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Modelo de predição de condutividade térmica de rochas usando medidas em misturas bifásicasCardoso, Ariston de Lima January 2013 (has links)
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Ariston de Lima Cardoso.pdf: 8292451 bytes, checksum: baee330c9a548cb8801e98420285b75b (MD5) / Neste estudo, desenvolvemos um modelo para predizer a condutividade térmica de rochas íntegras a partir de medidas em misturas binárias de grãos dessas rochas. Primeiramente, medimos a densidade e a condutividade térmica das amostras das rochas íntegras. As amostras foram, em seguida, moídas e medimos a condutividade térmica efetiva de misturas preparadas com grãos dessas rochas em diferentes porosidades usando ar como saturante. Usando o modelo flexível de condução térmica desenvolvido neste estudo, denominado Geoterm, e a regra da mistura generalizada devida a Korvin, calculamos os valores médios dos fatores numéricos das equações desses dois modelos e, com essas equações, predissemos a condutividade térmica da rocha íntegra pelo ajuste das equações desses modelos com os dados experimentais. Ainda com essas equações e com os dados das rochas íntegras e das misturas, predissemos a condutividade térmica efetiva das amostras para as várias porosidades das misturas. Os resultados preditos para a amostra íntegra, quando comparados aos valores medidos, apresentaram discrepâncias pequenas e grandes, consequência de a faixa de variação da condutividade térmica das rochas ser bem larga resultando em faixas também largas para os fatores numéricos das duas equações. Os valores preditos pelos modelos Geoterm e Korvin para condutividade térmica efetiva mostraram, igualmente à expressão empírica de Woodside e Messener (1961), menores discrepâncias quando comparadas àquelas de outros modelos verificados neste estudo. / Abstract
In this study, we developed a model to predict the thermal conductivity of full rocks from
measurements on biphasic mixtures of grains of these rocks. Firstly, we measured the density
and thermal conductivity of the full rock samples. The full samples were then grounded and
we measured the effective thermal conductivity of mixtures prepared with grains of these
rocks in different porosities using air as saturating. Using the flexible model of thermal conduction
developed in this study, which we call Geoterm, and the rule of generalized mixture
due to Korvin, we calculated the average values of the numerical factors of the equations of
these two models and, with these equations, we predicted the thermal conductivity of the
integrity rock by adjusting the equations of these models with experimental data. Even with
these equations and the data of the integrity rocks and mixtures, we predicted the effective
thermal conductivity of the samples for the various porosities of the mixtures.
The predicted results for the full rock, as compared to the measured values, showed small
and large discrepancies due to the large variation range of the thermal conductivity of the
full rocks, resulting in ranges also wide for the numerical factors of the two equations.
The values predicted by the Geoterm and Korvin models for effective thermal conductivity
showed, the same way as Woodside and Messener (1961) empirical expression, lower
discrepancies when compared to those of other models observed in this study.
Keywords: rock thermal conductivity, effective thermal conductivity, binary mixture
model.
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Modelo de Potts com interações aleatórias em redes fractaisANDRADE, Pedro Henrique A. de 31 January 2012 (has links)
Submitted by Danielle Karla Martins Silva (danielle.martins@ufpe.br) on 2015-03-06T13:36:10Z
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Previous issue date: 2012 / O estudo das intera¸c˜oes entre os spins em materiais magn´eticos ´e um tema de grande
importˆancia em mecˆanica estat´ıstica. A investiga¸c˜ao das grandezas termodinˆamicas e
estat´ısticas de modelos de spins, tal como o modelo de Potts, ajudam a entender melhor
a dinˆamica de sistemas complexos, possibilitando uma grande variedade de aplica¸c˜oes
em diversas ´areas. No caso do modelo de Potts, por exemplo, suas aplica¸c˜oes v˜ao desde
a teoria de grafos em F´ısica Matem´atica, simula¸c˜oes de forma¸c˜ao de guetos ´etnicos em
Sociologia at´e estudos sobre padr˜ao de crescimento de c´elulas malignas e sua influˆencia
no crescimento de tumores de cˆancer.
Nesta disserta¸c˜ao, investiga-se a transi¸c˜ao de fase do modelo de Potts com q estados, definido
em uma rede fractal e com intera¸c˜oes aleat´orias (positivas e negativas) entre spins
primeiros vizinhos. Os valores dessas intera¸c˜oes s˜ao escolhidos randomicamente a partir
de uma fun¸c˜ao de densidade de probabilidades e distribu´ıdas em uma rede hier´arquica da
fam´ılia diamante com fator de escala 3. Considerou-se as seguintes fun¸c˜oes sim´etricas:
gaussiana (normal), delta-bimodal, uniforme e exponencial. Essa fam´ılia de redes ´e constru
´ıda de uma maneira iterativa em um processo que lhe assegura a propriedade de
invariˆancia de escala, possibilitando assim que a t´ecnica do grupo de renormaliza¸c˜ao no
espa¸co real de Migdal-Kadanoff seja apropriada para estudar os fenˆomenos cr´ıticos do
modelo em tais redes.
As equa¸c˜oes de renormaliza¸c˜ao para os acoplamentos e para suas correspondentes transmissividades
t´ermicas foram obtidas de forma anal´ıtica exata. Utilizando o m´etodo conhecido
como m´etodo dos reservat´orios foi poss´ıvel analisar numericamente a evolu¸c˜ao das
distribui¸c˜oes dos acoplamentos renormalizados e verificar a existˆencia de uma transi¸c˜ao
da fase paramagn´etica de altas temperaturas para a fase condensada em baixas temperaturas,
determinando-se os respectivos pontos cr´ıticos para os casos particulares com o
n´umero de estados de Potts q = 3, 4, 5 e 6, em redes com dimens˜ao fractal Df = 4, 5 e 6.
Para cada modelo espec´ıfico com n´umero de estados de Potts q = 3, 4, 5 e 6, foi tamb´em
calculada a correspondente dimens˜ao cr´ıtica inferior, abaixo da qual a transi¸c˜ao de fase
n˜ao ´e observada
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ESTUDO DA DIN AMICA DE UM G´AS CONFINADO EM PLACAS PARALELAS HETEROG ENEAS UTILIZANDO O MODELO SStefenon, Letícia Oberoffer 18 May 2011 (has links)
In this work, an analytical version of the method of discrete ordinates (ADO) is used
in developing solutions to problems of rarefied gases confined by two infinite parallel
plates with different chemical constitutions, that is, without the symmetry condition.
The modeling of problems (Poiseuille Flow and Thermal Creep) are performed using
the kinetic models of BGK and S, derived from the linearized Boltzmann equation.
In order to describe the interaction between gas and surface, we use the core of
Maxwell presenting a single accommodation coefficient and the Cercignani-Lampis
core defined in terms of the coefficients of accommodation of tangential momentum
and energy accommodation coefficient kinetics. A series of results are presented in
order to establish a comparison of surface effects to the problems presented. / Neste trabalho, uma vers ao anal´ıtica do m´etodo de ordenadas discretas (ADO) ´e
utilizada no desenvolvimento de solu¸c oes para problemas de gases rarefeitos confinados
por duas placas paralelas infinitas com constitui¸c oes qu´ımicas diferentes, isto
´e, sem a condi¸c ao de simetria. A modelagem dos problemas (Fluxo de Poiseuille e
Creep T´ermico) s ao realizados a partir dos modelos cin´eticos BGK e S, derivados
da equa¸c ao linearizada de Boltzmann. A fim de descrever o processo de intera¸c ao
entre o g´as e a superf´ıcie, utiliza-se o n´ucleo de Maxwell que apresenta um ´unico
coeficiente de acomoda¸c ao e o n´ucleo de Cercignani-Lampis definido em termos dos
coeficientes de acomoda¸c ao do momento tangencial e o coeficiente de acomoda¸c ao
da energia cin´etica. Uma s´erie de resultados s ao apresentados a fim de estabelecer
uma compara¸c ao dos efeitos de superf´ıcie para os problemas apresentados.
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