O foco deste trabalho é o desenvolvimento de um modelo físico representativo de um absorvedor de filme líquido descendente para um ciclo de refrigeração por absorção amônia-água, considerando uma capacidade de refrigeração de 5TR. O absorvedor é constituído basicamente de feixes de tubos dispostos horizontalmente, no interior dos quais escoa água com a finalidade de retirar o calor liberado ao longo do processo de absorção. Desenvolveu-se o modelo com base na obtenção e resolução dos balanços de energia e de massa. Isso com o auxílio de correlações e analogias que possibilitaram a obtenção dos coeficientes de transferência de calor e massa. Levou-se em conta a variação das propriedades tanto do líquido como do vapor ao longo do absorvedor, assim como a resistência existente nessas duas fases. Obtiveram-se os perfis de frações e vazões mássicas, temperatura, coeficientes de transferência e taxas de transferência de amônia. Avaliou-se a influência de parâmetros importantes em se tratando de absorvedores de filme líquido descendente, tais como número de Reynolds, temperatura do fluido de resfriamento e temperatura de entrada da solução. Estes perfis possibilitaram a análise de alguns aspectos relevantes no que diz respeito ao projeto do absorvedor, considerando-se algumas condições operacionais e geométricas previamente estabelecidas. Por fim, foi possível, através da obtenção do comprimento do equipamento para as diversas condições de simulação adotadas, calcular a área de troca de calor necessária para o processo absortivo. / The goal of this work is to develop a representative physical modeling of a falling film absorber for an ammonia-water absorption refrigeration cycle, rated at cooling 5 TR. The absorber is composed of a bundle of tubes arranged horizontally. The water flows inside these tubes in order to remove the heat released during the absorption process. The model was developed based on solving the conservation equations of energy and mass. Practical correlations and the heat and mass transfer analogy were used to find the convective coefficients. It was considered the changes of the properties of liquid and vapor along the absorber and also it was taken into account the thermal resistances in each phase. It was found the profiles of mass fractions and mass flow rates, temperature, transfer coefficients and transfer rates of ammonia. It was evaluated the influence of important parameters such as the Reynolds number, cooling temperature and inlet temperature of the solution. These profiles allowed the analysis of some relevant aspects regarding the design of the absorber, considering operational and dimensional conditions preestablished. Finally, it was possible to calculate the area and other geometrical aspects to achieve the absorptive process, by analyzing the operation of the equipment at various conditions.

A tecnologia de evaporação por filme descendente pode ser empregada em diferentes aplicações como processos químicos, petroquímicos, dessalinização de água, ciclos de refrigeração por absorção, OTEC Ocean termal energy conversion primer, só para mencionar alguns. No entanto, esta tecnologia tem demandado númerosos estudos devido a que ainda não é totalmente bem entendida, inclusive certos fenômenos básicos como são os problemas de distribuição do líquido, comportamento da espessura do filme e, sua transferência simultânea de calor e massa, sendo sujeito a vários estudos tanto numéricos quanto experimentais. Este trabalho foi focado no estudo da transferência simultânea de calor e massa, espessura do filme a os problemas de distribuição na vaporização de filme de água sobre tubos. Para isto, foi construída uma bancada de teste experimental, disponível para mensurar as seguintes variáveis; (a) temperatura da superfície dos tubos evaporadores, (b) espessura do filme descendente, (c) vazões mássicas, (d) potência elétrica fornecida aos tubos evaporadores, e (e) registro fotográfico infravermelho. O presente trabalho foi estruturado em dois aspectos principais; (1) avaliação do coeficiente de transferência de calor e massa, e (2) medição da espessura do filme descendente. Para os dois casos foram analisados os mecanismos de transferência de calor: sensível e latente. Para o primeiro ponto foram calculados os coeficientes local e médio de transferência de calor. No último ponto, usou-se um mecanismo formado por um micrômetro de elevada precisão aliado a um sistema elétrico para mensurar a espessura do filme líquido, sendo comparada com a teoria de Nusselt. Encontrou-se que há uma forte dependência da transferência de calor e massa com a espessura do filme descendente para a região laminar de Reynolds ente 160 a 950, implicando uma diminuição da taxa de transferência de calor com o aumento do Reynolds, já que a espessura de filme impôs uma maior resistência térmica. Além disso, avaliou-se o sistema de medição da espessura do filme com 25% de divergência da teórica de Nusselt. / Falling film evaporation technology can be used in different applications such as water desalination, refrigeration and ar-conditioning absorption cycles, OTEC (ocean thermal energy conversion primer), petrochemical and chemical process industries. This technology still demands númerous studies due to the lack of a complete understanding, even some basic phenomena such as the liquid distribution problem, liquid film thickness behavior and the heat and mass transfer coefficients are subject of intense experimental and numerical studies. This work has analyzed experimentally the heat and mass transfer coefficient, falling film thickness and the distribution system in water vaporization over tubes. For that, it was built an experimental setup, which has been measured the following; (a) tube wall temperature, (b) falling film thickness, (c) mass flow rate, (d) electrical power supplied to the evaporator tube, (e) infrared images. The present work has been structured in two mean aspects; (1) heat and mass transfer coefficient evaluation, and 2) falling film thickness measurement. In both topics, the two heat transfer mechanisms were analyzed: sensible and latent heat transfer. For the first topic, it has been analyzed the local and the overall heat transfer. For the second part, the method used a novel mechanical configuration (leverage effect), which improves the micrometer reading with more precision to obtain the film thickness, which was compared with the Nusselt theory. The experimental data showed that there is a strong dependence between the heat and mass transfer coefficient with the film thickness in the laminar region (Reynolds between 160 e 950), implying a decreasing of the heat transfer rate when the Reynolds increased, due to that the film thickness imposes a greater thermal resistance. Moreover, the study found the film thickness with a divergence of 25 % when it was compared with the theoretical Nusselt film thickness.

Esta pesquisa teve como objetivo estudar a hidrodinâmica, a transferência de massa e a inativação de microrganismos indicadores durante o processo de ozonização de esgoto sanitário tratado previamente em reator UASB. A pesquisa foi dividida em três grupos de ensaios, experimentos I, II e III, nos quais foram medidas as concentrações de bolhas de ozônio, os campos de velocidades instantâneos e médios, os diâmetros das bolhas de ozônio e realizados ensaios de desinfecção com ozônio para inativação de microrganismos indicadores - E. coli, colifagos e Clostridium perfringens - e remoção de DQO. Estes ensaios foram realizados tanto em batelada (experimento I e II) quanto em fluxo contínuo (experimento III), e as dosagens de ozônio aplicado foram de 10 e 20 mg/L e os tempos de contato de 5, 10, 15 e 20 minutos. As concentrações, velocidades e diâmetros das bolhas de ozônio foram proporcionais às vazões de ozônio aplicadas e variaram, respectivamente, de 0,23 a 5,26%, de 6,84 a 10,81 cm/s e de 0,260 a 1,781 mm. A quantidade de ozônio consumido variou entre 50,5% e 99,3%, em relação à dose de ozônio aplicado, e seu valor foi decrescente com o aumento da vazão de ozônio. Quanto à inativação dos microrganismos indicadores, C. perfringens apresentou-se como o mais resistente à ação bactericida do ozônio seguido por E. coli e colifagos. Foram inativados 1,7 log de C. perfringens (Ct = 80 mg.min/L); 6,1 log de E. coli (Ct = 133 mg.min/L); e 100% de colifagos (Ct = 38 mg.min/L). O controle das características de ensaios - dose e vazão aplicadas e tempo de contato -, bem como das características hidrodinâmicas das bolhas de ozônio podem otimizar o processo de ozonização de esgoto sanitário tornando-o atrativo técnica e economicamente. / This research had as objective study hydrodynamics, mass transfer and indicating microrganisms inativation during the ozonization process of sanitary sewer treated previously in UASB reactor. The research was divided in three groups of assays, experiment I, II e III, in which had been measured the concentrations, velocity and diameter of bubbles and carried through assays of disinfection with ozone for indicating microrganisms inativation - E. coli, coliphages and C. perfringens - and COD removal. These assays had been carried through in batch (experiment I and II) how much in continuous flow (experiment III), and the dosages of applied ozone had been of 10 and 20 mg/L and the times of contact of 5, 10, 15 and 20 minutes. The concentrations, velocity and diameters of ozone bubbles had been proportional to the applied ozone outflows and had varied, respectively, of 0,23 to 5,26%, of 6,84 to 10,81 cm/s and 0,26 to 1,781 mm. The amount of consumed ozone varied between 50,5 and 99,3%, in relation to the dosage of applied ozone, and its value was decreasing with the increase of the ozone outflow. For the indicating microorganisms inativation, C. perfringens was presented as most resistant to the bactericidal action of ozone followed for E. coli and coliphages. Had been inactivated 1,7 log of C. perfringens (Ct = 80 mg.min/L); 6,1 log of E coli (Ct = 133 mg.min/L); and 100% of colifphages (Ct = 38 mg.min/L). The control of the characteristics of assays - dosage and outflow applied and time of contact -, as well as of the hydrodynamic characteristics of the ozone bubbles they can optimize the ozonization process of sanitary sewer becoming it attractive technique and economically.

O fenômeno da transferência de massa entre dois meios é altamente dependente da concentração do componente a ser transferido e da velocidade na camada limite de troca. A medida de velocidade na superfície da água em uma interface ar/água ainda não é realidade devido a falta de instrumental adequado. Procurando sanar este obstáculo, esta pesquisa propôs o desenvolvimento de uma sonda ótica para medida de turbulência na superfície da água em um tanque agitado por grade oscilante. O funcionamento desta sonda foi investigado e suas medidas comparadas a medidas realizadas pelo instrumento microADV, de forma a verificar se o parâmetro medido pelo novo instrumento era relacionado à componente vertical da velocidade próximo à superfície. O comportamento do escoamento no tanque foi modelado com o uso do software Open-FOAM, visando uma maior compreensão do fenômeno. A pesquisa resultou na modelação do escoamento e no desenvolvimento de um dispositivo auxiliar que possibilita o uso do microADV em medidas próximas à superfície livre. A comparação das medidas adquiridas pela sonda ótica e microADV mostram que, apesar de as medidas da sonda terem relação com a turbulência no tanque, este parâmetro turbulento apresenta fraca correlação com a medida da componente vertical da velocidade. / The mass transfer phenomena is highly dependent on the concentration of the component to be transferred and the velocity on the exchange layer. The velocity measurement at the surface of the water in an air / water interface is not yet a reality due to lack of appropriate instruments. In order to overcome this obstacle, this research proposed the development of an optical probe to measure turbulence on the surface of water in an oscillating grid tank. We investigated the operation of the proposed probe comparing its measurements to measurements made by microADV to check the relation between the parameter measured by the new instrument and the vertical velocity near to the surface. The flow behavior in the tank was MODELLED using the software OpenFOAM seeking a greater understanding of the phenomenon. The research resulted in the modeling of the flow in the tank and the development of an auxiliary device that allows the use of microADV in near-surface measurements. Although the probe measurement have relation with the turbulence in the tank, the comparison of measurements acquired by the optical probe and microADV shows the turbulent parameter presenting weak correlation to the measurement of the vertical velocity.

Orientadores: Carlos Teofilo Salinas Sedano, Kamal Abdel Radi Ismail / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-25T08:57:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_RaqueldaCunhaRibeiroda_D.pdf: 3855986 bytes, checksum: dc3f065365a2224c57128ddbedffab68 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O fenômeno de formação de frost é encontrado em muitas aplicações comerciais e industriais de baixa temperatura. A camada de gelo que se forma em uma superfície fria cresce ao longo do tempo, tornando-se mais densa e por este motivo, a formação de frost em equipamentos é responsável pela queda no seu desempenho. O processo de formação de frost é um fenômeno transiente e complicado de avaliar, no qual os processos de transferência de calor e de massa ocorrem simultaneamente em um meio poroso. Neste trabalho apresentam-se medições experimentais da espessura de frost ao redor de cada um dos tubos de um arranjo triangular de cilindros verticais, realiza-se a estimação experimental de uma correlação empírica para a obtenção do número de Nusselt Global sobre o arranjo de tubos com formação de frost baseada nas medições experimentais feita numa seção de teste no interior de um túnel de vento do Laboratório de Armazenamento térmico e tubos de Calor da FEM. Para verificação é feita a estimação de uma correlação empírica para o Número de Nusselt Local em cada cilindro baseado em dados empíricos da literatura e um procedimento inverso de aproximação sucessiva utilizando a solução numérica unidimensional que simula o problema direto de formação de frost em geometria cilíndrica. O mesmo procedimento utilizando os dados experimentais deste trabalho. Encontra-se que os valores dos Números de Nusselt para as duas formas de estimação tem boa concordância. Comparações dos resultados numéricos e experimentais são realizadas e mostra-se boa concordância dos resultados das simulações numéricas para o crescimento da camada de frost utilizando ambas as correlações empíricas / Abstract: In practice, it is found the phenomenon of frost formation in a lot of commercial and industrial refrigeration applications. The layer of ice that it is formed in a cold surface grows over time, becoming more dense and bigger, and for that reason, this formation of frost in refrigeration equipment is responsible for performance decrease in this equipment. The formation of frost is a complicated and transient process, where different process of heat transfer and mass occurs simultaneously in a porous and fine layer. The convective and mass diffusive coefficients are difficult to determinate in fact of the complex physic phenomenon and the variation of the different properties that occurs over time like velocity, temperature, humidity and the geometry of this problem himself. In this work some experimental results of the frost thickness around every cylinder in a triangular arrangement of vertical cylinders are presented, an estimated experimental correlation in order to find Nusselt Global number in this triangular arrangement of cylinders is presented. This correlation is based in the experimental measurements in a wind tunnel situated in the Laboratory of Thermal storage and Fluids in FEM. In order to verify this correlation, another empiric correlation have been estimated in order to find the Nusselt number Global and Local in each cylinder. In this case, it is used data reported in the literature and an inverse method that approximates the numerical solution in one dimension that simulates this problem in cylindrical frost formation geometry. Then the same procedure has been made using the experimental results founded in this work. The different results of the two different correlations have an acceptable concordance. Different comparisons of the numerical and experimental results have been made for the frost growth always validating the results with the numerical simulations of the frost growth using both of the empirical correlations and comparing them with the experimental results that have been founded in this work and with other experimental results founded in the literature / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutora em Engenharia Mecânica

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-20T15:18:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JaimesPrada_Ronald_M.pdf: 4744377 bytes, checksum: e62c58bbf1063a20c489d6854b7683c9 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Nas últimas décadas, a intensificação de processos tem atraído a atenção da academia e da indústria. A Rotating Packed Bed (RPB) foi desenvolvida no contexto de intensificação de processos e tem sido amplamente usada em destilação, absorção, dessorção, dessulfuração, oxidação, cristalização, precipitação, polimerização e síntese de nanomateriais. Em uma coluna de destilação convencional, o fluxo de líquido está sob a influência da gravidade, como resultado, grandes colunas são requeridas para atingir altos níveis de separação. Para superar esta limitação, uma coluna de destilação com recheio rotativo (HIGEE High-gravity contactor) foi desenvolvida por Ramshaw e Mallison (1981) para realizar separações gás - líquido, a qual pode induzir forças centrífugas até 1000 vezes a força da gravidade. O incremento da força de contato entre as fases gera altos graus dos coeficientes volumétricos de transferência de massa e elevados limites de inundação (Ramshaw, 1983), permitindo uma redução de tamanho do equipamento comparado com o tamanho requerido para obter uma transferência de massa equivalente em colunas convencionais. Uma coluna HIGEE pode operar a altas vazões de gás ou líquido, devido à sua elevada capacidade de inundação. Além disso, este equipamento permite usar recheios com maior área superficial específica (2000-2500 m²/m³) e altas porosidades (0,90-0,95). Adicionalmente, utilizando colunas HIGEE podem ser obtidas grandes forças propulsoras do fluxo de líquido e diminuição nos tempos de residência devido à alta velocidade rotacional, o que permite que este equipamento opere com fluidos altamente viscosos, materiais sensíveis ao calor, e nanopartículas inorgânicas. A eficiência de transferência de massa aplicada a processos de destilação através de equipamentos com recheio rotativo tem sido estudada por poucos autores usando diferentes sistemas. Assim, o principal objetivo deste trabalho é simular uma coluna de destilação de alta eficiência (coluna HIGEE) no simulador comercial Aspen Plus V7.2, com o intuito de predizer o comportamento de separação do sistema etanol - água e compará-lo com o comportamento alcançado em uma coluna convencional. Para simular este equipamento no software comercial, foi preciso introduzir uma sub-rotina em Fortran que modificasse o modelo de transferência de massa de uma unidade existente. Estudou-se a eficiência de transferência de massa de uma RPB para diferentes condições de operação. Os resultados mostraram o potencial da coluna HIGEE como um processo intensificado que permite a redução considerável na altura e volume, comparado com uma coluna convencional com recheio, manifestando-se como uma alternativa promissória para o processo de destilação contínua / Abstract: In the last decades, the intensification of processes has attracted the attention of both academia and industry. A Rotating Packed Bed (RPB) was developed in the context of process intensification and it has been widely used in distillation, absorption, desorption, desulfurization, oxidation, crystallization, precipitation, polymerization, and nanomaterials synthesis. In a conventional distillation column, the liquid flows under the influence of the gravity. As a result, large columns are commonly required to achieve high levels of separation. To overcome this limitation, a rotating packed bed distillation column (HIGEE High-gravity contactor) was developed by Ramshaw and Mallinson (1981) for gas-liquid separations, which can induce centrifugal forces over 1000 times that of the earth's gravity. Increasing the driving force of contact between the phases allows greater degrees of volumetric coefficient of mass transfer and high flooding limits (Ramshaw, 1983) allowing a reduction of the size of the equipment in comparison with the size needed to obtain an equivalent mass transfer in a conventional column. A HIGEE column could be operated at a higher gas or liquid flow rate, due to very high flooding capacity. Moreover, it has been showed that this equipment allows the use of packings with a larger specific area (2000-2500 m²/m³) and higher void fraction (0.90- 0.95). In addition, larger driving force of liquid flow and reduced liquid residence time can be obtained in a HIGEE column due to the high rotational speed, which enables to operate equipment with very viscous fluids, heat sensitive materials, and inorganic nanoparticles. The mass transfer efficiency of a rotating packed bed contactor applied to distillation has been studied by few authors using different systems. Therefore, the main objective of this work is to simulate a distillation column of high efficiency (HIGEE Column) in the commercial simulator Aspen Plus V7.2, in order to predict the separation behaviour of the ethanol-water system and to compare this with conventional ones. In order to simulate this equipment in the commercial software, it was introduced a subroutine Fortran to account for the modification on the mass-transfer model of an existing unit. Mass transfer efficiency of RPB under different operating conditions was investigated. The results showed the potential of HIGEE column as an intensified process allowing a considerable reduction in height and volume in comparison with a conventional packed column, showing a promissory alternative for continuous distillation process / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Antonio Celso Fonseca de Arruda e Waldyr Parolari Novello / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:53:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Schmutzler_LuisMelchertFaber_D.pdf: 18427607 bytes, checksum: a256aa1b714dbaf8eeb63daf6be84dd1 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Oxigenadores de sangue tipo de membrana são construídos para trocarem gases de respiração através de uma área de contato, a sua chamada área de troca. Devido a características do processo de fabricação, esta área pode softer variações. Neste trabalho procurou-se desenvolver métodos de avaliação da variação desta área, por meio da medição da transferência de massa e da perda de carga. A técnica utilizando transferência de massa gerou dois métodos de avaliação, um utilizando como fase líquida a água destilada e o outro, uma emulsão de perfluorcarbono. No intuito de assegurar a funcionalidade da emulsão disponível e assim a precisão do trabalho, foi desenvolvido um método de validação para se avaliar a capacidade de dissolver Oxigênio da mesma. O outro método para avaliação da área de troca é baseado naperda de carga, sofrida por um fluxo de gás ao percorrer o circuito de membranas do oxigenador sob teste. Todos os métodos apresentaram resultados suficientemente satisfatórios, permitindo estabelecer diferenças de desempenho entre as unidades testadas e a validação da área de troca, por comparação com um padrão sendo que, os métodos de transferência de massa com água e o da perda de carga com gás são métodos não destrutivos. Os resultados obtidos utilizando-se o método com gás forneceram uma melhor resolução / Abstract: Membrane blood oxygenators are built to exchange perspiration gases thru an exchange area, but due to the fabrication process characteristics, this exchange area may vary. In this work, exchange area evaluation methods were developed using mass transfer and head loss techniques. The mass transfer technique generated two methods, one using distilled water and other using perfluorocarbon emulsion. Envisaging assurance on the functionality of the perfluorocarbon emulsion and by the way, the quality of the work, a method for evaluating the Oxygen solving capability was also developed. The other area evaluation method is based on a gas flow head loss while passing thru the membrane inside of the under testing device. Ali methods presented satisfactory results, allowing establishing performance differences among tested units and the area validation by comparing to a standard device. The mass transfer water based and the gas flow head loss are non destructive methods. The results provided by the gas flow head loss method achieved a better level of resolution / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

La perturbation des écoulements au voisinage de la paroi artérielle équipée d'un stent joue un rôle prépondérant dans l'apparition et le développement des complications liées aux maladies cardiovasculaires (sténose, resténose, thrombose...). La topologie de l'écoulement dans ces régions est très complexe. En effet, au voisinage du stent, des zones de recirculation se forment en amont et aval de chaque branche et les contraintes pariétales y sont très faibles. Des études in vivo et in vitro ont mis en évidence le rôle de ces caractéristiques de l'écoulement intra-stent sur les maladies cardiovasculaires. Pour cela, la bonne estimation des contraintes pariétales et la compréhension du comportement de l'écoulement intra-stent et son rôle dans le transfert du principe actif devraient permettre d'optimiser les traitements (design de la prothèse, principe actif...). L'approche numérique est une voie très utile pour étudier ces phénomènes. Cependant, la bonne précision du calcul dépend du choix du modèle d'écoulement, des conditions aux limites, de la géométrie du stent et de l'artère pour réaliser une simulation pertinente.Nous étudions ici dans un premier temps l'effet du choix du modèle hémodynamique sur les caractéristiques de l'écoulement intra-stent. Trois modèles numériques décrivant l'écoulement coronaire ont été utilisés. Ces modèles sont : un modèle stationnaire "MP", le modèle pulsé simplifié "MPS" et le modèle pulsé complet "MPC" basé sur l'analyse de Womersley. Nous avons ainsi montré l'importance de la prise en compte de l'instationnarité de l'écoulement mais au dépens d'un temps de calcul très accru. Dans un second temps, nous étudions expérimentalement l'écoulement intra-stent en utilisant la technique de mesure "PIV". Cette étude expérimentale a permis de confirmer les résultats numériques précédents. Au final, nous examinons numériquement l'effet de la pulsatilitié de l'écoulement sur les flux massiques libérés par les faces d'une branche de stent actif. Cette étude numérique a mis en exergue l'importance du couplage entre les recirculations et le transfert de masse vers la paroi artérielle. / The disturbance of the flow in the vicinity of the arterial wall equipped with a stent plays a key role in the onset and development of complications related to cardiovascular diseases (stenosis, restenosis, thrombosis...). The topology of the flow field in the intra-stent zone is very complex. Indeed, in the vicinity of the stent, recirculation zones form upstream and downstream of the stent strut where wall shear stress is very low. In vivo and in vitro studies have demonstrated the role of the in-stent flow features on cardiovascular diseases.The correct estimation of the wall shear stress, the understanding of the behavior of the in-stent flow and its role in the transfer of the drug are expected to help optimize treatments (stent geometry, drug composition...). The numerical approach (CFD) is a useful and versatile way to study these phenomena. However, the accuracy and the relevance of the results depend on the choice of the flow model, the boundary conditions and the stent and artery geometry.Firstly we study in this work the impact of the hemodynamic model on the in-stent flow characteristics. Three numerical models describing the coronary flow are used. These models are: the steady model "MP", the simplified pulsatile model "MPS" and the complete pulsatile model "MPC" based on Womersley's analysis. We show the importance of the pulsatility of the flow but at the expense of a high increase in the computing time. Secondly we study experimentally the in-stent flow using measurement technique "PIV". This experimental study confirms the previous numerical results. Finally we examine numerically the effects of the flow pulsatility on the mass fluxes released by the faces of a drug eluting stent. This numerical study highlights the importance of the coupling between the recirculation zones and the mass transfer into the arterial wall.

[pt] Um sistema de ar condicionado utilizando energia solar é testado para determinação da energia necessária para a regeneração do TEG (trietileno glicol) e do valor do Coeficiente de Desempenho (C.0.P.). É determinada experimentalmente a influência das variáveis temperatura de regeneração e concentração no valor do C.O.P. São feitas várias experiências para se determinar as condições ótimas de operação do sistema. É também analisada uma correlação para determinação do coeficiente global de transferência de massa (hD AV), como função das vazões de ar e da solução aquosa de trietileno glicol (TEG) nas torres de secagem do ar e regeneração do TEG. / [en] A Solar Air Conditioning System has been tested to determine the energy that is required to regenerate the triethylene glycol so1ution (TEG) and to measure the coefficient of performance (COP). The dependence of the coefficient of performance (COP) on the regeneration temperature and concentration is experimentally determined. Several measurements were performed to determine the optimum operation conditions for the system. This work also analyses a correlation for the mass transfer coefficient (hD AV), as a function of air flow rate and tri-ethylene glycol solution flow rate at the drying tower and the regenerating tower, respectively.

The investigations presented in the thesis are theoretical studies of magnetohydrodynamic flows, heat and mass transfer in Newtonian/non-Newtonian cooling liquids, due to horizontal/vertical stretching sheet. The theoretical studies include the effect of magnetic field, uniform and non-uniform heat source/sink (flow and temperature dependent heat source/sink) effects. The considered problems include flow of viscous fluids in the presence of applied magnetic field and electric field with first order chemical reactions. The viscous incompressible Newtonian fluid flow in porous medium with Darcy-Forchheimmer model, electrically conducting fluid and nanofluid is studied. We introduce innovative techniques for finding solutions of highly nonlinear coupled boundary value problems such as Runge-Kutta method, Perturbation method and Differential Transform Method (DTM).   Chapter 1-2 gives a brief introduction. Chapter 3 focuses on Lie group analysis of MHD flow and heat transfer over a stretching sheet. The effects of viscous dissipation, uniform heat source/sink and MHD on heat transfer are addressed. In Chapter 4-6 we examined the laminar flow, thermocapillary flow of a nanoliquid thin film over an unsteady stretching sheet in presence of MHD and thermal Radiation in different situations. An effective medium theory (EMT) based model is used for the thermal conductivity of the nanoliquid.  Metal and metal oxide nanoparticles are considered in carboxymethyl cellulose (CMC) - water base liquid. In Chapter 7-9 we analyzed, heat and mass transfer in MHD, mixed convection, viscoelastic fluid flow, non-Darcian flow due to stretching sheet in presence of viscous dissipation, non-uniform heat source/sink and porous media have been investigated in different situations.  MHD and viscous dissipation have a significant influence on controlling of the dynamics.    In Chapter 10 the linear stability of Maxwell fluid-nanofluid flow in a saturated porous layer is examined theoretically when the walls of the porous layers are subjected to time-periodic temperature modulations. A modified Darcy-Maxwell model is used to describe the fluid motion, and the nanofluid model used includes the effects of the Brownian motion. The thermal conductivity and viscosity are considered to be dependent on the nanoparticle volume fraction. In Chapter 11 we studied MHD flow in a vertical double passage channel taking into account the presence of the first order chemical reactions. The governing equations are solved by using a regular perturbation technique valid for small values of the Brinkman number and a DTM valid for all values of the Brinkman number.