Academic literature on the topic 'Coeficiente de descarga'

Esta investigación se busca la conceptualización de las teorías y el desarrollo metodológico para lograr el objetivo que es contribuir al conocimiento experimental acerca de coeficientes de descarga para orificios circulares de pared delgada, no sumergidos, dada la limitada información encontrada sobre los mismos. Los Materiales y métodos consistieron en desarrollar un modelo físico experimental, que se desarrolló en el Laboratorio Piloto de Hidráulica de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas, Universidad de Guayaquil – Ecuador, ubicado a 4,00 m.s.n.m., con una temperatura ambiente promedio de 26 °C y una humedad relativa media del 75 %. Se construyeron 8 orificios circulares entre 6 y 48 mm de diámetro usando como material el polimetilmetacrilato (acrílico), fueron considerados aproximadamente 300 datos a través del método experimental, en el cual, el caudal real se evaluó volumétricamente, mientras que, el coeficiente de descarga se determinó mediante la relación entre caudal real y caudal teórico, teniendo como resultados coeficientes de descarga que oscilan entre 0,76–0,56, resultados presentados en el ábaco FCMF-UGCd- OCPD-2018, que considera el coeficiente de descarga vs la relación carga hidrostática/diámetro del orificio. Mediante comparaciones con fuentes bibliográficas. Conclusión. Los valores de coeficientes de descarga obtenidos en esta investigación son válidos según las condiciones de flujo de estudio, siendo estos de gran aporte a estas estructuras donde se emplea orificios como desarenadores, captaciones y sumideros.

Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de determinar, em condições laboratoriais, o coeficiente de descarga (Cd) dos emissores fixos tipo “spray” (Senninger, Nelson e Fabrimar) utilizados em equipamentos pivô central no Brasil. Foram avaliados 45 bocais Senninger, 42 bocais Nelson e 36 bocais Fabrimar, com três repetições, totalizando 369 bocais ensaiados. As pressões de funcionamento variaram entre 6 e 30 PSI (41,37 a 206,84 kPa), com intervalo de leitura a cada 2 PSI (13,79 kPa), totalizando 13 pressões analisadas por bocal. Foram ajustadas as curvas do coeficiente de descarga em função do diâmetro de bocal, para quatro pressões de operação: 10; 15; 20 e 30 PSI (68,95; 103,42; 137,90 e 206,84 kPa). Utilizou-se de dois manômetros de precisão (analógico e digital) previamente calibrados em um manômetro de peso morto. As vazões foram obtidas utilizando três medidores eletromagnético-indutivos, calibrados em recipiente volumétrico. O diâmetro dos bocais foi mensurado através de uma ampliação em projetor de perfil da marca Starrett, modelo HB 400. Os resultados evidenciaram que o coeficiente de descarga varia em função da pressão e do diâmetro do bocal. Nos ensaios conduzidos, obtiveram-se Cds compreendidos na faixa de 0,88 a 0,98 para a faixa de emissores analisados.

COEFICIENTE DE DESCARGA DE EMISSORES DE PIVÔ CENTRAL Marconi Batista Teixeira; Ralini Ferreira de Melo; Rubens Duarte CoelhoDepartamento de Engenharia Rural, Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Universidade de São Paulo, Piracicaba, SP, marconi@esalq.usp.br 1 RESUMO Com objetivo de avaliar o coeficiente de descarga para diferentes diâmetros de bocais de aspersores fixos para pivô central, analisou-se 35 bocais de diferentes diâmetros com três repetições, totalizando 105 bocais ensaiados. Para a medição da pressão e vazão, foram utilizados, respectivamente, um manômetro digital e um medidor magnético indutivo de vazão. Foi utilizada água tratada com temperatura ambiente 25oC. Os resultados mostraram que para os menores diâmetros de bocais (diâmetro nominal variando de 2,0 até5,4 mm) o coeficiente de descarga apresentou alguns valores superiores a 1,0; mostrando que com o aumento da pressão ocorre vazamento entre as partes que compõem o bocal, resultando numa vazão superior à esperada, mascarando o valor de Cd. Já os bocais com diâmetro superior a5,4 mm não apresentaram tais vazamentos, sendo registrados valores de coeficiente de descarga na faixa tradicional de bocais (0,92 – 0,98). UNITERMOS: dimensionamento hidráulico, uniformidade, bocais TEIXEIRA, M. B.; MELO, R. F. de; COELHO, R. D. DISCHARGE COEFFICIENTS OF CENTER PIVOT EMITTERS 2 ABSTRACT Aiming to evaluate the discharge coefficient of different diameters of center pivot emitters, 35 nozzles of different diameters (three replications, totalizing 105 nozzles) were analyzed. A digital manometer and an inductive magnetic meter were used to measure hydraulic pressure (kPa) and flow rate (m3 h-1). Treated water at a 25ºC temperature was used in the experiment. The results showed that some discharge coefficient values were higher than 1.0 for small diameters (from 2.0 to5.4 mm), showing that a pressure increase caused a leak resulting in high flow values when compared to theoretical orifice equation (discharge coefficient). Nozzle diameters that were up to5.4 mm did not present leaking problems related to pressure increase, recording traditional values for discharge coefficient: 0.92 – 0.98. KEYWORDS: hydraulic design, uniformity, nozzle

Este artigo analisa a utilização de um sensor de diferença de pressão do tipo MPX 5050 na determinação do coeficiente de descarga de um tubo de Venturi. Para realizar o estudo foi determinado o coeficiente de descarga manualmente com o auxilio de um manômetro em U, assim tornando possível um analise comparativa com os resultados obtidos com o sensor. Os resultados mostraram que o coeficiente determinado pelo sensor teve um erro de mais ou menos cinco por cento em relação a referência. O resultado confere ao sensor confiabilidade aceitável, para aplicações de precisão proporcional ao erro encontrado, assim abrindo espaço para o uso na automatização de sistemas fluidomecânicos associados a um ou mais tubos de Venturi e no uso para a determinação do coeficiente de outros tubos.

<p style="text-align: justify;">En la Unidad de Física de la Universidad Central del Ecuador en el estudio de la hidrodinámica se requiere determinar el coeficiente de descarga de un modelo de tubo de Venturi diseñado y construido para uso experimental en laboratorio; inicialmente este sistema permite tener régimen laminar y caudal constante, lo que posibilita la determinación del caudal práctico y al poder aplicar la Ecuación de Bernoulli se puede determinar el caudal teórico, al comparar estos dos caudales se determina el coeficiente de descarga.</p>

Uno de los parámetros de mayor importancia en el desempeño de las máquinas de desplazamiento positivo, y en particular los Motores de Combustión Interna Alternativos (MCIA), es el rendimiento volumétrico (ηv) que es un indicador del vaciado y llenado de los cilindros del motor, a este proceso se le denomina renovación de la carga y está directamente relacionada con las prestaciones del motor, ya que la cantidad de aire introducida al cilindro es la limitante de la potencia máxima del motor. En este contexto, el desempeño de las válvulas es vital para este proceso, y una manera de conocer tal desempeño es el Coeficiente de Descarga, el cual se define como una medida de la permeabilidad del sistema, es decir, la relación del flujo medido experimentalmente con el flujo de referencia o teórico del mismo elemento. Este trabajo describe el funcionamiento de un arreglo experimental en banco de flujo, para medir el coeficiente de descarga contra el levantamiento de válvula en un motor Honda CGL 125 que corresponde a una motocicleta de 4 tiempos. Además, se midió la influencia que tienen: un conducto llamado acoplador, el carburador, la base del filtro y el filtro mismo. Los resultados son claros y de gran interés para el diseño del sistema de admisión.Palabras clave: coeficiente de descarga, diseño del sistema de admisión, rendimient

O presente trabalho apresenta um método simplificado para calibração de curva de descarga, desconsiderando a correção da vazão pela declividade da linha de água e o método do desnível normal. A aplicação deste modelo estatístico, com base na análise de regressão linear à calibração de curva-chave em estação fluviométrica instável, sob efeito de remanso, foi aplicado na Sub-Bacia do rio Tapajós no Posto Fluviométrico de Itaituba, inclusa na Região Hidrográfica Amazônica. Os dados de medições de descargas realizadas em Itaituba e dos níveis fluviométricos do posto de Santarém na confluência dos rios Amazonas/Tapajós, foram obtidos do Banco de dados da Agência Nacional de Águas para a calibração e validação deste modelo proposto. Os índices para avaliar a eficiência do ajustamento da equação calibrada encontrados foram o coeficiente de correlação múltipla (R = 0,9454), coeficiente de Nesh-Sutecliffe (CNS = 0,8938) e do coeficiente de desvio (D= 4,86%). A equação desenvolvida do modelo para calibração da curva chave com efeito de remanso indicou muito bom ajuste conforme estatística de avaliação de desempenho, apresentada. Estes resultados evidenciam a aplicabilidade do modelo em postos fluviométricos que apresentarem curva-chave instável.

RESUMO Este artigo modela um sistema de distribuição de água (SDA) real com um grande número de vazamentos para determinar se existe diferença entre a vazão perdida pelo SDA predita pela equação de FAVAD e pela equação geral. Foi estudado o efeito da área e da quantidade dos vazamentos não visíveis, da área dos vazamentos potencialmente detectáveis, da carga de pressão e do coeficiente de descarga sobre a vazão perdida do SDA usando planejamento fatorial. Os resultados mostram que os três fatores significativos em ordem decrescente são: a área de vazamentos potencialmente detectáveis, a interação entre a área de vazamentos potencialmente detectáveis e a carga de pressão e a área de vazamentos de fundo. A quantidade de vazamentos não visíveis e o coeficiente de descarga não influenciam a diferença entre a equação de FAVAD e a geral, nem como fator principal tampouco como interação com outros fatores.

Este trabalho teve por objetivo determinar e comparar o desempenho de cinco mecanismos dosadores de fertilizantes de semeadoras-adubadoras em linhas, quanto a sua distribuição longitudinal, com três fertilizantes, em diferentes vazões. Os experimentos foram realizados no Laboratório de Pesquisa e Desenvolvimento de Máquinas Agrícolas (LASERG), da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). Foram avaliados três mecanismos dosadores do tipo sem-fim, dois com sistema de regulação de fluxo e outro com descarga por gravidade, um modelo de rotor acanalado e outro do tipo disco estrela. Os fertilizantes utilizados foram uma mistura de grânulos 02-20-20, uma mistura granulada 16-16-16 e uma mistura farelada 00-15-30. As vazões utilizadas foram 6, 18 e 31 g s-1. A variável resposta observada foi o coeficiente de variação das vazões observadas, considerando a razão de distribuição pré-determinada. Foi possível observar que, na média geral, considerando todos os fertilizantes e vazões, os coeficientes de variação de todos os mecanismos dosadores avaliados foram superiores a 30%, caracterizando como insatisfatório o desempenho dos modelos avaliados. O dosador sem-fim, com sistema de regulação de fluxo do tipo transbordo transversal, e o dosador de rotor acanalado, obtiveram as menores variações, seguidos pelos dosadores sem-fim de transbordo e descarga lateral, e sem-fim com descarga de fertilizante por gravidade e disco estrela.

A crescente busca por tecnologias com melhor desempenho energético faz com que a engenharia da irrigação desenvolva emissores que apresentem coeficientes de descarga mais elevados. O presente trabalho teve como objetivo determinar os coeficientes de descarga dos emissores comerciais (Senninger, Nelson e Fabrimar), utilizados em sistema de irrigação pivô central, visando desenvolver equações de regressão para cálculo do Cd, de acordo com o diâmetro do bocal e a pressão de serviço dos emissores, assim como comparar o dimensionamento hidráulico destes sistemas de irrigação com base no Cd médio e no Cd específico de cada diâmetro de bocal. Os ensaios foram realizados no Laboratório de Irrigação do Departamento de Engenharia de Biossistemas da ESALQ, Universidade de São Paulo, seguindo o padrão de pressão utilizado na comercialização destes emissores (PSI). Foram avaliados 45 bocais Senninger, 42 bocais Nelson e 36 bocais Fabrimar, de diferentes diâmetros nominais, compreendidos entre 1/16 e 13/32 (1,59 e 10,32 mm), com três repetições, totalizando 369 bocais ensaiados. As pressões de operação variaram entre a faixa de 6 a 30 PSI (41,37 a 206,84 kPa), com intervalos de leituras a cada 2 PSI (13,79 kPa), totalizando 13 pressões analisadas por bocal. Foram ajustadas as curvas do coeficiente de descarga em função do diâmetro do bocal, para quatro pressões de operação 10, 15, 20, e 30 PSI (68,95, 103,42, 137,90 e 206,84 kPa). Utilizaram-se dois manômetros de precisão (analógico e digital) previamente calibrados em um manômetro de peso morto. As vazões foram obtidas utilizando-se três medidores eletromagnético-indutivos calibrados em recipiente volumétrico. O diâmetro dos bocais foi mensurado por meio de uma ampliação em projetor de perfil. Os resultados evidenciam que o coeficiente de descarga varia em função do diâmetro do bocal, da pressão de operação e do ângulo de convergência (fator construtivo). Nos ensaios conduzidos, obtiveram-se valores de Cd compreendidos na faixa de 0,88 a 0,98 para a faixa de emissores analisados. O coeficiente de uniformidade de distribuição não se diferenciou entre os sistemas hidráulicos dimensionados com Cd médio e especifico para cada diâmetro de bocal.
The necessity for more energy efficient technologies makes the engineering of irrigation develop emitters with higher discharge coefficients. This study aimed to determine the discharge coefficients of commercial emitters (Senninger, Nelson and Fabrimar) used in center pivot irrigation system, in order to develop regression equations to calculate the Cd, of according to the diameter of the nozzle and pressure service of the emitters, and compare the hydraulic design of this irrigation system based on the average Cd and Cd specific nozzles for each nozzle diameter. The tests were carried out at the Irrigation Department of Biosystems Engineering, ESALQ, University of Sao Paulo, following the standards of the American unit system. It was evaluated a set of 45 Senninger nozzles, 42 Nelson nozzles and 36 Fabrimar nozzles, of different nominal diameters, ranging from 1/16\" to 13/32\" (1.59 and 10.32 mm) with three replications, totalizing 369 nozzles tested. The operation pressures ranged from 6 to 30 psi (41,37 a 206,84 kPa), at intervals of 2 psi (13,79 kPa), totalizing 13 pressures for nozzle. Curves were drawn for the discharge coefficient as a function of nozzle size for four operating pressures 10, 15, 20, e 30 psi (68,95, 103,42, 137,90 e 206,84 kPa) and for each manufacturer. It was used two precision pressure gauges (analogue and digital) calibrated agaisnt a dead weight gauge. Flow rates were obtained using three inductive electromagnetic gauges calibrated with volumetric readings. Nozzle diameters were measured using a profile projector model Starrett HB 400. The results evidence that the discharge coefficient varies with the diameter of the nozzle, the operation pressure and the convergence angle (constructive factor). The trials resulted Cds included in the range from 0.88 to 0.98, range for the analyzed issuers. The CUC was not different between the hydraulic systems with Cd designs considering medium and specific Cd for each nozzle.

Neste trabalho foi investigado o comportamento elétrico dos sistemas poliméricos preparados com o poliestireno, PS, e poli(metacri1ato de metila), PMMA, dopados com o corante vermelho disperso 1, DR1. O processo de polarização dos filmes poliméricos foi realizado usando o triodo de corona operando em duas configurações: i) carregamento com corrente de carga constante, ii) com tensão de grade constante. O processo de polarização por corona foi investigado variando-se os parâmetros do processo, tais como: corrente de carga, tempo, temperatura, campo elétrico de saturação e porcentagem de corante das amostras. As medidas da corrente elétrica no estado estacionário em função campo elétrico permitiram mostrar que o processo de condução elétrica nos dois sistemas obedecem o modelo de Poole-Frenkel. O valor da polarização elétrica induzida foi avaliada através de medidas do coeficiente piroelétrico, o qual é diretamente proporcional a polarização na amostra. No caso do PS(DR1) deu-se ênfase a investigação de medidas de corrente termo estimulada para avaliar a polarização elétrica induzida nas amostras por aplicação de uma ddp. Medidas da constante dielétrica complexa para os dois sistemas poliméricos foram realizadas em função da freqüência para diferentes temperaturas. Os resultados obtidos mostraram que a orientação e relaxação dos corantes nas amostras são associados ao movimento das cadeias poliméricas, i.e., relaxação do tipo α.
Some electrical properties of guest-host polymeric systems made with polystyrene, PS, and poly(methyl methacrylate), PMMA, and the disperse red 1 dye, DR1 were investigated. The poling process of films were performed with the corona triode set up operating in two modes: i) charging with constant current, ii) with a constant grid voltage. The influence of parameters such as the charging current, electric field at the s, time, temperature and the percentage of DR1 was investigated. Measurements of the steady state current versus the electric field allowed us to show that the electric conduction process in both polymeric systems follow the Poole-Frenkel model. The electric polarization induced in samples was evaluated measuring the piroelectric coefficient, which is directly proportional to the polarization value. For PS(DR1) samples thermally stimulated current measurements were performed to investigate the electric polarization obtained by application of a dc voltage. Measurements of the complex dielectric constant with the two polymeric systems as function of the frequency for different temperatures were performed. Results showed that orientation and relaxation of DR1 dye in samples are related to the chain movement, i.e., α relaxation process.

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Neste trabalho apresenta-se a teoria da lubrificação de mancais radiais a gás, e o ar é o fluido lubrificante. Nos mancais radiais a gás, quando o munhão não está sujeito a rotação e há suprimento externo de gás, por exemplo, através de orifícios de abastecimento, tais mancais são denominados de mancais radiais aerostáticos. Para a formulação do escoamento nos orifícios de abastecimento foi considerado o escoamento como compressível, isentrópico, unidimensional e o ar como um gás perfeito. O coeficiente de descarga Cd de um orifício de abastecimento expressa a relação entre a vazão mássica real e a vazão mássica teórica numa dada condição de escoamento. Até a presente data, pesquisadores têm considerado um valor constante para este coeficiente, seja para a condição de escoamento sônico quanto para a condição de escoamento subsônico. Neste trabalho, em uma primeira etapa, obteve-se o coeficiente de descarga dos orifícios de abastecimento, relacionando-se a vazão mássica do escoamento compressível, isentrópico e unidimensional com a vazão mássica obtida através da simulação do escoamento compressível “real”, utilizando-se o programa comercial de análise computacional de mecânica dos fluidos ANSYS-CFX®. Foi observado que o coeficiente de descarga pode ser considerado constante na condição de escoamento sônico. Entretanto, foi constatado que, quando os orifícios de abastecimento operam na condição de escoamento subsônico, o coeficiente de descarga varia em função da razão entre as pressões de descarga e de alimentação dos orifícios. Numa segunda etapa do presente trabalho, a solução do problema de lubrificação do mancal foi obtida pelo método de elementos finitos com elementos triangulares lineares e a formulação de Galerkin dos resíduos ponderados, considerando-se o coeficiente de descarga obtido na simulação computacional. O escoamento na folga do mancal radial aerostático foi considerado bidimensional, em regime laminar viscoso e isotérmico. A hipótese simplificadora usual, de que as forças inerciais do fluido são desprezíveis foi empregada. As equações governantes e o modelo matemático do problema foram desenvolvidas e as demais hipóteses simplificadoras listadas. Foi desenvolvido neste trabalho um programa computacional em linguagem FORTRAN para a análise de mancais radiais aerostáticos, o qual foi denominado MARAGAS. A validação deste programa foi realizada para comprovar os resultados obtidos. Utilizando-se o programa MARAGAS, foi estudada a influência do coeficiente de descarga dos orifícios de abastecimento no desempenho do mancal radial aerostático. O coeficiente de descarga foi considerado constante nas condições de escoamento sônico e linearmente variável nas condições de escoamento subsônico, variação esta que não foi considerada por outros pesquisadores. Na condição de excentricidade nula, o parâmetro adimensional de projeto kgo, que é a razão entre a pressão manométrica de descarga e a pressão manométrica de suprimento dos orifícios de abastecimento, é também calculado pelo programa. Nesta condição de excentricidade adimensional, a pressão de descarga de cada orifício de abastecimento é única e idêntica para todos os orifícios, desde que tais orifícios sejam geometricamente idênticos. O parâmetro de projeto kgo é de fundamental importância para estabelecer o compromisso entre a rigidez e a capacidade de carga na excentricidade prevista de operação do mancal radial aerostático. Este parâmetro indica também a possibilidade de ocorrência do chamado escoamento “entupido” ou “bloqueado” (choked flow) nos orifícios de abastecimento, o qual poderá gerar instabilidade na operação do mancal. Convém destacar que o parâmetro adimensional de projeto k go de mancais radiais aerostáticos é raramente apresentado na literatura. Finalmente, os resultados de estudos de casos de mancais radiais aerostáticos são apresentados e analisados, onde as vazões mássicas requeridas de cada orifício e a vazão mássica total requerida, a pressão individual de descarga de cada orifício e a distribuição de pressão no filme lubrificante do mancal, a capacidade de carga e outros parâmetros são calculados através do programa MARAGAS.

Este trabalho tem por objetivo formular um procedimento para a quantificação da vazão do ar promovida pela ação do vento no interior do edifício, em climas quentes. O procedimento é dividido em cinco partes: obtenção dos dados de vento, transposição dos dados de vento da estação meteorológica para a área de interesse, determinação dos coeficientes de pressão no edifício, determinação dos coeficientes de descarga das aberturas, e o cálculo da vazão no interior do edifício. Diversas ferramentas são apresentadas para a execução de cada etapa, e seu uso e parâmetros de entrada são discutidos. O uso de túnel de vento e a simulação com ferramentas de dinâmica dos fluidos computacional são apresentados em detalhes. O trabalho conclui que estão disponíveis aos projetistas um amplo conjunto de ferramentas para a predição da ventilação natural no interior do edifício, e que somente pelo seu uso criterioso, as conclusões são passiveis de uso no projeto arquitetônico.
The aim of this dissertation is to produce a procedure for wind-driven natural ventilation prediction, in hot climate building. The procedure is organized in five parts: wind data obtaining, topographic e roughness correction, pressure coefficient determination, discharge coefficient determination, and flow rate calculation inside the building. The dissertation presents some tools to execute each part of the procedure, and the specificities of those tools are discussed. Wind tunnel experiment and computation fluid dynamic simulation are presented in detail. The research conclusion is that designers have many tools avaliable to performe a natural ventilation prediction, but just concient use will produce reliable results for architectural design.

Com a crescente competitividade no setor aeronáutico, todo ganho, por menor que seja, em desempenho de aeronave é extremamente importante para seu sucesso comercial. O correto dimensionamento de entradas e saídas de ar leva a um ganho competitivo de uma aeronave em relação à outra. Isto se deve a grande presença de entradas e saídas de ar, como grelhas, scoops e as desenvolvidas pela NACA (National Advisory Committee for Aeronautics posteriormente todos os recursos foram transferidos para National Aeronautics and Space Administration - NASA) presentes em cada aeronave. Buscando obter o dimensionamento otimizado de grelhas utilizadas em sistemas aeronáuticos, alguns parâmetros de dimensionamento para grelhas de exaustão de ar foram obtidos via CFD (sigla do inglês para Computational Fluid Dynamics) para três tipos de grelhas: flush (altura da grelha nivelada com seu plano de instalação) com defletor reto, flush com defletor curvo e não flush com defletor curvo. Os parâmetros de dimensionamento das três grelhas analisadas no presente trabalho foram: coeficiente de descarga, razão de vazão mássica e coeficiente de pressão. Os resultados são apresentados para cada grelha analisada em função do número de Mach, altitude e vazão mássica. Um estudo de comparação com resultados experimentais, disponíveis na literatura, é também apresentado no presente trabalho. Os resultados apresentados nesta dissertação têm potencial para serem utilizados em um melhor dimensionamento de grelhas aeronáuticas em geral. Deve-se ressaltar que o presente trabalho não define o melhor tipo de grelha que deve ser utilizado para todas as funções, e sim apresenta alguns parâmetros que devem ser utilizados para o dimensionamento otimizado de uma grelha de exaustão de ar para o cumprimento de sua função.

No presente trabalho são apresentados resultados referentes ao primeiro coeficiente Townsend de ionização (α) no isobutano puro, para a faixa de campo elétrico reduzido (E/N) de 145 até194 Td. A configuração do aparato experimental consiste de uma configuração semelhante a uma RPC, com o anodo constituído por um vidro de elevada resistividade (2 x 1012 Ωcm) e um catodo metálico, ligado diretamente a um eletrômetro, onde fotoelétrons são produzidos pela incidência de um feixe de laser pulsado. O coeficiente α é determinado por meio da medição da corrente elétrica em regime de ionização primária e em regime de avalanche. Uma vez que, para o isobutano puro não há valores experimentais disponíveis na literatura, para a faixa de E/N analisada por este trabalho, os valores obtidos foram comparados com os resultados da simulação Magboltz 2. Os estudos incluíram a determinação do coeficiente α para diferentes taxas de repetição e intensidades do feixe de laser. Como a relação entre a carga rápida e a total relaciona-se com o primeiro coeficiente de Townsend, estudos relativos à contribuição iônica e eletrônica para a corrente média também foram realizados. Como existem poucos resultados disponíveis na literatura referentes às secções de choque de colisão e parâmetros de transporte para o isobutano é comum considerar os resultados de seu isômero estrutural: o n-butano. Assim, a fim de realizar uma análise comparativa, o coeficiente α foi determinado também para o n-butano.
In the present work, results concerning the first Townsend ionization coefficient (α) in pure isobutane within the density-normalized electric field (E/N) range of 145 to 194 Td are presented. The experimental setup consists of RPC-like cell with the anode made of a high resistivity glass (2 x 1012 Ωcm) and a metallic cathode, directly connected to an electrometer, on which photoelectrons are produced by the incidence of a pulsed laser beam. The α coefficient is determined by measuring the current under primary ionization and avalanche regime. Since for the E/N range covered by this work, there are no experimental values for pure isobutane available in the literature, the obtained values were compared with Magboltz 2 results. Our studies included the determination of α coefficient for different repetition rates and laser beam intensity. The ratio of the fast charge to the total charge is related to the first Townsend coefficient, so studies concerning the ionic and the electronic contribution to the average current were also performed. Since there are few results available in the literature for isobutane, concerning collisional cross section and electron transport parameters, is common to consider results from its structural isomer: n-butane. Thus, in order to perform a comparative analysis, the coefficient α was also determined for n-butane.

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Tese (Doutoramento)
IPEN/T
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Orientador: Julio Satto
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola
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Mestrado

On-line partial discharge (PD) analysis is a highly pursued feature due to the economy related to scheduled shutdowns, disassembling and transport. Nevertheless, on-site PD measurements are frequently limited by interferences found in high-voltage facilities, a situation that imposes the continued development of PD signal processing methods. In the last years the wavelet transform (WT) has been recognized as a powerful technique for PD processing due to its capacity to process localized, non-stationary signals. Several authors have reported good results of its use and, more recently, new WT-based approaches have been developed specifically to improve PD processing. This document presents a new technique for the processing of partial discharge signals, based on the wavelet transform and a spatially-adaptive coefficient selection procedure. Spatiallyadaptive selection is an excerption approach that aims to explore the localized processing capabilities of the WT as a way to improve the separation of coefficients related to the signal and noise. This approach frequently allows a better processing for time-localized signals, like the PDs, when compared to traditional, threshold-based techniques. In this work the spatial correlations were characterized by the local modulus maxima propagation theory. Coefficients selection was performed by the characterization of maxima lines shapes and classification by a deterministic rule and a pattern classifier. The procedure relies on the Translation-invariant Wavelet Transform as a way to avoid PD pulse losses and improve the signal reconstructions. The technique was numerically and visually evaluated considering simulated and measured signals, both in laboratory and in the field. In all cases the results showed to be similar to or superior than those obtained with the thresholding techniques reported in the bibliograpy. Real-time signal processing is a particularly important feature for PD analysis due to the high sampling rates required and the large amounts of data needed to perform diagnostics. After development, the procedures were implemented as a real-time system aiming the investigation of algorithm characteristics and evaluation of computational charge and storage demands. The system works as an authonomous unit or a digital filter, which may be attached to commercial PD analysers. After implementation and optimizations, the system was evaluated regarding to the maximum sampling rates achievable and classified according to its possible pass-bands
A análise de descargas parciais (DPs) em campo é uma funcionalidade altamente desejada por empresas do setor energético devido à economia que proporciona, relacionada ao desligamento, desmonte e transporte dos equipamentos. Entretanto, a medição em campo é frequentemente limitada por interferências presentes nas instalações de alta tensão, situação que demanda o constante desenvolvimento de novas tecnologias para processamento dos sinais de DPs. Nos últimos anos a transformada de wavelets (TW) tem sido reconhecida como uma ferramenta poderosa para a filtragem de DPs pela capacidade de beneficiar o processamento de sinais localizados e não estacionários. Vários autores têm relatado resultados satisfatórios da sua aplicação e, mais recentemente, novas abordagens têm sido investigadas especificamente para sua adaptação ao processamento de DPs. Este documento apresenta uma nova técnica para o processamento de sinais de descargas parciais, baseada na transformada de wavelets e em um procedimento de seleção de coeficientes adaptativa espacialmente. A seleção adaptativa espacialmente é uma abordagem que visa explorar a capacidade de processamento localizado da TW para obter informações adicionais que beneficiem a separação dos coeficientes relacionados ao sinal e ao ruído. A abordagem tende a otimizar o processamento de sinais localizados no tempo, tais como as DPs, quando comparada às técnicas de filtragem tradicionais, usualmente baseadas em limiares. As correlações espaciais foram identificadas por meio da teoria de propagação de módulos máximos locais. A seleção de coeficientes foi realizada por meio da caracterização do formato das linhas de máximos e classificação baseada em uma regra determinística e em um classificador de padrões. O procedimento utiliza a transformada de wavelets invariante à translação como forma de minimizar a perda de pulsos e otimizar a reconstrução dos sinais. A técnica foi avaliada numérica e visualmente considerando sinais simulados, medidos em laboratório e em campo. Em todos os casos a abordagem mostrou-se similar ou superior quando comparada às técnicas baseadas em limiares reportadas na bibliografia. O processamento em tempo real é particularmente importante para a análise de DPs devido às elevadas taxas de amostragem e volume de dados requeridos. Após o desenvolvimento e consolidação, os procedimentos de filtragem foram implementados como um sistema de tempo real visando investigar as características dos algoritmos e avaliar as demandas de carga computacional e armazenamento. O sistema pode trabalhar em modo autônomo ou como um filtro digital, acoplado a analisadores de DPs comerciais. Após as otimizações, o sistema foi avaliado com relação às máximas frequências de amostragem utilizáveis e classificado de acordo com as possíveis faixas de atuação

O conhecimento da área efetiva de uma malha de aterramento de subestação elétrica é importante para obter o valor da impedância sob impulso num determinado ponto da malha em situações de incidência de descargas atmosféricas e determinar o nível de impulso básico (NBI). A partir destes valores é possível definir com segurança a disposição dos equipamentos no interior da subestação. Com o objetivo de obter um modelo de malha de aterramento de subestações. são estudadas malhas de aterramento com formas geométricas quadradas até sessenta e quatro sub-malhas e retangulares até setenta e duas sub-malhas. Para análise do comportamento em regime permanente na freqüência industrial e transitório é proposto um modelo de uma linha de transmissão em π, com indutâncias próprias e mútuas e condutâncias lineares. As simulações são feitas em microcomputador e estação de trabalho utilizando o software PSPICE. As correntes em regime permanente ou impulsiva são aplicadas no canto ou no centro das malhas. Suas características são as seguintes: o freqüência de sessenta Hertz: o frente de onda de três micro-segundos; o tempo de cauda de quarenta micro-segundos. A partir das curvas V x I obtidas nas simulações são colhidas as resistências na freqüência industrial e impedância sob impulso, e são calculadas as diferenças percentuais. São comparados os resultados obtidos nas simulações com aqueles obtidos por Gupta e Thapar e Gupta e Singh. Estes pesquisadores desenvolveram fórmulas empíricas para a determinação da tensão induzida no ponto de aplicação de corrente, coeficiente de impulso e área efetiva.
The knowledge of the cffective area of a grounding grids of electrical substation is important when one are trying to know the impulse impedance value proceeding atmospheric discharges, as well as of the basic insulation level in a specific point of the grid. Having as propose the finding of a appropriated model of grounding grid are studied grounding grids with square geometric forms, from four until sixty four meshes and and rectangular geometric forms from four until seventy two meshes. As a way to analyze the behavior of the parameters in steady state at industrial frequency and in transient condition is proposed-a π-model transmission line with self and mutual inductance and linear conductances. The simulations are clone by microcomputer and workstation, using the PSPICE software. The currents in steady state or impulse are applied at the corner or at the center of the grids. Their characteristics are the follow: o frequency: sixty hertz; o waveform rise time: three micro-seconds; o waveform fall time: forty micro-seconds. From the V x I curves attained during the computer simulations it is found the values of the resistance industrial frequency and impulse impedance and are calculated the percentile differences. Are compared the results found during the computer simulation with the simulations attained by Gupta and Thapar and Gupta and Singh. These mentioned authors developed some empirical equations for determination of the induced voltage at the point where the impulse current is applied, of the impulse coefficient and of the effective area.