último, a análise dos dados obtidos. Por meio das análises realizadas nos dados registrados e associadas à observação direta em campo, foi observado um total de 20 pontos (locais) de interceptação do fluxo subsuperficial. Contudo, foram identificadas basicamente três formas de interceptação do fluxo subsuperficial. As formas foram classificadas como: 1- Fluxo de Retorno, 2- Fluxo Piping e 3- Fluxo Difuso. Foi possível monitorar três locais com esses três processos distintos. O ponto 1- Fluxo de Retorno foi absoluto em apresentar-se em fundo de vale e áreas úmidas, o ponto 2- Fluxo Piping prevaleceu nos setores de média vertente e o ponto 3- Fluxo Difuso esteve presente nos setores de alta vertente, exfiltrando o fluxo subsuperficial interceptado em cortes profundo do talude da estrada. Foi notado que os volumes de vazão máxima e o nível do lençol freático responderam de forma positiva em relação à chuva nos três locais monitorados. Porém, a vazão máxima respondeu de forma mais expressiva em relação à chuva no ponto 2- Fluxo Piping, e o nível do lençol freático respondeu de forma mais positiva e forte em relação à chuva no ponto 1- Fluxo de Retorno. Conclui-se, portanto, que as estradas não pavimentadas presentes na bacia do Rio Guabiroba são elementos essenciais na conexão vertente e rio e que importantes volumes de água tomam um sentido preferencial com relação ao sistema restante, produzindo um tempo de resposta bem menor que por meio da infiltração e deslocamento em subsuperfície. São interconectados, então, de forma rápida, vertente e rio, mudando a resposta hidrogeomorfológica natural da bacia ou da vertente. / Abstract: No paved roads precipitate the interception of subsurface flow and it changes the natural hidrogeomorphological dynamic of the watershed. There is the substantial increase of quantitative studies regarding geomorphological processes especially around the production of sediments from no paved roads. However, some studies regarding forms of interception of subsurface flow by this kind of roads and the contribution of leaking in river with the intercepted subsurface flow is still limited. Forms of identification, classification and monitoring of interception of subsurface flow are able to help the understanding of environment problems caused by this interception. So the objective of this study was to understand functioning mechanisms of subsurface processes that occur in areas that are intercepted by no paved roads cuts on Guabiroba River basin in Guarapuava, Paraná, Brazil. Methodological procedures in this research involved different fieldworks (direct observation) as: identification and preliminary characterization of the kinds of interception of subsurface flow caused by no paved roads cuts; classification of interception of subsurface flow; selection of places for monitoring; monitoring of hidrogeomorphological processes into kinds of interception of subsurface flow; monitoring of the volume of rain, level of water table and peak flow on places of interception and finally the analysis of data. Analysis of listed data and direct observation on field was that the total of 20 points (places) of interception of subsurface flow was noted. But three forms of interception of subsurface flow were identified. These forms were classified as: 1- Return Flow, 2- Piping Flow and 3- Diffuse Flow. It was possible to monitor three places with these three different processes. The point 1- Return Flow was absolute in valley fund and humid areas, the point 2- Piping Flow predominated in sectors of medium branch and the point 3- Diffuse Flow was in sectors of high branch wiping the subsurface flow intercepted in deep cuts of slope of the road. It was observed that volumes of peak flow and level of water table were positive regarding rains on three monitored places. But the peak flow was more expressive regarding rain on point 2- Piping Flow and the level of water table was more positive and strong regarding rain on point 1- Return Flow. The conclusion is that no paved roads on Guabiroba River basin are essential elements in the connection between branch and river and that important water volumes have a preferential direction regarding the remaining system where the time for its action is much lesser than infiltration and dislocation in subsurface. So brunch and river are quickly interconnected changing the natural hidrogeomorphological action of the basin or brunch

Orientador: André Luiz Seixlack / Banca: Gilmar Guimarães / Banca: João Batista Campos Silva / Resumo: Nesse trabalho apresenta-se um modelo numérico para a simulação do escoamento transiente de fluidos refrigerantes no interior de trocadores de calor tubo capilar-linha de sucção. Os tubos capilares são largamente usados como dispositivos de expansão em sistemas de refrigeração e condicionamento de ar de pequeno porte. A análise do comportamento dinâmico do escoamento é de fundamental importância, pois os tubos capilares são usados em sistemas de refrigeração, que geralmente são controlados pelo método liga-desliga. O tubo capilar e a linha de sucção são considerados retos, horizontais e com diâmetros constantes e o escoamento é assumido unidimensional. O escoamento ao longo do tubo capilar é dividido em uma região onde o fluido refrigerante encontra-se no estado de líquido sub-resfriado e outra de escoamento bifásico líquido-vapor. O escoamento bifásico é considerado homogêneo e o fenômeno de metaestabilidade é desconsiderado. Uma variação do método de volumes finitos é usada na discretização das equações governantes. A solução do sistema de equações diferenciais é obtida ao longo dos tubos até que a condição de bloqueio seja alcançada, ou até que a pressão de evaporação seja atingida, caso o escoamento não esteja bloqueado. O modelo permite o cálculo, nos regimes permanente e transiente, da vazão em massa de fluido refrigerante ao longo dos tubos, das distribuições locais de pressão e do título ao longo do tubo capilar e de temperatura do refrigerante e temperatura da parede dos tubos capilar e linha de sucção, conhecidas a geometria dos tubos e as demais condições de operação. Os resultados obtidos para a condição de regime permanente são comparados com dados experimentais disponíveis na literatura. Para esses casos, o desvio relativo médio encontrado para as vazões foi... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: This work presents a numerical model to simulate the unsteady refrigerant flow through capillary tube-suction line heat exchangers. Capillary tubes are commonly used as expansion devices in small refrigeration and air conditioning systems. Analysis of the flow dynamic behavior is very important, since the capillary tubes are used in refrigeration systems which generally are controlled by on-off method. Capillary tubes and suction lines are considered straight and horizontal with constant inner diameter, and the flow is assumed one-dimensional. The flow through the capillary tube is divided into a single-phase and a two-phase flow region. The homogeneous model is employed for the two-phase flow region, neglecting metastable flow phenomenon. The system of differential equations is solved using a modified finite volume method. The solution of the resulting system of discretized equations is marching along the tube until either choked flow or the established evaporation pressure is reached first. The model allows predicting, in steady and unsteady states, refrigerant mass flow rates, pressure, quality, refrigerant and wall temperatures distributions along the tubes, as a function of the heat exchanger geometry and operating conditions. Experimental date from the literature for steady flow are compared and discussed with numerical results. The discrepancies between measured and calculated mass flow rate has been found to be about 8,6 %, for concentric heat exchangers, and 5,7 % for lateral heat exchangers. Additionally comparisons between the transient and quasisteady modeling approaches are presented, and the values for the numerically evaluated mass flow rates have differed by about 2 %. / Mestre

A interação fluido estrutura faz parte de uma ampla gama de estudos da atualidade. Em função das interações dinâmicas entre fluido e estrutura, baseadas tanto nas propriedades do fluido e do escoamento quanto nas características estruturais do corpo submerso, poderá ocorrer vibração induzida por vórtices (VIV) e/ou a vibração induzida pelo escoamento (FIV). Neste trabalho a abordagem desse problema é do tipo numérica, mediante o uso do código Incompact3d, acoplado com um modelo dinâmico de oscilador simples. O esquema do Incompact3d permite a solução das equações de Navier-Stokes mediante Simulação Numérica Direta (DNS). O caso específico para o qual aplica-se o modelo numérico é o caso de dois cilindros circulares lisos idênticos alinhados com o escoamento. A validação do código é feita para números de Reynolds (Re) entre 100 e 300, espaçamento entre centro dos cilindros (S=D) entre 1; 5 e 10; 0 e velocidades reduzidas (U0) entre 2 e 14. Os cenários simulados são: cilindros de montante e de jusante fixos (MF JF), cilindros de montante e de jusante livres na direção transversal ao escoamento (MLy JLy) e cilindros de montante e de jusante livres nas duas direções (MLxy JLxy). Devido à carência de estudos comparativos entres estes três cenários, para números de Reynolds da ordem de 102 e espaçamento crítico (S=D 3; 5, que é função do Re), o presente trabalho estuda as estruturas formadas no escoamento, além das vibrações induzidas, a partir de simulações 2D para Re = 200 e 300, S=D = 3; 5 e 2 < U0 < 14, que corresponde à região onde acontecem os fenômenos tanto de ressonância quanto de galloping. Encontra-se que para o cenário MLyJLy a máximas oscilações ocorrem para 5 U0 8 e são maiores para Re = 300. Em termos de amplitudes de vibração, os cenários MLxy JLxy tiveram os maiores deslocamentos relativos, em relação aos MLy JLy. / The fluid-structure interaction makes part of a great number of current studies. As a function of dynamic interactions between fluid and structure, based on fluid and flow properties as on structural characteristics of the submerged body, could occur vortex induced vibration (VIV) and/or flow induced vibration (FIV). This work has a numerical approach to the problem, using Incompact3d code coupled with a simple oscillator dynamic model. The Incompact3d numerical scheme allows to solve the Navier-Stokes equations via Direct Numerical Simulation (DNS ). The coupled numerical code was applied to case of two circular smooth identical cylinders in cross-flow (tandem). The code validation is made for Reynolds numbers between 100 and 300, spacing between center-to-center cylinder (S=D) between 1; 5 and 10; 0 and reduced velocities (U0) between 2 and 14. The conditions simulated are: both cylinders fixed (MF JF), both cylinders free in transversal streamwise direction (MLy JLy) and both cylinders free to oscillate parallel and transverse to the streamwise direction (MLxy JLxy). Due to the absence of comparative studies between these settings, for Reynolds number O(102) and critical spacing (S=D 3; 5, which is a function of Re), the present work studies the flow structures, moreover induced vibrations, via 2D simulations for Re = 200 and Re = 300, S=D = 3; 5 and 2 < U0 < 14, that correspond to the region where resonance and galloping phenomena take place. It is found for MLy JLy escenary that the greatest oscillations occur for 5 U0 8 and they are greater than the correspond to Re = 300. All the MLxy JLxy settings have greater oscillations than the MLy JLy settings.

A compreensão de processos físicos e químicos que conduzem à formação de petróleo ou de gás no solo são necessários para uma exploração eficiente da energia. Por isso, há um grande interesse em prever os efeitos e a migração de fluidos no solo. Neste trabalho é desenvolvido um modelo matemático para o escoamento reativo em meios porosos. O domínio é um canal poroso (rocha) com uma fratura, onde ocorrem as reações de precipitação ou dissolução de dois minerais carbonatados, a calcita e a dolomita. Através da implementação do modelo são realizadas algumas simulações, também descritas neste estudo. O modelo matemático é baseado em equações não lineares do tipo Navier-Stokes, que inclui a equação da quantidade de movimento, da temperatura e das concentrações das espécies químicas. As equações desenvolvidas no trabalho são inovadoras e são obtidas através da junção de alguns trabalhos importantes. Para modelar o fluxo são utilizadas a lei de Darcy e a aproximação de Boussinesq e para obter o valor da taxa de cada reação é realizado um processo iterativo. O conjunto de equações é discretizado pelo método de diferenças finitas centrais e o sistema é resolvido através do método de Runge-Kutta simplificado. O modelo é aplicado em diferentes situações variando o valor do pH com o objetivo de avaliar a influência dessa propriedade no escoamento reativo. O processo de mudança da porosidade e da permeabilidade que ocorre nas bacias sedimentares pode implicar na formação de hidrocarbonetos e de aquíferos. Devido a isso, o número de Darcy e a porosidade, também, são analisadas na fratura do canal poroso. Os resultados obtidos são razoáveis quando comparados com dados da literatura. O tema abordado neste trabalho é instigante porque abrange fenômenos químicos, termodinâmicos e de transporte, com parâmetros difíceis de serem obtidos experimentalmente. O modelo desenvolvido possui uma contribuição relevante porque pode ser utilizado para qualquer outro mineral, desde que suas propriedades químicas e termodinâmicas sejam consideradas. / The understanding of physical and chemical processes leading to the formation of oil or gas in the soil are necessary for e cient energy exploration. Therefore, there is great interest in predicting the e ects and the migration of uids in the soil. In this work is developed a mathematical model for the reactive ow in porous media. The domain is a porous channel (rock) with a fracture, where occur the precipitation and dissolution reactions of two carbonate minerals, calcite and dolomite. Through the implementation of the model are performed some simulations, also described in this study. The mathematical model is based on non-linear equations of Navier-Stokes that includes the equation of momentum, temperature and concentrations of chemical species. The equations developed in this work are innovative and are obtained at the junction some important works. To model the ow are used the Darcy's law and the Boussinesq approximation and to obtain the value of the rate of each reaction is realized an iterative process. The set of equations is discretized by central nite di erence method and the system is solved by the simpli ed Runge-Kutta method. The model is applied in di erent situations, by varying the pH with the aim of evaluating the in uence of this property in the reactive ow. The process of changes of the porosity and permeability that occurs in the sedimentary basins can induce in the hydrocarbon and aquifers formation. Because of this, the number of Darcy and the porosity also are analyzed in the fracture of the porous channel. The results are reasonable compared with the literature data. The theme addressed in this study is instigating because it covers chemical, thermodynamic and transport phenomena, with di cult parameters to be obtained experimentally. The model developed has an important contribution because it can be used for any other mineral, since its chemical and thermodynamic properties are considered.

Um algoritmo, com velocidade e pressão como variáveis primárias e com condição de Neumann para a pressão, visando analisar escoamentos incompressíveis e aplicado ao estudo do problema da cavidade, é apresentado neste trabalho. São utilizados métodos em diferenças central, up-wind e semi-lagrangeano e formulados matricialmente. O campo da pressão é atualizado de maneira direta, através da equação de Poisson, e inicializado por mínimos quadrados. Simulações são feitas com variados números de Reynolds, obtendo-se o deslocamento do vórtice central e a aparição de vórtices secundários e terciários. / An algorithm with velocity and pressure as primary unknowns and with Neumann pressure boundary condition, to analyse incompressible ows is presented in this work, and it is applied to study the driven cavity ow. Central, up-wind and semi-lagrangean nite di erences schemes, formulated in matrix terms, are employed. The pressure eld is updated directly from Poisson's equation and initialized by least-squares. Simulations with several Reynolds numbers are made, obtaining the displacement of the central vortex as well as the development of secondary and terciary vortices.