Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-09-18T16:16:49Z No. of bitstreams: 1 2012_GislaineCristinaLuiz.pdf: 5877536 bytes, checksum: 635b87244dd06206c1ae5aa89670ccba (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-10-10T15:20:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_GislaineCristinaLuiz.pdf: 5877536 bytes, checksum: 635b87244dd06206c1ae5aa89670ccba (MD5) / Made available in DSpace on 2013-10-10T15:20:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_GislaineCristinaLuiz.pdf: 5877536 bytes, checksum: 635b87244dd06206c1ae5aa89670ccba (MD5) / Considerando a estreita relação das propriedades físicas, químico-mineralógicas e estruturais dos solos e a variação da umidade, são relevantes as leis que regem a dinâmica da paisagem. Tal conhecimento permite entender os condicionantes à deflagração e aceleração de processos como os erosivos, de assoreamento e de inundação, associados à dinâmica de infiltração e de escoamento superficial das águas das chuvas. Nesse sentido, as características climáticas constituem importante dinâmica a partir da demanda e oferta de precipitação, da variação da temperatura, da umidade relativa do ar, da direção dos ventos e da radiação solar, associadas à morfometria do terreno. Esta pesquisa apresenta análise das aracterísticas climáticas regional e local, produção e análise de mapas temáticos relativos ao relevo, uso e cobertura do solo e termografia da superfície do terreno. Apresenta ainda os resultados de um programa experimental em laboratório e in situ, incluindo análises físicas, químicas e mineralógicas ao longo dos perfis de solo de até 3 m de profundidade, distribuídos em 11 pontos no Município de Goiânia-GO. A análise do clima indicou tendência para a antecipação do período seco no outono e de seu prolongamento na primavera. A variação no campo termodinâmico das superfícies indicou temperaturas mais elevadas segundo orientação das vertentes e cobertura dos solos. Os solos estudados são ácidos, com baixos teores de alumínio, sugerindo condição de altamente lixiviados. Em relação às propriedades mineralógicas e físicas, os solos apresentaram variações em profundidade mais expressivas para os solos situados sobre rochas granulíticas. As curvas características indicaram solos com estrutura de macroporos e de microporos e diferenças estruturais entre as amostras analisadas. A variação sazonal da umidade dos solos indicou elevado gradiente de sucção no período seco. No período chuvoso, o gradiente de sucção não foi tão elevado e a variação de umidade correspondeu ao domínio dos macroporos, exceto para o final desse período. Os solos sobre rochas granulíticas indicaram maior variação da infiltração ao longo das profundidades e, em 0,1 m de profundidade, as menores taxas de infiltração. Em agosto-setembro/2010, em 0,5 e 1 m de profundidade, observou-se os menores valores na taxa de infiltração, o que permite inferir que o papel do ar aprisionado nos poros do solo dificulta o processo de infiltração. Ao serem observadas as condições presentes nos solos dos perfis analisados e o clima atuante em Goiânia, destaca-se a necessidade do conhecimento das propriedades físico, química e mineralógica e a variação sazonal da umidade no comportamento do solo, considerando a interface solo-atmosfera. _____________________________________________________________________________ ABSTRACT / Considering the close relationship of the physical properties, chemical, mineralogical and structural and soil moisture variation, it is important to consider the laws that govern the dynamics of landscape. This knowledge allows us to understand the origin and acceleration of processes, such as erosion, flooding and sedimentation, associated dynamics of infiltration and stormwater runoff. In this sense, climate characteristics are important dynamics of supply and demand of rainfall, variation of temperature, relative humidity, wind direction and solar radiation, associated with morphometric parameters of the terrain morphology. This research presents analysis of regional and local climate characteristics, production and analysis of thematic maps of morphology, soil cover and surface thermography. It also presents the experimental program carried out in the laboratory and in situ, chemical and mineralogical analysis along the soil profiles up to 3 m deep, more than 11 points in Goiânia-GO. The climate analysis indicated a trend for anticipating the dry season in the fall and extension spring. The variation in the field of thermodynamic surfaces indicated higher temperatures second orientation of slopes and land cover. The soils are acidic, with low levels of aluminum, suggesting highly leached condition. Regarding the physical and mineralogical properties, the soils had more expressive variations in depth for soils located on granulitic rocks. The characteristic curves indicated soil structure with macropores and micropores and structural differences between the samples. The seasonal variation of soil moisture showed high suction gradient in dry season. In the rainy season, the gradient was not as high suction and moisture variation corresponded to the area of macropores, except for the end of that period. The soils on granulitic rocks showed greater variation of infiltration along the depth and 0.1 m depth, the lowest rates of infiltration. In agosto-setembro/2010 0.5 and 1 m was observed at lower infiltration rate values, which we infer that the role of the air trapped in the pores hinders the process of infiltration of the soil. By being subject to the conditions present in the soils and climate of the profiles analyzed active in Goiania, highlights the need for knowledge of the physical, chemical and mineralogical and seasonal variation of moisture in the soil behavior, considering the soil-atmosphere interaction.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2010. / Submitted by Raquel Viana (tempestade_b@hotmail.com) on 2011-05-30T18:24:57Z No. of bitstreams: 1 2010_PriscillaCoppoladeSouzaRodrigues.pdf: 1663409 bytes, checksum: 967c8e6328146b7ef61daac8ead2a3bc (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2011-06-02T01:04:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_PriscillaCoppoladeSouzaRodrigues.pdf: 1663409 bytes, checksum: 967c8e6328146b7ef61daac8ead2a3bc (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-02T01:04:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_PriscillaCoppoladeSouzaRodrigues.pdf: 1663409 bytes, checksum: 967c8e6328146b7ef61daac8ead2a3bc (MD5) / Em ferrofluidos, bem como nos sistemas de soluções coloidais, tem havido um constante interesse sobre a estabilidade da dispersão, tanto teórica quanto experimental: sua estrutura, as interações entre partículas, e seu comportamento de fase. Em tais sistemas é essencial descrever o seu comportamento de fase em função de diferentes parâmetros que podem influenciar o alcance e as interações interpartículas. Na verdade a forma e a amplitude do potencial interpartículas podem ser ajustadas a partir de parâmetros como pH, força iônica, e a pressão osmótica. Além disso, durante a síntese de ferrofluidos é possível controlar esses parâmetros experimentais, bem como variar a fração molar das partículas ᶲ. Por conseguinte, soluções coloidais devem, portanto, levar ao mesmo tipo de diagramas de fase de sistemas atômicos: gás, líquido, fluido e fase sólida. A pressão osmótica π substitui a pressão P e a fração volumétrica em partículas ᶲ substitui o volume V. A fase gasosa corresponde a uma solução de baixa fração volumétrica, a fase líquida corresponde a uma solução densa, mas não organizada, e a fase cristalina é uma fase sólida organizada. Neste contexto, este trabalho concentra-se na elaboração de amostras de ferrofluido, utilizando a técnica de compressão osmótica, onde a dispersão coloidal é colocada na membrana ou saco de diálise que consiste de uma rede de celulose entrelaçada. O limiar de permeabilidade da membrana é entre 12.000 e 14.000 g/mol, o que corresponde a um diâmetro de poro de 25 Å. Assim, o saco de diálise é colocado dentro de um reservatório, considerado infinito; contendo um polímero neutro (PEG com massa molar Mw de 35000 u) e a pressão osmótica depende apenas da concentração do polímero e fixa o potencial químico. Ainda foram mantidos constantes parâmetros como pH e força iônica. A concentração em massa usada para definir a pressão osmótica é determinada a partir do PEG 35000. A fração volumétrica ᶲ em partículas foi determinada levando em consideração o modelo químico núcleo-superfície de composição das nanopartículas. Além disso, temos sido capazes de obter ferrofluidos com ᶲ entre 2 a 30%, apresentando fases fenomenológicas de gás, líquido e sólido. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In ferrofluids as well as in the colloidal solutions systems, there has been a constant interest on the dispersion stability, both from theoretical and experimental: their structure, the interactions between particles, and their phase behavior. In such systems is essential to depict their phase behavior as a function of the different parameters that can influence the range and strength of interparticle interactions. Indeed the shape and the amplitude of the interparticle potential can be tuned by adjusting parameters such as pH, ionic strength, and the osmotic pressure. Moreover during synthesis method of ferrofluids it is possible to control these experimental parameters as well as to vary the molar fraction of particles ᶲ. Therefore colloidal solutions should thus lead to the same kind of phase diagrams as atomic systems: gas, liquid, fluid, and solid phases should exist. The osmotic pressure π replaces the pressure P and the volume fraction of particles ᶲ replaces the volume V. The gas phase corresponds to a solution of low volume fraction, the liquid phase corresponds to a dense but not organized solution, and the crystal phase is an organized solid phase. In this context we report the elaboration of concentrated ferrofluid samples, using the technique of osmotic compression, where the ferrofluid colloidal dispersion is placed in membrane bag that consists of a network of interwoven cellulose. The threshold of permeability of the membrane is between 12000 and 14000 g / mol, which correspond to a pore diameter of 25 Å. Thus the membrane bag is placed in a reservoir, considered infinite; containing a neutral polymer (PEG with a molar mass Mw of 35000 u) and the osmotic pressure depends only on the concentration of the polymer and fixes the chemical potential of water. Still has been kept constant parameters as pH and ionic strength. The mass concentration used to set the osmotic pressure is determined from the PEG 35000. The volume fraction of particles ᶲ was determined taking into consideration the chemical core/shell model of nanoparticle composition. Furthermore we have been able to obtain ferrofluids with ᶲ between 2 to 30%, presenting phenomenological phases of gas, liquid and solid.

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.

Neste trabalho, modelos que descrevem o transporte de sedimentos finos devido às ondas aquáticas de superfície foram estudados. Soluções numéricas da equação de transporte bidimensional que descreve a evolução da concentração de sedimentos suspensos em um fundo erodível foram obtidas, para alguns casos particulares. Quando as ondas aquáticas propagam sobre uma camada de lama fluida viscoelástico, a equação do transporte é modificada. Este modelo foi investigado e resultados numéricos foram apresentados. Uma nova equação de transporte de sedimentos foi deduzida supondo-se que os parâmetros viscoelástico dependem fortemente da frequência da onda aquática. Usando estas hipóteses, uma expressão acurada de ordem superior para a dissipação de energia de ondas foi obtida. / In this work, models that describe the transport of fine sediments by aquatic surface waves have been studied. Numerical solutions of the bidimensional transport equation that describes the evolution of the concentration of suspended sediments in an erodible bed have been obtained for some particular cases. When the aquatic waves propagate over a viscoelastic mud layer, the transport equation is modified. This model was investigated and numerical results were presented. A newequation for transport of sediments was deduced assuming that the viscoelastic parameters depends strongly on the frequency of the aquatic wave. Using these hypotheses, an accurate expression of higher order for the wave energy dissipation has been obtained.

Foi elaborado um programa para a simulação de escoamentos incompressíveis transientes laminares com ou sem transferência de calor. O programa foi baseado na formulação variacional das equações de Navier-Stokes com o emprego da função de penalidade. Para a discretização espacial das equações variacionais foi empregado o método de elementos finitos com integração reduzida seletiva do termo de penalidade. 0 programa é capaz de simular escoamentos em domínios bidimensionais multiplamente conexos e de geometria complexa. Para a discretização no tempo foi implementado um esquema genérico que possibilita a opção do método a ser utilizado, do implícito ao totalmente explicito. O programa, destinado a simulação de escoamentos transientes, pode também ser empregado para a obtenção de soluções de regime permanente, segundo a técnica de avanço no tempo- feita uma análise das características e limitações do programa baseada na simulação, de dois problemas-tipo: escoamento não-isotérmico em cavidade e o escoamento aberto em torno de um cilindro. / A simulation program has been elaborated for laminar incompressible transient flows including or not heat transfer. The program was based in the variational formulation of the Navier-Stokes equations employing the penalty function. As for the special discretization of the variational equations it was employed the finite element with selective reduced integration of the penalty term. The program is capable of simulating flows is multiply connected bidimensional domains with complex geometry. For time discretization it was outlined a general scheme that makes possible to choose the method from implicit to totally explicit. Although the program was designed for transient flows simulation, it may also be used to attain the steady state solution using the time marching technic. Analysis of the characteristics of two standard problems: the non-isothermal cavity flow and the open flow past a cilinder.

A anastomose sistêmico-pulmonar é um excelente procedimento paliativo para crianças e recém-nascidos portadores de cardiopatias congênitas cianóticas com diminuição da circulação pulmonar. Neste artigo, as aproximações “Streamline Upwind/Petrov-Galerkin – SUPG” foram utilizadas na simulação de escoamento de sangue em uma anastomose sistêmico pulmonar. A Anastomose estudada neste artigo é conhecido como Blalock-Taussig modificada no qual um enxerto de tubo sintético (prótese) é interposto entre a artéria subclávia esquerda e a artéria pulmonar com o objetivo de desviar parte do fluxo sistêmico ao pulmonar. A metodologia de elementos finitos utilizada, conhecida como método SUPG, supera as dificuldades enfrentadas pelo método de Galerkin clássico em altos números de Reynolds, que são compatibilizar os subespaços de velocidade e pressão – satisfazendo deste modo a condição denominada de Babuška-Brezzi e evitar oscilações espúrias devido à natureza assimétrica da aceleração advectiva de equação de momentum – adicionando termos malha-dependentes para a formulação de Galerkin clássica. Estes termos adicionais são construídos para aumentar a estabilidade da formulação de Galerkin original sem prejudicar sua consistência. Um modelo tridimensional parametrizado, utilizando o elemento lagrangeano trilinear, foi criado a partir de medições obtidas durante procedimento cirúrgico para avaliar os efeitos dos parametros geométricos envolvidos na cirurgia (diâmetro e ângulo do enxerto e a pulsatilidade do escoamento) Os resultados apresentam que o ângulo da anastomose proximal tem sensível influência na quantidade de fluxo desviada pelo enxerto e enorme influência na porcentagem de fluxo direcionado para cada um dos pulmões. Quanto ao diâmetro do enxerto conclui-se que este é o regulador principal da porcentagem de fluxo desviada. A partir das simulações realizadas determinou-se correlações para o fator de atrito e porcentagem de fluxo sangüíneo desviado pelo enxerto.

Made available in DSpace on 2018-08-24T22:53:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4357_Diss_Jorge_Lacerda.pdf: 16841024 bytes, checksum: 79a45e605faf9ecec242c9848ab8d238 (MD5) Previous issue date: 2010-08-19 / O escoamento da produção de óleo e gás por dutos terrestres (on-shore) e submarinos (off-shore) é um meio econômico, eficiente e seguro de transporte destes insumos entre a unidade de produção (upstream) e os terminais e refinarias (downstream). Após a montagem e o lançamento dos dutos, estes precisam ser preenchidos com fluidos para evitar o colapso da linha sob pressão e avaliar o grau de estanqueidade da mesma. Estes fluidos são normalmente água do mar ou água industrial, aditivada com produtos químicos para prevenir e inibir o processo de corrosão pelo oxigênio ou induzido por microrganismos, durante o período de retenção que pode durar vários meses (período de hibernação). Previamente à entrada em operação, o fluido contido na linha é geralmente liberado no ambiente marinho, razão pela qual o IBAMA demanda estudos de avaliação ecotoxicológica e modelagem da pluma de dispersão para se fazer uma estimativa dos riscos potenciais do fluido sobre a comunidade biológica. A persistência da ecotoxicidade do fluido aliada à extensão da pluma com indícios de ecotoxicidade crônica no corpo receptor são fatores críticos que podem inviabilizar o descarte in situ do efluente. Para reduzir a ecotoxicidade dos fluidos usados em testes hidrostáticos, o uso de menores concentrações de biocida foi tentado com a aplicação da radiação ultravioleta (UV) como técnica de pré-tratamento da água do mar. As composições foram testadas em diferentes condições de temperatura, uso ou não de UV e a presença ou não do agente seqüestrante de oxigênio. O fluido foi avaliado sob parâmetros microbiológicos e de toxicidade a organismos marinhos. Verificou-se que a redução de cerca de 50% na concentração do biocida THPS não prejudica o controle microbiológico quando a água é previamente tratada com radiação UV. Esta melhoria não somente representa uma redução de custos como também uma redução substancial do impacto ambiental quando da liberação dos fluidos no meio ambiente.

A industria química e também a área de prospeção de petróleo utilizam freqüentemente muitas suspensões sólido-líquido de comportamento reológico não-newtoniano com tensão residual, que é um valor crítico abaixo do qual o fluido escoa sem deformação. Essa característica exige o uso de modelos reológicos mais sofisticados para descrever o seu comportamento fluido-dinâmico. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT: Several solid-liquid suspensions frequently encountered in chemical industry and also in oil well drilling operations exhibit a non-Newtonian behavior with an yield stress, a critical value of stress below which they do not flow. Due to the real conditions usually verified, it is important to master calculations techniques involve the laminar also the transitional and turbulent flow regimes.

Orientador: Maria Helena Robert / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T09:03:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MontelRovira_MaximinoM_M.pdf: 10220786 bytes, checksum: b8f104bfaa390af2cae5a4bc59d386b0 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Este trabalho busca contribuir para o desenvolvimento do campo das aplicações do processamento de metais em estado semi-sólido, analisando a possibilidade de obter peças fotjadas a partir de estruturas globulares da liga AJ-4.5% Cu, em equipamentos simples e de fãcil operação, disponíveis no mercado nacional. Foram estudados os valores das variáveis de controle do processo de obtenção de pastas reofundidas de boa qualidade, da liga AJ-4,5%wt Cu, utilizando método da fusão parcial controlada (FPC) aplicado à liga no estado superrefinado. Foram utilizadas as temperaturas de tratamento de 893K (620°C) e 903K (630°C) e tempos de manutenção de 5 a 15 min. As estruturas obtidas foram caracterizadas macro e microestruturalmente, comprovando-se a melhor qualidade das estruturas globulares obtidas a partir de ligas super-refinadas, e de maneira mais simples, quando comparados com os processos convencionais de reofundição. Foi montado um sistema de tixoforjamento que permite o monitoramento em tempo real do processo de conformação, assim como analisadas as variáveis do processo que permitam a obtenção de produtos de boa qualidade em termos de acabamento superficial e precisão de formas. Foram também analisadas as forças necessárias ao forjamento de semi-sólidos comparativamente ao fotjamento convencional. Os resultados obtidos mostram a viabilidade da obtenção de peças forjadas a partir de semi-sólidos, com precisão dimensional e qualidade superficial com valores de tensão até 185% menores do que nos processos de forjamento de metais em estado sólido / Abstract: The possibility of thixoforging Al-4,5%wt Cu alloy, using an ordinary, low cost and easily operated press, has been studied in this work. Initially it was analysed the influence of process variables (time and temperature of treatment), in the quality of the rheocast structures obtained by partial melting (PM) of super-refined rosette-type structures. Commercial Al- 5%wt Ti-l%wt B master alloy was used to promote such kind ofrosette structure. Treatment conditions to promote structure gIobularisationwere: temperatures of 893K (620°C) and 903K (630°C) and soaking times varying ftom 5 to 15 min. Rheocast material produced showed structure similar to those usually obtained by recrystallisation and partial melting route. A thixoforming system was mounted, comprised by hydraulic press, heating unit, load cell and data acquisition system, in order to allow real time monitoring of forces being applied. It was analysed the necessary thixoforgin force to produce simple geometry parts with good quality; such forces were compared to those required in conventional forging. Results showed the viability of succesfully manufacturing thixoforged products of Al-4,5%wt Cu: good quality, in terms of surface finishing and reproducibility of mould geometry, utilising maximum forces 185% smaller than the required in conventional forging process / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Ines Joekes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-21T15:35:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bombard_AntonioJoseFaria_M.pdf: 2519369 bytes, checksum: 57f4f2db18c9d91e7751c7b7e8520983 (MD5) Previous issue date: 1996 / Mestrado