Este trabalho versa sobre a análise teórica do desempenho da regulação sincronizada aplicada na redução de vibrações de rotores utilizando mancais magnéticos. Originalmente apresentado na dissertação \\Regulação sincronizada de distúrbios senoidais\", de Vaydia I. C. Segura, o regulador teve o seu módulo de regulação modificado para trabalhar com múltiplas entradas e saídas, além de permitir a estimação em tempo real da matriz de influência. O desempenho e a robustez do regulador foram analisados em função de seus parâmetros. A regulação sincronizada foi aplicada a um modelo teórico de rotor desenvolvido pelo método dos elementos finitos e simulado em computador. / This work discusses about the theoretical analysis of the performance of synchronized regulation applied in reduction of rotor vibrations using magnetic bearings. Originally presented in the dissertation \\Synchronized regulation of sinoidal disturbing\", of Vaydia I. C. Segura, the regulator had its regulation module changed to work with multiple inputs and outputs, in addition to enabling real-time estimation of the influence matrix. The performance and robustness of the regulator were analyzed as a function of the parameters. The synchronized regulation was applied to the theoretical model developed by the finite elements method and simulated in a computer.

A pesquisa apresenta o fenômeno da rotatividade, composta por evasão, trocas e outras saídas, em 193 assentamentos do Rio Grande do Sul, com ênfase na evasão de lotes. Esta é entendida como a saída do Programa de Reforma Agrária e foi correlacionada com 16 variáveis: a) crédito instalaçãomodalidade apoio; b) crédito instalação-modalidade materiais de construção; c)PRONAF A; d)percentual de lotes sem água; e) sem luz; f) sem casa; g) qualidade das estradas internas; h) estradas externas; i) qualidade dos solos; j) tipo de prestadora da assistência técnica, l) executor do assentamento, m) ano de implantação; n) tipo de público; o) a região de implantação; p) religião do evadido; e q) seu estado civil. Estas variáveis e a evasão foram obtidas com dados secundários no INCRA e no GRAC, o órgão de terras estadual. As duas últimas variáveis foram testadas somente em dois estudos de casos, realizados na forma de etnografias. Isto foi necessário para dar conta da hipótese central, de que a evasão é facilitada em situações de baixa coesão social, haja vista que quase todas as variáveis se referem à dimensão material da questão, notadamente problemas de crédito e infra-estrutura. Para a compreensão dos processos que levam à coesão social nos assentamentos, lançamos mão do aporte teórico da sociologia da crítica, com contribuições pontuais de outros autores, tais como Bourdieu, Elias, Wolf e Martins, entre outros, além da antropologia, principalmente através da noção de reciprocidade, neste caso, com o aporte essencial de Sabourin e Caillé. Os resultados obtidos revelam uma estimativa da média de evasão nos assentamentos de 22 %, porém com diferenças regionais grandes, onde, na metade norte do Estado, encontramos algo em torno de 10%, e na metade sul, quase 30%. Não obtivemos correlação de nenhuma variável da chamada dimensão material com a evasão, ao passo que verificamos a centralidade das relações de reciprocidade, em especial o parentesco, na forma da família extensa e do compadrio e das relações com os vizinhos, “gaúchos” e fazendeiros, na construção da coesão social e no estancamento da evasão. Esta se dá concomitante à contenção de conflitos, onde a Assembléia de Deus, Igreja Pentecostal, assume posição preponderante nos casos estudados. Os evangélicos, assim como os casados, tendem a uma menor rotatividade e evasão, pois caminham para um maior fortalecimento de laços sociais, quando comparados com os solteiros e os católicos. Por último, discutimos o papel dos mediadores, principalmente a assistência técnica, os técnicos dos órgãos de terra e as lideranças do MST, num ambiente de disputas e acordos entre projetos corporativos, por nós denominados: projeto tradicional-camponês, projeto socialista-coletivista e projeto empresarial, além das estratégias não corporáveis, que podem levar ao rentismo e à evasão propriamente. / The research presents the rotating phenomenon, composed by escape, exchange and others exits, in 193 settlements of Rio Grande do Sul, with emphasis in parcels escape. It is understood like the land reform escape and was correlated with 16 factors: a) install credit- support modality, b) install credit – construction materials modality, c) PRONAF A, d) percentage of parcels without water, e) without light parcels, f) percentage of parcels without house, g) internal road quality, h) external road quality, i) soil quality, j) technical assistance kind l) settlement executor, m) implant year, n) public type o) implant region, p) escaped religion, q) escaped civil state. These factors and the escape were got in secondary dates of INCRA and GRAC, the state land institution. The two last factors were tested only in ethnographic cases. It was necessary to respond the central hypothesis, where the escape is facilitated in low social cohesion situations, because almost all factors refers to the question material dimension, in particular, infra-structure and credit problems. To social cohesion process understanding, we made use the criticism sociology theoretic support, with other authors punctuals contributions, like Bourdieu, Elias, Wolf and Martins, among others; beyond the anthropology, mainly throw the reciprocity notion, in this case with the Sabourin and Caillé essential support. The results reveal a 22% settlement escape average estimative, however, with great regional differences, where, in state half northern, we found nearly 10%, and in half southern, almost 30%. We did not get correlation of no material dimension factors with escape, but we verified the reciprocity relations centrality, in special, the kinship, in extend family and “compadrio” form, and the neighbor relationship, “gaúchos” and farmers, in the social cohesion construction and in the escape stopping. It occur concomitant the contention conflict, where God Assembly, a Pentecostal Church, assumes a preponderant position in the studied cases. The evangelicals, just like the married, tend to low escape and rotation, because they lead to higher social laces strengthening, in comparison with catholic and singles. Finally, we discussed the mediator paper, mainly the technical assistance, land institutions technical and MST leaders, in a corporation projects struggle ambient, we denominated: peasant–traditional project, collectivist-socialist project and enterprise project, beyond the no corporeal strategies, that can lead to rental and escape.

Orientadores: Teresa Massako Kakuta Ravagnani, João Alexandre Ferreira da Rocha Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-05T04:47:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lang_JeanPierre_M.pdf: 1967050 bytes, checksum: 0383f4c0388e6e7aa19f19c4c4688052 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: As colunas de recheio são equipamentos intensamente aplicados em operações de separação tais como destilação, absorção de dessorção. No entanto, a sua capacidade à transferência de massa em contracorrente é limitada devido à sua inundação. Uma nova tecnologia HIGEE ('high g¿ ¿ alta gravidade é proposta para superar esta limitação. Uma cluna HIGEE utiliza um recheio rotativo que induz acelerações centrífugas acima de 1000 vezes a aceleração da gravidade terrestre. O aumento da força motriz permite o aumento da capacidade e da eficiência da coluna. De acordo com vários autores, o tamanho do equipamento fica consideravelmente reduzido, apresentando vantagens econômicas e operacionais. A principal proposta deste trabalho é avaliar a forma como a coluna com recheio rotatico se comporta quando o raio externo do rotos é aumentado de 8 (Nascimento, 1999 e 2003) para 13cm.Os experimentos foram conduzidos em condições de refluxo total, sendo utilizando dois sistemas destilantes: n-hexano/n-heptano e etanol/água. A velocidade do rotor foi variada de 500 a 2300 rpm, criando acelerações contrifugas de 26 a256 vezes a aceleração da gravidade. O efeito da vazão de vapor, velocidade de rotação e do sistema destilante sobre o coeficiente de transferência de massa, 'K IND. y¿¿a IND. e¿ depende do fluxo de vapor, mas fracamente da velocidade do rotor...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Packed colummns are equipment intensively applied in separations such as distillation, absorption and stripping , absorption and strippig. However, its for counter-current mass transfer is limited due to its flooding. A new HIGEE (high g ¿ high gravity) technology is proposal to overlap this limitation. A HIGEE column uses a rotating machine that promotes centrifugal accelerations above 1000 times the terrestrial gravity acceleration. The increase of the driving force allows the increase of column¿s capacity and efficiency. In accordance with some authors, the equipment size considerably reduced presenting economic and operational advantages. The main proposal of this work is to evaluate how the mass transfer behavior of the HIGEE column changes when the external rotor radius is increased from 8 (Nascimento 1999 and 2003) to 13 cm. The experiments had been conduced in total reflux conditions using two distilling system n-hexane/n-heptane and ethanol/ water. The rotor's speed was vaied from 500 to 2300 rpm , provided centrifugal accelerations from 26 to 556 times higher than terrestrial gravity acceleration. The effect of the vapor outflow, rotation speed and distilling system on mass transfer coefficient 'K IND. y¿¿a IND. e¿ and transfer unit area, 'AUT IND. G¿had been analyzed for each rotor size...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Sandra Cristina dos Santos Rocha, Nadia Rosa Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-13T12:37:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Godoi_FernandaCondide_M.pdf: 8309659 bytes, checksum: f684e63fdb8ecb9b104155ad92580055 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Polihidroxibutirato (PHB) é um poliéster completamente biodegradável e biocompatível. O interesse no desenvolvimento, produção e comercialização do PHB vem crescendo por ser um produto biodegradável e de produção integrada à cadeia de açúcar e álcool. A secagem é uma importante etapa do processo de produção do PHB, pois para o adequado pósprocessamento desse material deve-se garantir um teor de umidade limite de 0,5%. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo estudar uma tecnologia de secagem, em um produto inovador e de importância na preservação ambiental. Foi realizado um estudo da fluidodinâmica e dos mecanismos de secagem do PHB em um leito fluidizado pulsado rotativo (LFPR). A escolha do equipamento baseou-se no fato de que o PHB úmido é coesivo e não apresenta fluidização convencional de qualidade. O secador de LFPR utiliza a pulsação do ar para desfazer os aglomerados de PHB melhorando a circulação das partículas dentro do leito. O presente estudo também incluiu a caracterização física do material antes e após a secagem. Para os ensaios de caracterização em que os equipamentos não trabalham em presença de umidade, a liofilização do PHB foi a alternativa encontrada para se caracterizar o material antes da secagem. O PHB apresentou um excelente comportamento fluidodinâmico em LFPR. A frequência de pulsação de 10 Hz foi a que apresentou comportamento mais favorável, com queda de pressão moderada e patamares de estabilidade. Por meio dos ensaios fluidodinâmicos foi possível determinar a velocidade de mínima fluidização vigorosa pulsada (VMV), parâmetro que ajudou a estabelecer a velocidade empregada para os experimentos de secagem. Durante a secagem do PHB foi avaliada a influência que a temperatura, velocidade e frequência de pulsação do ar exercem na cinética de secagem. Verificou-se excelente contato entre as partículas de PHB e o ar aquecido, com elutriação somente nos primeiros 10 minutos de secagem. As curvas de secagem do PHB indicaram períodos de taxa de secagem constante e decrescente. A temperatura e a velocidade do ar influenciaram positivamente o processo. Além disso, foi detectada a existência de um outro solvente além da água nas amostras de PHB, por meio da comparação entre as curvas de secagem obtidas com medidas de umidade feitas em estufa e em Karl Fischer. A análise termogravimétrica (TGA) também ajudou a detectar a presença de outro solvente além da água nas amostras de PHB. Os ensaios de caracterização física mostraram que as condições operacionais de secagem testadas não provocaram a degradação das partículas de PHB. Sob as condições consideradas ótimas de secagem, temperatura de 90 ºC, frequência de 7 Hz e velocidade do ar 0,40 m/s, foi atingida umidade igual a 0,56%, demonstrando a viabilidade do secador LFPR. / Abstract: Poly-hydroxybutyrate (PHB) is polyester, completely biodegradable and biocompatible. The interest on its development, production and commercialization has arisen due to its biodegradability and production integrated to the sugar and alcohol chain. Drying is an important step of the PHB production because an adequate post-processing is achieved only at moisture contents less than 0.5%. The goal of this work was to study a drying technology for this innovative product of relevant importance for the environmental preservation. The fluid-dynamic and drying mechanisms analyses were made in a rotating-pulsed fluidized bed (RPFB). The equipment was chosen based on the fact that the wet PHB is cohesive and doesn't work properly in a conventional fluid bed. The RPFB dryer uses the air pulsation to undo the PHB agglomerate improving the circulation of the particles inside the bed. This study also included the physical characterization of the material before and after the drying. For the characterization tests that wouldn't work with moisture presence, the liophilization was the best alternative to characterize the material before the drying process. The PHBshowed an excellent dynamic behavior in RPFB. The pulsation frequency of 10 Hz presented the most favorable fluid dynamic conditions, resulting in moderate pressure drop and regime stability. Based on the fluid-dynamic study it was possible to determine the minimum vigorous fluidizing air flow (MVF), an important parameter to set the air velocity range for the drying experiments. An excellent contact between the PHB particles and the hot air was obtained during the drying runs, with particles elutriation only during the first 10 minutes. The influence of the temperature, velocity and frequency of air pulsation was evaluated on the drying kinetics. The PHB drying kinetics presented constant and decreasing-rate drying periods. The drying process was positively influenced by the air temperature and velocity. Furthermore, the presence of another solvent additionally to the water was detected in the PHB samples through the comparison between the drying curves obtained with moisture measurements made in an oven and in Karl Fischer equipment. The thermo gravimetric analysis also helped to detect the presence of another solvent in the PHB samples. The physical characterization tests showed that the drying operating conditions didn't cause degradation on PHB particles. The RPFB dryer showed to be a viable technique to dry PHB, as moisture content of 0.56% was reached at optimal operating conditions of air temperature of 90oC, air velocity of 0,40 m/s and frequency of pulsation of 7 Hz. / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-11-17T13:13:41Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Layane Rodrigues de Souza Queiroz - 2017.pdf: 8629970 bytes, checksum: af72c48499b0b9a9f4f284f02a016ae0 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-11-17T13:14:07Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Layane Rodrigues de Souza Queiroz - 2017.pdf: 8629970 bytes, checksum: af72c48499b0b9a9f4f284f02a016ae0 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-17T13:14:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Layane Rodrigues de Souza Queiroz - 2017.pdf: 8629970 bytes, checksum: af72c48499b0b9a9f4f284f02a016ae0 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-09-15 / Mechanical systems may suffer with uncertainties that can appear from non-precise data and due the dynamic nature of the problem. Different methods have been used to deal with uncertainty propagation, such as the Latin Hypercube sampling and Polynomial Chaos. Latin hypercube allows to obtain the solution of the random process, from sampling using some probability distribution, over the process domain data. In its turn, the polynomial chaos expansion allows to separate the stochastic components from the deterministic ones of the random solution by using orthogonal polynomials in conformity with the probability distribution of the random variables representing uncertainties. In this work, we apply the Latin hypercube and the polynomial chaos in the quantification of uncertainties. In the beginning some simple mechanical systems were considered, for the purpose to validate the methodology and, then, we studied the effects of uncertainties on a rotor supported by hydrodynamic bearings. / Sistemas mecânicos estão sujeitos a incertezas que surgem a partir da imprecisão dos dados ou da natureza dinâmica do problema. Diferentes métodos têm sido utilizados para lidar com a propagação de incertezas, entre eles o Hipercubo Latino e o Caos Polinomial. O hipercubo latino permite obter a resposta do processo aleatório, a partir da amostragem por alguma destruição de probabilidade, sobre pontos do domínio do processo. Por sua vez, a expansão em caos polinomial permite separar as componentes estocásticas e determinísticas da resposta do processo aleatório a partir do uso de polinômios ortogonais condizentes com a distribuição de probabilidade das variáveis aleatórias que representam as incertezas. Neste trabalho, utiliza-se hipercubo latino e o caos polinomial para a quantificação de incertezas. Inicialmente foram considerados sistemas mecânicos mais simples, como forma de validação da metodologia e, em seguida, faz-se um estudo do efeito de incertezas em um rotor com mancais hidrodinâmicos.

Orientadores: Katia Lucchesi Cavalca, Rainer Nordmann / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-12T14:22:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Furtado_RogerioMendonca_D.pdf: 2160863 bytes, checksum: 4c54a9ce5fcded113554dc24287e591a (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Um atuador magnético como fonte de excitação em sistemas rotativos é desenvolvido para emprego na análise modal e em outros estudos, envolvendo a excitação sem contato. Embora os sistemas magnéticos para aplicação de forças em máquinas rotativas sejam empregados com alto desempenho (como por exemplo os mancais magnéticos), o desenvolvimento de um sistema simples, para aplicações laboratoriais, se apresenta como uma contribuição experimental útil, para ser empregado numa bancada de testes utilizada no desenvolvimento de projetos de máquinas rotativas. O conceito apresentado é simples, mas permite a excitação externa sem contatos ou mesmo o controle das amplitudes de vibração, quando associado a um sistema de controle. Contudo, a calibração e o estudo do desempenho dinâmico do sistema não são análises simples. Neste sentido, o trabalho apresenta uma experiência prática e discussões sobre o desenvolvimento do atuador magnético utilizado para testes em máquinas rotativas. A influência da corrente elétrica, entreferro, superfície do pólo do atuador e também da freqüência de excitação, são apresentadas. A força magnética é estimada, baseando-se na medida da densidade de fluxo magnético, medida por sensores hall. / Abstract: A magnetic actuator as excitation source in rotating systems is developed, in order to accomplish modal analysis and other studies involving contacless excitation. Although the use of magnetic systems to apply forces onto rotating machinery has been carried out with high performance level (for example, magnetic bearings), the development of a conveniently easy and simples device for laboratory application presents interesting contribution to experimental methods used in test rigs based on similarity design to rotating machinery. The initial concept of the magnetic actuator proposed here is simple, but enables either the external excitation without contact or the vibration control when associated with a controller system. However, the performance characteristics tunning to attend the dynamic demand of the system is not so trivial. Following this focus, the work brings practical experience and discussion about the development and performance analysis of a magnetic actuator used for rotating machinery tests. The influence of the electrical current in the actuator coils, the air-gap between actuator and rotative system, thetype of surface of the actuator poles (flat or curved) as well as excitation frequency was verified. Force estimation was based on the magnetic flux density, measured by hall sensors. / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

To create a digital model of the surface of some object from a setof points, representing positions on the surface of this object, requiresinformation about the relationship between the points. This informa-tion is not immediatly accessible. Thus, for creating such a model itis necessary to establish relationsships between the points of the set.In addition, it should be possible to render the resulting modelas efficiently as possible. Modern graphics cards offer to send vertexinformations as triangle strips; by using triangle strips the informationabout the triangles can be compressed.This work is about a method for retrieving information about therelations between points in an unstructered spatial point set and trans-forming this information into triangle strips. It is based on the convexlayers of a planar point set and an algorithm for triangulating theannuli of the convex layers, which uses the Rotating Calipers.

Ces travaux de doctorat portent sur la réduction du bruit d'origine aérodynamique émis par les ventilateurs et les doublets d'hélices contra-rotatifs. La méthodologie proposée consiste à intégrer des méthodes rapides et précises de prédiction des niveaux sonores dans le processus de conception. Cette thématique a vu son intérêt augmenter depuis que l'Union Européenne a restreint les limites d'exposition au bruit en milieu de travail et dans les zones habitées à proximité des aéroports. Parmi les méthodes numériques employées en aéroacoustique, les méthodes hybrides de prédiction du bruit sont considérées comme particulièrement appropriées pour la conception automatisée du fait de leur coût modéré en temps de calcul. Ces méthodes séparent la résolution de l'écoulement aérodynamique de celle de la génération du bruit et de sa propagation en champ lointain. L'écoulement aérodynamique est obtenu par simulation numérique, tandis que l'acoustique est traitée par méthodes analytiques. Ces méthodes analytiques développées et validées pour déterminer le bruit d'un profil aérodynamique placé dans un écoulement turbulent seront étendues pour traiter le réponse acoustique de pales en rotation. Ces travaux se concentrent sur deux configurations de ventilateurs basses vitesses. La première configuration traitée est le doublet d'hélices contra-rotatif de 4.2m de diamètre de la soufflerie L-1 de l'Institut von Karman (VKI). Ce système permet d'étudier le phénomène de bruit tonal et à large bande dû à l'impact des sillages turbulents, générés par l'hélice amont, sur l'hélice aval. La deuxième configuration traitée est un ventilateur à quatre pales du CETIAT (France) installé seul dans un large plenum. Ce système permet d'étudier le bruit propre ou bruit de bord de fuite causé par l'interaction des tourbillons générés par l'écoulement autour de la pale avec le bord de fuite de la pale. Pour cette configuration, des données expérimentales sont rendues disponibles dans le cadre d'un projet commun entre le VKI et le CETIAT. Les méthodes hybrides sont développées et mises en oeuvre pour ces deux mécanismes de bruit présents dans les deux configurations de ventilateur. L'objectif de ces travaux de thèse est d'employer les méthodes hybrides ainsi calibrées et validées pour réaliser l'optimisation du doublet d'hélices contra-rotatif de la soufflerie L-1. Le coeur de ces travaux portera sur l'extension des méthodes hybrides pour la prédiction du bruit d'un profil dans un écoulement turbulent uniforme au cas du bruit tonal et à large bande d'interaction de sillages et du bruit à large bande de bord de fuite dans des ventilateurs basses vitesses. Il sera montré qu'il est possible de déterminer le spectre de bruit de manière rapide et précise en s'appuyant sur la connaissance du champ aérodynamique dont les quantités seront extraites de simulations numériques stationnaires (RANS) pour alimenter la formulation analytique retenue. Cette dernière doit être adaptée au mécanisme de bruit étudié, à savoir l'interaction d'une pale de ventilateur avec un sillage ou celle du bord de fuite avec la turbulence qui s'est développé le long de la pale. Les deux mécanismes de bruit sont d'abord modélisés avec des fonctions analytiques qui sont calibrés avec les données des simulations numériques. Les modèles de sources de bruit ainsi que les estimations finales de spectre de bruit sont comparées aux données expérimentales disponibles et à des simulations directes. Enfin la méthodologie retenue est mise en oeuvre dans le cadre de l'optimisation du doublet d'hélices L-1 au moyen d'un algorithme génétique. L'étude détaillée de la sensibilité des paramètres et des contraintes de l'optimisation apporte un nouveau regard sur l'optimisation multi-objectif efficacité-bruit qui sera de plus en plus utilisée pour la conception de turbomachine dans le futur. / Abstract : The context of this thesis is the reduction of noise emitted by ventilation fans and aeronautical counter-rotating open rotors, which will be achieved by implementing fast and accurate noise prediction methods in the design process. The interest towards this subject has increased since the European Union enforced lower limits of exposure to noise in work environments and also to environmental noise in the proximity of airports. In the field of computational aeroacoustics, hybrid methods for noise prediction are considered particularly suitable for use in an automated design procedure due to their low computational cost. In fact they split the description of the flow field, which is made by computational fluid dynamics, from the quantification of the source of noise and of its propagation, obtained by using analytic formulations. Such analytic methods have already been used successfully for the prediction of the noise emitted by an airfoil placed in a turbulent flow; it is therefore natural to try to extend their applicability to the case of rotating blades. Two application cases have been chosen for this thesis. The first one is the 4.2 m diameter counter-rotating fan of the von Karman Institute (VKI) L1 low-speed wind tunnel, which is used to study the phenomenon of wake-interaction tonal and broadband noise. The second application case is a four-bladed low-speed ventilation fan in which the dominant source of noise is the trailing-edge or self-noise caused by the turbulent eddies passing over the trailing-edge of the blade. In this case, an experimental database has been made available by CETIAT, France, in the framework of a collaborative project with VKI. The final step of the project will be to use the prediction codes developed for both the noise phenomena in the geometric optimization of the L1 counter-rotating fan. The fundamental question that will be addressed in the thesis is how to extend the hybrid CFD-analytic methods to predict noise from an airfoil in a uniform turbulent flow to the case of tonal and broadband wake-interaction noise and trailing-edge broadband noise in low-speed fans. It will be shown that it is possible to provide a fast and reasonably accurate prediction of the spectrum of noise emitted by low-speed fans by extracting flow data from Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) simulations and using them as input to Amiet's analytic formulation, provided that this has been carefully adapted to the studied noise generation phenomenon, i.e. the interaction of the leading-edge of a fan blade with an incoming wake or of the trailing-edge with the turbulent boundary layer over the blade surface. Concerning the methodology, both noise generation mechanisms will first be modeled with analytic functions, then the necessary flow field input will be extracted from RANS simulations and the models will be validated with respect to experimental data, whenever possible, or to higher fidelity simulations. The last step of the project is the application of these noise prediction methods to the shape optimization of the L-1 fan blades by means of a genetic algorithm. The sensitivity analysis of the design parameters and of the constraints used in the optimization process provides a new perspective on the multi-objective efficiency-noise optimization approach which will be increasingly used in turbomachinery design in the future.

No description available.

The influences of a superheated steam environment and temperature on the nearthreshold crack growth behaviour of mild steel during rotating bending fatigue were investigated. A fatigue machine in which rotating bending is simulated was designed and built to allow continuous crack growth measurement. Experiments compared the threshold stress intensities (∆Kth ) for air at 24 °C, air at 160 °C and steam at 160 °C.Air at 160 °C yielded the lowest threshold stress intensity in both cases. Oxide thicknesses in the vicinity of the threshold were estimated from temper colours. The difference in threshold stress intensities can be explained by the concept of oxideinduced crack closure. / Dissertation (MEng (Metallurgical Engineering))--University of Pretoria, 2007. / Materials Science and Metallurgical Engineering / MEng / unrestricted