Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-26Bitstream added on 2014-06-13T20:11:12Z : No. of bitstreams: 1 fonseca_fb_me_ilha.pdf: 2039553 bytes, checksum: 8dbb62fc45a306734799fd5e24ea61d2 (MD5) / Este trabalho experimental realizado em um túnel hidrodinâmico vertical estudou os padrões do escoamento ao redor de cilindros elípticos com diferentes razões entre eixo. A investigação foi executada devido à importância destes escoamentos na engenharia e também devido à relativa escassez de pesquisas que aborde as características pertinentes a este trabalho. Os ensaios foram realizados com cilindros elípticos com razões de eixos de 0,33; 0,4; 0,5 e 0,67 e com um cilindro circular, para números de Reynolds variando até cerca de 2000. Os cilindros elípticos foram posicionados de forma que o maior eixo da elipse fosse paralelo à direção do escoamento. Os resultados obtidos mostram imagens dos escoamentos visualizados em torno dos cilindros para diferentes regimes de escoamento e a variação da frequência de emissão de vórtices (número de Roshko e número de Strouhal) com o número de Reynolds. Foram comparados os resultados referentes aos escoamentos em torno do cilindro circular com trabalhos precedentes e observou-se boa concordância, validando os demais resultados. A comparação entre as visualizações dos escoamentos para os diferentes cilindros elípticos revelaram que os cilindros com menores razões entre eixos (mais delgados) se aproximam mais da definição de corpos aerodinâmicos. Assim como observado nas visualizações de escoamento, os resultados obtidos com a anemometria de filme quente mostraram que, para números de Reynolds inferiores a 500, os escoamentos em torno dos cilindros ensaiados apresentaram comportamento semelhante em relação à frequência de emissão de vórtices. Quando os valores de Re ultrapassam a faixa de 500, a variação da frequência de emissão referente a cada cilindro difere entre os casos ensaiados. Os resultados referentes à variação do número adimensional... / This work is an experimental study about the flow around elliptical cylinders with different axis ratios carried out in a hydrodynamic vertical tunnel. The investigation was performed due to the relevance of these flows in an engineering view point and because the lack of research in this area. Tests were performed with elliptical cylinders with axis ratios of 0.33, 0.4, 0.5 and 0.67 and with a circular cylinder, for Reynolds numbers up to about 2,000. The elliptical cylinders were positioned transversally to the non-perturbed flow with null attack angle. Qualitative results were presented as the images of the visualized flow and quantitative results shown the vortex shedding frequency, the Roshko number and the Strouhal number in function of Reynolds number. The results for the flow around the circular cylinder were compared with previous work and showed a good agreement, validating the other results. A comparison of the flow visualizations for the different cylinders revealed that the cylinders with smaller axis ratios (thinner) are closer to the definition of aerodynamic bodies. The results obtained with hot film anemometry showed that for Reynolds numbers less than 500, the flows around the tested cylinders showed very similar behavior to the vortex shedding frequency. For Reynolds numbers more than 500, the variation of the vortex shedding frequency differs significantly in each cylinder tested. The results concerning of the Roshko number in function of Reynolds number exhibited similar behavior to those observed in the variation of frequency. As regards the variation of the Strouhal, for Reynolds numbers up to about 500, there is an irregularity in the behavior of the Strouhal number. However, for Reynolds... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-18Bitstream added on 2014-06-13T20:11:12Z : No. of bitstreams: 1 cervo_gd_me_ilha.pdf: 3007358 bytes, checksum: 0884c616a1f312b2def992a16473e480 (MD5) / No presente trabalho, padrões de escoamento e emissão de vórtices produzidos por protuberâncias quadradas e onduladas situadas sobre uma placa plana são experimentalmente estudados através de visualização de escoamentos e anemometria de filme quente. Os experimentos foram conduzidos em um túnel hidrodinâmico vertical com intensidade turbulenta da corrente livre inferior a 0,3%. Informações qualitativas e quantitativas foram obtidas para números de Reynolds de até 2 500. Os padrões de escoamento foram capturados por meio de imagens estáticas com o túnel em operação no modo blow-down enquanto que a freqüência de emissão de vórtices foi determinada por anemometria de filme quente em regime permanente. A injeção de corante líquido a montante das protuberâncias permitiu a visualização de recirculações nas cavidades bem como a formação e emissão de vórtices na camada cisalhante sobre as protuberâncias. A visualização de escoamento também contribuiu para encontrar o melhor posicionamento da sonda de filme quente a fim de obter a frequência de emissão de vórtices. Imagens da visualização de escoamentos obtidas para diferentes números de Reynolds mostraram a complexa estrutura topológica do escoamento, caracterizada pela emissão de vórtices, bolhas de recirculação, escoamento reverso e características da camada limite. Adicionalmente, o comportamento da frequência de emissão de vórtices como função do número de Reynolds foi determinado / In the present work, flow patterns and vortex shedding phenomenon produced by square and wavy protuberances placed on a flat wall are experimentally studied by means of flow visualization and hot-film anemometry. The experiments have been performed in a vertical hydrodynamic tunnel whose turbulent intensity measured was less than 0,3%. Qualitative and quantitative information have been obtained for Reynolds numbers up to 2 500. The flow patterns have been captured in photographic still images in blow-down mode while vortex shedding frequencies have been determined by hot-film anemometry in steady mode operating. Injection of liquid dye upstream protuberances has allowed to visualize the recirculating flow inside cavities as well as vortex formation and shedding in the shear layer over the protuberances. Flow visualization has also helped to identify the best position to insert the hot-film probe in the flow in order to obtain a vortex shedding frequency with a high signal noise ratio. Flow visualization images obtained at different Reynolds number have shown the complex topological structure of the flow, characterized by vortex shedding, recirculating bubbles, reverse flow and boundary layer separation and attachment. Additionally, the behavior of the dimensionless vortex shedding frequency as a function of the Reynolds number has been determined

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-09-10Bitstream added on 2014-06-13T18:10:02Z : No. of bitstreams: 1 rosim_elb_me_ilha.pdf: 3628983 bytes, checksum: 9e3cbe73b048b986fb0bf795659ed1f1 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho traz uma investigação experimental do escoamento em cavidades retangulares com razões de aspectos de 1⁄2 a 10 para números de Reynolds na faixa de 103 a 104. Os experimentos foram conduzidos em um canal de superfície livre em circuito fechado, projetado e construído no âmbito de um trabalho anterior, inserido dentro desta mesma linha de pesquisa. Antes do início da presente campanha experimental, este aparato foi inteiramente reestruturado, efetuando-se os ajustes e reparos necessários à correção dos problemas de funcionamento identificados no trabalho precedente. Após esta etapa, testes preliminares foram executados, incluindo o levantamento do envelope operacional do aparato e a medição dos níveis de vibração na seção de testes, com o propósito de qualificação do equipamento para a realização deste estudo. No que concerne aos ensaios das cavidades, visualizações de escoamento foram efetuadas, utilizando-se três diferentes tipos de traçadores: corante líquido, bolhas de hidrogênio e partículas sólidas. Com o auxílio de uma iluminação adequada, todas as técnicas se mostraram capazes de fornecer elementos importantes para a observação das mudanças nos padrões de escoamento produzidas por alterações nos parâmetros que governam este tipo de escoamento – o número de Reynolds e a razão de aspecto. Especial atenção foi dada à obtenção de informações quantitativas e qualitativas do escoamento na camada cisalhante das cavidades, cujas características intrínsecas favorecem a formação e a propagação de instabilidades de Kelvin-Helmholtz. Medições de velocidade por anemometria de filme quente também foram efetuadas, visando a obtenção do comportamento característico St x Re para cada cavidade ensaiada. Curvas do tipo St = A Re–b, onde A e b são constantes... / This work is concerned with an experimental investigation of the flow in rectangular cavities with aspect ratios from 1⁄2 to10, for Reynolds number between 10 3 and 104. Experiments have been conducted in a free surface water channel developed in a previous work inserted in the same field of research. Before beginning the experimental runs, that apparatus has been fully redesigned. Adjustments and repairs have been performed in order to correct some operation problems previously identified. After that phase, preliminary tests have been done to obtain the operating envelope and qualify the apparatus in terms of vibration level. With regard to tests of cavities, different methods of flow visualization have been employed – liquid dye injection, hydrogen bubbles generation, and seeding of solid particles. By using a proper lighting, all these techniques have allowed to observe flow patterns changes as a function of aspect ratio and Reynolds number. Particular attention has been dispensed to obtain quantitative and qualitative information about the periodic behavior of the shear layer, where Kelvin-Helmholtz instabilities are produced. Hot film measurements have also been performed to obtain St x Re curves for each cavity tested. Correlations of the form St = A Re–b have been fitted to experimental data, where A and b are constants for each case investigated. As possible, results have been compared with numerical and experimental data from the literature and a good agreement has been reached. The results presented here... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-14Bitstream added on 2014-06-13T18:51:00Z : No. of bitstreams: 1 fiorot_gh_me_ilha.pdf: 2877327 bytes, checksum: ce0fa737c0fef352015099139e4eaefc (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As corridas de lama e os deslizamentos de terra, corriqueiros nas épocas de chuvas, vêm sendo observados e despertando atenção na mídia e órgãos públicos em função do número crescente de vítimas registrado. Trata-se de eventos naturais que atingem, cada vez mais, núcleos soci- ais vulneráveis. Esta dissertação de mestrado faz uma abordagem mecanicista destes eventos, modelados matematicamente como escoamentos em canais inclinados. Quando colocados em condições favoráveis de inclinação e vazão, este tipo de escoamento pode constituir um domínio propício à propagação de instabilidades na sua superfície livre que, eventualmente, podem vir a se tornar um tipo específico de ondas denominado na literatura de roll waves. Estas ondas, de comprimento de onda e amplitude bem definidos, são especialmente afetadas pelas caracte- rísticas do escoamento e do fluido. As lamas (soluções hiperconcentradas de matriz argilosa) constituídas quando daqueles eventos naturais são caracterizadas como fluidos fortemente não- newtonianos do tipo Herschel-Bulkley (COUSSOT; PIAU, 1994; SANTOS, 2003). Em termos de fluidos-tipo (aqueles usados em laboratório), duas vertentes são tratadas: a proposta do uso do carbopol como fluido representativo das lamas (fluido não-newtoniano); e a proposta da glice- rina (fluido newtoniano). Um modelo matemático representativo do fenômeno é apresentado, proposto por Ferreira (2007). Nele o respectivo modelo reológico é inserido na parte viscosa das equações de Cauchy e, após adimensionalização das variáveis e promediação das equações, culmina com uma equação diferencial de primeira ordem que é resolvida numericamente. Os parâmetros que envolvem o equacionamento são discutidos em função da sensibilidade das características das roll waves. Uma segunda abordagem traz a... / Mudflows and landslides, common in the rainy season, have been noticed and attracted media and public departments attention due to the increasing amount of victims recorded. This disser- tation provides a mechanistic approach of those events, mathematically modeled as flows in in- clined open channels. When disposed in favorable conditions of slope and flow, this type of flow can become a suitable domain to the propagation of instabilities on its free surface that even- tually may turn out to be a specific type of waves called by the literature as roll waves. These waves, well-defined in wavelength and amplitude, are particularly affected by the characteris- tics of flow and fluid. The muddy materials (hyper-concentrated solutions of clay) which take place on those natural events are characterized as highly non-Newtonian fluids like Herschel- Bulkley (COUSSOT; PIAU, 1994; SANTOS, 2003). Concerning the test-fluids (those employed on laboratory), two lines are explored: the utilization of carbopol as representative fluid for muds (non-Newtonian fluid); and the employment of glycerin (Newtonian fluid). A mathematical model representing the phenomenon is presented, proposed by Ferreira (2007). The proper rhe- ological model is inserted into the viscous part of Cauchy’s equations and, after transferring to dimensionless variables and averaging the equations, the model culminates with a first-order differential equation which is solved numerically. The parameters involving the equation are discussed due to the sensitivity of the characteristics of roll waves to them. A second approach brings the direct numerical simulation through FLUENT software as an attempt to validate the models. Based on the great lack of information concerning realistic measurements of this phe- nomenon in the literature, it was sought, in this work... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-08-29Bitstream added on 2014-06-13T19:09:40Z : No. of bitstreams: 1 carvalho_gb_me_ilha.pdf: 3399591 bytes, checksum: 93cf9ce80b863df9a4e44fe804f03aa6 (MD5) / O presente trabalho traz uma investigação experimental do escoamento em torno de um cilindro rotativo posicionado perpendicularmente à direção principal do escoamento, para números de Reynolds inferiores a 103. Os experimentos foram conduzidos em um túnel hidrodinâmico vertical, com seção de teste 146x146x500 mm e intensidade turbulenta da corrente livre inferior a 0,5%. O diâmetro do corpo de prova foi fixado em 6 mm, proporcionando um bloqueio sólido no interior da seção de testes pouco superior a 4%. A influência do número de Reynolds e da rotação específica do corpo de prova sobre a configuração do escoamento foi bastante estudada. A freqüência de emissão dos vórtices, necessária ao cálculo do número de Strouhal, foi determinada a partir da obtenção do sinal de velocidades, adquirido com o auxílio de um anemômetro de filme quente, ou através da técnica de contagem de fotogramas. Técnicas de visualização de escoamento foram, também, empregadas, em diferentes circunstâncias, tanto na análise qualitativa do escoamento, como para auxiliar o correto posicionamento das sondas de filme quente. Em vários ensaios, a visualização do escoamento por injeção de corante líquido a montante do corpo de prova foi utilizada, mostrando-se bastante eficiente, sobretudo no que concerne à qualidade das imagens obtidas. No entanto, esta técnica só possibilita a visualização de uma região bastante restrita do escoamento e, dependendo do posicionamento da agulha de injeção, diferentes configurações do escoamento podem ser observadas, dificultando a interpretação dos resultados. Para contornar esta situação, utilizou-se, também, a técnica de geração de bolhas de hidrogênio, que permite uma visão mais abrangente do campo de escoamento. De maneira geral, os resultados foram bastante satisfatórios quando comparados com a literatura, mostrando que a... . / This work presents an experimental investigation on the flow around a rotating cylinder positioned perpendicularly to the free stream, for Reynolds numbers up to 103. The experiments have been carried out inside a 146x146x500 mm test section of a vertical water tunnel, using a 6mm diameter cylinder, which has provided a lower than 4% blockage ratio inside the test section, under a less than 0.5% maximum free-stream turbulence intensity. The influence of both diameter-based Reynolds number and specific rotation of the cylinder on the flow configuration has been analyzed. The vortex shedding frequency, parameter necessary to evaluate the Strouhal number, has been determined from the velocity signal from hot film anemometer as well as directly through a framecounting technique. Two different methods of flow visualization, liquid dye and hydrogen bubble generation, has been also used under distinct circumstances, in order to provide a qualitative analysis of the flow, as well to obtain the correct location of the hot-film probes. In some experiments, flow patterns have been visualized by liquid dye injection upstream the test cylinder, propitiating a good image quality. Dye injection, however, allows for the visualization of a quite restricted area of the flow, in such a way that, depending on the needle location, several distinct flow configurations appear, making it very difficult the interpretation of the results. In order to mitigate those drawbacks, the technique of hydrogen bubble generation has also been employed, reaching for a far wider vision of the flow field. The achieved results have showed that the wake structure is strongly affected by the cylinder rotation, in such a way that the vortices generation can be totally inhibited for a values upper than 2, in the all range of the Reynolds number.

Made available in DSpace on 2014-11-01T01:01:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000462321-Texto+Completo-0.pdf: 17088803 bytes, checksum: feaf7da9def19abf0f0ec625d1078754 (MD5) Previous issue date: 2014 / The world's dependence on fossil fuels for power generation is causing an increase in the atmosphere CO2 concentration and leading to global warming. Alternatives are being developed to stabilize or even to reduce the CO2 levels in the atmosphere. Among them stands out the Carbon Geological Storage, which consists of storing permanently CO2 in suitable geological reservoirs and thus mitigate climate change. In this sense, the study of CO2 - rock - fluid interactions is essential for the understanding of the processes involved during the storage phase and safety of storage. This work aims to study caprocks and reservoir rocks from the Furnas and Ponta Grossa Formations of the Paraná Basin for carbon geological storage. The interaction between CO2-rock-fluid was studied simulating the geological conditions in laboratory experiments with high pressure (150 bar) reactors. Rock characterization pre-and postexperiments analyzes in Scanning Electron Microscope (SEM) and X-ray Diffractometer (XRD) were performed. Analysis of saline solution before and after the experiment was performed by Optical Emission Spectroscopy Inductively Coupled Plasma (ICP - OES) to identify ions present in solution. The results of this work demonstrated that the tested reservoirs and caprocks have limited interactions with CO2 resulting in limited mineral trapping mechanisms and high mineralogy integrity. / A dependência mundial no uso de combustíveis fósseis para geração de energia está causando um aumento na concentração de CO2 na atmosfera e gerando mudanças no clima. Alternativas estão sendo desenvolvidas para estabilizar ou mesmo reduzir os níveis de CO2 na atmosfera. Entre eles destaca-se o Armazenamento Geológico de Carbono, que consiste em armazenar permanentemente o CO2 em reservatórios geológicos adequados e, assim, mitigar as emissões de CO2. Neste sentido, o estudo das interações que ocorrem entre o CO2 - rocha - fluido é essencial para a compreensão dos processos envolvidos durante a fase de armazenamento e para a segurança envolvida no processo. Este trabalho tem como objetivo estudar amostras de rocha selo (Formação Ponta Grossa) e rochas reservatório (Formação Furnas) da Bacia do Paraná simulando o processo de armazenamento geológico de carbono.A interação entre a água CO2- rocha- fluido foi estudada através de experimentos em escala de laboratório, simulando as condições geológicas em reatores. Para a caracterização das rochas pré e pós experimentos foram realizadas analises em Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) e Difratômetro de raios-X (DRX). Análise da solução salina antes e após os experimentos foram realizados por Espectroscopia de Emissão Ótica plasma indutivamente acoplado (ICP - OES) para identificar os íons presentes na solução. Os resultados destes estudos demonstraram que os reservatórios e selos testados possuem limitada interação com CO2 resultando em baixo aprisionamento mineral evidenciado e alta integridade mineralógica.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2000-01Bitstream added on 2014-06-13T19:06:14Z : No. of bitstreams: 1 franca_ac_me_guar.pdf: 603778 bytes, checksum: d86c030bdbc65869a9f5aa8f9efc6b33 (MD5) / É comum serem identificados trincas em alvenaria de tijolos, não somente depois de um certo tempo da construção, mas também por vezes aparecem estas trincas desagradáveis durante a própria construção. Depois de alguns estudos é possível verificar que, dentre outros fatores, um deles é devido à umidade absorvida pelos elementos da parede (tijolos e argamssa). Es umidade pode vir do ar (dia únmido), de chuvas, do solo e até do excesso da quantidade de água contida na argamassa de assentamento. Ela em contato com os elementos da parede, porosos, concorrerá para a percolação capilar dando origem a esforços internos consideráveis, que virão provocar deslocamentos, que via de regra são diferentes para o tijolo e para a argamssa(deltaLtijolo#deltaLargamassa), daí então o aparecimento de trincas. Portanto, com vistas a esses fenômenos, resolveu-se estudar este assunto de forma inicial, sem grande e sofisticado equipamento de medição do escoamento capilar, mas conduzindo a análise para obtenção de valores médios de pressão e velocidade de fluído, medindo as deformações gerais dos elementos tijolos. / Abastract: It is common to find cracks in bricks masonry not just after some time of the construction but, the appearance of these unpleasant cracks, are also common during the contruction work. After some research it is possible to verify that, among other factors, one of its cause is due to the humidity absorbed by the elements of the wall (bricks and mortar. Now, this humidity may come from the air (e. g. a humid day), from rain, from the ground and from an exaggerated amount of the water mixed in the mortar laying. These when in contact with theporous elements of the wall will induce a capillary percolation that creates considerable internal stress that will give origin to displacements. These displacement are usually different for the brick and for de mortar (deltaLBrick#deltaL mortar) and because of that cracks will appear. With that in mind, it was decided to study this subject initially without bulky and sophisticated equipment for the measurement of capillary flow. Our approach was to make the analysis by obtaining medium values for the pressure and fluid speed, measuring the general deformations of the bricks.

Devido à grande magnitude com que as correntes de turbidez ocorrem no ambiente natural, a simulação física em escala reduzida tem sido a ferramenta usada pelos pesquisadores para expandir a compreensão do desenvolvimento de tal fenômeno na natureza. O presente trabalho apresenta a caracterização reológica de misturas de água e sedimento que são utilizadas em laboratório na simulação física de correntes de turbidez. O objetivo principal deste trabalho é comparar os dados obtidos via ensaio reológico com as equações reológicas frequentemente usadas para o cálculo da viscosidade. O estudo contemplou o uso de um equipamento específico, o reômetro, para realização da medição das amostras e obtenção de reogramas (relação tensão/taxa de deformação) e o uso de 3 spindles diferentes (cone e prato, vane e cilindro concêntrico). Os ensaios foram realizados com uma mistura de água, caulim e/ou carvão em diferentes proporções de sedimentos nas concentrações volumétricas de 5, 10, 15, 20, 25 e 30%. Os resultados experimentais da caracterização reológica ajustaram-se bem aos modelos de Newton e Herschel-Bulkley. Com os resultados também foi possível determinar a máxima fração de empacotamento por meio do método gráfico de Liu (2000), cujos valores encontrados estão consonantes com os mencionados na literatura. Os resultados demonstraram que se deve ter cautela ao se generalizar a utilização de um modelo para prever a viscosidade relativa de suspensões. Por fim, foram propostas duas equações para estimativa da viscosidade relativa em função da concentração volumétrica de cada sedimento, da máxima fração de empacotamento e da porcentagem de argila presente na mistura. / Due to the large magnitude that the turbidity currents occur on the natural environment, physical simulation on a small scale has been the tool used by researchers to expand the understanding of the development of such a phenomenon in nature. This paper presents the rheological characterization of mixtures of water and sediment that are used in the laboratory in the physical simulation of turbidity currents. The main objective of this work is to compare the data obtained via rheological test with the rheological equations often used to calculate the viscosity. The study comprises the use of a specific tool, the rheometer, for realization of the measurement of the samples and obtaining of rheograms (shear stress/shear rate) and the use of three different spindles (cone and plate, concentric cylinder and vane). Assays were performed with a mixture of water, kaolin and/or coal in different proportions of sediment in the volumetric concentrations of 5, 10, 15, 20, 25 and 30%.With the results it was also possible to determine the maximum packaging fraction through the graphical method of Liu (2000), whose found values are correspondents with those mentioned in the literature. The results demonstrate that we must be careful to generalize the use of a model to predict the relative viscosity of suspensions. Finally, have been proposed two equations to estimate the relative viscosity due of volumetric concentration of each sediment, the maximum packing fraction and the percentage of clay present in the mixture.

In questo lavoro vengono presentati dei modelli di dispersione analitici, per la qualità dell'aria, basati sulle equazioni di diffusione ed avvezione multidimensionali, in geometria Cartesiana. Questi modelli sono validi per un contaminante passivo e per condizioni di turbolenza omogenea e uniforme e velocità dei vento uniforme, che equivale ad emissioni a quote elevate che si verificano in condizioni di stabilità intermedia e in assenza di di una forte forza di "buoyancy". Le soluzioni sono ottenute con l'uso dei metodo della Trasformata Integralle Generalizzata e sono analitiche nel senso che nessuna approssimazione e fatta nella derivazione. L'idea di base dei metodo si sviluppa nelle fasi seguenti: costruzione di un paio di trasformate attraverso la soluzione di un problema di Sturm-Liouville; applica.zione della trasformata e della soluzione dei sistema di equazioni differenziali ordinarie risultanti; applicazione della trasformata inversa. Sono presentati le simulazioni numeriche e i confronti con risultati disponibili in letteratura. In queste simulazioni i coefficienti di dispersione sono stati considerati dipendenti sia dali a distanza dali a sorgente (caso bidimensionale e tridimensionale) sia dai loro valore asintotico (caso tridimensionale). / Neste trabalho são apresentados modelos de dispersão analíticos de qualidade do ar, baseados nas equações de difusão e advecção estacionárias bidimensional e tridimensional, na geometria cartesiana. Estes modelos são válidos para um contaminante passivo, sujeito a situações de turbulência homogênea e com velocidades do vento médio uniformes, ou seja, para abandonos elevados que ocorrem em condições de estabilidade intermediária e na ausência de fortes empuxos. As soluções são alcançadas com o uso do método da Transformada Integral Generalizada e são analíticas no sentido de que nenhuma aproximação é feita ao longo de sua derivação. A idéia básica do método consiste: elaboração de um par de transformadas pela solução do problema de Sturm-Liouville; aplicação da transformada integral e solução do sistema de equações diferenciais ordinárias resultantes e aplicação da transformada inversa. Simulações numéricas e comparações com resultados disponíveis na literatura são apresentadas. Nestas simulações foram considerados coeficientes de dispersão dependentes da distância da fonte (caso bidimensional e tridimensional) e o valor assintótico do coeficiente de dispersão (caso bidimensional). / In this work, analytical dispersion models for air quality are reportedo The models are based upon the multidimensional steady-state diffusion-advection equation, in the cartesian geometryo They are valid for a passive contaminant and for physical conditions of homogeneous turbulence and uniform mean wind speed, that means, for elevated contaminant releases that occur in intermediate stability conditions without strong buoyancyo The solutions are obtained using the Generalized Integral Transform Technique; they are analytical in the sense that no approximation is made along their derivationo The main idea consists of the steps: construction of a pair of transformation through the solution of a Sturm-Liouville problem, application of the integral transform and solution of result system of ordinary differential equations followed by the application of the inverse transformo Numerical simulations and comparisons with available results in the literature are presentedo In these simulations the dispersion coefficients were assumed to be dependent on the distance o f the source (two and three dimensional cases) as well its asymptotic bebaviour (two dimensional case).

Os efeitos da inércia no escoamento de fluidos viscoplásticos através de uma expansão seguida de uma contração são analisados neste trabalho. O comportamento mecânico é modelado pela equação constitutiva do fluido Newtoniano Generalizado, com a função viscosidade definida pela equação do modelo SMD (de Souza Mendes e Dutra, 2004). As equações de conservação de massa e de quantidade de moviemnto, juntamente com a equação constitutiva, são aproximadas pela formulação de Galerkin mínimos-quadradros (GLS) em termos da pressão e da velocidade. Uma análise de sensibilidade é realizada, com o objetivo de investigar a influência da inércia e das forças viscosas na dinâmica do escoamento. A topologia das superfícies de escoamento é obtida, e provou-se estar fortemente relacionada com a inércia e com a tensão limite de escoamento considerados no escoamento. Além disso, os resultados são comparados com outros resultados obtidos na literatura, que consideram a elasticidade do fluido. Pode-se observar que os efeitos da inércia e da elasticidade levam a padrões de escoamento diferentes. / The effect of inertia in the flow of viscoplastic fluids through an expansion followed by a contraction is analyzed. The mechanical behavior is modeled by the Generalized Newtonian Fluid constitutive equation, with the viscosity function given by the SMD equation (de Souza Mendes and Dutra, 2004). The conservation equations of mass and momentum, together with the constitutive equation are approximated by a Galerkin least-squares (GLS) formulation in terms of pressure and velocity. A sensitivity analysis is performed, aiming at investigating the influence of inertia and viscous forces on the fluid dynamics. The topology of yield surfaces is obtained, and proved to be strongly related to inertia and yield stress amounts considered in the flow. Moreover, the results are compared to other results from the literature, which consider fluid elasticity. It is observed that inertia and elasticity effects lead to different flow patterns.