O objetivo deste trabalho é estudar a dinâmica vibracional de dois materiais cristalinos: o germânio (Ge) e o arseneto de gálio (GaAs) por intermédio da técnica de XAFS. Inicialmente, uma breve revisão baseada nas teorias básicas de livro-texto de física é apresentada e seus resultados e simplificações discutidos com base no que se conhece atualmente sobre vibração dos átomos nos sólidos. Em seguida, a técnica de análise empregada neste trabalho, a estrutura fina estendida de absorção de raios X (EXAFS), é apresentada. É feita uma descrição pormenorizada dos parâmetros físicos que podem ser obtidos, bem como das diferenças que fazem do EXAFS uma técnica bastante sui generis. Após isso, dados de EXAFS da borda K do Ge, do gálio (Ga) e do arsênio (As), medidos como função da temperatura, no intervalo de 20-350 K, serão analisados. São obtidos, além de distâncias interatômicas e coeficientes de expansão térmica, fatores de Debye- Waller e os terceiros cumulantes das distribuições de distâncias para cada temperatura. Por meio destes resultados, puderam ser estimados coeficientes de expansão térmica linear e frequência de Einstein medidos por EXAFS. Os resultados obtidos neste trabalho são comparados, tanto qualitativamente quanto quantitativamente, com resultados já bem estabelecidos de outras medidas, por exemplo, difração de raios X (XRD), calorimetria e espalhamento inelástico de nêutrons. Uma maneira coerente de interpretar a frequência de Einstein é proposta com base em medidas de densidade de estados. Além disso, são expostas algumas limitações da técnica e do método de análise. / The main objective of this work is to study the vibrational dynamics of two crystalline materials: germanium (Ge) and gallium arsenide (GaAs) using EXAFS. Initially, a brief review of physic's textbook theories are presented and their results are discussed based on what is currently known about vibrations of crystals. Later, the theory of Extended X-ray Absorption Fine Structure (EXAFS) is presented. It is made a detailed description of the physical parameters that can be obtained as well as the di erences which make EXAFS a quite sui generis technique for solid state analysis. After that, EXAFS measurements of Ge, gallium (Ga) and arsenic (As) K edges carried out as function of temperature, in the range of 20-350 K, are analyzed. Interatomic distances, thermal expansions, Debye-Waller factors and the third cumulants of the distances distributions were obtained for each temperature. Through these results, linear thermal expansion coe cients and Einstein frequencies, as measured by EXAFS, could be estimated. The results obtained in this study were compared qualitatively and quantitatively with well-established results of measurements of other techniques, for example, X-ray di raction (XRD), calorimetry and inelastic neutron scattering. A consistent manner to interpret Einstein frequencies are proposed based on density of states measurements. Besides, some limitations, both of the technique and of the analysis method, are exposed.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T14:53:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 88214.pdf: 2303296 bytes, checksum: a083ba26a24a994743cca9bd76f6ea33 (MD5) Previous issue date: 1984 / O sistema analisado no presente trabalho é um longo tubo flexível e delgado, sujeito a um escoamento externo perpendicular a sua direção axial e outro interno, com extremidades suportadas por apoios elásticos. Um tubo quando submetido ao escoamento externo fica sujeito às forças de sustentação e arraste, além do efeito da massa adicional, responsável por uma parcela da força de inércia. O efeito do escoamento interno é traduzido principalmente pelos fatores pressão do fluxo, velocidade e massa do fluxo. A pressão é responsável por uma parcela do carregamento axial do tubo, a velocidade e responsável pela força de Coriolis e a massa contribui com uma parcela na força inercial. O comportamento oscilatório da estrutura é obtido supondo apenas pequenos deslocamentos laterais. São deduzidas equações gerais para previsão das oscilações do tubo, com condições de contorno quaisquer. Posteriormente, essas equações são linearizadas e analisadas na sua forma completa para o caso de articulações simples nos dois extremos. Mostra-se que quando a velocidade do fluxo interno excede a certos valores, a tubulação flamba. Uma série extensa das freqüências naturais de vibração da estrutura, que variam com a velocidade do fluxo interno, são calculadas na tentativa de determinar o comportamento dinâmico do sistema. Nota-se claramente que a força de Coriolis proveniente do fluxo interno em determinadas faixas desestabiliza o sistema e, em outra, estabiliza.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T15:41:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 81740.pdf: 7065040 bytes, checksum: 6cd1ca002332a56d9b062b3731ed3e2a (MD5) Previous issue date: 1987 / O presente trabalho é uma análise numérica, com validação experimental, do escoamento laminar, incompressível e isotérmico em difusores radiais. A motivação do trabalho veio da importância que a geometria dos difusores radiais tem no estudo do desempenho de sistemas de válvulas de compressores herméticos. São analisados o ecoamento para pequenos afastamentos entre os discos e, para afastamentos mais elevados, a influência do comprimento do orifício de passagem sobre o escoamento. Perfis de pressão sobre o disco frontal, e as respectivas forças resultantes, são apresentados a fim de se determinar a influência do afastamento entre os discos, do número de Reynolds e do comprimento do orifício de passagem sobre o escoamento. A bancada experimental é detalhada e são discutidos alguns aspectos importantes na tomada dos dados com o intuito de fornecer recomendações para a elaboração de análises experimentais em difusores radiais. Para pequenos afastamentos entre os discos, concluiu-se que a distribuição de pressão sobre o disco frontal é extremamente dependente do afastamento. Para determinadas combinações do número de Reynolds e do afastamento entre os discos, a distribuição de pressão apresenta regiões de pressão negativa. Nos maiores afastamentos analisados a região de pressão negativa é tão grande que passa a existir uma força de atração entre os discos. Observou-se também que, mesmo para os maiores afastamentos analisados neste trabalho, o comprimento do orifício de passagem não afeta o escoamento no difusor.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T16:07:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 81741.pdf: 5100729 bytes, checksum: f60274248fad2fa29d8b4d4306d41229 (MD5) Previous issue date: 1988 / Este trabalho analisa experimentalmente o problema de transferência de calor em tubo pinado em leito fluidizado, quando são variados os parâmetros: vazão de ar de entrada e altura dos tubos de transferência de calor. A descrição completa do equipamento de teste é apresentada juntamente com a metodologia empregada na obtenção dos dados. É feita uma análise do comportamento do coeficiente de transferência de calor, bem como uma comparação entre os resultados obtidos no presente trabalho como o de outros pesquisadores. É apresentado ainda o projeto detalhado da banca de testes, assim como as conclusões e sugestões para trabalhos futuros.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T17:03:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 84476.pdf: 1991653 bytes, checksum: 34c9551dae45abb6fb9a80130fdc7ef0 (MD5) Previous issue date: 1991 / Uma formulação segregada para a solução numérica de problemas envolvendo o escoamento de fluídos em qualquer regime de velocidade é implementada em coordenadas generalizadas. A flexibilidade do modelo numérico é assegurada pela forma de linearização da equação de conservação da massa em que tanto as velocidades como as densidades são mantidas ativas. Diversos aspectos do processo de solução são analisados incluindo o arranjo de volumes de controle. Resultados para uma série de escoamentos sobre configurações de veículos lançadores são comparados com os obtidos por outras metodologias numéricas e com resultados experimentais. Algumas características dos métodos de solução simultânea como a forma delta e o processo de fatoração aproximada são analisadas e aplicadas aos métodos de solução segregada. Fica demonstrado que as diferenças observadas entre os resultados obtidos através da metodologia proposta no presente trabalho e os obtidos através de um esquema de solução simultânea se devem a forma como dissipação artificial é introduzida.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T17:19:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 97820.pdf: 1961957 bytes, checksum: 8e1632584e2c1b2f92cc2fe9ca2f2e07 (MD5) Previous issue date: 1991 / Este trabalho apresenta um estudo comparativo entre alguns dos principais métodos, em volumes finitos, para o tratamento do acoplamento pressão-velocidade na solução numérica de escoamentos bi-dimensionais de fronteiras não-ortogonais. O tratamento do acoplamento pressão-velocidade em escoamentos incompressíveis constitui um tópico de considerável relevância e o conhecimento de como cada um dos diversos métodos disponíveis se comporta em função da variação de seus principais parâmetros de controle (parâmetro de avanço no tempo, fatores de relaxação, número e forma dos volumes de controle) e da própria natureza do escoamento sob investigação (condições de contorno) e um requisito escoamento para os pesquisadores da área. Nos estudos ora desenvolvidos procura-se avaliar o desempenho dos métodos segregados SIMPLE, SIMPLER, SIMPLEC e PRIME, em comparação com um método de abordagem simultânea, o CELS, convenientemente extendido a partir da definição das equações algébricas de conservação de quantidade de movimento para as componentes contra variantes não-ortogonais. Como principal conclusão do trabalho, considerando-se os casos aqui analisados, verifica-se que, quando a solução é obtida via método CELS, este apresenta a maior habilidade no tratamento dos acoplamentos, muito embora nem sempre esta habilidade se traduza em menores tempos de computação.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T17:19:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 83626.pdf: 2127045 bytes, checksum: e43247dd93d1d62b5c6efdc0696deabf (MD5) Previous issue date: 1991 / O presente trabalho foi realizado para simular escoamentos cujos efeitos de turbulência e de dissipação viscosa são muito atuantes, particularmente nos escoamentos supersônicos sobre superfícies tais como as das aeronaves. Nos escoamentos supersônicos, a simulação numérica usando as equações de Euler tem obtido bons resultados quanto ao coeficiente de pressão, mas, essas soluções não fornecem os coeficientes de atrito sobre as superfícies nem os efeitos da dissipação viscosa, os quais são importantes para a engenharia. Por exemplo, conhecendo os coeficientes de pressão e de atrito, podemos obter as tensões atuantes nas superfícies consideradas, os quais podem ser utilizados para cálculos estruturais em veículos, previsão de suporte em tubulaçoes, cálculo de arrasto em veículos, determinação de energias perdidas, etc. E conhecendo os efeitos da dissipação viscosa, podemos obter a distribuição da temperatura superficial, com isso, estimar a isolação necessária para proteger as partes internas a superfície sensíveis ao calor e escolher o material à confecção da superfície. Portanto, com o objetivo principal de obter essas duas variáveis, coeficiente de atrito e efeito da dissipação viscosa, para os escoamentos exteriores a superfícies, foi proposto o presente trabalho, no qual foram utilizadas as equações de Navier-Stokes.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:06:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 95636.pdf: 3548375 bytes, checksum: 94448a5b7345323a1fa85583c7f8db2f (MD5) Previous issue date: 1993 / Um modelo microscópico é introduzido para a transferência de calor em meios porosos insaturados. Efeitos de evaporação e condensação de umidade são incorporados no modelo permitindo que a infuência do transporte de massa na transferência de calor possa ser investigada. A geometria da matriz porosa é periódica e é subdividida em células unitárias. As equações de conservação foram resolvidas pela técnica numérica dos volumes finitos e o modelo é capaz de prever a depedência da condutividade térmica aparente do meio com a temperatura e com o conteúdo de líquido. O estudo permitiu quantificar o efeito dos termos convectivos na equação de energia e concentração mássica. Os valores obtidos para a condutividade térmica aparente e condutividade equivalente definida por Moyne são comparados com resultados experimentais obtendo-se boa correlação.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:17:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 93393.pdf: 3977170 bytes, checksum: 17b0f8b287f3e307cf7ecc1e93df5808 (MD5) Previous issue date: 1993 / O presente trabalho apresenta um equipamento para medição de condutividade térmica, através do método da placa quente protegida. Este método é empregado para materiais isolantes, com uma condutividade térmica inferior a 2W/mK, utilizados principalmente na construção civil. A determinação da condutividade térmica e propriedades relacionadas envolve a medição do gradiente de temperatura produzido em uma determinada espessura de amostra, submetida a uma densidade de fluxo de calor unidimensional e em regime permanente. O equipamento construído com tecnologia nacional, através de um projeto FINEP-PADCT, obedece fundamentalmente às normas BS 874, ASTM C177-85, AFNOR NFX10-021 e ISO 8302. Dispõe ainda de um sistema de aquisição e controle de sinais, que efetua as etapas de aquisição, processamento e controle de sinais em tempo real, não sendo necessário a sua operação durante a execução do ensaio.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:33:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 93451.pdf: 7637569 bytes, checksum: cf5a102b0923312440e8cad42cb30a4f (MD5) Previous issue date: 1993 / O presente trabalho objetivou determinar três propriedades termo-hidraúlicas de um material artificial que tem sido utilizado no reaterramento de cabos de potência. Estas propriedades são a condutividade térmica efetiva, o potencial de sucção ou potencial matricial e a condutividade hidraúlica. Estas propriedades,em conjunto com o modelo de Phillip e de Vries (1957), permitem a análise do comportamento de um solo úmido quando sujeito ao campo térmico gerado pelo cabo elétrico em operação. Aliado à determinação das propriedades de um solo em particular, analisou-se os métodos de medição existentes e estabeleceu-se procedimentos experimentais.