Orientador : Pedro Jose Winterstein / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação Fisica / Made available in DSpace on 2018-08-03T17:36:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AragaoeRamirez_Fernandade_M.pdf: 788447 bytes, checksum: 9819bf142fd3ad46c1387cf66e17beae (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Orientadores: Teresa Massako Kakuta Ravagnani, João Alexandre Ferreira da Rocha Pereira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:39:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_JoaoVicenteSantiagodo_D.pdf: 3071500 bytes, checksum: 4d13752960275c06d01978f5a79c6cf1 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: As colunas de recheio são importantes em operações vapor-líquido de longa escala tais como a destilação, absorção e dessorção. Sua capacidade para transferência de massa em contracorrente é limitada devido à sua inundação. Como conseqüência, grandes colunas são comumente requeridas para obter altos níveis de separação. Para superar esta limitação, a tecnologia HIGEE ('high g' - alta gravidade) utiliza uma coluna de recheio rotativa, primeiramente desenvolvida por Ramshaw e Mallinson (1981), na qual induz forças centrífugas acima de 1000 vezes a gravidade terrestre. O aumento da força motriz permite o aumento da capacidade e eficiência da coluna. De acordo com vários autores, o tamanho do equipamento pode ser consideravelmente reduzido comparado com equipamentos convencionais reduzindo seu custo operacional. A principal proposta deste trabalho é avaliar o coeficiente global de transferência de massa, Kyae, aplicando a tecnologia HIGEE em uma coluna com recheio rotativo usando dois sistemas destilantes, n-hexano/n-heptano e etanol/água, na presença de recheios randômicos e estruturados. As operações foram conduzi das sob pressão atmosférica e em condições de refluxo total e parcial. A velocidade do rotor foi variada de 300 a 2500 rpm, na qual fornece forças centrífugas de 5 a 316 vezes a gravidade terrestre. Ele possuiu 8,0 cm de raio externo, 2,2 cm e raio interno e altura axial de 4,0 cm. O efeito do sistema destilante, velocidade de vapor, da velocidade de rotação, tipo de recheio e da concentração de n-hexano sobre Kyae foram analisados. Os resultados experimentais mostraram que o Kyae depende do fluxo de líquido e da velocidade do rotor. O equipamento apresentou alta eficiência de separação para o sistema n-hexano/n-heptano, entretanto menos acentuado para o sistema etanol/água. Equações empíricas são propostas para predizer o Kyae para cada sistema destilante / Abstract: Packed columns are important for large-scale vapour-liquid operations such as distillation, absorption and stripping. The capacity of these columns for countercurrent mass transfer is limited by flooding. As a consequence, large columns are usually required to obtain high separation degrees. To overcome this limitation the HIGEE technology ('high g' - high gravity) utilizes a rotating packed bed, firstly developed by Ramshaw and Mallinson (1981), which induces centrifugal forces over 1000 times that of the terrestrial gravity. The increased driving force allows for increased throughput in the unit and improved mass transfer efficiency. According to several authors, the size of the equipment can be considerably reduced compared with conventional ones, reducing its capital cost. The main purpose of this work is to evaluate the global mass transfer coefficient, Kyae, when applying the HIGEE technology to rotating packed beds using two distilling systems, n-hexane/n-heptane and ethanol/water, in the presence of random and structured packings. The operations were carried out under atmospheric pressure, and total and partial reflux conditions. The rotor speed of column was varied from 300 to 2500 rpm, which provided centrifugal forces from 5 to 316 times the terrestrial gravity. It had an outer radius of 8.0 cm, an inner radius of 2.2 cm and an axial length of 4.0 cm. The effect of distillant system, vapour velocity, velocity of the rotor, packing type and concentration of n-hexane on Kyae were analysed. Experimental results showed that the Kyae depends on the liquid flow rates and on the rotor speed. The equipment presented higher separation efficiency for n-hexane/n-heptane system, than that observed for ethanol/water system. Empirical equations are proposed to predict the Kyae for each distilling system / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Jose Bellandi Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T16:58:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Covolan_RobertoJoseMaria_D.pdf: 3810119 bytes, checksum: 63ffca374f452d9bc46fbe306a5b1d6e (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: O espalhamento elástico káon-próton em altas energias é analisado através de três diferentes enfoques: Representação de Parâmetro de Impacto, modelo Chou-Yang e modelo Bourrely-Soffer-Wu. Os dados de seção de choque diferencial utilizados estão no intervalo de energia de centro de massa 8 d Ös d 22 GeV. A análise através das funções de overlap revela melhor concordância com o Geometrical Scaling do que com modelos de eikonal fatorável. O modelo Chou-Yang é empregado no sentido de obter informações sobre o raio r.m.s. e o fator de forma do káon. Uma descrição global dos dados experimentais é obtida através do modelo Bourrely-Soffer-Wu / Abstract: High-energy kaon-proton elastic scattering is analyzed by three different approaches: Impact Parameter Representation, Chou- Yang model, and Bourrely-Soffer-Wu model. The differential cross section data used are in the center-of-mass energy range 8 d Ös d 22 GeV. The overlap function analysis reveals better agreement with Geometrical Scaling than with factorizing eikonal models. The Chou-Yang model is used to gain information¿s about kaon r.m.s. radius and form factor. An over-all description of the experimental data is obtained by Bourrely-Soffer-Wu model / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Kamal A.R. Ismail / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-15T09:00:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Milanez_LuizFernando_D.pdf: 3020643 bytes, checksum: 35cd766c2d68256097760484d0cf0733 (MD5) Previous issue date: 1982 / Resumo: O objetivo deste trabalho é a análise teórica e experimental do processo de solidificação em geometria esférica, em termos da posição da interface no tempo, da velocidade de avanço da frente de fusão, do perfil de temperatura e da taxa de transferência de calor na superfície da esfera. Inicialmente foi feita uma revisão bibliográfica detalhada dos trabalhos existentes sobre solidificação em esferas. Este trabalho foi desenvolvido em duas etapas distintas: tratamento teórico e verificação experimental. Na parte teórica foi dedicada atenção especial ao método simplificado de London e Seban por fornecer uma solução fechada, e ao método numérico de Tao para geometrias circulares. Um método numérico que utiliza malhas móveis, originalmente desenvolvido por Murray e Landis para o plano, foi aplicado para a esfera. O método integral para a solução de problemas de mudança de fase foi analisado e aplicado à geometria esférica. A partir de uma solução exata para o processo de mudança de fase no plano foi considerado um fator de correção geométrico para á obtenção de uma solução aproximada bastante simples para a esfera. Na parte experimental, foi projetada e construída uma montagem para permitir a verificação experimental do processo de solidificação em esferas e a validade dos modelos teóricos desenvolvidos. / Abstract: The objective of the present study is to investigate theoretically and experimentally the solidification process in spherical geometry and its major parameters such as the instantaneous position of solid liquid interface, temperature profile and heat transfer rate. A detailed literature investigation on the matter was conducted. The study is divided into two main parts; theoretical and numerical investigation and experimental verification. In the theoretical part, London e Seban's simplified model and the numerical model due to Tao were analised, numerical model due to Murray e Landis and the integral method were applied to spherical geometry, and finally a corrected method. These models were analised and compared one to other. Experimental testing rig was designed, installed and instrumented. Extensive testing programme was done to verify the models, establish their validity and to obtain a good insight in the problem. / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Kamal A. R. Ismail / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-18T09:17:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Trullenque_MariadelRosarioBianchi_D.pdf: 2102796 bytes, checksum: aa8d8d6ceed9a2469d18e19950a78c87 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: Neste trabalho é realizado um estudo numérico bidimensional para a fusão (solidificação) de um material de mudança de fase, contido num dispositivo metálico aletado de geometria retangular. Uma geometria padrão é escolhida, a partir da qual os parâmetros geométricos do dispositivo, tais como a largura do mesmo, comprimento da aleta, espessura da aleta, espessura da capa e da base são investigados. São também analisados a influência de parâmetros operacionais tais como, intensidade do fluxo de calor aplicado, período do fluxo de calor, coeficiente de película e temperatura do fluido refrigerante. Os resultados obtidos são apresentados normalizados em relação aos resulta;dos obtidos para a geometria padrão. A partir do dispositivo padrão é proposto um método para o cálculo da efetividade com o número de unidades de transferência e uma metodologia para cálculos de projetos / Abstract: A two-dimensional numerical model is used for the problem offusion (solidification) of phase change material contained in a metallic rectangular device. A standard configuration is chosen for which geometric parameters such as width, fin height, fin width, base and top width are investigated. Operational parameters such as heat flux magnitude, heat flux period, convective heat transfer coefficient and temperature of a heat transfer fluid are also analysed. Results are presented normalized to the results obtained with the standard configuration. A numerical method is also developed for the evaluation of the effectiveness versus NTU charts / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Alberto Luiz de Andrade / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-19T19:48:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santana_ElianeMartinsde_D.pdf: 7412942 bytes, checksum: 81bda69a3f5ca69c4174b1f9a4804e89 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Um estudo te6rico-experimental do processo de absorção por borbulhamento, envolvendo transferência de massa isotérmica e transferência simultânea de calor e massa, é feito a partir de um modelo de bolha esférica estagnada,sem reação química. As equações resultantes do modelo foram utilizadas para o cálculo de diversas variáveis importantes para o processo, tais como os coeficientes de transferência simultânea de calor e massa internos à bolha, obtidas a partir do conhecimento do comportamento transiente interfacial da concentração e da temperatura. O problema foi tratado em duas etapas distintas: A primeira, constituída do estudo de uma absorção isotérmica; a segunda, incorporando o efeito da temperatura no processo, mantidos os mesmos componentes. Foi construído um equipamento que permitiu a obtenção de dados experimentais para o sistema etanol-água, possibilitando uma análise do processo em várias condições de operação. Técnicas de medidas e algorítimos de cálculos foram propostos de maneira a se obterem resultados consistentes através das equações do modelo. A influência da temperatura nas taxas de transferência de massa fica explicitamente identificada através dos perfis de concentração e de temperatura da fase contínua obtidas com as equações do modelo, os quais apresentam, experimentalmente, boa concordância com as medidas / Abstract: Not informed. / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Neste trabalho foi feito um estudo experimental análogo à transferência de calor por convecção natural, num canal vertical constituído por duas placas planas paralelas, sendo uma isotérmica e outra adiabática. Os resultados aqui apresentados foram obtidos utilizando-se a analogia existente entre o processo de transferência de calor e o processo de transferência de massa. Para tanto, utilizou-se a Técnica de Sublimação de Naftaleno. É este aliás, o principal objetivo deste trabalho: estabelecer as condições necessárias à utilização da Técnica de Sublimação de Naftaleno em experimentos de convecção natural. São apresentados resultados na forma de números de Sherwood médio versus (b/L) GrmSc, que, de acordo com a analogia existente entre os dois fenômenos, são análogo ao número de Nussel médio versus (b/L) GrPr, respectivamente. A região de estudo foi compreendida entre a entrada do canal e aquela próxima a do escoamento completamente desenvolvido, isto é, 6= (b/L) GrPr = 1000. É observada uma boa concordância entre os resultados experimentais obtidos e outros existentes na literatura, verificando-se, porém, certa dispersão nos resultados relativamente aos previstos pela teoria. Pelos resultados obtidos, considerou-se válida a aplicação da Técnica de Sublimação de Naftaleno na simulação de problemas de Transferência de Calor por convecção natural, visando, principalmente, à determinação de resultados referentes às geometrias complexas, não possíveis, em geral, de um tratamento analítico ou mesmo numérico.

Neste trabalho simula-se numericamente o escoamento entre tubos concêntricos aletados, com o tubo interno sujeito à condição de contorno de temperatura constante ou fluxo de calor prescrito. Utiliza-se uma abordagem de transferência de calor conjugada onde a condução no sólido e a convecção no fluído são estudadas de forma acoplada, em um único domínio. O sistem original de equações diferenciais parciais (continuidade, quantidade de movimento, energia e modelo de turbulência) é discretizado através da técnica de elementos finitos (método de Petrov-Galerkin). O sistema de equações algébricas resultante é resolvido por meio de algoritmos interativos, utilizando uma formulação agregada e seqüencial ( onde cada grandeza é resolvida separadamente ao invés de uma solução simultânea para todas as variáveis). Os resultados mostram que a relação altura/espaçamento das aletas e a razão entre as condutividades térmicas do sólido/fluido influenciam significativamente nas trocas de calor com o fluido.Verifica-se também a ocorrência de bolhas de recirculação secundáriano escoamento e regiões com fluxo de calor local reverso. Os resultados obtidos para o número de Nusselt mostram que a variação da condição de contorno na superfície interna do tubo (valores prescritos para fluxo de calor e temperatura) é mais relevante no caso do escoamento laminar do que em regime turbulento. Além disso, através da comparação entre a abordagem conjugada bidimensional e a formulação desacoplada unidimensional (coeficiente de convecção constante e uniforme na interface sólido-fluido) confirma-se a validade da abordagem convencional para analisar a performance do trocador de calor. Contudo, os dados obtidos via formulação desacoplada para prever a distribuição de temperaura nas aletas apresentam grandes divergências quando comparados com os resultados da abordagem conjugada.

Neste trabalho aborda-se a solução da equação de transporte radiativo unidimensional em meios participantes na geometria plana paralela. Por meio participante entende-se um meio que tanto emite, como absorve e espalha a radiação eletromagnética. Na geometria plana paralela tem-se duas placas infinitas separadas por uma meio participante. Usou-se o método de Galerkin iterado, para atacar este problema escrito na forma integral, para uma condição de contorno geral onde as fronteiras do sistema tanto podem emitir radiação, como refleti-la especular e/ou difusamente. Com base nos trabalhos que abordaram as propriedades de convergência de soluções iteradas para equações integrais de Fredholm de segunda espécie, estudou-se também as potencialidades de soluções iteradas cujas soluções de partida fossem obtidas pelo método dos harmônicos esféricos, em especial para o caso do método mais simples de soluçõa existente, que é o método P1. Como o método P1, não é capaz de discriminar a refletividade especular da difusa nos contornos, derivou-se a formulação P9 como um método de comparação, com o intuito de se mostrar as tendências relativas ao efeito do tipo de refletividade no contorno, na qualidade das soluções aproximadas de baixa ordem.

Grupos de ratos Wistar e cães Beagle foram submetidos a dietas com dopagem de urânio, iniciando-se no desmame do animal e prolongando-se até sua maturidade. O conteúdo de urânio em ossos foi determinado por duas técnicas nucleares: nêutron-fissão e análise por ativação neutrônica, obtendo-se microdistribuição e conteúdos totais, respectivamente. O conteúdo total de U em ossos de ratos, em função da quantidade ingerida (medida em ppm de U na ração), exigiu um comportamento tendendo à saturação para doses de urânio na vizinhança de 20 ppm, sendo verificado também ser este o limiar toxicológico do U em ratos. Observou-se uma alteração do regime de saturação para outro, linear crescente, em dosagens superiores a 20 ppm. Esta ocorrência foi discutida em termos de uma provável falência renal de origem toxicológica. A microdistribuição de U em seções transversais do colo femoral de Beagles mostrou que, contrariamente ao que ocorre em situações de ingestão aguda e única, esse radionuclídeo distribui-se igualmente tanto no córtex quanto na medula óssea. Vários \"hot spots\" de U foram observados na região próxima ao endósteo. Foi desenvolvido um modelo biocinético para descrever a acumulação do U em função do tempo, e esse modelo foi validado vis-a-vis dados obtidos neste trabalho com ossos de Beagles. Com isso obteve-se, por extrapolação, que a saturação óssea de U ocorreria num período igual ou superior a 8 anos. Doses internas e microdoses foram acumuladas para a região da medula óssea, e as possíveis consequências radiobiológicas foram discutidas, tomando-se como exemplo ilustrativo a recente questão do urânio depletado disperso, via operações militares, nas regiões do Golfo Pérsico e Balcans. / Groups of Wistar rats and Beagle dogs were submitted to uranium doped diets, starting in the post-weaning period and extending till maturity. The uranium content in bones was determined by means of two techniques: neutron-fission and neutron activation analysis, to obtain microdistributions and total contents, respectively. The total content of U in bones of Wistar rats, as a function of the ingested amount (measured in terms of ppm of U in the food), showed a trend toward saturation for U dosages around 20 ppm, which also represents the toxicological threshold of U in Wistar rats, as verified in this work. Is was also observed, at dosages higher than 20 ppm, a change of the saturation regime into another linearly increasing. This fact was discussed in terms of a possible toxicologically originated renal failure. The U microdistribution in transverse sections of Beagle femoral shafts, showed that this radionuclide is equally distributed all along the cortex and marrow, which is at variance with experimental situations of single and acute dosages. Several U hot spots were observed at locations near to the endosteo. Is was developed a biokinetical model to describe accumulation as a function of time, and this model was validated by a comparison with data for Beagle bones obtained in this work. We came to the conclusion, by extrapolation of the model, that the U saturation in bone would take place after a period equal or higher to 8 years. Internal and microdoses imparted to the central bone marrow were calculated, and the possible radiobiological consequences were discussed, where the recent issue of depleted uranium dispersed in the environment, by means of military operations in the Gulf and Balkans regions, was used as a working example.