Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de doutoramento. Engenharia Química e Biológica. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2010

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Matemáticas Aplicadas. Ingeniero Civil Matemático / Si se representa un medio poroso por medio de una red de tubos por los cuales puede circular un fluido, el problema de escurrimiento a través de un medio poroso se transforma en un problema de cálculo de caudales en una red de tubos interconectadas. La solución de este último problema hace uso de las leyes de conservación clásicas en mecánica de fluidos, complementadas con leyes de comportamiento adecuadas, como lo son los fluidos newtonianos y fluidos tipo Bingham. En cada tubo se hacen simplificaciones tales como suponer un problema cuasiestático, lo que permite trabajar con problemas unidimensionales (acoplados en las conexiones de los tubos) de resolución numérica simple. A continuación, se programa un algoritmo que modela el flujo por una red de tubos capilares que simula un medio poroso. El programa se caracteriza por su versatilidad para poder simular distintos fluidos, y mallas con distintas geometrías. Se realizan distintos experimentos donde se compara con datos experimentales y con la literatura asociada, con el fin de darle mayor robustez al programa.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica (Especialização Energia Térmica). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

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

Orientador: Vivaldo Silveira Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-01T00:47:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gratao_AnaCarolinaAmaral_M.pdf: 37222328 bytes, checksum: 9e616b01b5789dbb3cb443c56eec1b91 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Os trocadores de calor de tubo duplo são utilizados nas indústrias de alimentos nos processos de tratamento térmico. Um efetivo controle de temperatura destes sistemas complexos é fundamental à qualidade final dos produtos alimentícios, que normalmente apresentam características distintas quanto ao escoamento e à transferência de calor. O presente trabalho consiste na avaliação experimental do comportamento dinâmico da temperatura de saída de fluidos alimentícios newtonianos, com características reológicas e térmicas distintas, durante o processo de resfriamento em um trocador de calor de tubo duplo. Água, soluções de sacarose a 8 e 18% e açúcar líquido invertido a 75% foram utilizados como fluidos de teste. Os experimentos visaram a caracterização do comportamento transiente através das curvas de resposta da temperatura de saída dos produtos, obtidas sob perturbações das condições de operação da entrada do trocador. As variáveis de entrada, vazão mássica e temperatura dos produtos e vazão volumétrica do fluido térmico, foram perturbadas a partir das condições iniciais do processo, individual e simultaneamente, positiva e negativamente e em diferentes intensidades. Constatou-se as não linearidades das curvas de resposta entre as diferentes perturbações impostas ao processo. As múltiplas perturbações das variáveis de entrada, conduzidas de acordo com a metodologia do planejamento experimental, permitiram a análise dos efeitos individuais e de interações sobre a temperatura de saída dos produtos, "B", e sobre os parâmetros, "td" e "z", fornecendo assim, informações fundamentais para implementação de sintonia de controladores convencionais e não convencionais. / Abstract: Double pipe heat exchangers are used in food industries for thermal treatment processes, such as pasteurization of juices and fruit pulps. An effective control of temperature of these processes is extremely important for the :finalquality of the food products, which usually present different characteristics of flow and heat transfer. The present work consists in evaluating the dynamic behavior of the :final temperature of newtonians fluids, with different values of rheological and thermal properties, during cooling process in a double pipe heat exchanger. Water, sucrose solutions at 8 and 18% and inverted liquid sugar at 75% were used as test fluids. The experiments considered the transient behavior under disturbances of the operation conditions in the heat exchanger entrance, through the response curves, represented by the :finaltemperature of the products with time. The entrance variables, mass flow rates of the products, temperature of the products and volumetric flow rates of the thermal fluid were disturbed from the initial conditions, individual and simultaneously, positive and negatively, with different intensities. The response curves showed the non-linearity among the different disturbances imposed to the process. The multiple disturbances in the entrance variables, driven according to the methodology of the experimental design, allowed the analysis of the effects of each disturbance, as well as the effects of the interactions among them on the :final temperature of the products, "B", and on the parameters, "td" and "z", providing fundamental subsidies for conventional and non-conventional controllers' implementation. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Carlos A. Gasparetto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-20T19:49:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CantuLozano_Denis_D.pdf: 3784270 bytes, checksum: c547c8b591294574a2702c7c04217f8a (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Foi projetado, construído e calibrado um agitador helicoidal de dupla hélice (AHDH), o qual foi adaptado a um reômetro rotacional, permitiu determinar as constantes reológicas em purê de maçã natural (sem adição de açúcar) comercial. A temperatura foi mantida constante a 25°C. As propriedades reológicas foram determinadas para 14 amostras diferentes combinadas em sete concentrações diferentes todas para duas dimensões médias das partículas em suspensão. Os valores do índice de consistência K e o índice de comportamento reológico n, foram calculados por regressão linear para o modelo de Ostwald-de Waele e a viscosidade aparente ?a, do quociente s/?. Os valores da viscosidade de Casson (?c) e a Tensão inicial (s0) foram extrapolados para o modelo de Casson. Os valores da viscosidade relativa (?r) foram calculados do quociente ?a/?L onde é a viscosidade dinâmica do soro. Os valores experimentais de s0 das suspensões foram medidos com um agitador de seis pás retas, que é considerado o método mais adequado para a medição de s0 neste tipo de suspensões. Os resultados mostraram que os valores de K e ?a aumentaram com o incremento da concentração da polpa, apresentando comportamento não-newtoniano com características pseudoplásticas. O índice de comportamento reológico n diminuiu com o aumento do conteúdo de polpa. Os valores experimentais de s0 representados com o modelo de Herschel-Bulkley, aumentaram com o conteúdo de polpa. Os valores extrapolados de s0 foram próximos dos valores experimentais. A influência do tamanho de partícula nos valores da viscosidade relativa ?r, foram descritos pelo número de Péclet dado por Pe=?La3?/kT. Para descrever o efeito do conteúdo de polpa os na viscosidade relativa ?r,100 foi aplicado um modelo simples: ?r,100 = A ¿ B/P. Aplicado ao índice de consistência, este modelo mostrou boa correlação em ambos os casos. / Abstract: A rheometer rotational adapted with a combined helical ribbon-screw agitator was utilized, its calibration yield the value of proportionality constant ks between shear rate ? and agitation velocity N. This value ks = 17,81 was applied to the characterization of Theological properties in 14 apple sauce suspensions to seven differents concentrations all for two diameter average of particles 0,71 mm and 1,21 mm in suspension. The values of consistency index K and rheological behaviour index n, were calculated by linear regression to Ostwald-de Waele model and the apparent viscosity ?a, of quocient s/?. The values of Casson viscosity ?c and yield stress s0 were extrapolated from Casson model. The values of relative viscosity ?r of quocient ?a/?L were is a dinamic viscosity of serum. The experimental values of were measured with a vane of six blades considered the best method. The results showed that K and ?a, increment with increment of pulp concentration with non-newtonian behaviour with characteristics pseudoplastics. The rheological behaviour index n decreased with the increment of pulp content. The experimentais values of sOv performed with Herschel-Bulkley model, incremented with pulp concentration. The extrapolated values of sO were close of the experimental values sOv. The effect of particle size in the relative viscosity ?r were performed with Péclet number defined by Pe=?La3?/kT. To describe the effect of pulp concentration in the relative viscosity ?r,100 it was applied a effect of pulp concentration in the relative viscosity ?r,100 it was applied a simple model: ?r,100 = A ¿ B/P. Applied to consistency index, this model showed a good agreement to both cases. / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Cesar Costapinto Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:07:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Laruccia_MoacyrBartholomeu_M.pdf: 2642350 bytes, checksum: 2d10f897d7abe699a73fd48b490b184f (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: No presente trabalho é desenvolvida uma correlação para o cálculo do coeficiente de arraste de partículas não esféricas sedimentando em fluidos não-newtonianos independentes do tempo. A utilização da Análise Dimensional e de uma grande quantidade de dados experimentais que cobrem os regimes laminar, intermediário e turbulento conduziram a uma correlação generalizada para a determinação da velocidade de sedimentação de partículas numa faixa de esfericidade de 0.5 a 1.0. Ao contrário de resultados publicados anteriormente por diversos autores, a correlação aqui desenvolvida não depende de um modelo reológico particular do fluido. Um resumo dos resultados é dado por: CD = {[24 'ômega¿ ('fi¿) / 'Re IND. GEN¿] POT. M + [X('fi¿)] POT. M} Pot. 1/m sendo o Número de Reynolds Generalizado 'RE IND. Gen¿ definido por: 'RE IND. Gen¿ = P 'V.SUP.2.INF. T.¿ 'teta¿('fi¿) / 'tau¿ ('gama¿). Na equação acima, ¿teta¿ é um fator de forma conhecido e 'tau¿ ('gama¿) é a tensão de cisalhamento correspondente a uma taxa de deformação 'gama' relacionada como diâmetro 'D IND. P¿ da partícula esférica de mesmo volume e com a velocidade de sedimentação ¿V IND. T¿ por: 'gama¿ = 'V IND. T¿ / 'D IND. P 'teta¿ ('fi¿). Na primeira equação, as funções ¿omega¿ ('fi¿) e X ('fi¿) são conhecidas a partir de experimentos que consideram os casos limites de escoamento laminar e turbulento e o expoente m é determinado a partir do ajuste dos dados no modelo proposto usando o método das assíntotas de Churchill. No presente trabalho também é analisada a influência da concentração de partículas sólidas na velocidade de queda de partículas não-esféricas em fluidos não-newtonianos independentes do tempo. Os resultados experimentais foram obtidos com a fluidização homogênea de partículas com diversas densidades e esfericidades utilizando-se soluções poliméricas de carboximetil celulose. A interpretação dos resultados através da correlação do tipo Richardson e Zaki conduziu ao relacionamento do expoente da porosidade 'jota¿ com um número de Reynolds generalizado baseado na velocidade de queda num fluido não-newtoniano infinito. Uma simulação do transporte hidráulico de cascalho com fluidos de perfuração foi realizada a partir dos resultados obtidos / Abstract: This research is involved with the development of a drag-coefficient correlation for nonspherical particles settling in purely viscous non-Newtonian fluids. The dynamic interaction term between fluids and particles was studied using both the dimensional analysis and a large number of experimental data covering the laminar, transitional and turbulent flow regime to obtain a generalized correlation for the determination of the settling velocity valid for particles on a sphericity ('fi¿) range from 0.5 to 1. Unlike the previous published research in this area, this generalized correlation doesnot depend on a particular rheological model. The developed correlation for the drag coefficient GD assumes the form 'C IND. D¿ = {[24 'ômega¿ ('fi¿) / 'Re IND. GEN¿] POT. M + [X('fi¿)] POT. M} Pot. 1/m being the generalized Reynolds number 'RE IND. Gen¿ defined here as: RE IND. Gen¿ = P 'V.SUP.2.INF. T.¿ 'teta¿('fi¿) / 'tau¿ ('gama¿) On above equation , ¿teta¿ ('fi¿) is a known form factor and 'tau¿('gama¿) is the shear stress correspondent to a shear rate 'gama¿ related to the particle diameter 'D IND. P¿ and to the settling velocity 'V IND. T¿ by equation: 'V IND. T¿ por: 'gama¿ = 'V IND. T¿ / 'D IND. P 'teta¿ ('fi¿) In the first equation the functions 'omega¿ ('fi¿) and X ('fi¿) are known from experiments considering the limit cases of laminar and fully turbulent flow and the exponent m is determined from the data reduction using the Churchill's asymptotic method and an extensive data file from the literature. In this work is also made an analysis oí the particle concentration effect on the non-spherical particle settling velocity in purely viscous non-Newtonian fluids. The experimental data were obtained with homogeneous fluidization oí solid particles with variously density and sphericity using polimeric solutions oí carboxymethyl cellulose. The explanation oí the results through Richardson and Zaki correlation led to the relation between voidage exponent i and generalized Reynolds Number Regen based at the particle settling velocity in a infinite environment oí purely viscous non-Newtonian fluids. A simulation oí the hydraulic cutting transport with drilling muds has been done from experimental data obtained in this work / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador : Rakesh Kumar Bhatnagar / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-07-15T11:45:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fiorentini_Dario_M.pdf: 1096751 bytes, checksum: a69fd372f29278812d49b77c6de88c5d (MD5) Previous issue date: 1980 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed / Mestrado / Mestre em Matemática Aplicada

Orientador: Cesar Costapinto Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-17T20:42:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ataide_CarlosHenrique_M.pdf: 1388045 bytes, checksum: 6e79bca6ab123336848810c95d81255a (MD5) Previous issue date: 1985 / Resumo: Podemos sublinhar que a contribuição deste trabalho esta na tentativa de se encontrar uma expressão mais genérica, em função dos parâmetros pertinentes ao escoamento, para se prever a velocidade de transição do regime laminar para o turbulento de modo mais consistente, que permite projetar minerodutos de maneira mais eficiente e econômica ¿Observação: O resumo, na íntegra poderá ser visualizado no texto completo da tese digital. / Abstract: The objective of this research has been to obtain a more general expression to predict the transition velocity from laminar to turbulent flow in more efficient and economical slurry pipeline designs ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations. / Mestrado / Mestre em Engenharia Química