Neste trabalho o autor programa e avalia algoritmos para análise e otimização de pressão sonora desenvolvidos para sistemas acoplados vibroacústicos, verificando o desempenho da análise da resposta e comparando a adequação dos algoritmos de Programação Quadrática Sequencial (SQP - Sequencial Quadratic Programming) e Genético na otimização da resposta. A otimização da resposta é implementada no programa acadêmico de elementos finitos Meflab, e utiliza para otimização a função fmincon disponível no programa comercial Matlab®. Igualmente a otimização da resposta é implementada através de um código desenvolvido de algoritmos genéticos. Para os casos acoplados estudados o algoritmo SQP mostra uma redução da pressão sonora inicial inferior ao algoritmo Genético, para casos desacoplados o método SQP consegue reduções maiores. Os resultados foram validados através de formulações analíticas disponíveis e comparados em alguns casos com soluções de programas comerciais. / In this work the author implements in a software and evaluates algorithms for analysis and optimization of the sound pressure developed for coupled vibroacoustic systems, checking the performance and response analysis comparing the suitability of the Sequencial Quadratic Programming (SQP) and Genetic algorithms in optimizing response. The optimization of the response is implemented in the academic program Meflab finite element, and uses optimization function fmincon available in the commercial program Matlab ®. Also the optimization of the response is implemented through a code developed genetic algorithms. For the coupled cases studied the SQP algorithm recduce less the inicial sunde pressure tha Genetic algorithm, for uncoupled cases SQP method has a bigger reduccion. The results were validated by analytical formulations available in some cases and compared with commercial software solutions.

Elementos de materiais flexíveis são empregados em diversas aplicações na engenharia, como por exemplo, em pás de turbinas eólicas. O comportamento do escoamento é afetado pela alteração na forma da estrutura. Muitas vezes, seu movimento e deformação são induzidos pelas próprias forças fluidodinâmicas. O trabalho apresenta o estudo de escoamentos externos envolvendo a interação fluido-estrutura, com o interesse voltado ao comportamento de pás de turbinas eólicas. Simulações numéricas são realizadas com o intuito de avaliar o efeito que a deformação da estrutura, devido à resposta elástica às forças oriundas do escoamento, tem nas próprias forças fluidodinâmicas. A plataforma ANSYS Workbench é utilizada, combinando o software ANSYS CFX para a análise do fluido e o ANSYS Mechanical para a análise da estrutura. Como validação do método, o escoamento laminar sobre um cilindro apoiado elasticamente é estudado e comparado com dados da literatura. O caso escolhido para o presente trabalho é o de um escoamento turbulento sobre um elemento de pá, fixo em uma das suas extremidades e livre na outra. A geometria da pá é retangular com o perfil NACA 0012 e o modelo de turbulência utilizado é o k-ω SST. Os resultados demonstram a influência significativa que a deformação da estrutura tem nas forças fluidodinâmicas de sustentação e arrasto e concordam com a literatura existente. / Elements of flexible materials are employed in several engineering applications, for instance, in wind turbine blades. The flow behavior is affected by any change in the shape of the structure. Often, its displacement and deformation are induced by the fluid-dynamic forces themselves. This paper presents the study of an external flow using fluid-structure interaction (FSI), focused on the behavior of wind turbine blades. Numerical simulations are performed in order to evaluate the effect that the deformation of the structure, caused by the elastic response to the flow forces, has on the fluid-dynamic forces themselves. The ANSYS Workbench platform is used, combining the software ANSYS CFX for the fluid analysis and ANSYS Mechanical for the structural analysis. As a form of validation of this method, the laminar flow over an elastically mounted cylinder is studied and compared with literature data. The chosen case for this work is a turbulent flow over a 3D blade element, fixed at one end and free at the other. The blade geometry is rectangular with the NACA 0012 profile and the turbulence model used is the k-ω SST. The results demonstrate the significant influence that the deformation of the structure has on the fluid-dynamic lift and drag forces, leading to an agreement with the existing literature.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-08-15Bitstream added on 2014-06-13T20:23:37Z : No. of bitstreams: 1 almeida_hl_dr_rcla.pdf: 806140 bytes, checksum: 7940276ecd62a931d89c15464ccc97db (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A zona de cisalhamento Itapetim (ZCI) desenvolveu foliação e lineação nos diferentes tipos de rochas, milonitos a ultramilonitos. Muitos dos tipos de microestruturas observadas na ZCI preservam evidências de condições metamórficas de alto grau e baixo grau de temperatura. O padrão das orientações preferenciais dos eixos [c] de quartzo, obtida a partir de agregados policristalinos deformados, mostra dois diferentes tipos de simetrias, guirlandas do tipo I e simples. A análise da textura sugere partição da deformação com cisalhamento coaxial e não coaxial na ZCI. Um veio de quartzo mineralizado em ouro encaixado em rocha ultramilonítica, constitui a zona de precipitação hidrotermal. O veio é bandado por segmentos de turmalina, o qual inclui agregados de grãos de quartzo maciço entre as bandas. Os grãos de quartzo mostram contatos poligonais e restritos limites intumescentes. O último sugere recristalização dinâmica por migração de limite de grão e os grãos poligonais (microestrutra em espuma) são melhor explicados por annealing. Os padrões de eixos [c] de quartzo obtido no veio aurífero é idêntico ao observado nos ultramilonitos da ZCI. Este padrão é interpretado como uma textura preservada formada durante o cisalhamento não coaxial. A estrutura bandada é interpretada como o resultado de variações da pressão de fluidos e a formação microfraturas, associadas a eventos de crack-seal. Mecanismos de crack-seal foram ativos antes ou durante a deformação da ZCI. As feições microestruturais suportam evidências para a última possibilidade. / The Itapetim shear zone(ISZ) developed both foliation and lineation in the different rock types, from mylonites to ultramylonites. Most of the microstructure types observed in the ISZ preserve evidence of high temperature metamorphic conditions. The quartz [c]-axis, of deformed polycrystalline aggregates, show two distinct symmetries, type I crossed girdles and single girdles. The geometrical analysis of texture, suggest non-coaxial shear for deformation in ISZ. A gold mineralized quartz vein hosted in ultramylonitic rocks, constitutes the hydrothermal precipitation zone. The vein is banded by tourmiline segments, which include massive quartz grains aggregates between the bands. The quartz grains show polygonal contacts and minor intumescent limits. These latter suggest grain boundary migration recrystallization and the polygonal grains seem to be best explained by the annealing after stopping the shear deformation. The quartz [c]-axis obtained in the auriferous vein shows the same single girdle pattern observed in the ultramylonites of the ISZ. This pattern is interpreted as a preserved texture formed during the shear deformation. The banded structure is interpreted as the result of variations of the fluid pressure and the formation of microfractures, associated the crack-seal events. Crack-seal mechanisms can have been active previous or during the deformation of the IZS. The microstructurals features supports evidences for the last possibility.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-09-16Bitstream added on 2014-06-13T21:06:11Z : No. of bitstreams: 1 melo_rf_dr_arafo.pdf: 606373 bytes, checksum: 12056dceba1a7f6dbd020e29b732d781 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste estudo foi o de avaliar possíveis interações clínicas, microbiológicas, imunológicas e genéticas que possam influenciar o sucesso de implantes osseointegrados. Foram avaliados 47 implantes, em 47 pacientes, sendo 31 em condições de saúde (G I) e 16 com perimplantite (G II) e 47 dentes, dos quais 31 estavam sadios e eram dos pacientes com implantes sadios (G III) e 16 dentes sadios dos pacientes com perimplantite (G IV). Foi realizado exame clínico completo em todos os implantes e dentes selecionados. Amostras de fluido crevicular perimplantar/gengival do sítio com maior profundidade de sondagem foram coletadas. A avaliação das bactérias A. actinomycetemcomitans, P. gingivalis, P. intermedia, P. nigrescens e T. forsythia foi realizada pela técnica de PCR e, a quantificação das citocinas IL-1β e IL-6 foi realizada pelo teste ELISA. Células da mucosa bucal foram coletadas para avaliação dos polimorfismos IL1B+3954, IL1B-511 e IL6-174. A avaliação estatística dos parâmetros clínicos SS, SUP, PS e NI revelaram que os implantes do grupo G II apresentaram piores condições clínicas em comparação ao grupo G I. O grupo G II também apresentou piores condições clínicas que o grupo G IV para PS e NI. A análise microbiológica revelou que a bactéria A. actinomcetemycomitans não estava presente em nenhum sítio avaliado. P. intermedia também não foi encontrada no grupo G II. As bactérias estudadas apresentaram proporções semelhantes em todos os grupos avaliados, não havendo diferença entre os grupos. Na análise da concentração de IL-1β e IL-6, não houve diferenças significativas entre os grupos. A população estudada está em Equilíbrio de Hardy-Weinberg. Os polimorfismos estudados não demonstraram predominância dos alelos e dos genótipos. Nenhum polimorfismo foi associado à condição de doença. / The aim of the present study was to evaluate clinical, microbiological, immunological and genetics parameters in patients with implant loaded at least for one year. It was examined 47 implants and teeth in 47 patients. Thirty one of those implants were healthy implants (G I), sixteen had peri-implantits (G II) and, 31 healthy teeth was from patients with healthy implants (G III) and 16 healthy teeth from patients with peri-implantits (G IV). Clinical parameters were recorded from all implants and teeth. Gingival crevicular fluid from the highest pocket depth was collected to evaluate the presence of A. actinomycetemcomitans, P. gingivalis, P. intermedia, P. nigrescens e T. ForsythiaI and to evaluate the concentration of interleukin-1β and interleukin-6. Cells from buccal mucosa were collected for genomic DNA extraction and analyze the polymorphism IL-1B +3954, IL-1B -511 e IL-6 -174. G II demonstrated worst results for PD, BPD, Sup and NI when compared to G I and, when compared with G IV it was worst for PD and NI. Microbiological did not detect A. actinomycetemcomitans in any of the sites analysed and, P. intermedia was not detected in G II. Bacteria analyzed was present in same proportion in all analyzed sites showing, no differences between groups. There was no difference in the concentration of IL-1β an IL-6 detected between groups. The population studied was in Hardy-Weinberg Equilibrium. There was no differences in the alleles and polymorphism distribution on the studied population.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:34:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005Bitstream added on 2014-06-13T19:04:58Z : No. of bitstreams: 1 souza_jvc_dr_guara.pdf: 3439864 bytes, checksum: 8f665815b08c108458b7f10749c5f6bb (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Nesse trabalho foram desenvolvidas três composições à base de Si3N4 com quantidades e tipos de aditivos diferentes, com objetivos de desenvolver cerâmicas densas de altas resistências, para posteriores testes como ferramentas de corte na usinagem de torneamento do ferro fundido cinzento, ferro fundido vermicular e a liga Ti-6Al-4V. As composições utilizaram aditivos Y2O3/Al2O3 (10%) e AlN/Y2O3 (15 e 20%), e foram sinterizadas pelo processo de sinterização normal. Em seguida foram caracterizadas quanto as propriedades físicas e mecânicas, apresentando bons resultados. Posteriormente a composição de melhores propriedades (SNYA20), foi transformada em inserto para usinagem de corte de acordo com a norma ISO 1832. Os testes de torneamento foram realizados no ferro fundido cinzento com variações de parâmentros, onde para Vc=300m/min, f=0,32mm/rot e ap=1,00mm, alcançou um comprimento de corte de 6533m, superior aos encontrados em literatura, com diminuição dos desgastes, para maiores Vc e ap. O torneamento da liga Ti-6Al-4V em alta velocidade (Vc=180m/min, f=0,10mm/rot e ap=0,50mm), alcançou comprimento de corte de Lc=466m, para um desgaste VBmax=2,20mm. No torneamento do ferro fundido vermicular, com variações de parâmetros, alcançou resultados superiores aos encontrados na literatura com ferramentas cerâmicas comercial, utilizando Vc=200mm/min, f=0,20mm/rot e ap= 0,50mm, obteve-se comprimento de corte Lc=1658m. Os resultados de usinagem obtidos nesse trabalho estão relacionados com as propriedades e fases obtidas. Entretanto alem dos resultados obtidos essas ferramentas apresentam custo em torno de 50% das comerciais e redução de 17- 20% de custo no processo, devido ao uso de fluido refrigerante e proteção ao meio ambiente. / In this work three compositions to base Si3N4 with amounts and types of different additives had been developed, with objective to develop dense ceramics of high strength to possible test as cutting tools in turning of gray cast iron, compacted graphite iron and titanium alloy (Ti-6Al-4V). The compositions had used additives Y2O3/Al2O3 (10%) and AlN/Y2O3 (15 and 20%), and were sinterized by process normal sintering. After sintering the physical and mechanical properties had been characterized, showing interesting results. Posterior the composition the best properties (SNYA20), was transformed into cutting tools to machining in the stand norm ISO 1832. The turning tests had been carried in gray cast iron with different parameters, where to Vc=300m/min, f=0,32mm/rev and ap=1,00mm, obtained a cut length of 6533m, achieving value superior at found in literature, with important reduction to larger cutting speed and cut depth. The turning of the Ti-6Al-4V alloy in high cutting speed (Vc=180m/min, f=0,10mm/rev and ap=0,50mm), obtained cutting length of Lc=466m, to VBmax=2,20mm. In turning compacted graphite iron, with different parameters, obtained value superior at found in literature, when utilize cutting tools ceramics of commercial materials, using for this Vc=200mm/min, f=0,20mm/rev and ap = 0,50mm. These condition obtained cut length of Lc=1658m. The results achieved in this work have been associated with the important physical and mechanical proprieties and phase of cutting tools. However the results obtained with these cutting tools present lower cost (50%) when compared with commercial cutting tools of similar material e reduction of cost in around 17-20%, because the do not use coolant, beside of protection at environment.

O presente trabalho investiga a aplicação do processo de extração com fluido supercrítico (EFS) para a obtenção de compostos fenólicos a partir de Butia capitata, coletado na Região Sul do Brasil. A planta, chamada popularmente de butiá, é uma espécie nativa da Argentina, Uruguai, Paraguai e Brasil. Os frutos do butiá são comestíveis e bastante apreciados pelas populações locais, que os consomem ao natural ou na forma de licores, geléias ou doces. Estudos recentes revelam que compostos fenólicos estão presentes nos frutos do butiá. Estes compostos merecem atenção por apresentarem atividade antioxidante, por prevenirem doenças cardiovasculares e reduzirem o risco de câncer. Atualmente existem diferentes formas para a obtenção de compostos fenólicos presentes em matrizes vegetais, porém muitas delas utilizam solventes orgânicos a altas temperaturas, o que deprecia o valor comercial dos extratos. Neste estudo, é utilizada uma tecnologia limpa, que tem como solvente o dióxido de carbono (CO2) em condições supercríticas. O CO2 é não-tóxico e não-inflamável, o que faz dele uma opção mais segura, quando comparado a outros solventes. Além disso, no estado supercrítico, o CO2 apresenta condições bastante favoráveis para a extração, como altas difusividades e massas específicas elevadas. Uma característica que deve ser ressaltada é a possibilidade de utilizar baixas temperaturas na extração, comparativamente aos processos que utilizam solventes líquidos, uma vez que os compostos fenólicos são termolábeis. Nos experimentos, foi utilizada apenas a polpa desidratada. O planejamento experimental foi elaborado avaliando a influência de três variáveis de processo em três níveis: pressão (150, 200 e 250 bar), temperatura (40, 50 e 60°C) e teor de cossolvente (1, 3 e 5% de etanol). Os extratos obtidos foram analisados em cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), sendo os rendimentos expressos em mg do composto identificado por CLAE /100g de polpa de butiá desidratada (PBD), e pelo método Folin-Ciocalteau com os rendimentos em compostos fenólicos totais (CFT) expressos em mg de rutina equivalente (RE)/100g PBD. Foram identificados cinco compostos majoritários nos extratos nas análises em CLAE. As maiores concentrações foram encontradas nas condições de 250 bar, 60°C e 5% de etanol. Os compostos identificados foram o ácido clorogênico (0,46mg/100g PBD), o ácido ferúlico (1,45mg/100g PBD), a rutina (3,47mg/100g PBD), a quercetina (0,90mg/100g PBD) e o canferol (1,93mg/100g PBD). Em termos de CFT, a melhor condição de extração foi de 200 bar, 50°C e 5% de etanol, resultando em 23,09mg RE/100g PBD. Os extratos também foram avaliados quanto ao poder de redução do radical DPPH•, pelo método IC50. O método fornece a quantidade necessária de extrato pra varrer 50% do radical. Como esperado, o extrato obtido na corrida experimental de maior rendimento em CFT apresentou maior atividade antioxidante (17,4 mg/mL), seguido da corrida experimental de maior rendimento em compostos fenólicos isolados (56,1 mg/mL) e, com menos atividade, o extrato obtido por solvente orgânico (80,0 mg/mL). / In this work it is investigated the application of supercritical fluid extraction to obtain phenolic compounds from Butia capitata, collected in southern Brazil. This plant, known popularly as butiá, is a native species in Argentina, Uruguay, Paraguay and Brazil. The edible fruits are popular and eaten raw or as liqueurs, jellies or jams. In recent studies, it is shown that phenolic compounds are present in the fruits of butiá. These compounds deserve attention because they have antioxidant activity, preventing cardiovascular disease and reducing the risk of cancer. There are different processes to obtain phenolic compounds from plant matrices, but many of them make use of organic solvents at high temperatures, which depreciates the extract value. In this study, it is used a clean technology, with carbon dioxide (CO2) as solvent in supercritical conditions. The CO2 is nontoxic and nonflammable that makes it a safer option than other solvents. Furthermore, in supercritical conditions the CO2 has favorable conditions for extraction, as high diffusivities and densities. A feature that should be emphasized is the possibility of using low temperatures in the extract, when compared to processes using liquid solvents, since the phenolic compounds are decomposed by high temperature. In the experiments only the dried pulp was used. The experimental design was developed to assess the influence of three process variables at three levels: pressure (150, 200 e 250 bar), temperature (40, 50 e 60°C) and cosolvent content (1, 3 e 5% of ethanol). The extracts were analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC), in which the yields were expressed in terms of mg of the identified phenolic compounds by HPLC/100g of dried pulp and by the Folin-Ciocalteau method, with yields, as total phenolic compounds, expressed in mg of rutin equivalent/100g of dried pulp. It were identified five majority phenolic compounds by HPLC. Its highest concentrations were found in the conditions of 250 bar, 60°C and 5% of cosolvent. The identified compounds were chlorogenic acid (0,46mg/100g of dried pulp), ferulic acid (1,45mg/100g of dried pulp), rutin (3,47mg/100g of dried pulp), quercetin (0,90mg/100g of dried pulp) and kaempferol (1,93mg/100g of dried pulp). In terms of total phenolic compounds, the best conditions were 200 bar, 50°C and 5% of cosolvent, which resulted in 23,09mg of rutin equivalent/100g of dried pulp. Also, the antioxidant activity of the extracts was measured by scavenging of the DPPH• radical, by the IC50 method. The method provides the necessary amount of extract to scavenging 50% of the radial. As expected, the extract obtained in experimental run with the highest yield in CFT showed a higher antioxidant activity (17.4 mg / mL), followed by the experimental run with the highest yield in phenolic compounds isolated (56.1 mg / mL), and, with less activity, the extract obtained by organic solvent (80.0 mg / mL).

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-07-25T16:40:40Z No. of bitstreams: 1 DÉSIO RAMIREZ DA ROCHA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGMAT 2010..pdf: 641903 bytes, checksum: 9b0b6f008468c08a7a9d581e14ef0d13 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-25T16:40:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DÉSIO RAMIREZ DA ROCHA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGMAT 2010..pdf: 641903 bytes, checksum: 9b0b6f008468c08a7a9d581e14ef0d13 (MD5) Previous issue date: 2010-09 / CNPq / Capes / Neste trabalho, baseado numa seqüência de artigos de David Ho , é provado um teorema sobre a existência de uma solução fraca para um problema de valor inicial envolvendo as equações de Navier-Stokes para o caso de um escoamento unidimensional de um fluido compressível. São consideradas como hipóteses básicas a ausência de forças externas e que a pressão seja uma função contínua positiva crescente da densidade, cuja derivada também seja contínua. Quanto aos dados iniciais, estes podem possuir descontinuidades do tipo salto, não necessariamente pequenos, podendo se comportar inclusive como funções constantes por partes, em particular dados de Riemann. Tal teorema é provado baseado numa seqüência de lemas e proposições que fornecem estimativas para soluções aproximadas suaves obtidas a partir de dados regularizados. A solução nal é obtida por um processo de passagem ao limite das soluções aproximadas / In this work, based on a serie of papers by David Ho , it is proved a theorem on the existence of a weak solution to the initial value problem for the Navier-Stokes equations for a one space dimension ow of a compressible uid. It is assumed the absence of external forces and that the pressure is a continuous positive increasing function of density with the derivative also continuous. Concerning the initial data, they are allowed to have large jump discontinuities, such as piecewise constant functions, in particular Riemann data. The proof of the theorem is based on a sequence of lemmas and propositions which give estimates on the approximate smooth solutions obtained under regularized data. The nal solution is obtained by a limit process on the approximate solutions.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-26Bitstream added on 2014-06-13T19:14:28Z : No. of bitstreams: 1 cicigliano_ecs_me_ilha.pdf: 2408732 bytes, checksum: 0af63a8f55dcecc2b890effc02c98e0e (MD5) / O presente trabalho propõe-se a modelar, analisar, e comparar os efeitos do escoamento de um fluido dentro de um tubo elástico. Esses efeitos, por sua vez, serão ocasionados por uma variação de pressão nesse fluido. Para tanto, através das propriedades físicas e mecânicas do tubo e do fluido, foi calculado o deslocamento da parede do tubo, vazão e velocidade do fluido. Essa modelagem tem como intenção comparar numericamente um arranjo que visa simular uma pulsação com características próximas as do coração humano. Através da construção de duas geometrias cilíndricas que representam domínios distintos (estrutura e fluido) que foram acoplados em sua interface, foi possível fazer um estudo da interação fluido-estrutura (FSI) utilizando o software comercial ANSYS, obtendo assim um estudo tri-dimensional do problema. Os resultados mostraram que o deslocamento da interface fluido-estrutura ocorreu simultaneamente, confirmando, portanto, a correta aplicação do comando FSIN. O fluido é considerado incompressível e Newtoniano e é governado pelas equações de Navier-Stokes. As paredes da estrutura são modeladas a partir da Lei de Hooke. Por fim, uma solução numérica é desenvolvida utilizando o Método dos Elementos Finitos / This project proposes to model, analyze and compare the effects of fluid flow inside an elastic tube. These effects, in turn, will be caused by a variation of pressure in this fluid. Therefore, through the physical and mechanical properties of the tube and fluid was calculated the displacement of the tube wall, flow and velocity of the fluid. The Modeling intends to compare numerically an arrangement that aims to simulate a heartbeat with characteristics similar to the human heart. Through of building two cylindrical geometries representing different domains (structure and fluid) that were engaged in its interface, it was possible to study the fluid-structure interaction (FSI) using the commercial software ANSYS, thereby obtaining a three-dimensional study. The results showed that the displacement of the interface fluid-structure occurred simultaneously, thereby confirming the correct application of the command FSIN. The fluid is considered incompressible and Newtonian and is governed by the Navier-Stokes equations. The walls of the structure are modeled from the Hooke's Law. Finally, a numerical solution is developed using the Finite Element Method

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-11-13Bitstream added on 2014-06-13T19:29:59Z : No. of bitstreams: 1 vieira_dgsdr_me_ilha.pdf: 39977587 bytes, checksum: 474017fdd0731decbdde37dd533c1a9a (MD5) / Os métodos de fronteira imersa possibilitam a simulação numérica de escoamentos envolvendo contornos complexos e móveis utilizando-se uma malha euleriana fixa para representar o domínio fluido, associada a um conjunto de pontos lagrangianos para descrever interfaces, sem necessidade de remalhagem do domínio de cálculo. No presente trabalho, um método de fronteira imersa baseado no modelo físico virtual foi implementado em um código computacional já existente, com o objetivo de permitir a simulação do escoamento em torno de cilindros de base circular submetidos a oscilações forçadas ou induzidas pelo movimento do fluido. O programa computacional resolve as equações de Navier-Stokes em coordenadas cartesianas através do método de volumes finitos, utilizando uma discretização implícita no tempo. Para testar as novas implementações, foram realizadas simulações para cilindros estacionários e em movimento oscilatório forçado, posicionados em meio infinito ou no interior de um canal. Além disso, foi resolvido um problema de interação fluido-estrutura, constituído por um cilindro móvel e indeformável posicionado dentro de um canal vertical, a jusante de uma obstrução, oscilando linearmente sob a ação de um escoamento pulsátil ascendente, tal como ocorre no funcionamento de alguns tipos de válvula automática. Em várias simulações, observou-se a reentrada de núcleos de vorticidade na saída do domínio de cálculo, interferindo na qualidade dos resultados obtidos. Uma função de amortecimento foi, então, introduzida nesta região, para evitar a ocorrência de instabilidades numéricas. Uma análise da performance global do programa de simulação indica que, embora já produza resultados satisfatórios, a modelagem empregada ainda necessita de aprimoramentos para corrigir algumas imperfeições. Além disso, o código computacional precisa... / Immersed boundary methods allow numerical simulation of flows around complex bodies by using a stationary Eulerian mesh to represent the fluid domain associated to a set of Lagrangian points to describe the interfaces without global remeshing of the domain. In the present work, an immersed boundary method based on virtual physical model has been implemented in a previously available computational code in order to simulate flows around circular cylinders submitted to forced or induced oscillations. The improved computational program deploys Navier-Stokes equations in Cartesian coordinates by using with finite volume method and implicit temporal time discretization. In order to test the new code several simulations have been performed for a confined flow around a fix circular cylinder as well as submitted to forced oscillation. Additionally, a problem of fluid-structure interaction formed by a rigid oscillating circular cylinder positioned in a vertical channel after an abrupt obstruction has been analyzed. The cylinder can freely oscillate in the streamwise direction due to action of an ascendant pulsating flow. This type of flow problem is very similar to those occurring in many types of automatic valves. In some simulations spurious backflow of vorticity nucleus at the computational domain outlet has been observed, interfering in the quality of results. Therefore, a convenient damping function has been introduced in that region to suppress such numerical instabilities. A general performance analysis of the program shows very satisfactory results, however suitable changes in the code should be considered to avoid some remaining instabilities as well as minimize the overall time required for the simulation runs

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:19:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 debora.pdf: 8908633 bytes, checksum: ea8c2cb76e89ba606b85759c3a3655df (MD5) Previous issue date: 2007-10-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / I suggest the expression Fluid Space as a tool to thinking works that, as installed, incorporate the surrounding space as well as the spectator. Since the late 50's, the realisation of artistic proposals from their specific relations with site is fundamental for the spectator's insertion and experience. The expression was coined from my own and other artists production, who render the art work concrete through the integration of movement, action and use. Using as reference texts from the artists Robert Morris, Richard Serra and Hélio Oiticica, written between 1960 and 1970, a discussion draws close matters concerning a mobile condition, the way the work changes as integrate itself in the exhibitional space. Adding to this condition is the idea of non-intentionallity suggested by the composer John Cage, indeterminacy presented as poetic process, opened to criation and a work component. The living structure, presented by the critic Guy Brett, in which movement is thought as action propellant in the spectator's body also reinforces the idea of the fluidness which arises in participation. In this sense, the space-work arises from the site choice, followed by the activation promoted by the spectator / O termo Espaço Fluido está sendo por mim proposto para pensar obras que, ao serem instaladas, incorporam o espaço de apresentação, bem como o espectador. A realização de propostas artísticas a partir de sua relação específica com o lugar vem se apresentando, desde o final dos anos 50, constituindo-se fundamental para a inserção e a experiência do espectador. A formulação do termo partiu da minha própria produção artística e de outros artistas, que presenciamos a concreção da obra através da integração de movimentos, ações e usos . Tomando como referência textos dos artistas Robert Morris, Richard Serra e Hélio Oiticica, escritos entre os anos 1960 e 1970, abordam-se questões que se aproximam de uma condição de mobilidade, ou seja, a maneira como a obra se modifica ao integrar-se ao espaço expositivo. Acrescida a esta condição há a idéia do não-intencional abordada pelo compositor John Cage, como indeterminação que se apresenta como processo poético, aberto à criação e incorporado à obra. A estrutura viva, apresentada pelo crítico Guy Brett, em que o movimento é pensado como propulsor de ações no corpo do espectador também adere-se e reforça a idéia de fluidez que surge pela participação. Neste sentido, o espaço-obra surgirá a partir da escolha do lugar, seguido da ativação promovida pelo espectado