Orientador: Ilmar Ferreira Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-24T17:41:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nicoletti_Rodrigo_M.pdf: 10874519 bytes, checksum: 69c310c344132da2bae6019d1e6b1ac8 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Este trabalho apresenta um estudo dos efeitos térmicos presentes em um novo conceito de mancal segmentado híbrido: mancais lubrificados via múltiplos orifícios localizados nas sapatas, cujo objetivo é o controle ativo dos movimentos do rotor. Para tanto, propõe-se um modelo matemático para o escoamento do lubrificante que considera tanto a lubrificação hidrodinâmica como a injeção radial de óleo através dos orifícios. Com isto, deduzem-se as equações de Reynolds e da energia para o problema em estudo, admitindo-se que o escoamento é laminar, incompressível e isolado (adiabático). Resolvendo-se numericamente estas equações, através da aplicação do Método das Diferenças Finitas, apresentam-se as distribuições de pressões e temperaturas do lubrificante no plano da superfície das sapatas, para diferentes condições de operação do mancal. Descreve-se, também, uma bancada de testes e apresentam-se comparações onde os resultados numéricos mostram boa concordância com dados experimentais obtidos a partir da bancada de testes e da literatura. A aplicação deste tipo de lubrificação híbrida permite reduzir a temperatura média do óleo ao longo das sapatas ao se injetar óleo frio através dos orifícios. Este resfriamento, porém, é localizado e limita-se à jusante dos orifícios, devido ao escoamento ser preponderantemente unidirecional. Orifícios localizados próximos às bordas das sapatas mostraram-se os mais efetivos na injeção de óleo, pois estas são as áreas de menor pressão hidrodinâmica sobre as sapatas. A escolha dos valores de pressão de injeção do óleo deve ser adequada para cada condição de operação do mancal, caso contrário pode não se conseguir o resfriamento desejado do escoamento / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Satoshi Tobinaga / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-25T16:25:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Teixeira_MauricioBroxadodeFranca_D.pdf: 7240546 bytes, checksum: b5b15181dcd6ce7fe346307efda4701f (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: O presente trabalho objetiva o estudo dos fenômenos de transferência de massa e quantidade de movimento em um ejetor líquido-gás multiorifício em escoamento descendente, para o caso em que o gás é admitido na câmara de sucção por auto-aspiração, tendo como fluido primário água e como fluido secundário o ar atmosférico. O ejetor utilizado nos experimentos tem vazão nominal de projeto de 2,0 m3/h para o fluido primário e foi construído em acrílico incolor, permitindo assim a visualização dos tipos gerais de escoamentos obtidos. A caracterização hidrodinâmica relacionou os efeitos das variáveis operacionais do ejetor sobre os diferentes tipos de escoamentos observados na câmara de mistura. Foram propostas, ainda, correlações para a predição da capacidade de auto-aspiração de gás. A velocidade do jato de líquido para os três diferentes bicos empregados foi variada na faixa de 1,90 a 13,2 m/s, possibilitando a obtenção de uma razão volumétrica gás-líquido na faixa de 0,10 a 1,60. A pressão absoluta de sucção na linha de admissão de ar foi variada na faixa de 75,0 a 95,0 kPa. O balanço de forças estabelecido no interior do equipamento permitiu o controle da altura da zona de mixing-shock, definindo-se mapas de domínio hidrodinâmico onde ocorrem os escoamentos coaxial e bifásico homogêneo e onde se observa risco de inundação da câmara de sucção. O fenômeno de transferência de massa foi investigado a partir de medidas locais e globais do coeficiente volumétrico de transporte mássico (kla) e da taxa de absorção molar de oxigênio na fase aquosa. A eficiência de transferência padrão (TEpadrão) variou na faixa de 0,08 a 0,40 kg02/(kWh), enquanto a taxa específica de transferência de oxigênio foi de aproximadamente 0,057 kg02/(m3h), valor três vezes superior ao observado em aeradores superficiais aplicados na indústria de processos. A partir dos resultados obtidos foi possível escrever um manual geral de operação para ejetores líquido-gás, bem como uma rotina simplificada de projeto / Abstract: This work aimed at studying the mass and momentum transport phenomena of a downstream and gas self-aspirated liquid-gas ejector, in which the motive fluid was ordinary tap water and the gas was air at atmospheric pressure. In order to develop the experiments a prototype of a liquid-gas ejector with a rate of 2.0m3/hr was built of transparent perspex, helpful to the pattern flow visualization inside the mixing chamber. Building and assembly procedures concerning the ejector were also discussed. Several experiments were carried out using the small-scale equipment with the purpose of studying the effects of important variables on the pattern of the downstream two-phase flow. Relationships between the variables and the self-aspirated gas flow were proposed. The liquid jet velocity ranged between 1.90 and 13.2 m/sec for three different nozzles, leading to a gas-liquid ratio in the range 1.10 to 1.60. The absolute suction pressure in the gas line was ranged between 75.0 and 95.0 kPa. The balance of forces established inside the ejector has allowed the control of the mixing-shock zone along the mixing chamber. Flow pattern maps were plotted based on hydrodynamic conditions, highlighting the occurance of bubble flow and coaxial flow as well as where there is risk of suction chamber flooding. The mass transfer phenomenon was investigated from the experimental measurements of the local and global volumetric mass transfer coefficient (kla) and from the absorption rate of oxigen in aqueous solutions. The standard transfer efficiency was obtained in the range of 0.08 and 0.40 kg02/(kWhr). The oxygen transfer rate had a value of 0.057 kg02/(m3hr), three times higher than that reported on the industrial turbine aeration units. From the experimental results it was possible to write a general guide to the liquid-gas ejector operation, as well as a practical routine design / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Ilmar Ferreira Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T20:13:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Scalabrin_Alexandre_M.pdf: 11711253 bytes, checksum: 5d1cb8e97d5ac685b03b9a97b62bf325 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: O comportamento de máquinas rotativas é determinado tanto pela dinâmica de seus componentes rotativos como dos não rotativos. A estabilidade destes sistemas rotativos está relacionada com o tipo de acoplamento utilizado entre seus componentes rotativos e não rotativos. Em mancais hidrodinâmicos este acoplamento é realizado através de uma fina película de óleo existente entre o eixo (parte girante) e a carcaça (parte estacionária). Neste trabalho, estuda-se a utilização de um novo tipo de mancal para controlar a vibração em rotores. Este mancal ativo permite, além da lubrificação hidrodinâmica tradicional, uma lubrificação ativa determinada pela injeção eletrônica de óleo na folga radial. O modelo matemático do sistema é obtido determinando-se a dinâmica de cada um de seus componentes: rotor rígido, atuadores hidráulicos, mancal segmentado e sistema de controle. Introduzindo-se as equações dos atuadores hidráulicos nas equações do fluido lubrificante do mancal, obtém-se as equações da lubrificação ativa, denominadas equações de Reynolds Modificadas. Os resultados teóricos e experimentais (obtidos para determinadas condições de operação) mostram que a utilização deste tipo de mancal reduz significativamente os níveis de vibração em máquinas rotativas / Abstract: The behavior of rotormachinery is determined by the dynamics of its rotating and non ratating elements. The stability of these systems is closely related to the components used to couple the ratating and non rotating parts. ln hydrodynamic bearings, this coupling is given by the fiuid film present between the shaft (rotating part) and the bearing (non rotating part). ln this work, a new kind of bearing used to contraI rotor vibrations is investigated. The active bearing provides both the traditional hydrodynamic lubrication and the active lubrication, as a result of the electronic oil injection into the bearing gap. The mathematical model, of the system is obtained from the dynamic equations of each component: rigid rator, hydraulic actuators, tilting pad journal bearings and control system. lntroducing the hydraulic actuators' equations into the bearing's lubricant equation, one gets the active lubricant equations, that are called Modified Reynolds equations. The theoretical and experimental results (obtained for some specific operation conditions), show that this kind of bearing can significantly reduce the vibrations levels of rotormachinery / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Kamal A. R. Ismail / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-14T03:56:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zanardi_MauricioAraujo_D.pdf: 2113594 bytes, checksum: bcf2ee17a7e8d2aecf2251f0c2ab7992 (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: Neste trabalho faz-se a modelagem hidrodinâmica e térmica de um tubo de calor levando-se em consideração o acoplamento entre as equações de movimento.o e de energia e essa formulação é usada para se fazer a modelagem de um conjunto o coletor-tubo de calor. É usado um método de volume de controle para a obtenção das soluções numéricas com discretização das equações feita.a através do esquema "LOAD". Os resultados teóricos são comparados com resultados experimentais obtidos por Mc Kinney e com dados obtidos com um coletor construído no Laboratório de Armazenadores Térmicos e Tubos de Calor da UNICAMP, mostrando boa concordância entre eles. O modelo é então utilizado para simular o funcionamento anual de um sistema de aquecimento e como exemplo são mostrados os resultados para uma potência de 15 kW. / Abstract: Not informed. / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-05T13:04:49Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Gabriela Padilha Ferreira.pdf: 7748624 bytes, checksum: f4d988555bf183736ccf746180c53172 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-05T13:04:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Gabriela Padilha Ferreira.pdf: 7748624 bytes, checksum: f4d988555bf183736ccf746180c53172 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-02-27 / FINEP / O Rio Paracauari é o principal rio que drena a porção nordeste da Ilha de Marajó, estado do Pará, maior ilha fluvio‐estuarina do mundo, e que integra a rede fluvial da foz da Bacia Hidrográfica do Rio Amazonas. O presente trabalho visou caracterizar o funcionamento hidrodinâmico do baixo‐estuário rio Paracauari e quantificar o aporte de sedimentos do mesmo para a baía de Marajó em função do regime sazonal das chuvas na região, com amostragens durante os períodos de maior volume de precipitação, de dezembro a maio (caracterizado como período chuvoso), e o período de menor volume de precipitação, de junho a novembro (caracterizado como período de estiagem). Para cada uma das estações sazonais, as amostragens consideraram ainda a variabilidade ao longo do ciclo de maré de sizígia a cobertura sedimentar de fundo e das cargas de material particulado e em suspensão transportados, vazão, intensidade e direção das correntes de maré e salinidade em três sessões transversais correspondentes à foz do Paracauari, e às áreas de confluência dos rios do Saco e das Mangueiras, com três pontos amostrais por seção correspondendo às margens direita e esquerda, e ao centro do canal principal. O sistema Paracauari se relacionou fortemente com a sazonalidade das chuvas. No período de estiagem a influência das águas marinhas é modulada pelas marés e alcança as áreas de confluência com os rios do Saco e das Mangueiras, com uma vazão líquida para a baía de Marajó de 98.594 m3.s‐1 no ciclo de maré estudado, com salinidade média de 6 na foz do rio Paracauari. No período chuvoso, a vazão líquida para a baia de Marajó foi de 65.269 m3.s‐1 ao final do ciclo de maré, com salinidades sempre inferiores a 2 nas seções estudadas. Esta diferença na vazão líquida entre os períodos se deu ao fato de que no período de estiagem, há menor resistência exercida sob o rio Paracauari pela baía de Marajó. A concentração de material particulado em suspensão se apresentou maior no período chuvoso, bem como os níveis de OBS, como consequência do maior carreamento de materiais pela drenagem fluvial e ressuspensão do material de fundo pela maior intensidade das correntes. O sedimento de fundo apresenta uma maior proporção da fração arenosa no período chuvoso em resposta ao aumento da descarga da bacia de drenagem, comparada ao período de estiagem. O sistema do rio Paracauari atua como exportador de sedimento, nutrientes e outras propriedades físico‐químicas para a baía de Marajó tanto no período chuvoso quanto de estiagem.

Orientador: Sandra Lucia da Cruz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T14:21:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Perez_Ronaldo_M.pdf: 3780949 bytes, checksum: b94a414b6cdc6c9430c0d99924b06bec (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Estudos de reatores bioquímicos do tipo airlift são recentes e pouco encontrado na literatura. O presente trabalho estuda as características hidrodinâmicas destes reatores, operando com líquidos característicos de sistemas fermentativos em função das condições de escoamento e geometria do equipamento. A circulação de líquidos altamente viscosos realizada em reatores airlift foram investigadas para diferentes condições de fluxo de gás, altura de líquido, viscosidade de líquido e diâmetros do distribuidor de gás e do duto de transporte. Medidas de fração de gás retido e observações dos regimes de fluxo bifásico foram realizados. Tais observações forneceram subsídios para a obtenção da correlação empírica que descreve a circulação de líquido no reator, em função das variáveis experimentais. O sistema gás líquido foi ar-água e ar-soluções aquosas de poli acril amida (0,13% e 0,3% em peso). Os dutos de transporte utilizados eram de acrílico com diâmetros de 27 e 53 mm e 2 metros de altura. Os injetores de gás utilizados foram de 2,5, 5 e 10mm de diâmetro. Os resultados obtidos mostram que o regime de escoamento predominante na maioria dos experimentos é o pistonado. A fração de gás retido depende do tempo de aeração. A circulação de líquido e a retenção de gás são fortemente influenciados pela vazão de gás. A fração de gás retido aumenta e a circulação de líquido decresce com o aumento da viscosidade de líquido / Abstract: Not informed. / Mestrado / Sistema de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Leonardo Goldstein Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T00:49:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pecora_AraiAugustaBernardez_D.pdf: 40278670 bytes, checksum: a23547e0ff1c1900d032b946f5e3839d (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: A crescente aplicação industrial de sistemas com leito fluidizado circulante em processos que envolvem sólidos particulados ressalta a necessidade de aprofundamentos teóricos e experimentais no estudo de tais equipamentos. Observa-se um avanço maior no campo experimental decorrente de ajustes realizados muitas vezes sem o necessário respaldo teórico do problema. A injeção de ar secundário, fato bastante comum em combustores de leito fluidizado, ainda não foi analisada profundamente na literatura, sendo fator de importância no controle de poluentes atmosféricos. O presente trabalho contribui para o conhecimento de sistemas de leito fluidizado circulante, através do estudo experimental da fluidodinâmica envolvendo a injeção de ar secundário e de considerações acerca da simulação de tais sistemas. Os experimentos foram realizados num sistema construído em escala piloto com 4,0 m de altura e 0,10 m de diâmetro interno, utilizando areia com diâmetro médio entre 200 e 920 'mu¿m. A temperatura do gás na entrada da coluna principal estava em tomo de 200°C, enquanto que a velocidade variou entre 2,5 e 9,5 m/s. Os dados experimentais obtidos permitiram a proposição de correlações para a queda de pressão em ciclones e válvulas de recirculação tipo L, importantes para a análise do balanço de pressão do sistema. O estudo da simulação da fluidodinâmica do leito fluidizado circulante forneceu resultados que foram comparados com resultados experimentais próprios e de outros pesquisadores, contribuindo para o conhecimento do sistema / Abstract: The increasing usage of circulating fluidized beds in gas-solid processes enphasizes the need of further theoretical and experimental studies of these equipments. Improvements are introduced decuITingITomexperience in the field, many times without knowledge of the basic phenomenology behind. The secondary air injection is often used in fluidized bed combustors, but the literature is poor in the subject, although important it is for atmospheric pollutant control. This work contributes to the understanding of circulating fluidized bed systems through experimental studies of its fluid dynamics with secondary air injection and consideration of its mathematical simulation. The experiments were ran in a 4-0 m high, 0.10 m internal diameter riser system. The solid material was 200 - 920 'mu¿m sand. The gas temperature at the beginning of the riser was around 200°C and the superficial gas velocity varied in the 2.5 - 9.5 m/s range. The data which were obtained made possible to suggest correlations for the pressure drop in cyclones and in recirculating L-valves, necessary in the study of the system pressure balance. The circulating fluidized bed fluid dynamics simulation was considered. The results obtained were compared with experimental data of this work and Itomother authors, contributing to a better understanding of the process / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Ernesto Vieira Neto / Banca: Rafael Sfair de Oliveira / Banca: Rodney da Silva Gomes / Resumo : Este trabalho pode ser dividido em dois objetivos principais: explorar as ferramentas que o integrador numérico hidrodinâmico FARGO 2D e investigar a possibilidade de formação de satélites nas regiões de baixas velocidades próximas ao lóbulo de Roche de um planeta gigante. Como descrito acima um dos objetivos desse trabalho é encontrar regiões que apresentem baixas velocidades próximas ao lóbulo de Roche de um planeta gigante. Nossa ideia consiste em que estas regiões sejam bons sítios para a formação de satélites planetários, para isso precisamos estudar o comportamento do gás que será simulado, nessas regiões, analisando sua densidade, velocidade radial e azimutal buscando evidências de um comportamento que indique que nessas regiões as velocidades sejam, de fato, baixas. Se optássemos por fazer uma simulação que envolvesse além do planeta, seus satélites desde o inicio estaríamos contrariando a teoria que prevê que os satélites teriam se formado logo após a formação dos planetas. Dessa forma procedemos de forma à simular primeiramente apenas a formação do planeta com o FARGO 2D, o tempo de simulação foi baseado no que foi encontrado na literatura, após a formação do planeta adicionamos as partículas nas regiões préviamente estipuladas e retomamos a evolução do sistema do ponto em que tinhamos parado, assim o quando as partículas forem simuladas o planeta já terá se formado e teremos um modelo mais condizente com a teoria. Ainda utilizamos o mesmo integrador para simular um planeta exposto aos efeito do disco e de migração / Abstract: This work can be split into two main goals: to explore the tools than the hydrodynami- cal numerical integrator FARGO 2D and investigate the possibility of satellites formation in the low velocities regions close to the Roche lobe of a giant planet. As described above an objective of this work is to find regions with low velocities close to the Roche lobe of a giant planet. Our idea is that these regions are goods sites to the formation of planetary satellites, so we need to study the behavior of the gas that will be simulated in these region, analysing its density and radial and azimuthal velocities searching for evidences for behavior that indicate that in these regions the velocities are, indeed, low. If we had choosed to do a simulation that involved the planet and its satellites since the beginning, we contrary the theory that predicts that the satellites would have formed soon after the formation of the planets. Thus we proceeded in order to simulate firstly only the forma- tion of the planet using the FARGO 2D, the time of the simulation was based on what was found in the literature, after of the formation of the planet, was added particles on the region previously estipulated and we restarted the evolution of the system from the point where we had stopped, so when the particles are simulated, the planet has already formed and then we have a model more consistent with the theory. We still used the same integrator to simulate a planet exposed to the effects of the disc and the migration / Mestre

Orientador: Messias Meneguette Junior / Banca: Simone de Almeida Delphim / Banca: Carlos Alberto Dutra Fraga Filho / Resumo: O estudo dos métodos sem malha tem sido muito atrativo nos últimos anos, devido a suas capacidades de melhor resolver deficiências enfrentadas pelos métodos tradicionais que usam malha. O SPH é um dos primeiros métodos sem malha, por isso vários estudos têm sido feitos para seu melhor desenvolvimento. Uma das aplicações clássicas em dinâmica dos fluidos é a ruptura de barragens. Uma das problemáticas enfrentadas na aplicação da ruptura de barragem é a recuperação do campo de velocidades e de pressão. O objetivo deste trabalho é analisar as correções aplicadas ao SPH a m de suavizar as oscilações dos campos de velocidades e do campo de pressões, usando a viscosidade artificial e as correções dos filtros de densidade Shepard e MLS, por meio do software SPHysics. Além disso, foi feita uma comparação dos resultados simulados com resultados de laboratório. As correções aplicadas se mostraram eficientes na recuperação dos campos propostos. Quando comparados os resultados simulados para o escoamento do fluido com os resultados laboratoriais, foram obtidas boas aproximações, com diferenças percentuais baixas. / Abstract: The study of the meshless methods have been very attractive in recent years due to their ability to better address shortcomings faced by traditional mesh based methods. SPH is one of the first meshless methods, so several studies have been done for its best development. One of the classic applications in fluid dynamics is the dam break problem, which has been the subject of much research using the SPH method. One of the difficulties faced in the application of dam break is the recovery of velocity and pressure fields. The objective of this work is to analyze the corrections applied to SPH in order to smooth and better recover the velocity and pressure fields, using artificial viscosity and the corrections of the Shepard and MLS density filters, through the SPHysics software. In addition, a comparison between simulated and available experimental results is made in order to validate the study. The applied corrections were efficient for recovering the mentioned fields. The comparisons showed very good agreement, that is, very low percentage differences. / Mestre

Consideram-se neste trabalho seções bidimensionais oscilando em balanço. Adotam-se modelos representativos do movimento segundo este único grau de liberdade. Estimam-se os parâmetros de inércia e de amortecimento hidrodinâmicos por meio de experimentos de decaimento. Simulações numéricas incorporando os parâmetros estimados experimentalmente, bem como previsões empíricas de resultados da literatura, são confrontadas à registros experimentais para verificação da adequação das previsões, e para avaliação da adequação dos modelos à representação da dinâmica da oscilação. Com a metodologia de análise escolhida, avalia-se a influência de determinados parâmetros sobre as propriedades hidrodinâmicas; consideram-se variações: de proporções da seção, de posição vertical do centro de massa, de inércia própria em balanço, de forma do bojo, e quanto a presença de bolina e suas proporções. Também é considerada a influência do ângulo inicial de banda nas propriedades hidrodinâmicas, bem como a participação da energia irradiada pela onda na energia acumulada pelo sistema anterior ao início do movimento. Os elementos anteriores levam à proposição de orientações para avaliação da influência das propriedades geométricas e inerciais no comportamento do casco em balanço. / The scope of this work is the verification of hydrodynamic properties of two dimensional rolling sections. Analytical models of a single degree-of-freedom movement are adopted. The added inertia and damping are estimated by free decay tests. Numerical simulations with the obtained experimental parameters as well as empirical literature results are compared to the data tests in order to verify the adequacy of the procedures. With the chosen method of analysis, the influence of the hydrodynamic parameters are verified. The following parameters are considered: the beam draft ratio, vertical position of center of gravity, moment inertia, bilge shape and the addition or not of bilge keels. The initial angle of roll is also considered as well as the transport of the energy accumulated before the decay by the wave generated by the movement of the model. These elements lead to the proposition of orientations for the verification of the influence of geometric and inertial properties in the behave of rolling two-dimensional sections.