Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Las válvulas mariposa son componentes muy utilizados para el transporte de fluidos a través de tuberías. Dentro de estas válvulas, destacan las válvulas mariposas de doble excentricidad por tener ciertas ventajas como por ejemplo la reducción del desgaste de su sellado en comparación con las válvulas mariposas clásicas. Sin embargo, su asimetría origina un comportamiento más crítico en cuanto a las características hidráulicas del flujo, como son: la pérdida de carga, la distorsión del perfil de velocidades y el riesgo a la cavitación. Como es usual utilizar estas válvulas para control on-off de flujos, se desean bajas pérdidas de carga en su posición totalmente abierta. Cuando estas válvulas se sitúan directamente en el ingreso de turbomáquinas, es importante conocer el grado de distorsión del perfil de velocidades que entra en la máquina ya que ésto modifica los ángulos de ataque del flujo con los álabes y con ello el punto de operación. Y si se opera con presiones bajas también se debe considerar el riesgo de cavitación en partes de la válvula donde se eleve localmente la velocidad. Son estas tres características las que se estudiarán en una válvula mariposa previamente diseñada en la PUCP, con el fin de mejorar la geometría original y con ello su comportamiento hidráulico. Idealmente, se deben realizar ensayos experimentales para conocer el comportamiento hidráulico, pero estos métodos generalmente resultan muy costosos. Una alternativa utilizada hoy en día para la optimización de productos es el estudio computacional CFD (Computational Fluid Dynamics) el cual tiene ciertas ventajas, ya que entrega la información de todos los puntos del dominio y permite realizar cambios en la geometría o en el flujo de forma rápida y menos costosa. En el presente trabajo se realiza el análisis CFD de una válvula mariposa de doble excentricidad con un diámetro nominal de 610mm, en posición completamente abierta con un caudal aproximado de agua de 1 m3/s a 10ºC lo que implica una velocidad media en la tubería de aproximadamente 3.5 m/s. Para ello se utilizó el programa ANSYS CFX 14.0 y se empleó el modelo de turbulencia SST. Luego, se realizó una modificación del diseño original para obtener un diseño alternativo el cual es incluso un 2% más ligero. Lo más importante fue que se consiguió una reducción del 38.3% del coeficiente de pérdidas del diseño original y se aumentó un 40.4% la resistencia a la cavitación del diseño original. Sin embargo, al igual que en el diseño original, el flujo recién comienza a recuperar la forma que tenía antes de ingresar a la válvula después de 14 diámetros nominales aguas abajo de la misma. / Butterfly valves are components used for the transport of fluids through pipes. Among these valves, double eccentric butterfly valves have certain advantages, for example the reduction of wear in the sealing system compared to classic butterfly valves. However, its asymmetry originates some problems in the hydraulic characteristics of the flow such as: pressure loss, distortion of the velocity profile and the risk of cavitation. It is usual to use these valves in the control on-off of flows and because of that, minimum losses are desired when the valves are fully opened. When these valves are located directly at the inlet of turbomachinery, it is important to know the degree of distortion of the velocity profile that enters the machine because this can modify the angles of attack of the flow with the blades and thus the point of operation. And if the valve operates with low pressures, it will be necessary to study the risk of cavitation in the regions of the flow with high velocities. These three characteristics are going to be studied in a butterfly valve previously designed at PUCP, in order to improve the original geometry and its hydraulic behavior. Ideally, experimental methods are required in order to know the hydraulic behaviour, but these methods are usually very expensive. An alternative used today for the optimization of products is the computational study CFD (Computational Fluid Dynamics), which has certain advantages, since it gives information of all the points of the domain and allows the researcher to make fast and inexpensive changes in geometry or flow conditions. In this work, a CFD analysis of a double eccentric butterfly valve is done. The nominal diameter of the valve was 610mm and the valve was fully opened. Its nominal flow was approximately 1 m3/s of water at 10 °C which implied a mean velocity of the flow of 3.5 m/s. The CFD simulation was done using ANSYS CFX 14.0 and the SST turbulence model was used. Then, a modification of the original design was made in order to obtain an alternative design which was 2% lighter. The most important achievement was that the alternative design had a reduction of 38.3% of the loss coefficient of the original design and had an increased of 40.4% of the cavitation resistance of the original design. However, the same as the original design, the flow started to achieve a uniform velocity profile after 14 nominal diameters, downstream of the valve. / Tesis

MENESES, Lídia Stella Teixeira de. Avaliação da prática do autocuidado de pacientes com prótese cardíaca valvar mecânica. 2014. 98 f. Dissertação (Mestrado em Enfermagem) - Faculdade de Farmácia, Odontologia e Enfermagem, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by denise santos (denise.santos@ufc.br) on 2015-10-23T16:29:44Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_lstmeneses.pdf: 1275692 bytes, checksum: bca537d81db70d3bd00436f756d75174 (MD5) / Approved for entry into archive by denise santos(denise.santos@ufc.br) on 2015-10-26T10:50:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_lstmeneses.pdf: 1275692 bytes, checksum: bca537d81db70d3bd00436f756d75174 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-26T10:50:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_lstmeneses.pdf: 1275692 bytes, checksum: bca537d81db70d3bd00436f756d75174 (MD5) Previous issue date: 2014 / Patients with mechanical heart valve prostheses require regu lar monitoring of the health team during life, in order to practice self - care recovery and promoting their health. The main objective was evaluate the practice of self - care of patients with mechanical valve prosthesis, acco mpanied in nursing consultation . Specific objectives are to: identify the determining factors for the practice of self - care, considering sociodemographic and clinical indicators; verify the practices of self - care and self - care deficits in patients with mechanical valve prosthesis, and the consequent rise resulting from self - care deficit. This is a descriptive, cross - sectional quantitative study was carried out in two outpatient valve disease teaching hospitals in Fortaleza - Ceará - Brazil. T he sample was composed by 127 patients with mechanic al valve prostheses. Data were collected through individual interviews and assessment of blood pressure and anthropometric measurements. The project was approved by the Ethics and Research (N 422098). As a result of the conditioning factors predominated: f emale ( 56 , 7% ), aged 40 - 59 years ( 50, 4% ), studied more than 5 years (69 , 2%), married/common - law marriage (63 ,8%), coming from Fortaleza (54, 3%), family income up to the minimum wage ( 53 , 5% ), non - white color of the skin ( 55 , 1 % ) and not exercising labor acti vity ( 80 , 3% ). The universal self - care practices of highest incidence were: personal hygiene ( hair washed - 97 , 6 % , daily bath 92 , 1 % ) , oral hygiene (brushing teeth before sleep - 87, 4 %), fluid intake (eat drinking water - 95,2%), food intake (salt intake < 2g/d ia - 92,1%, consumption of vegetables and fruit daily - 79 , 5 % ); bowel eliminations ( without blood , mucus or pu rulent - 96% , no parasites - 94, 4%) ; urina ry elimination (no blood or pus - 96,8%, urination 4 to 6 times a day - 96%). As requirements of developmental self - care predomin ated: never used illegal drugs , nor smoked, nor drank or stopped in the discovery of the disease ( 70% ). As requirements for health deviation self - care have: makes use of certain medication at the right dose (95 , 2 % ), attending medical appointm ents, health team (cardiologist - 92,1% ; nursing - 84,2%), control INR (iden tifies signs of bleeding - 85,8%), and knowledge ( 57 , 4%) . The deficits were universal self - care: hygiene ( large or dirty fingernails - 43,6%, makes hair removal device manual - 77, 2 % ), oral hygiene (does not use tooth wire 70 , 9% , use toothpick - 71, 7 % do not visit the dentist regular - 65,4%), food intake (consumption dereg ulate food containing vitamin K - 33,1 % , makes fewer meals per day - 36 , 3%), exercise training physical (not wear clothes ap propriate - 62,3%, e xercise less than 30 min - 65,4 % , exercise less than 5 times in week - 70, 9% ), sleep and rest (sleep delay - 37, 1%) . As self - care health deviation deficit stood out: does not perform laboratory INR control (55 , 2%). Consequent of AC deficit pre dominated: bleeding events (55 , 1%) and thromboembolic ( 13 , 4% ). It is concluded that no patient with mechanical heart valve follows all the self - care practices in universal, developmental, and health deviation of recommended requirements , t hus as no practic e is followed by all study participants. Therefore, it is necessary that the Outpatient Professional valvopathies establish strategies for reducing the self - care deficit, considering the factors that influence self - care of patients / Os pacientes com prótese cardíaca valvar mecânica exigem acompanhamento regular da equipe de saúde durante a vida, com vistas a praticar o autocuidado para recuperação e promoção da sua saúde. Tem-se como objetivo avaliar a prática do autocuidado de pacientes com prótese valvar mecânica, acompanhados na consulta de enfermagem. Como objetivos específicos têm-se: identificar os fatores condicionantes para a prática do autocuidado, considerando indicadores sociodemográficos e clínicos; verificar as práticas de autocuidado e os déficits de autocuidado de pacientes portadores de prótese valvar mecânica; e levantar os consequentes decorrentes do déficit de autocuidado. Estudo descritivo e transversal, desenvolvido em dois ambulatórios de valvopatias de hospitais escola de Fortaleza-Ce. Compôs a amostra 127 pacientes com prótese valvar mecânica. Coletou-se os dados por meio de entrevista, avaliação da pressão arterial e medidas antropométricas. O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética e Pesquisa (No 422.098). Como resultados dos fatores condicionantes predominaram: sexo feminino (56,7%), faixa etária 40 a 59 anos (50,4%), estudaram mais de 5 anos (69,2%), casados/união estável (63,8%), procedentes de Fortaleza (54,3%), renda familiar de até um salário mínimo (53,5%), cor da pele não-branca (55,1%) e não exerce atividade laboral (80,3%). As práticas de autocuidado universal de maior incidência foram: higiene corporal (cabelos lavados-97,6%, banho diário-92,1%); higiene oral (escova os dentes ao dormir-87,4%); ingestão de líquidos (ingere água potável-95,2%); ingestão de alimentos (ingestão de sal < 2g/dia-92,1%, consumo de vegetais e frutas diariamente- 79,5%); eliminações intestinais (sem sangue, muco ou secreção purulenta-96%, ausência de parasitas-94,4%); eliminações urinárias (ausência de sangue ou pus-96,8%, frequência urinária de 4 a 6 vezes ao dia-96%). Como requisitos de autocuidado desenvolvimental predominaram: nunca usou drogas ilícitas, nem fumou, nem bebeu ou parou na descoberta da doença (70%). Como requisitos de autocuidado desvio de saúde tem-se: faz uso de medicação certa na dose certa (95,2%); comparecimento às consultas da equipe de saúde (cardiologista-92,1%; enfermagem-84,2%); controle do INR (identifica sinais de sangramento-85,8%); e conhecimento (57,4%). Os déficits de autocuidado universal foram: higiene corporal (unhas grandes ou sujas-43,6%, faz depilação com aparelho manual-77,2%), higiene oral (não usa fio dental-70,9%, usa palito de dentes-71,7%, não realiza visita ao dentista-65,4%), ingestão de alimentos (consumo desregular de alimentos que contem vitamina k - 33,1%, faz poucas refeições por dia- 36,3%); prática de exercício físico (não usa roupas adequadas-62,3%, faz exercício físico menos de 30 min-65,4%, faz exercício físico menos de 5 vezes na semana-70,9%,); sono e repouso (demora a dormir-37,1%). Como déficit de autocuidado de desvio de saúde destacou-se: não realiza controle laboratorial do INR (55,2%). Os consequentes do déficit de AC predominaram: eventos hemorrágicos (55,1%) e tromboembólicos (13,4%). Conclui-se que nenhum paciente com valva cardíaca mecânica segue todas as práticas de autocuidado nos requisitos universais, desenvolvimentais e desvio de saúde recomendadas, assim como nenhuma prática é seguida por todos os participantes do estudo. Portanto, é necessário que os profissionais dos ambulatórios de valvopatias estabeleçam estratégias para redução do déficit de autocuidado, considerando os fatores condicionantes do autocuidado dos pacientes.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-31T03:07:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343969.pdf: 3013704 bytes, checksum: cb1aaa83f302b5db6b680c907e3db1e2 (MD5) Previous issue date: 2016 / Vazamentos são comuns em compressores alternativos utilizados em refrigeração doméstica. Esses vazamentos ocorrem principalmente entre a folga pistão-cilindro e nas válvulas. Entretanto, a investigação de vazamento em válvulas e sua influência na performance de compressores é algo recente. As válvulas investigadas neste trabalho são do tipo palheta e abrem/fecham automaticamente devido à diferença de pressão entre as câmaras de compressão e sucção/descarga do compressor. O vazamento ocorre quando a válvula está fechada sobre o assento e o fluido escoa através da folga formada por irregularidades geométricas da válvula e do assento. O vazamento na válvula é particularmente relevante em compressores de baixa capacidade que não utilizam óleo lubrificante, pois o óleo também é responsável pela vedação das folgas. Este trabalho apresenta uma análise numérico-experimental do vazamento de gás em diferentes projetos de válvulas de compressores de baixa capacidade aplicados em refrigeração doméstica desconsiderando o efeito do óleo lubrificante. A vazão mássica do vazamento na válvula é medida em uma bancada experimental que emprega o método do volume constante. Além disso, um modelo numérico é usado para complementar a análise, empregando a formulação de escoamento laminar compressível em regime permanente. A partir da combinação das abordagens experimental e numérica, um método é proposto para avaliar a folga geométrica entre válvula e assento. Os resultados indicam que o vazamento varia consideravelmente com o projeto de válvula e que a folga entre válvula e assento é afetada pela diferença de pressão entre as câmaras de compressão e sucção/descarga, com valores típicos entre 0,11 e 0,61 µm.<br> / Abstract : Leakage is common in reciprocating compressors used in household refrigeration systems. Such leakage occurs mainly through gaps in valves and between the piston-cylinder clearance. However, the investigation of leakage in valves and their influence on compressor performance is quite recent. The reed-type valves considered in this work open and close automatically due to the pressure difference between the compression and suction/discharge chambers. Leakage in valves occurs through the gap formed by the geometric irregularities of the valve and the seat. Valve leakage is particularly relevant in low-capacity compressors that do not use lubricating oil, since the oil is also responsible for sealing gaps. This work presents a numerical and experimental analysis of leakage for three valve designs adopted in small reciprocating compressors neglecting the oil effects. The mass flow rate associated with the valve leakage is measured in an experimental setup with the use of the constant volume method. A numerical model based on the formulation of compressible laminar flow was validated and used to complement the analysis. By combining the experimental and numerical approaches, a method was proposed to evaluate the geometric gap between valve and seat. The results indicate the leakage may considerably vary with the valve design and that the gap between the valve and seat is affected by the pressure load on the valve, with typical values between 0.11 and 0.61 µm.

Orientador: Jefferson de Oliveira Gomes / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-17T00:45:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Buchli_Marcelo_M.pdf: 3752727 bytes, checksum: 40d7b010cd2e281baaa3faf8554cb691 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho foi estudado o ferro fundido austemperado (ADI) grau 3 para substituir o aço forjado SAE 1045 temperado e revenido na aplicação do eixo comando de válvulas para motores Diesel. Na comparação dos materiais foram verificadas as propriedades mecânicas através de ensaios de laboratório e na literatura. A resistência ao desgaste foi a principal propriedade mecânica avaliada. Com o objetivo de se eliminar a operação de acabamento em retífica, especificada para os eixos comando de válvulas em aço forjado, o acabamento na usinagem de torneamento do ADI grau 3, no estado beneficiado, também foi analisado. O ADI grau3 atendeu à solicitação de desgaste quando comparado ao aço forjado e obteve um acabamento na operação de usinagem em torno, muito próximo ao acabamento do aço forjado na operação de retífica. Os resultados deste trabalho servem como base de estudo para o desenvolvimento e a fabricação de eixo comando de válvulas em ferro fundido austemperado grau 3 para motores Diesel / Abstract: The austempered ductile iron grade 3 was investigated as a substitute to SAE 1045 forged steel quenched & tempered in Diesel engines camshaft application. The mechanical properties for both materials were compared in laboratory tests and in the literature. The main mechanical property studied was the wear resistance. The microstructure, chemical composition was analyzed and correlated to camshaft requirements. The finishing turning machining characteristic of heated treated ADI grade 3 also was tested to verify the possibility of eliminating the grinding operation to SAE 1045 forged steel. As a conclusion of this study the ADI grade 3 complied with wear requirements when compared to forged steel and reached a finishing turning machining very close to grinding operation on forged steel. The results of this study can be used as basis to new development and production of diesel engines camshaft with austempered ductile iron / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Automobilistica

Magíster en Gestión para la Globalización / El objetivo del Plan de Negocios es realizar una revisión en profundidad de accesorios hidráulicos (válvulas) que pueden ser importados desde China, India o Corea del Sur con una relación de precio/calidad mejor a las actualmente presentes en el mercado chileno, con lo cual aumentaría la eficiencia de los productos (menor pérdida de energía) y mejorarían los costos de la solución para el cliente final. Adicionalmente, se busca dotar a la empresa de una metodología de trabajo internacionalmente validada y aceptada, en cuanto a la introducción de productos nuevos. Así, se escogió el Rochester Business Plan Guide , que considera como metodología la búsqueda de la oportunidad de negocios, el producto a estudiar, la competencia, la estrategia de comercialización y marketing, los procesos logísticos necesarios, la realización de un plan financiero y la presentación del equipo que estará a cargo del negocio. Los resultados obtenidos en este estudio han sido positivos para la empresa. De acuerdo a los parámetros solicitados por Koslan, se obtuvo un VAN (10%) del proyecto de $64.8 millones para el escenario base analizado; una TIR de 53% para el mismo escenario; una inversión inicial de $64 millones que es manejable para los niveles de negocio que la empresa maneja actualmente y que no compromete su posición económica; y con el break even produciéndose antes de 36 meses. Adicionalmente, se llevó a cabo un análisis de escenarios considerando variaciones en la cantidad vendida, variación en el valor del dólar, variación en el precio de compra y variación en el precio de venta de los productos. Se considera haber encontrado un par de proveedores que se estima será confiable a lo largo del tiempo, con costos y calidades que se adecuan a lo necesitado por la empresa y con una amplitud de productos que permite competir de buena manera en un mercado altamente fragmentado, aunque con jugadores de peso en el mercado nacional. La acción a futuro es realizar la importación de los productos, realizando para ello la revisión de calidad local y la certificación que permita comercializar los productos con la participación de Fondos Concursables de la Comisión Nacional de Riego.

Durante un evento sísmico las masas de los componentes de una válvula y su sistema de accionamiento producen solicitaciones (inducidas por la oscilación sísmica) que pueden afectar el correcto funcionamiento de esta, estas solicitaciones se ven acrecentadas para el caso de válvulas de gran tamaño, debido a las grandes masas excéntricas involucradas. La sismicidad en Chile tiene la particularidad de poseer sismos de gran duración en su manifestación de mayor intensidad, con lo que válvulas fabricadas bajo estándares y normas extranjeras podrían funcionar incorrectamente durante una situación de emergencia. El principal objetivo de este trabajo es generar una metodología para diseñar y calificar grandes válvulas de seguridad, considerando las solicitaciones sísmicas y de trabajo (presión, peso propio y dilatación térmica) de estas. Se tomaran como base los procedimientos aplicados en la norma ASME QME-1-2007 (para calificación de equipos mecánicos activos utilizados en plantas nucleares), desarrollándose estos con mayor detalle, complementándolos y aplicándolos al caso de la sismicidad nacional. Para ejemplificar la metodología se estudió una válvula de mariposa de 36 pulgadas de diámetro, calculándose el campo de deformaciones de esta sometida a cargas de trabajo y luego a cargas sísmicas. El análisis se centra en el sistema de accionamiento y sellado, considerando las deformaciones y esfuerzos en el eje, disco, sello y bujes de la válvula. Los resultados obtenidos indican que los esfuerzos en los distintos elementos analizados (tanto para carga de trabajo como para carga sísmica) están bajo los máximos admisibles para los distintos materiales empleados, además las fuerzas de contacto generadas producen fuerzas de roce que están por debajo de la fuerza generada por la motorización especificada con la válvula. Se concluye que la válvula analizada es capaz de mantener su integridad física y operabilidad bajo su carga normal de trabajo y durante un evento sísmico. La metodología de calificación generada permite incorporar cargas de trabajo y sísmicas, analizando la incidencia de las deformaciones producidas sobre el sistema de accionamiento y sellado de la válvula.

El presente proyecto de tesis se encarga de desarrollar los temas concernientes al diseño mecánico de una válvula de admisión tipo mariposa de 750 mm de diámetro nominal para una central hidroeléctrica con un salto neto de 34 m. La justificación para realizar este proyecto radica en que las válvulas de admisión necesitan satisfacer requerimientos especiales de la instalación, los cuales no se pueden solucionar con la simple selección del equipo a partir de un catálogo. El espacio disponible, el ambiente de trabajo y los tiempos de operación de la válvula, son algunos ejemplos de temas de interés que requieren a veces la realización de un diseño particular. Por tanto, en este trabajo se recopiló la información necesaria que permitió el dimensionamiento de la válvula y la automatización de la misma. El estado del arte del diseño, la selección del concepto de solución, la determinación de las fuerzas actuantes, el diseño de los elementos de la válvula, la automatización del equipo y el presupuesto del proyecto son sólo algunos temas que fueron tratados en este documento. Además, en este trabajo se adjuntaron anexos y planos los cuales permitirán la fabricación, montaje y operación del equipo. / Tesis

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

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2369_DissertacaoMestradoTatianePolicarioChagas.pdf: 1122274 bytes, checksum: 4a2f106d9c3e815c741c0242ec49baa4 (MD5) Previous issue date: 2007-10-30 / Neste trabalho são discutidos métodos para diagnóstico, quantificação e compensação de histerese em válvulas de controle pneumáticas. A histerese é medida através de métodos off-line conhecidos e comparada ao método on-line, com resultados semelhantes. Os testes são feitos via simulação de modelos matemáticos conhecidos da literatura e com uma válvula real atuando sobre um processo. A histerese é medida e seu efeito é compensado na malha de controle, reduzindo assim a oscilação da variável do processo. O atrito estático é estimado pelo método off-line, sendo que no método on-line é estimado junto com a histerese. Os resultados em simulação e em testes reais demonstram que a estimação da histerese seguida da compensação permitem reduzir as oscilações da saída do processo, o valor do índice IAE e o número de reversões da válvula.