Dissertations / Theses: 'Fluidos'

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Battaglini, Neusa Maria Pavão [UNESP]. "Avaliação do comportamento de impelidores especiais na mistura de fluidos." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 1998. http://hdl.handle.net/11449/101864.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1998-08-17Bitstream added on 2014-06-13T19:20:52Z : No. of bitstreams: 1 battaglini_nmp_dr_botfca.pdf: 581238 bytes, checksum: 6976e40352726ea0079d8119e8b4c482 (MD5)
Fluidos de viscosidade entre 0,874 10-3 e 787 10-3 N m s-2 foram agitados pelos impelidores tipos âncora convencional, âncora modificada, fita helicoidal e parafuso em tanques cilíndricos de fundos reto e toroesférico para determinação da potência requerida e do tempo de mistura. Na agitação efetuada com os impelidores centrados houve o aparecimento de vórtices em algumas rotações. As medidas de potência foram efetuadas na região em que o número de Reynolds (NRe ) variou de 16 a 70.000 com a âncora convencional e modificada. Os diagramas do número de potência( ) P N em função do número de Reynolds, construídos com os dados experimentais, mostraram que, para todos os fluidos usados, ocorreu um desvio na curva quando o vórtice, formado na superfície do fluido, alcançou os impelidores e teve início a dispersão de ar no interior da massa fluida. A presença de bolhas de ar desenvolveu, no tanque, um sistema de duas fases (líquido–gás), alterando as características dos fluidos agitados. Nos cálculos do número de potência e do número de Reynolds foram utilizados os valores de viscosidade e densidade do fluido, e não os correspondentes ao sistema líquido-gás o que provocou, provavelmente, o desvio nas curvas. Na região em que o número de Reynolds fica entre 16 e 300 não houve formação de vórtices acentuados com aeração e a curva foi definida pela correlação ( )a NP A NRe = , onde A é função do tipo de impelidor e das dimensões do vaso e o expoente a, um valor empírico que varia com o número de Reynolds obtendo a relação ( )1,7 Re N = 19.953 N − P . O desempenho dos impelidores na homogeneização foi analisado pela energia requerida para se obter uma mistura de açúcar e água com concentrações correspondentes a 40 e 60o Brix. O método desenvolvido foi baseado na verificação...
Fluids with viscosity between (0,874 and 787 10-3 Nm s-2 were agitated by conventional anchor, modified anchor, helicoidal ribbon and screw impellers in cilindric tanks straight and concave (torospheric) bottoms for the measurement of power and time of mixture. The arisal of vortex occurred when agitation was accomplished with centred impellers and in some rotations. The measures of power were obtained in the interval where the number of Reynolds (NRe) varied from 16 to 70.000 with conventional and modified anchor. The diagrams of number of Reynolds in function of number of Froude constructed with experimental data showed that, to all fluids employed, a deflection in the curve occurred when the vortex formed at the surface of the fluid reached the impellers and the dispersion of air inside the fluid mass started. The presence of air bubbles develops in the tank a system of two phases altering the characteristics of the agitated fluids. In the calculations of the number of Reynolds were used the values of the fluid viscosity and density and not ones corresponding to the liquid-gas system, provoking a deflection in the curves. In the interval where the number of Reynolds remains between 16 and 300 the formation of a well developed vortex with aeration did not occur and the curve was defined by the correlation A N = ANRE Re , where A is function of the type of the impeller and of the dimensions of the tank, and the exponent a, an empirical value, varies with the number of Reynolds. The performance of the impellers in the homogenization was analysed in terms of the energy required in order to obtain a mixture...(Complete abstract click electronic access below)

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Ramos, Anilzabel Costa dos. "Modelos unidimensionais para fluidos Newtonianos e Newtonianos generalizados." Master's thesis, Universidade de Évora, 2021. http://hdl.handle.net/10174/29820.

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Abstract:

Este trabalho de dissertação tem como objectivo o desenvolvimento e estudo de modelos unidimensionais para o escoamento de um fluido com base na teoria de Cosserat, também conhecida pela teoria dos directores. A base desta teoria relativa `a dinâmica dos fluidos ´e semelhante `a que se usa no estudo de vigas em Mecânica dos Sólidos, ver por exemplo os trabalhos [4, 5]. Um modelo tridimensional associado ao escoamento de fluido Newtoniano, ou uma sua generalização onde a viscosidade depende da taxa de cisalhamento, tal dependência do tipo lei de potência, ´e um modelo complexo para estudar em termos de optimização computacional, o que em muitas situações relevantes torna-se inviável. Para simplificar o modelo tridimensional e como alternativa aos modelos clássicos unidimensionais, usaremos a teoria de Cosserat relacionada com a dinâmica dos fluidos para aproximar o campo de velocidades e assim obter um sistema unidimensional constituído por uma equação diferencial ordinária ou parcial, dependendo apenas do tempo e de uma única variável de espaço. A partir deste sistema de redução, obtemos uma equação para o gradiente de pressão média dependendo do caudal volumétrico, número de Womersley e do ´ındice de fluxo no caso de um fluido Newtoniano generalizado, sobre uma secção finita da geometria do domínio em estudo. No nosso trabalho a geometria em estudo vai ser um tubo de secção circular com raio constante e não constante ao longo do escoamento simétrico relativo ao eixo de simetria. A atenção é focada em algumas simulações numéricas para gradiente de pressão média constante e não constante usando um método Runge-Kutta e na análise de fluxos perturbados. Em particular, para certos dados específicos, podemos obter informações sobre o caudal volumétrico e, consequentemente, podemos ilustrar o campo de velocidade tridimensional na secção transversal circular do tubo. Além disso, comparamos a solução exata tridimensional estacionária com a solução unidimensional correspondente obtida pela teoria de Cosserat. Este trabalho de dissertação tem por base os trabalhos [1, 2, 3]; Abstract: One-dimensional Models for Newtonian and Generalized Newtonian Fluids This dissertation work aims to develop and study one-dimensional models for the flow of a fluid based on the Cosserat theory, also known by the theory of directors. The basis of this theory on fluid dynamics is similar to that used in the study of beams in Solid Mechanics, see for example the works [4, 5]. A three-dimensional model associated with the flow of Newtonian fluid, or a generalization where viscosity depends on the shear rate, such dependence on the power law type, is a complex model to study in terms of computational optimization, which in many relevant situations becomes if not viable. To simplify the three-dimensional model and as an alternative to classic one-dimensional models, we will use the Cosserat theory related to fluid dynamics to approximate the velocity field and thus obtain a one-dimensional system consisting of an ordinary or partial differential equation, depending only on time and of a single space variable. From this reduction system, we obtain an equation for the average pressure gradient depending on the volumetric flow, Womersley number and the flow index in the case of a generalized Newtonian fluid, over a finite section of the geometry of the domain under study. In our work the geometry under study will be a tube of circular section with constant and non-constant radius along the symmetrical flow relative to the axis of symmetry. Attention is focused on some numerical simulations for constant and non-constant mean pressure gradient using a Runge-Kutta method and on the analysis of disturbed flows. In particular, for certain specific data, we can obtain information on the volumetric flow and, consequently, we can illustrate the three-dimensional velocity field in the circular cross section of the tube. In addition, we compared the exact stationary three-dimensional solution with the corresponding onedimensional solution obtained by Cosserat’s theory. This dissertation work is based on the works [1, 2, 3].

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Carmo, Bruno Souza. "Estudo numérico do escoamento ao redor de cilindros alinhados." Universidade de São Paulo, 2005. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3132/tde-21072005-144943/.

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Abstract:

Este trabalho lida com o escoamento incompressível ao redor de pares de cilindros rígidos e imóveis, posicionados de forma alinhada em relação a uma corrente uniforme. São dois os objetivos desta pesquisa: o primeiro é estabelecer relações de causalidade entre características físicas do escoamento e as mudanças observadas nas forças e no campo fluido com as variações do número de Reynolds (Re) e do espaçamento entre os corpos; e o segundo consiste em compreender a influência mútua entre tridimensionalidades e interferência no escoamento. Utilizou-se o método de elementos espectrais para realizar simulações bi e tridimensionais do escoamento. Os espaçamentos entre centros (lcc) analisados vão de 1,5 a 8 diâmetros, e eles são comparados com o caso de um cilindro isolado. A faixa de Re vai de 160 a 320, compreendendo a transição na esteira. O foco foi dado nas instabilidades de pequena escala (modos A e B). Dados referentes ao número de Strouhal, coeficiente de arrasto médio, flutuação do coeficiente de sustentação e correlação axial são apresentados. Com auxílio de visualizações do escoamento, são propostos mecanismos que explicam o fenômeno de interferência, refletido no comportamento das curvas. Os resultados mostraram que simulações bidimensionais são insuficientes para se prever a combinação (Re, lcc) de inversão do arrasto. Verificou-se também que, quando o espaçamento é menor do que o crítico, o processo de transição na esteira se dá de forma diferente do observado para um cilindro isolado.
This work deals with the incompressible flow around pairs of rigid and immovable circular cylinders in tandem arrangements. There are two goals in this research: the first one is to find causality relationships between physical characteristics of the flow and the changes that are observed in the forces and in the flow field with the variation of the Reynolds number (Re) and the distance between the bodies; and the second one is to comprehend the mutual influence between three-dimensional structures and interference. The spectral element method was employed to carry out two- and three-dimensional simulations of the flow. The centre-to-centre distance (lcc) of the investigated configurations varies between 1.5 and 8 diameters, and they are compared to the isolated cylinder case. The Re range goes from 160 to 320, covering the transition in the wake. We focused in the small scale instabilities (modes A and B). Data of Strouhal number, mean drag coefficient, RMS of the lift coefficient and axial correlation are presented. With aid of flow visualizations, we propose mechanisms to explain the interference phenomenon, which is reflected in the behaviour of the graphics. The results show that two-dimensional simulations are not sufficient to predict the (Re, lcc) pair correspondent to the drag inversion point. We also verified that, in the cases where lcc is lower than the critical spacing, the transition in the wake happens in a way different from the one observed in the flow around a single cylinder.

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Battaglini, Neusa Maria Pavão. "Avaliação do comportamento de impelidores especiais na mistura de fluidos /." Botucatu : [s.n.], 1998. http://hdl.handle.net/11449/101864.

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Abstract:

Orientador: Paulo Cesar Razuk
Resumo: Fluidos de viscosidade entre 0,874 10-3 e 787 10-3 N m s-2 foram agitados pelos impelidores tipos âncora convencional, âncora modificada, fita helicoidal e parafuso em tanques cilíndricos de fundos reto e toroesférico para determinação da potência requerida e do tempo de mistura. Na agitação efetuada com os impelidores centrados houve o aparecimento de vórtices em algumas rotações. As medidas de potência foram efetuadas na região em que o número de Reynolds (NRe ) variou de 16 a 70.000 com a âncora convencional e modificada. Os diagramas do número de potência( ) P N em função do número de Reynolds, construídos com os dados experimentais, mostraram que, para todos os fluidos usados, ocorreu um desvio na curva quando o vórtice, formado na superfície do fluido, alcançou os impelidores e teve início a dispersão de ar no interior da massa fluida. A presença de bolhas de ar desenvolveu, no tanque, um sistema de duas fases (líquido-gás), alterando as características dos fluidos agitados. Nos cálculos do número de potência e do número de Reynolds foram utilizados os valores de viscosidade e densidade do fluido, e não os correspondentes ao sistema líquido-gás o que provocou, provavelmente, o desvio nas curvas. Na região em que o número de Reynolds fica entre 16 e 300 não houve formação de vórtices acentuados com aeração e a curva foi definida pela correlação ( )a NP A NRe = , onde A é função do tipo de impelidor e das dimensões do vaso e o expoente a, um valor empírico que varia com o número de Reynolds obtendo a relação ( )1,7 Re N = 19.953 N − P . O desempenho dos impelidores na homogeneização foi analisado pela energia requerida para se obter uma mistura de açúcar e água com concentrações correspondentes a 40 e 60o Brix. O método desenvolvido foi baseado na verificação...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: Fluids with viscosity between (0,874 and 787 10-3 Nm s-2 were agitated by conventional anchor, modified anchor, helicoidal ribbon and screw impellers in cilindric tanks straight and concave (torospheric) bottoms for the measurement of power and time of mixture. The arisal of vortex occurred when agitation was accomplished with centred impellers and in some rotations. The measures of power were obtained in the interval where the number of Reynolds (NRe) varied from 16 to 70.000 with conventional and modified anchor. The diagrams of number of Reynolds in function of number of Froude constructed with experimental data showed that, to all fluids employed, a deflection in the curve occurred when the vortex formed at the surface of the fluid reached the impellers and the dispersion of air inside the fluid mass started. The presence of air bubbles develops in the tank a system of two phases altering the characteristics of the agitated fluids. In the calculations of the number of Reynolds were used the values of the fluid viscosity and density and not ones corresponding to the liquid-gas system, provoking a deflection in the curves. In the interval where the number of Reynolds remains between 16 and 300 the formation of a well developed vortex with aeration did not occur and the curve was defined by the correlation A N = ANRE Re , where A is function of the type of the impeller and of the dimensions of the tank, and the exponent a, an empirical value, varies with the number of Reynolds. The performance of the impellers in the homogenization was analysed in terms of the energy required in order to obtain a mixture...(Complete abstract click electronic access below)
Doutor

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Pereira, Gonçalo José dos Reis. "Reologia de fluidos complexos." Master's thesis, Faculdade de Ciências e Tecnologia, 2010. http://hdl.handle.net/10362/10657.

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Abstract:

Dissertação efectuada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Materiais
Neste trabalho levou-se a cabo a caracterização reológica de fluidos complexos, tendo-se estudado três materiais diferentes: soluções concentradas de quitosano em meios ácidos; soluções de poli-Ƴ-benzil-L-glutamato (PBLG) em 1,4-dioxano; 4-[4’-bis-(2-hidroximetil) propiloxihexiloxibifenil]-4-hexiloxibenzoato (HBP 6-6). Relativamente às soluções de quitosano, foi investigada a formação de géis anisotrópicos (líquido cristalinos) de quitosano. Foram preparadas soluções aquosas de ácido málico e ácido clorídrico com diferentes concentrações de quitosano (0 – 6,8 % (p/p)) e a formação do gel foi acompanhada por medidas reológicas. Através da medição do módulo complexo, e dos seus componentes, em função da frequência angular, à temperatura ambiente, foi possível determinar a concentração acima da qual o cruzamento dos valores de G’ e G’’ ocorria, indicando a transição sol-gel. Esta transição foi também observada nas medidas de estado estacionário da viscosidade em função da taxa de corte. Verificou-se que a concentração, CGEL, à qual o gel é formado é dependente do ácido utilizado, apresentando o ácido málico um valor superior de CGEL. Os resultados de reologia permitiram ainda determinar as concentrações críticas de aparecimento do estado líquido-cristalino. Relativamente às soluções PBLG/1,4-dioxano, um polímero líquido-cristalino liotrópico, foi efectuado o estudo electroreológico. Para isso traçaram-se curvas de viscosidade em função da taxa de corte para diferentes campos eléctricos aplicados, para duas concentrações diferentes do polímero. Finalmente, e relativamente ao HBP 6-6, um cristal líquido de baixo peso molecular que possui as fases esmética e nemática, procedeu-se à caracterização reológica (incluindo electroreologia).

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Cisne, Júnior Roberto Lima da Costa. "Transporte de Fluidos e Partículas em Meios Irregulares." reponame:Repositório Institucional da UFC, 2014. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/12891.

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Abstract:

CISNE JÚNIOR, Roberto Lima da Costa. Transporte de Fluidos e Partículas em Meios Irregulares. 2014. 113 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
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O escoamento de fluidos no interior de estruturas irregulares apresenta certa complexidade. De início, investigamos o transporte de partículas no interior de uma estrutura ramificada tridimensional semelhante a um pulmão. Essas partículas são arrastadas por um fluido Newtoniano. Verificamos que a estrutura ramificada se comporta como um separador de partículas por tamanho, e que alguns parâmetros geométricos podem ser ajustados para controlar essa separação. Depois, estudamos o escoamento de um fluido Newtoniano e partículas pontuais no interior de canais catracas bidimensionais. Estes canais foram modelados de forma a permitir uma quebra de simetria espacial na direção do escoamento. No entanto, não encontramos mudanças significativas relacionadas ao perfil de escoamento do fluido. Já em relação às partículas ocorre uma grande assimetria no tempo médio de trânsito devido à existência de caminhos que se estabelecem próximos às paredes de perfil assimétrico. Assim, mostramos como obter um efeito catraca das partículas, podendo ocorrer uma seleção das mesmas em determinadas condições de escoamento. Finalmente, analisamos o escoamento de fluidos não-Newtonianos no interior de meios porosos bidimensionais. O fluido escolhido pode exibir dois principais regimes de escoamento: de altas viscosidades, quando em baixas tensões; e baixas viscosidades, quando em tensões mais elevadas. Para tal, utilizamos o modelo de Herschel-Bulkley usado em fluidos de Bingham (pseudoplásticos). Como resultado encontramos um regime de escoamento peculiar, apresentando uma forte canalização do fluido no interior do meio poroso.

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Neto, Apiano Ferreira de Morais. "Escoamento de fluidos complexos e transporte de partÃculas em geometrias irregulares." Universidade Federal do CearÃ, 2011. http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=5889.

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Abstract:

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico
Neste trabalho, foram estudados vÃrios tipos de escoamentos laminares de fluidos incompressÃveis Newtonianos e nÃo-Newtonianos. Isto foi feito atravÃs do estudo da interaÃÃo destes escoamentos com geometrias complexas atravÃs de modelagem computacional e da soluÃÃo numÃrica das equaÃÃes de conservaÃÃo do momento e continuidade de massa. Numa primeira etapa, a modelagem computacional de uma rede de poros foi usada para a gerar padrÃes de agregados granulares resultando de mecanismos de erosÃo-deposiÃÃo de grÃos leves. A geometria da rede de poros foi alterada dinamicamente de acordo com a transferÃncia de momento do escoamento para as partÃculas localizadas em cada vÃrtice da rede de poros. Os resultados mostraram que, para esse processo irreversÃvel, o modelo foi capaz de reproduzir padrÃes tÃpicos de processos de erosÃo bem-conhecidos. Numa segunda etapa, um separador de partÃculas semelhante Ã estrutura pulmonar foi proposto com base nas propriedades de escoamento em uma estrutura ramificada e nas propriedades de transporte inercial das partÃculas, quantificadas atravÃs do nÃmero de Stokes. Os resultados indicaram que a variaÃÃo dos parÃmetros de construÃÃo da estrutura ramificada leva a um regime eficiente do processo de separaÃÃo em um amplo espectro de valores do nÃmero de Stokes. Por Ãltimo, o escoamento de vÃrios fluidos nÃo-Newtonianos atravÃs de meios porosos desordenados em trÃs-dimensÃes foi estudado. Os resultados mostraram, para fluidos do tipo lei-de-potÃncia, que o escoamento pode ser descrito como uma curva universal se o nÃmero de Reynolds e a permeabilidade hidrÃulica forem redefinidos de maneira apropriada. Fluidos de Bingham tambÃm foram estudados atravÃs do modelo de Herschel-Bulkley. Neste caso, as simulaÃÃes revelaram que as interaÃÃes entre a geometria complexa do espaÃo poroso, as propriedades reolÃgicas do fluido e os efeitos inerciais do escoamento sÃo responsÃveis por uma melhora substancial da permeabilidade hidrÃulica do sistema em valores intermediÃrios do nÃmero de Reynolds.
In this work many types of incompressible laminar Newtonian and Non-Newtonian flows are studied. The interplay of these flows with complex geometries was investigated using computational modeling and numerical solution of the conservation of momentum and mass continuity equations. As a first step, the computational modeling of a network of pores was adopted to reveal the formation patterns caused by the mechanism of erosion-deposition of light grains. The geometry of the pore network was changed dynamically according to the flow momentum transfer for particles located on each vertex of the pore network. The results showed that, for this irreversible processes, the model is capable of reproducing patterns of formation of well-known erosion processes. In a second step, a particle separator inspired on the lung structure was proposed based on the flow properties in a branched structure and transport of inertial particles, quantified in terms of the Stokes number. The results indicated that the variation of construction parameters of the branched structure leads to an efficient design of the separation process in a wide range of values of the Stokes number. Finally, the flow of non-Newtonian fluids through three-dimensional disordered porous media has been studied. The results showed, for power-law fluids that the flow can de described as a universal curve if the Reynolds number and the hydraulic permeability are redefined properly. The flow of Bingham fluids was also studied using the model of Herschel-Bulkley. In this case, the simulations showed that the interaction between the complex geometry of the pore space, the rheological properties of the fluid and the inertial effects of the flow is responsible for a substantial improvement of the hydraulic permeability of the system at intermediate values of the Reynolds number.

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Cunha, Evandro Fernandes da [UNESP]. "Implementação de aparato experimental para medição de instabilidades tipo Roll Waves em fluidos não- newtonianos." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2013. http://hdl.handle.net/11449/124473.

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Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-07-31. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:25:21Z : No. of bitstreams: 1 000836682.pdf: 2242597 bytes, checksum: 64204d0074211d1723d7ad5c6f876572 (MD5)
Esta dissertação de mestrado faz uma abordagem do trabalho experimental desenvolvido no âmbito de pesquisa de escoamento de fluidos não-newtonianos em canais inclinados. Quando estes escoamentos são colocados em condições favoráveis de inclinação e vazão, pode-se constituir um domínio propício à propagação de instabilidades na superfície livre que, eventualmente, podem evoluir para um tipo específico de ondas, conhecidas na literatura como roll waves. Estas ondas, de comprimento e amplitude bem definidos, são especialmente afetadas pelas características do escoamento e do fluido. Em termos de fluido teste, foi confeccionado, caracterizado reologicamente e utilizado o gel de carbopol, de base polimérica e de propriedade não-newtonianas, com bom ajuste do modelo reológico de Herschel-Bulkley. Como existe na literatura uma grande lacuna no que diz respeito a medidas deste fenômeno tanto na natureza quanto em laboratório, buscou-se neste trabalho, projetar e construir um aparato experimental que fosse capaz de reproduzir as condições necessárias para a geração de roll waves, em condições controladas. Técnicas fotométricas e ultrassônicas foram utilizadas no experimento para aferir informações de altura de escoamento, após o fluido teste (gel de carbopol) ser perturbado, por um sistema específico projetado para este fim. O aparato experimental desenvolvido permite, doravante, simulações de roll waves em diversos cenários para fluidos de reologia diversa, constituindo assim, um suporte de grande valia ao entendimento e controle de roll waves presentes, por exemplo em corridas de lama
This dissertation makes an approach to the experimental work carried out within the research of non-Newtonian fluids drained in inclined channels. When these flows are placed in favorable slope and flow, can be a suitable area to the spread of instability at the free surface which may eventually evolve into a specific type of waves, known in the literature as roll waves. These waves of well- defined length and amplitude are especially affected by the flow characteristics and the fluid. In terms of fluid test was elaborated, rheologically characterized and used carbopol gel, polymer-based and non-Newtonian property, with good adjustment of the rheological model of Herschel-Bulkley. As there is a big gap in the literature regarding to both measures of this phenomenon in nature as in the laboratory, was sought in this work, the formation of an experimental apparatus that was able to reproduce the necessary conditions for the generation of roll waves in the laboratory, under those controlled conditions. Photometric and ultrasonic techniques were used in the experiment for measuring height information of the flow after the test fluid (carbopol gel) being disturbed by a specific system designed for this purpose. The experimental apparatus developed now enables simulations of roll waves in various scenarios for different fluid rheology, is thus an invaluable support to the understanding and control of this roll waves present in mud, for example

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Fonseca, Cleiton Elsner da. "Modelagem e investigação numérica de escoamentos de fluidos estruturados tixotrópicos." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2013. http://hdl.handle.net/10183/75911.

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Abstract:

Fluidos Não-newtonianos estão presentes em grande quantidade na natureza e em muitas aplicações industriais. Tais fluidos apresentam uma variedade de comportamentos específicos. Dentre eles podemos citar: elasticidade, plasticidade, viscosidade variando com a taxa de deformação, tixotropia. Esta tese de doutorado apresenta um recente modelo para Fluidos Estruturados Tixotrópicos (de Souza Mendes, 2009), no qual baseasse nas tradicionais equações de balanço de momentum e massa, em uma equação constitutiva de Maxwell-b modificada e uma equação de evolução para o nível de estrutura do material. Na equação constitutiva de Maxwell-b modificada, tempo de relaxação e viscosidade estrutural são funções da estrutura do material. A equação evolutiva para o parâmetro de estruturação prevê efeitos de tixotropia, dependentes do tempo de equilíbrio do material. As equações que constituem o modelo mecânico para Fluidos Estruturados Tixotrópicos são aproximadas numericamente através do Método de Elementos Finitos de Galerkin Mínimos-quadrados (GLS). Tal método adicionou termos dependentes de malha ao método clássico de Galerkin, de forma a aumentar a estabilidade da formulação original, proporcionando compatibilizar os sub-espaços de velocidade e pressão. São investigados escoamentos creeping flow de Fluidos Estruturados Tixotrópicos em dois problemas clássicos de engenharia: em torno de um cilindro confinado entre duas placas e em uma expansão planar abrupta. Parâmetros relevantes ao modelo são variados em faixas pertinentes ao problema físico simulado e os resultados demonstraram uma boa capacidade de previsão.
Non-Newtonian fluids are present in large quantities in nature and in many industrial applications. Such fluids exhibit a variety of specific behaviors. Among them we can mention: elasticity, plasticity, viscosity varying with the strain rate, thixotropy, etc. This thesis presents a new model for thixotropic Structured Fluids (de Souza Mendes, 2009), in which were a basis in traditional balance equations of mass and momentum, the constitutive equation of Maxwell-type and an evolution equation for the level structure of the material. In the modified constitutive equation of Maxwell-b, relaxation time and structural viscosity are functions of material structure. The structure parameter evolutive equation provides effects of thixotropy, dependent on the equilibration time of the material. The equations which constitute the mechanical model for Structured Thixotropic fluids are approximated numerically using the Galerkin Least-squares Finite Element Method (GLS). Such a method added mesh dependent terms to the classical method of Galerkin in order to increase the stability of the original formulation, providing compatibility between sub-spaces of velocity and pressure. Are investigated Structured Thixotropic Fluids creeping flow in two classical problems in engineering: around a cylinder confined between two plates and in a planar abrupt expansion. Relevant parameters to the model are varied in pertinent ranges to physical problem simulated and the results demonstrated a good predictive capability.

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HOLENDER, L. "Fluidos em Espaços Não-Comutativos." Universidade Federal do Espírito Santo, 2011. http://repositorio.ufes.br/handle/10/7472.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_5339_.pdf: 396004 bytes, checksum: 5ae4b41d6d4ecfdc362c3983678b9666 (MD5) Previous issue date: 2011-12-27
Neste trabalho apresentaremos os resultados da nossa pesquisa sobre a generalização dos fluidos relativísticos na parametrização de Kähler para espaços não-comutativos aplicando métodos de teoria de campo. A nossa proposta se aplica a uma grande classe de fluidos parame-trizados por duas funções arbitrárias suaves: a primeira que generaliza o potencial de Kähler de-nido na superfície dos potenciais complexos do fluido e a segunda que parametriza a equação de estado. Determinamos, também, os vínculos que os graus de liberdade dos fluidos devem satisfazer para que a teoria tenha as simetrias funda-mentais da geometria não-comutativa e calcularemos as grandezas físicas do fluido não-comutativo.

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LIRA, Sérgio Henrique Albuquerque. "Propriedades adesivas de fluidos magnéticos." Universidade Federal de Pernambuco, 2010. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/19995.

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Abstract:

Submitted by Alexandra Feitosa (alexandra.feitosa@ufpe.br) on 2017-07-24T13:32:47Z No. of bitstreams: 1 2010-Dissertacao-SergioLira.pdf: 4065199 bytes, checksum: f9c9f9286f1c3cec1730c4c08a21e32e (MD5)
Made available in DSpace on 2017-07-24T13:32:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010-Dissertacao-SergioLira.pdf: 4065199 bytes, checksum: f9c9f9286f1c3cec1730c4c08a21e32e (MD5) Previous issue date: 2010-02-26
Neste trabalho nós exploramos analítica e computacionalmente o desempenho adesivo deum fluido magnético não-newtoniano quando submetido a um teste do tipoprobe-tackna pre-sença de um campo magnético externo. Duas situações distintas são levadas em consideraçãopara a amostra de fluido confinado: a de um ferrofluido que apresenta formação de cadeias departículas magnéticas e a de um fluido magneto-reológico (MR) que apresenta umyield stressdependente do campo magnético. No caso envolvendo o ferrofluido, modelamos uma suspen-são polidispersa de partículas magnéticas através de um tensor das tensões generalizado, queassume que o caráter não-newtoniano do fluido advém da formação de pequenas cadeias departículas ao longo da direção do campo magnético local. A partir desse tensor calculamosanaliticamente a viscosidade efetiva do material quando este é submetido a um campo magné-tico radial. Em seguida utilizamos a viscosidade não-newtoniana encontrada numa lei de Darcygeneralizada e obtemos uma expressão para a força de adesão do fluido. Observamos que a for-mação de cadeias de partículas a partir da aplicação do campo externo produz um impactoconsiderável na força adesiva, sendo capaz de regulá-la convenientemente. Para a situação dofluido magneto-reológico, uma equação análoga a lei de Darcy é derivada ao considerarmosque os efeitos deyield stressprevalecem sobre os efeitos viscosos. Com base em experimentosjá estabelecidos, assumimos que oyield stressem questão possui uma dependência quadráticacom o campo magnético local. A partir daí, derivamos a expressão analítica para a força deadesão do fluido para duas configurações de campo distintas: perpendicular uniforme, e radialnão-uniforme. Em ambos os casos verificamos que a força adesiva é dramaticamente aumen-tada como resultado da dependência doyield stresscom o campo magnético. Esses resultados abrem a possibilidade de um monitoramento de respostas reológicas complexas de tais fluidos magnéticos através do auxílio de um campo magnético aplicado, permitindo um maior acessoa suas propriedades adesivas.
In this work, we employ an analytical and numerical approach to investigate the adhesiveperformance of a nonNewtonian magnetic fluid when submitted to aprobe-tacktest at the pre-sence of an applied magnetic field. Two distinct situations are considered for the confined fluidsample: a ferrofluid that presents chain-formation of magnetic particles, and a magnetorheolo-gical (MR) fluid that presents a magnetic field-dependentyield stress.At the case of the ferrofluid, we model a polidispersive suspension of magnetic particles viaa generalized stress tensor, and we assume that the nonNewtonian behavior of the fluid arisesfrom the formation of short particle chains at the direction of the local magnetic field. By usingthis tensor we analytically calculate the effective viscosity of the material when it is submit-ted to a radial magnetic field. Then, we input this nonNewtonian viscosity at a generalizedDarcy’s law and obtain an expression for the adhesion force of the fluid. We observe that thechain-formation, induced by the applied magnetic field, produces a significant impact at themagnitude of the adhesion force, and that one is capable of conveniently tune it.At the MR fluid situation, an equation analogous to Darcy’s law is derived by consideringthatyield stresseffects are prevalent over viscous effects. Based on well established experimen-tal results on MR fluids, we assume that itsyield stresspresents a quadratic dependence withthe local magnetic field. From this point, we derive an analytical expression for the adhesionforce exerted by the fluid for two different field configurations: a uniform perpendicular fieldconfiguration, and a non-uniform radial field. At both cases we verify that the adhesive force isdramatically increased as a result of theyield stressfield-dependence.The achieved results open up the possibility of monitoring the complex rheological respon-ses of such magnetic fluids by using an applied magnetic field, and this allows a higher accessof its adhesive properties.

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Soares, Gustavo Rodrigues Romano. "Tópicos da correspondência fluido gravidade em espaços planos." Universidade de São Paulo, 2015. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-24092015-141004/.

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Abstract:

Nesta dissertação estudamos alguns aspectos da correspondência fluido/gravitação aplicada ao espaço plano em coordenadas de Rindler ingoing. Nosso principal objetivo é estudar o efeito de transformações de Ehlers e simetrias das equações de Einstein no contexto da correspondência fluido/gravitação. Para isso, fazemos uma revisão dos aspectos principais da Relatividade Geral e da Hidrodinâmica, os quais serão empregados ao longo do texto. Damos bastante atenção ao desenvolvimento de um método que permite encontrar soluções da equações de Einstein por meio de uma expansão em derivadas, o qual sera utilizado posteriormente para gerar uma solução-base sobre a qual aplicaremos transformações de Ehlers. Nós mostramos que a métrica de um espaçotempo plano em coordenadas de Rindler ingoing está relacionada a um espaçotempo de Taub por meio de uma transformação de Ehlers e nós utilizamos um método em que nós resolvemos a equação de Killing perturbativamente na expansão no parâmetro $\\epsilon$. Os resultados obtidos com este método não são inteiramente conclusivos, de modo que faz-se necessária uma futura investigação.
In this dissertation we study some aspects of the fluid/gravity correspondence applied to flat space in ingoing Rindler coordinates. Our main goal is to study the effect of Ehlers transformations and symmetries of the Einstein equations in the context of fluid/gravity correspondence. To do so, we review the main aspects of General Relativity and Hydrodynamics which will be employed throughout the text. We devote significant attention to a method that allows us to find solutions to the Einstein equations that by performing a derivative expansion, which will be utilized afterwards to generate our seed solution, upon which we later apply the Ehlers transformations. We show that the metric of flat spacetime in ingoing Rindler coordinates is related to a Taub spacetime by an Ehlers transformation and we utilize an approach in which we solve the Killing equation perturbatively in a parameter expansion. The results obtained by using this approach are not entirely conclusive, and further investigation is still required.

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Sasaki, Nélio Martins da Silva Azevedo. "Tópicos especiais em dinâmica dos fluidos." Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), 2015. https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/5357.

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Abstract:

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-06-28T11:17:32Z No. of bitstreams: 1 neliomartinsdasilvaazevedosasaki.pdf: 353599 bytes, checksum: 405957e87aa6b50c2e3c81189234b022 (MD5)
Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-08-07T21:07:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 neliomartinsdasilvaazevedosasaki.pdf: 353599 bytes, checksum: 405957e87aa6b50c2e3c81189234b022 (MD5)
Made available in DSpace on 2017-08-07T21:07:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 neliomartinsdasilvaazevedosasaki.pdf: 353599 bytes, checksum: 405957e87aa6b50c2e3c81189234b022 (MD5) Previous issue date: 2015-08-06
CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Esta tese visa obter as equações tipo-Maxwell, para um fluido compressível. A dinâmica do sistema é construída em função da vorticidade e do vector de Lamb. Uma função correlação e a relação de dispersão foram analisados como função do número de Reynolds. Uma Lagrangeana para o vetor de Lamb e a vorticidade foi construída e as equações de movimento foram discutidas. Em seguida, analisamos a dinâmica para o caso de um fluido carregado. Por fim, introduzimos a generalização não-Abeliana de alguns resultados conhecidos. No apêndice, encontra-se uma breve revisão sobre fluidos não-Abelianos.
This thesis aims to obtain the Maxwell-type equations for a compressible fluid whose sources are functions of velocity and vorticity. A correlation function and the dispersion relation were analyzed as functions of the Reynolds number. A Lagrangian for the Lamb vector and the vorticity were constructed, and the equations of motion were discussed. After that, we have analyzed the case of a charged fluid dynamics. Finally, the non-Abelian generalization of some results was introduced. A basic review for non-Abelian fluids was described in the Appendix.

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Batista, Marcos Aurélio. "Animação de fluidos em imagens digitais." Universidade de São Paulo, 2011. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-18112011-155950/.

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Abstract:

Esta tese apresenta uma nova metodologia para animação de objetos líquidos em imagens. Contrariamente às técnicas existentes, este método é baseado em um modelo físico, o que proporciona efeitos realísticos. A perspectiva da imagem é obtida com a intervenção do usuário, por um esquema simples de calibração da câmera, o qual permite a projeção da camada da imagem a ser animada sobre um plano horizontal no espaço tridimensional. As equações de águas rasas conduzem a simulação e as informações de altura são projetadas de volta ao espaço da imagem utilizando traçado de raios. Além disso, efeitos de refração e iluminação são aplicados durante este estágio, resultando em animações realísticas e convincentes
This work presents a new methodology for animating liquid objects depicted in a still image. In contrast to existing techniques, the proposed method relies on a physical model to accomplish the animation, resulting in realistic effects. Image perspective is handled through a simple user assisted camera calibration scheme which allows one to project the image layers to be animated onto the horizontal plane in the three-dimensional space. Shallow-Water equations drive the simulation and the resulting height field is projected back to the image space via ray-tracing. Refraction and lighting effects are also accomplished during the ray-tracing stage, resulting in realistic and convincing animations

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Silva, Andréa Baima do Lago. "Aplicação de autômato celular para fluidos." Universidade Federal do Amazonas, 2009. http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/4355.

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Abstract:

Submitted by Elaine Lucia (lucia.elaine@live.com) on 2015-07-10T17:55:01Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Andréa Baima do Lago Silva.pdf: 2973199 bytes, checksum: a1c2b17b673e37ad36edc41c7821d5a1 (MD5)
Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-10T18:00:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Andréa Baima do Lago Silva.pdf: 2973199 bytes, checksum: a1c2b17b673e37ad36edc41c7821d5a1 (MD5)
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Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-10T18:04:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Andréa Baima do Lago Silva.pdf: 2973199 bytes, checksum: a1c2b17b673e37ad36edc41c7821d5a1 (MD5)
Made available in DSpace on 2015-07-10T18:04:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Andréa Baima do Lago Silva.pdf: 2973199 bytes, checksum: a1c2b17b673e37ad36edc41c7821d5a1 (MD5) Previous issue date: 2009-01-30
CNPq - Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico
The Amazon Region keeps 70% of all fresh water of Brazil, however, the man’s presence is responsable for pollution in our rivers and, nowadays, it is increasing the world interest in the nature preservation. Facts like these led scientists to creat computational modelling techniques capable to preview the man’s impacts in the nature. However, it is not so easy, per exemple, to model the ﬂow of a river with Amazon´s rivers dimensions. It is of crucial importance in the Amazon Region, researchers involved in giving answers in case of environmental impacts that can come to destroy this world patrimony. To study a river ﬂow, it is necessary to solve the equations that describe the movement of liquids and gases, the Equations of Navier-Stokes associated the Equation of the Continuity that are no-linear partial diﬀerential equations. Cellular automata models allow the simulation of complex systems, and their applications in ﬂuids are known as "lattice gas automata", one computational technique that will be used in this work to observe the paths of a ﬂuid through barriers. Lattice gas model of is an abstraction, at a microscopic scale, of a ﬂuid. It is based on the idea that if we reproduce the fundamental conservation laws and symmetries associated with ﬂuids, at a microscopic level, then we can model, correctly, the behavior of the ﬂuid at a macroscopic level. In this model, the particles occupy a lattice, possess discrete velocities and following deterministic rules according to the physical laws; this work uses a two-dimensional hexagonal lattice, because its symmetry is more closely relatedtoacontinuumﬂuid. Inthisworkwesimulatedthetwo-dimensionalﬂuidmotion, in a "L" shape container , without or with barrier, imitating the form of the rivers of the North of Brazil(to see Fig.0.1), with the objective of obtaining a way to foresee the behavior of the rivers in situations of environmental impacts. Themodelproposedhereissimple,however,itledtogoodresultsoftheﬂuidbehavior and,ifgottenbetter,canbeofalotofutilityforthestudyofrivermotion. Wedidn’tﬁnd on the literature any work with a "L" shape container for comparing withour results. It was presented, just, a study of the ﬂuids phenomena expected for this path.
A Amazônia guarda 70% de toda a água doce do Brasil [1], contudo, a presença do homem faz com que ocorra poluição em nossos rios e, atualmente, vem aumentando o interesse do mundo na preservação da natureza. Fatos como estes ﬁzeram com que os cientistas criassem técnicas de modelagem computacional capazes de prever impactos do homem na natureza, porém não é facil modelar, por exemplo, o ﬂuxo de rios com as dimensões de um rio da Amazônia. Faz-se necessário na Amazônia, pesquisadores envolvidos em dar respostas, em caso de impactos ambientais que possam vir a destruir este patrimonio mundial. Para descrever o escoamento de um rio, é necessário resolver as equações que descrevem o movimento de líquidos e gases, as Equações de Navier-Stokes associadas a Equação da Continuidade, que são equações diferenciais parciais não-lineares. Os modelos de autômatos celulares permitem a simulação de sistemas complexos, e sua aplicação em ﬂuidos é conhecida como "modelo de gás de rede" (lattice gas automata), técnica computacionalqueseráutilizadanestetrabalhoparamodelaroescoamentodeumﬂuido através de barreiras. O modelo de gás de rede é uma abstração, em escala microscópica, de um ﬂuido. Ele basea-senaidéiadeque,asleisfísicasfundamentaisdeconservaçãoesimetriasassociadas aos ﬂuidos em nível microscópico forem reproduzidas, pode-se modelar, corretamente, o comportamentodosmesmosemnívelmacroscópico. Nestemodelo, aspartículasocupam uma rede, possuemvelocidadesdiscretas e evoluemsegundo regras pré-estabelecidas que devemobedecerasleisfísicas;nestetrabalhoaredeébidimensionaldecélulashexagonais, pois são elas que melhor descrevem o comportamento dos ﬂuidos. Neste trabalho simulamos o escoamento bidimensional de um ﬂuido, num trajeto em forma de"L", semoucombarreira, imitando a forma dos riosdaRegião Norte do Brasil (ver Fig.0.1), com o objetivo de termos uma maneira de prever o comportamento dos mesmos emsituações de impactos ambientais. Omodelo proposto aqui é simples, porém levou a bons resultados do comportamento do ﬂuido e que se melhorados podem ser de muita utilidade para o estudo de escoamento de rios. Não encontramos na literatura nenhum trabalho com um duto tendo a forma de "L", para compararmos com nossos resultados. Foi apresentado, apenas, um estudo dos fenômenos de ﬂuidos esperado para esta forma de duto.

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Silva, Fernando Luiz Cássio. "Novos tensoativos oxigenados para fluidos supercríticos." Universidade de São Paulo, 2011. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-07022012-083734/.

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Abstract:

Dióxido de carbono supercrítico (scCO2) é um solvente pouco eficiente para substâncias polares em geral. Uma maneira interessante de superar esta limitação e explorar todo o seu potencial como solvente verde, possível substituto para os solventes orgânicos voláteis comuns, é a introdução de tensoativos específicos para scCO2 no sistema. No presente trabalho, foram sintetizadas três novas séries de tensoativos oxigenados para scCO2. As moléculas possuem cabeças CO2-fóbicas mono e poli-hidroxiladas, em sua maioria à base de açúcares, e três tipos de cadeias CO2-fílicas, duas delas perfluoradas (-C7F15 e -C9F19) e uma peracetilada (derivada do ácido D-glucônico). Foram investigadas as suas solubilidades e comportamentos de fase em CO2 e em sistemas ternários (água-CO2-tensoativo), bem como a atividade na interface CO2-água. Todos eles dispersaram água em scCO2 com [água] / [tensoativo] (W) igual a 10, exibindo pressões de névoa comparáveis àquelas do sistema \"a seco\". Adicionalmente, os tensoativos reduziram a tensão interfacial CO2-água. O efeito das cabeças CO2-fóbicas e cadeias CO2-fílicas nessa redução pôde ser analisado separadamente. Os resultados dos experimentos de tensão interfacial dinâmica sugerem que tanto a difusão das moléculas da fase contínua para a subinterface, quanto a sua inserção e migração na interface contribuem para o decaimento das tensões interfaciais.
Supercritical carbon dioxide (scCO2) is a poor solvent for polar substances in general. An interesting way to overcome this limitation and fulfill its potential as a green solvent, a possible substitute for common volatile organic solvents, is the introduction of scCO2-suitable surfactants in the system. In the present work, three series of novel oxygenated surfactants for scCO2 were synthesized. The amphiphiles contain mono and poly-hydroxylated CO2-phobic heads, most of them sugar-based, as well as three types of CO2-philic tails, two of them perfluorinated (-C7F15 and -C9F19) and one peracetylated (D-gluconic acid derivative). Their solubilities and phase behaviors in CO2 and in ternary systems (water-CO2-surfactant), as well as their activities at the CO2-water interface, were investigated. All of them dispersed water in scCO2- with water-to-surfactant ratio (W) of 10, exhibiting cloud pressures comparable to those of \"dry\" systems. Also, the surfactants reduced the CO2-water interfacial tension. The effect of both the CO2-phobic heads and the CO2-philic tails could be analyzed separately. Dynamic interfacial tension results suggest that both diffusion from bulk CO2 to subinterface and insertion and migration of molecules within the interface contribute to the time-dependent decay of the interfacial tensions.

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LUCENA, Danielly Vieira de. "Fluidos inibidos para perfuração de folhelhos." Universidade Federal de Campina Grande, 2014. http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/237.

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Abstract:

Submitted by Gustavo Nascimento (gustavo.diniz@ufcg.edu.br) on 2018-01-24T12:44:30Z No. of bitstreams: 1 DANIELLY VIEIRA DE LUCENA – TESE PPGCEMAT 2018.pdf: 3908947 bytes, checksum: fcd5d2bc8ce65b22562ab8feb11da6ef (MD5)
Made available in DSpace on 2018-01-24T12:44:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DANIELLY VIEIRA DE LUCENA – TESE PPGCEMAT 2018.pdf: 3908947 bytes, checksum: fcd5d2bc8ce65b22562ab8feb11da6ef (MD5) Previous issue date: 2014-07-21
Estudar formações geológicas suscetíveis à hidratação se configura como um desafio por se tratar de um fenômeno responsável por cerca de 90% dos problemas relacionados com a perfuração de poços de petróleo, além de se tratar de um tema que pouco se conhece sobre os mecanismos que regem tal fenômeno e ainda, pela escassez de estudos voltados para a análise de diferentes produtos que evitem a ocorrência da problemática (inibidores) da hidratação. Deste modo, este trabalho objetivou o estudo e a avaliação da eficiência de fluidos de perfuração aquosos inibidos e isentos de cloro no controle da hidratação de formações de folhelhos de várias regiões do país. Para isto, foram estudadas treze amostras de folhelhos brasileiros e duas amostras de argilas bentoníticas. Inicialmente, realizou-se a caracterização de todas as amostras com a finalidade de identificar as mais suscetíveis à hidratação. Em seguida, foi realizado o estudo para selecionar a melhor concentração de inibidor para contenção da expansão de argilas reativas e a partir dos resultados foi estabelecida a concentração ótima de inibidor (20g/ 350mL de água). A partir disto, foram desenvolvidos fluidos de perfuração com quatro diferentes inibidores de argila expansiva (sulfato de potássio, acetato de potássio, citrato de potássio e cloreto de potássio) e determinados o pH, a densidade, as propriedades reológicas e de filtração. Foi também determinada a dispersibilidade dos fluidos desenvolvidos. A partir dos resultados, concluiu-se que foram desenvolvidos com êxito fluidos de perfuração que apresentam satisfatórios desempenhos reológicos e de filtração e propriedades inibitivas. Excelentes resultados em relação às taxas de dispersibilidade também foram obtidas. De modo geral, os resultados obtidos indicam que o inibidor citrato de potássio apresentou o melhor controle da reatividade de formações reativas e que o mesmo se constitui em um produto alternativo à substituição dos inibidores comerciais utilizados pela indústria.
To study geological formations susceptible to hydration is a challenge because it is a phenomenon responsible for about 90% of problems associated to the drilling of oil well, in addition it is a topic that deal with mechanisms little known governing this event and also due to the scarcity of the studies focused on the analysis of different products that avoid the occurrence of the hydration problems (inhibitors). In this way, the aim of this work was study the efficiency of the based water inhibited drilling fluids free of chlorine in the control of hydration of shale formation from various regions of the country. For this, it was studied thirteen samples of brazilian shales and two samples of bentonite clays. Firstly, it was done the characterization of the samples with the purpose of identifying the more susceptible to hydration. Then, it was studied the best concentration of the inhibitor to hinder the expansion of reactive clays and from these results it was established the best concentration of inhibitor (20g/350mL of water). After, it was developed drilling fluids with four different inhibitors of expansive clay (potassium phosphate, potassium acetate, potassium citrate and potassium chloride) and estimated the pH, density, rheological and filtration properties of these fluids. It is also estimated the dispersibility of the developed fluids. From the results, it was concluded that the fluids was developed with success and presented satisfactory rheological, filtration and inhibits properties. Excellent results with regard to the rates of dispersibility were also obtained. In general, the results indicated that the inhibitor potassium citrate presented the best control of reactivity of the formation and it constitutes an alternative to substitute the commercial inhibitors used by petroleum industry.

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Doescher, Erwin. "Dinâmica de fluidos em domínios fractais." Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, 2002. http://urlib.net/sid.inpe.br/jeferson/2004/05.05.09.42.

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Abstract:

A geometria fractal tem sido usada com sucesso para representar geometrias complexas que aparecem na natureza. Nos últimos anos também tem sido aplicada para simular domínios complexos. Neste trabalho, são analisadas as alterações no escoamento de um fluído pela introdução de um domínio fractal. A cavidade quadrada é considerada como domínio base, onde três dos lados são substituídos por pré-fractais da curva quadrada de Koch. Simulações são realizadas para escoamentos isotérmicos e não isotérmicos, utilizando o método de volumes finitos. Um esquema para verificar a condição de compatibilidade em malhas não estruturadas é apresentado. Os resultados são analisados por meio dos seguintes indicadores: energia cinética média no domínio em função do número de Reynolds- valores da energia cinética no estado estacionáxio, em alguns pontos do domínio, em função do número de Reynolds; superfície e isolinhas da vorticidade para o escoamento isotérmico; superfície e isolinhas da temperatura para o escoamento não isotérmico; análise do espectro e o espaço de fase da evolução da energia cinética média para escoamentos não isotérmicos. Foram detectados comportamentos não esperados na energia cinética média nas cavidades com geometria fractal e os espaços de fase indicaram possíveis estruturas de atratores estranhos.
Fractal geometry has been successfúlly used to represent complex geometries appearing in the nature. In the last years it has also been applied to simulate complex domains. In this work, the impact on the fluid flow is analyzed with the introducing of the fractalization of the domain. The square cavity is onsidered as base domain, where, the sides are replaced by pre-fractais of the Koch square curve. Simulations are carried out for the isothermal and non-isothermal flows, using the method of finite volume. A scheme to verify the compability condition for the unstructured grids is presented. The results are analyzed by means of the indicators: domain average of the kinetie energy as a fúnction of the Reynolds number; values of the kinetic energy in the stationary state, at some points in the domain, as a function of the Reynolds number; surfáce and contour lines of the vorticity for the isothermal flow; surfáce and contour lines of the temperature for the non-isothermal flow; analysis of the spectrum and the space of phase of the evolution of the average kinetic energy for non-isothermal flow. Unexpected behaviour ín the average kinetic energy in the cavity with fractal geometry had been detected. The phase space had indicated possible structures of strange attractors.

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Unda, Surawski Francisco Tomás. "Fluidos de Bingham en canaletas rectangulares." Tesis, Universidad de Chile, 2012. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/111308.

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Abstract:

Ingeniero Civil Matemático
El primer objetivo de este trabajo es desarrollar un algoritmo que resuelva la EDP asociada al modelo de Bingham, en un dominio particular, una canaleta. La dificultad se centra en que este modelo introduce una no linealidad al problema. Como segundo objetivo, una vez obtenido este algoritmo, se quiere validar usando mediciones obtenidas mediantes experimentos sobre fluidos que se cree se comportan como el modelo de Bingham indica. Con esto en mente, se estudia el modelo de Bingham y problemas asociados equivalentes en formulación débil. Esto permite concluir características de las soluciones y también encontrar un algoritmo, que nace de la formulación del problema como punto silla. El algoritmo resuelve la no linealidad de las ecuaciones de Cauchy mediante una simplificación nacida de la geometría especial de las canaletas, y la no linealidad de Bingham mediante un astuto algoritmo iterativo debido a Glowinski, que resuelve en cada paso un problema lineal. Se utilizó Matlab para el desarrollo de los algoritmos puesto que debemos utilizar matrices y operaciones de matrices de forma repetida, y Matlab está optimizado para ello. Una vez obtenido un algoritmo, se usan los datos de la tésis de Jorge Martínez, para validar el modelo, y reobtener algunos datos intrínsecos del fluido, a saber, su tensión de fluencia $\tau$ y su viscosidad $\mu$ y compararlos con las versiones obtenidas experimentalmente. Esto se hace mediante una minimización de cuadrados de la diferencia entre datos locales de la velocidad y la solución obtenida por el algoritmo.

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Santos, Telma Margarida Cotovio Guerra. "Controle óptimo de fluidos não newtonianos." Doctoral thesis, Faculdade de Ciências e Tecnologia, 2013. http://hdl.handle.net/10362/12314.

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Abstract:

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Matemática
O estudo de problemas de controlo óptimo tem conhecido um crescente impulso na últimas décadas, motivado principalmente pelas aplicações que surgiram nas mais diversas áreas da engenharia. A necessidade de controlar sistemas dinâmicos e de obter objectivos pré-determinados usando controlos, foi o principal motor desta evolução. Em particular, a aplicação da teoria do controlo aos fluidos, tem sido alvo de grande interesse por parte dos investigadores na área. Este trabalho baseia-se no estudo de problemas de controlo óptimo de uma classe de fluidos não-Newtonianos, cuja viscosidade varia com a taxa de cisalhamento. Em primeiro lugar apresenta-se um conjunto de resultados teóricos relacionados com o estudo das equações de estado, do tipo sistemas de Navier-Stokes generalizados, no caso estacionário, e com a existência de solução para o problema de controlo para um fluido não-Newtoniano, incompressível regido por essas equações, assim como a dedução das condições de optimalidade de 1a ordem. Em segundo lugar, apresentam-se simulações numéricas de problemas de controlo do tipo "Assimilação de Dados" aplicados à Hemodinâmica, assunto de grande interesse em Biomedicina. Consideram-se geometrias bidimensionais e tridimensionais com interesse fisiológico, nomeadamente artérias com estenoses idealizadas, assim como uma artéria cerebral real em que se desenvolveu um aneurisma sacular. Através da resolução de problemas do tipo "Assimilação de Dados" na forma de problemas de controlo, o objectivo é obter soluções numéricas para os problemas propostos que coincidam, a menos de um determinado erro, com dados medidos em algumas partes do domínio, impondo um controlo do tipo Dirichlet na fronteira de entrada do fluido. Usando a abordagem "discretizar e em seguida optimizar" resolveu-se o problema de controlo óptimo cujo funcional de custo proposto é uma ponderação que consegue recuperar com precisão os perfis da velocidade e da tensão tangencial na parede da geometria.
Fundação para a Ciência e Tecnologia - SFRH/BD/38326/2007 ; Projecto Optimization Methods in Continuum Mechanics, CMA/FCT.UNL PTDC/MAT/109973/2009

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Ferreira, Fabiana de Oliveira. "Estabilidade e controle dinâmico de roll waves /." Ilha Solteira, 2013. http://hdl.handle.net/11449/100346.

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Abstract:

Orientador: Carlos Roberto Minussi
Coorientador: Geraldo de Freitas Maciel
Banca: Anna Diva Plasencia Lotufo
Banca: Mara Lúcia Martins Lopes
Banca: Luis Miguel Chagas Costa Gil
Banca: Mônica Feijó Naccache
Resumo: Nesta tese propõem-se investigar os escoamentos com superfície livre de fluidos newtonianos e hiperconcentrados de reologia não-newtoniana, com aplicação no âmbito de catástrofes naturais. Esta temática apresenta duas vertentes: uma visão das ciências sociais sobre riscos e catástrofes e seus impactos de ordem econômica e social; uma segunda vertente no plano da engenharia (visão mais mecanicista) que trata do estudo dos escoamentos de fluidos lamosos em corredores de lavas torrenciais, canais e encostas íngremes, com presença de um tipo específico de instabilidade na superfície livre, as roll waves. O fenômeno roll wave é caracterizado por sua configuração periódica, com frentes de ondas que se deslocam com elevada velocidade. Assim, a capacidade destrutiva do escoamento é potencializada com a presença destas instabilidades. Nesta tese procura-se identificar as condições de geração destas ondas e suas propriedades através de modelagem matemática e numérica. Para se estabelecer um modelo matemático que represente o fenômeno em questão, parte-se das equações fundamentais de conservação da massa e quantidade de movimento (equações de Cauchy), levando-se em consideração as hipóteses de águas rasas, com introdução do modelo reológico de Herschel Bulkley na parte viscosa do tensor de tensões. A técnica de análise de estabilidade linear é usada no equacionamento em variáveis adimensionais, tendo sido estabelecido dois critérios para a geração das roll waves: o primeiro está relacionado com número de Froude > , em que é o número de Froude mínimo necessário para geração de roll waves e o segundo é determinado em função da frequência de perturbação < , onde é a frequência máxima de perturbação possível à geração destas ondas. Identificadas tais condições, um... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: This thesis follows the investigation of free surface flows of Newtonian and hyperconcentrated (non-Newtonian) fluids on natural disasters context. This research presents two approaches, being the first approach a vision of natural hazards and disasters and their social consequences; and the second, the engineering plan (mechanical point of view) which is the study of muddy fluids in corridors, steep slopes and open channels with the presence of a specific type of instability on the free surface known as the roll waves. Roll wave phenomenon is characterized by its periodic configuration with moving wavefronts at high speed. Thus, the destructive capability of flow is enhanced by the presence of roll waves. This thesis attempts to identify generation conditions for these waves and also their properties, both through mathematical and numerical modeling. In order to establish a mathematical model that represents the phenomenon, the system of equations composed by mass and momentum conservation (Cauchy's equations) is used, taking into account the assumptions of shallow water, and introducing the Herschel-Bulkley rheological model on the viscous stress tensor. The technique of linear stability analysis is used on the system on dimensionless variables. Two criteria are established for the generation of roll waves: the first is related to Froude number > , where is the minimum Froude number for the generation of roll waves; and the second is determined by the disturbance < , where is the maximum disturbance frequency possible to the generation of these waves. Identified these conditions, a mathematical model (1D) determines the main properties of roll waves, such as amplitude, length and propagation velocity. This model is established by rewriting the equations in a moving coordinate system. As this model i... (Complete abstract click electronic access below)
Doutor

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Ferreira, Fabiana de Oliveira [UNESP]. "Estabilidade e controle dinâmico de roll waves." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2013. http://hdl.handle.net/11449/100346.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-02Bitstream added on 2014-06-13T19:06:31Z : No. of bitstreams: 1 ferreira_fo_dr_ilha.pdf: 3193450 bytes, checksum: 3053f58635a1e9e783280706c1adb34f (MD5)
Nesta tese propõem-se investigar os escoamentos com superfície livre de fluidos newtonianos e hiperconcentrados de reologia não-newtoniana, com aplicação no âmbito de catástrofes naturais. Esta temática apresenta duas vertentes: uma visão das ciências sociais sobre riscos e catástrofes e seus impactos de ordem econômica e social; uma segunda vertente no plano da engenharia (visão mais mecanicista) que trata do estudo dos escoamentos de fluidos lamosos em corredores de lavas torrenciais, canais e encostas íngremes, com presença de um tipo específico de instabilidade na superfície livre, as roll waves. O fenômeno roll wave é caracterizado por sua configuração periódica, com frentes de ondas que se deslocam com elevada velocidade. Assim, a capacidade destrutiva do escoamento é potencializada com a presença destas instabilidades. Nesta tese procura-se identificar as condições de geração destas ondas e suas propriedades através de modelagem matemática e numérica. Para se estabelecer um modelo matemático que represente o fenômeno em questão, parte-se das equações fundamentais de conservação da massa e quantidade de movimento (equações de Cauchy), levando-se em consideração as hipóteses de águas rasas, com introdução do modelo reológico de Herschel Bulkley na parte viscosa do tensor de tensões. A técnica de análise de estabilidade linear é usada no equacionamento em variáveis adimensionais, tendo sido estabelecido dois critérios para a geração das roll waves: o primeiro está relacionado com número de Froude > , em que é o número de Froude mínimo necessário para geração de roll waves e o segundo é determinado em função da frequência de perturbação < , onde é a frequência máxima de perturbação possível à geração destas ondas. Identificadas tais condições, um...
This thesis follows the investigation of free surface flows of Newtonian and hyperconcentrated (non-Newtonian) fluids on natural disasters context. This research presents two approaches, being the first approach a vision of natural hazards and disasters and their social consequences; and the second, the engineering plan (mechanical point of view) which is the study of muddy fluids in corridors, steep slopes and open channels with the presence of a specific type of instability on the free surface known as the roll waves. Roll wave phenomenon is characterized by its periodic configuration with moving wavefronts at high speed. Thus, the destructive capability of flow is enhanced by the presence of roll waves. This thesis attempts to identify generation conditions for these waves and also their properties, both through mathematical and numerical modeling. In order to establish a mathematical model that represents the phenomenon, the system of equations composed by mass and momentum conservation (Cauchy’s equations) is used, taking into account the assumptions of shallow water, and introducing the Herschel-Bulkley rheological model on the viscous stress tensor. The technique of linear stability analysis is used on the system on dimensionless variables. Two criteria are established for the generation of roll waves: the first is related to Froude number > , where is the minimum Froude number for the generation of roll waves; and the second is determined by the disturbance < , where is the maximum disturbance frequency possible to the generation of these waves. Identified these conditions, a mathematical model (1D) determines the main properties of roll waves, such as amplitude, length and propagation velocity. This model is established by rewriting the equations in a moving coordinate system. As this model i... (Complete abstract click electronic access below)

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Zúñiga, Jaramillo Alicia Verónica. "Documentos sobre inclusiones fluidas I; fluidos que fueron atrapados con microorganismos en yeso de salares chilenos." Tesis, UNiversidad de Chile, 2016. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/143141.

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Abstract:

Geóloga
El salar Ignorado, ubicado al límite este de la III región de Atacama, corresponde a una cuenca cerrada que actualmente precipita sales en la Cordillera de los Andes. Se encuentra a 4000 m de altura aproximadamente, en la alta cordillera donde las temperaturas promedios anuales bordean los 0 °C en un clima árido y donde la radiación ultravioleta es constante durante todo el año. Estas condiciones que con algunas variaciones predominan en el desierto de Atacama, hacen de este un análogo terrestre de lo que podrían ser las condiciones en Marte. Junto con el salar denominado de Estudio , forman parte de las zonas de estudio del presente trabajo. El objetivo de este trabajo es describir la evolución en la composición de los fluidos atrapados en los cristales de yeso de los salares Ignorado y de Estudio, los cuales a su vez se ha reportado en estudios anteriores que albergan microorganismos y componentes orgánicos atrapados. Para esto se debe realizar un estudio petrográfico de inclusiones fluidas, el cual comprende una detallada petrografía de cristales de yeso, para luego conocer las condiciones en las cuales los paleofluidos en equilibrio con los microorganismos fueron atrapados en estos cristales. Se identificaron tres tipos de arreglos de inclusiones fluidas (FIAs) en ambos salares, de las cuales dos aportaron con datos durante el análisis de microtermometría de las muestras, el tercero correspondía a inclusiones monofásicas rellenas de líquido reportadas en este trabajo como metaestables. Se observó que además, estos arreglos contenían microorganismos como diatomeas y células procariota las cuales se presentaron a lo largo de los cristales analizados. A partir de los datos obtenidos se pudo identificar que en el salar de Estudio los fluidos a lo largo del crecimiento del cristal presentaban variaciones en su concentración de cloruros, esto puede reflejar la precipitación cíclica del yeso. El salar Ignorado no presenta alguna tendencia visible, ya que los datos no son lo suficientemente robustos. Se observa además que la concentración de cloruro de calcio es mayor en el salar de Estudio en comparación al salar Ignorado, lo cual no se puede explicar a partir de los resultados obtenidos en este trabajo y por lo tanto invita a investigar este salar.

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LEITE, Raquel Santos. "Otimização de sistemas de fluidos aquosos altamente inibidos." Universidade Federal de Campina Grande, 2014. http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/414.

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Abstract:

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-18T15:15:54Z No. of bitstreams: 1 RAQUEL SANTOS LEITE - DISSERTAÇÃO PPG-CEMat 2014..pdf: 1921020 bytes, checksum: 963eb1edee3115174a9a06b4af8c7f59 (MD5)
Made available in DSpace on 2018-04-18T15:15:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RAQUEL SANTOS LEITE - DISSERTAÇÃO PPG-CEMat 2014..pdf: 1921020 bytes, checksum: 963eb1edee3115174a9a06b4af8c7f59 (MD5) Previous issue date: 2014-08-27
Os fluidos inibidos são empregados na perfuração de folhelhos hidratáveis para evitar que as argilas encontradas sejam hidratadas e causem prisão de ferramentas. O conhecimento das propriedades de filtração dos fluidos é importante durante a perfuração de poços, uma vez que o controle dessas propriedades garante menos problemas de perfuração e melhora a produtividade dos poços. Assim, este trabalho teve como objetivo estudar e aperfeiçoar as propriedades de filtração de fluidos aquosos, inibidos com sal de potássio isentos de cloro (citrato de potássio), visando sua aplicação na perfuração de formações argilosas e folhelhos hidratáveis e dispersivos. Para tanto, foram estudados fluidos de perfuração com e sem adição do inibidor citrato de potássio. Foram determinadas as propriedades reológicas (viscosidades aparente (VA) e plástica (VP), limite de escoamento (LE) e força gel (FG)), filtração (volume de filtrado (VF), spurt loss (SL), espessura de reboco (ER) e permeabilidade (k)) e o poder de inibição (ensaios de dispersibilidade e o teste de inibição de bentonita) dos fluidos estudados. De acordo com os resultados obtidos conclui-se que os fluidos estudados apresentaram comportamento pseudoplástico e a adição do citrato de potássio ao fluido não ocasionou mudança no comportamento pseudoplástico dos fluidos. Concluiu-se ainda, que o uso conjunto dos aditivos amido, CMC BV e calcita reduz de forma mais efetiva as propriedades de filtração dos fluidos de perfuração estudados e que as propriedades de filtração dos fluidos inibidos com citrato de potássio foram otimizadas, uma vez que os valores de VF obtidos foram inferiores ao do fluido tido como base. As formulações que apresentaram eficientes propriedades de filtração e inibição foram preparadas com altas concentrações de citrato de potássio. As mesmas apresentaram baixos valores de VF e menores valores de SL.
The inhibited fluids are used in drilling hydratable shales, to prevent found clays to be hydrated and cause stuck tools. The knowledge of the filtration properties of the fluids is important during drilling, since the control of these properties ensures less drilling problems and improves well productivity. This work aimed to study and improve the filtration properties of aqueous fluids inhibited with potassium salt chlorine-free (potassium citrate), for their application in drilling hydratable and dispersive clays and shales. For this purpose, the drilling fluids with and without addition of the inhibitor potassium citrate were studied. It was determined the rheological properties (apparent viscosity (AV), plastic viscosity (PV), yield limit (YL) and gel strength (GS)), filtration (filtrate volume (FV), spurt loss (SL), cake thickness (CT) and permeability (k)) and the inhibition power (dispersibility test and the bentonite inhibition test) of the studied fluids. According to the obtained results it was concluded that the study fluids showed pseudoplastic behavior and addition of potassium citrate to the fluid did not cause changes in the pseudoplastic behavior of fluids. It was concluded that the combined use of additives starch, CMC LV and calcite reduces more effectively the filtration properties of drilling fluids studied and the filtration properties of the fluids inhibited with potassium citrate were optimized since the FV values obtained were lower than the considered base fluid. The formulations which showed efficient filtration and inhibition properties were prepared with high concentrations of potassium citrate. They have presented low values of FV and lower values of SL.

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Siqueira, Eduardo Schnurr. "Aproximação numérica de escoamento de fluidos power-law utilizando o código livre MFIX." Universidade do Vale do Rio dos Sinos, 2013. http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/4430.

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Abstract:

Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-07-13T19:17:40Z No. of bitstreams: 1 Eduardo Schnurr Siqueira.pdf: 1543388 bytes, checksum: 203a2765367b043538126c29889d7be5 (MD5)
Made available in DSpace on 2015-07-13T19:17:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eduardo Schnurr Siqueira.pdf: 1543388 bytes, checksum: 203a2765367b043538126c29889d7be5 (MD5) Previous issue date: 2013-01-31
Nenhuma
Fluidos não-Newtonianos apresentam relação não linear entre a tensão de cisalhamento e a taxa de cisalhamento, ou seja, sua viscosidade não é constante. Eles estão presentes na natureza (sangue, lamas, areia movediça), assim como em muitos produtos industriais classificam-se nesta categoria, tais como produtos alimentícios (iogurtes, queijos cremosos, doces de frutas, chocolate ), tintas, borrachas, polímeros fundidos, soluções poliméricas, adesivos e gomas. Nos casos em que a viscosidade diminui com aumento da taxa de cisalhamento, os fluidos são classificados como pseudoplásticos; os que apresentam comportamento inverso são classificados como dilatantes. O modelo Power-Law é utilizado em engenharia para modelar ambos os comportamentos. Computational Fluid Dynamics - CFD (Dinâmica dos Fluidos Computacional) é uma ferramenta utilizada na simulação numérica de escoamentos de fluidos Newtonianos e não-Newtonianos. Inúmeros códigos comerciais e livres são utilizados atualmente, dentre eles o código livre e aberto Multiphase Flow with Interphase Exchanges (MFIX), o qual foi desenvolvido visando a simulação numérica de escoamentos multifásicos reativos do tipo sólido-gás em leitos fluidizados. O objetivo do presente trabalho é implementar no MFIX o modelo Power-Law, validar a modificação e realizar um estudo de caso utilizando o modelo. Com a implementação de um modelo não-Newtoniano ao código, pretende-se abrir caminho para a simulação de escoamentos multifásicos do tipo sólido-líquido não-Newtoniano, bem como aumentar a potencialidade do código, a fim de se estudar casos monofásicos de escoamentos de fluidos não-Newtonianos sujeitos à transferência de calor. O modelo implementado foi validado através da comparação com resultados da literatura para o escoamento em uma cavidade. Posteriormente, foram realizadas simulações do escoamento não isotérmico e isotérmico em torno de um prisma de seção quadrada imerso em um canal. Foram variados os parâmetros número de Prandtl, índice do modelo Power-Law e razão de bloqueio. Verificou-se que o número de Nusselt tem influência direta e é fortemente influenciado pela razão de bloqueio e inversamente, com pouca intensidade, pelo índice Power-Law. O número de Prandtl também influenciou diretamente no número de Nusselt e demonstrou que, quanto maior o seu valor, mais acentuada fica a variação do número de Nusselt em função da razão de bloqueio.
Non-Newtonian fluids exhibit nonlinear relationship between the shear stress and the shear rate, that is, its viscosity is not constant. They are present in nature (blood, sludge) as well as many industrial products are classified in this category, such as food products (yoghurt, soft cheeses, jams, chocolate), paints, rubber, polymer melts, polymer solutions, adhesives and gums. In cases where viscosity decreases with increasing shear rate, the fluids are classified as shear-thinning, while the opposite behavior is classified as shear-thickening. The Power-Law model is used in engineering to model both behaviors. Computational Fluid Dynamics - CFD is a tool used in the numerical simulation of Newtonian and non-Newtonian fluid flow. Numerous free and commercial codes are used today, including the free and open source Multiphase Flow with Interphase Exchanges (MFIX), which was developed to the numerical simulation of multiphase (fluid-solid) and reactive flows. The goal of this work is to implement the Power-Law model in MFIX, validate the implementation and conduct a case study using the model implemented. With the implementation of a non-Newtonian model to the code, a new possibility for the simulation of multiphase flows of solid-non-Newtonian liquids is opened, as well as there is an increase in the capability of the code regarding the study of single-phase fluid flows of Non-Newtonian fluids subject to heat transfer. The model was implemented and validated by comparison with literature results for the flow in a lid driven cavity. Subsequently, simulations were carried out concerning isothermal and non-isothermal flows around a square cylinder immersed in a channel. Parameters of analyses consisted of Prandtl number, Power-Law index and blockage ratio, for a fixed Reynolds number. It was found that the Nusselt number is strongly influenced by the blockage ratio and decreases with the increase of the Power-Law index. The Prandtl number also directly influences the process. With its increase, the dependence of the Nusselt number with the blockage ratio is more pronounced.

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Couto, Luiz Felipe Marchetti do. "Arquitetura de computação paralela para resolução de problemas de dinâmica dos fluidos e interação fluido-estrutura." Universidade de São Paulo, 2016. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-21062017-113038/.

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Abstract:

Um dos grandes desafios da engenharia atualmente é viabilizar soluções computacionais que reduzam o tempo de processamento e forneçam respostas ainda mais precisas. Frequentemente surgem propostas com as mais diversas abordagens que exploram novas formas de resolver tais problemas ou tentam, ainda, melhorar as soluções existentes. Uma das áreas que se dedica a propor tais melhorias é a computação paralela e de alto desempenho - HPC (High Performance Computing). Técnicas que otimizem o tempo de processamento, algoritmos mais eficientes e computadores mais rápidos abrem novos horizontes possibilitando realizar tarefas que antes eram inviáveis ou levariam muito tempo para serem concluídas. Neste projeto propõe-se a implementação computacional de uma arquitetura de computação paralela com o intuito de resolver, de forma mais eficiente, em comparação com a arquitetura sequencial, problemas de Dinâmica dos Fluidos e Interação Fluido-Estrutura e que também seja possível estender esta arquitetura para a resolução de outros problemas relacionados com o Método dos Elementos Finitos. O objetivo deste trabalho é desenvolver um algoritmo computacional eficiente em linguagem de programação científica C++ e CUDA - de propriedade da NVIDIAr - tendo como base trabalhos anteriores desenvolvidos no LMC (Laboratório de Mecânica Computacional) e, posteriormente, com a arquitetura desenvolvida, executar e investigar problemas de Dinâmica dos Fluidos e Interação Fluido-Estrutura (aplicando o método dos Elementos Finitos com Fronteiras Imersas e a solução direta do sistema de equações lineares com PARDISO) com o auxílio dos computadores do LMC. Uma análise de sensibilidade para cada problema é realizada de forma a encontrar a melhor combinação entre o número de elementos da malha de elementos finitos e o speedup, e posteriormente é feita uma análise comparativa de desempenho entre a arquitetura paralela a sequencial. Com uma única GPU conseguiu-se uma considerável redução no tempo para o assembly das matrizes globais e no tempo total da simulação.
One of the biggest challenges of engineering is enable computational solutions that reduce processing time and provide more accurate numerical solutions. Proposals with several approaches that explore new ways of solving such problems or improve existing solutions emerge. One of the biggest areas dedicated to propose such improvements is the parallel and high performance computing. Techniques that improve the processing time, more efficient algorithms and faster computers open up new horizons allowing to perform tasks that were previously unfeasible or would take too long to complete. We can point out, among several areas of interest, Fluid Dynamics and Interaction Fluid-Structure. In this work it is developed a parallel computing architecture in order to solve numerical problems more efficiently, compared to sequential architecture (e.g. Fluid Dynamics and Fluid-Structure Interaction problems) and it is also possible to extend this architecture to solve different problems (e.g. Structural problems). The objective is to develop an efficient computational algorithm in scientific programming language C ++, based on previous work carried out in Computational Mechanics Laboratory (CML) at Polytechnic School at University of São Paulo, and later with the developed architecture, execute and investigate Fluid Dynamics and Fluid-Structure Interaction problems with the aid of CML computers. A sensitivity analysis is executed for different problems in order to assess the best combination of elements quantity and speedup, and then a perfomance comparison. Using only one GPU, we could get a 10 times speedup compared to a sequential software, using the Finite Element with Immersed Boundary Method and a direct solver (PARDISO).

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Gimenes, Alex da Silva. "Simulação de fluido multifásico em imagens digitais." Universidade de São Paulo, 2008. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-26052008-100626/.

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Abstract:

Simulação de fluidos tem sido um dos focos principais de pesquisa em computação gráfica nos últimos anos. O interesse por tal assunto é motivado pelas aplicações na indústria cinematográfica, jogos e sistemas voltados para simulação de fenômenos físicos realísticos em tempo real. Neste trabalho atacamos um problema ainda pouco explorado pela comunidade de computação gráfica, a simulação de fluidos em imagens digitais. Adotamos uma abordagem relacionando fluidos multifásicos, onde propriedades da imagem são incorporadas às equações de Navier-Stokes a fim de permitir que objetos contidos nas imagens \"escoem\" interagindo a forças que agem no sistema
In the last years, fluid simulation has been one of the main focus in Computer Graphics. Such a reason is related to applications to film industry, games and frameworks for realtime physical problem simulations. In this work we aim at accessing a problem which is not so much explored in Computer Graphics: fluid simulation in digital images. We adopt a approach related to multiphase fluids, where properties of the image are set to the Navier-Stokes equations in order to allow that objects into the images \"flow\"in accordance to the forces in the system

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Llamoca, Requena Edwin Agapito. "Inestabilidades de un frente de propagación en dos dimensiones en una reacción-difusión cúbica." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/7754.

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Abstract:

Se estudian los frentes de propagación en una región de dos dimensiones con forma de un tubo rectangular finito en sistemas isotérmicos autocatalíticos. Enfocamos el caso donde dos especies intervienen en una reacción y estas especies tienen coeficientes de difusión que pueden diferenciarse significativamente en magnitud. En las configuraciones de dos dimensiones, con diferentes coeficientes de difusión, los frentes de propagación pueden convertirse en inestables. La inestabilidad ocurre cuando la razón de los coeficientes de difusión excede de un valor crítico. La forma espacio temporal de los frentes no planos en tales sistemas dependen del dominio rectangular perpendicular al frente, generándose para tiempos largos, intermitencias bien definidas separadas en cada intervalo de tiempo. A medida que se incrementa el ancho del dominio rectangular, aparece el caos. También estudiamos las formas de propagación de los frentes cuando el ancho del dominio es más grande que el largo del tubo, notándose simetría de acuerdo a las condiciones iniciales hasta un cierto tiempo y luego se rompe la simetría para tiempos posteriores. Por último al sistema reacción-difusión cúbica le incluimos un flujo advectivo de Poiseuille que dan como resultado dominio de frentes simétricos y asimétricos variando la velocidad promedio del ujo desde valores negativos a valores positivos.
Tesis

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Ferreira, Luiz Fernando Vianna Faulhaber. "Mecânica dos fluidos como um sistema vinculado." Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), 2014. https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/6066.

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Abstract:

Submitted by Geandra Rodrigues (geandrar@gmail.com) on 2018-01-10T13:41:24Z No. of bitstreams: 1 luizfernandoviannafaulhaberferreira.pdf: 515323 bytes, checksum: 677091d33ec89585218c3fd888582d0c (MD5)
Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-01-23T11:47:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 luizfernandoviannafaulhaberferreira.pdf: 515323 bytes, checksum: 677091d33ec89585218c3fd888582d0c (MD5)
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CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Nesta dissertação apresentamos um estudo em Dinâmica de Fluidos, em que foram discutidas as equações básicas como por exemplo a equação de Navier-Stokes e a equação da continuidade em suas formas diferenciais tradicionais. Apresentamos também uma analogia destas equações com as equações de Maxwell do eletromagnetismo. E tendo em vista esta analogia, as equações da dinâmica dos fluidos foram escritas em uma forma linear, análoga `a forma das equações de Maxwell. Com isso podemos obter uma formulação Lagrangiana e Hamiltoniana, o que permite estudar o sistema como um sistema vinculado aplicando então métodos de teoria quântica de campos. Inicialmente para o caso de um fluido incompressível usamos o método simplético para a obtenção dos comutadores. Por fim, apresentamos uma extensão da analogia entre fluidos incompressíveis e a equações de Maxwell, tratando agora de um fluido compressível. No caso de um fluido compressível fizemos o tratamento através do uso do calibre de Lorentz para proceder a quebra da simetria do modelo. E com isso ob-termos os comutadores através dos parênteses de Poisson.
In this dissertation was showed a study in fluids dynamic, where it was discussed the basic equations of fluids, for example, the Navier-Stokes equations and the continuity equations in differentials form and in the tensorial form. It was also presented an analogy between Maxwell equations and fluids equations. This analogy allows writing the equations of fluids in a linear form as the electromagnetism equations. Thus, using this analogy one can do a Lagrangian and a Hamiltonian formulation for fluids. Treating this system as constrained system and applying quantum field theory methods in the study of fluids dynamic. We first use a symplectic method to obtain the commutators for a compressible fluid. In this case, the commutators were obtained using the Lorentz gauge to broken the gauge symmetry.

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Santos, Sergio Henrique Faria. "Teorias constitutivas para fluidos polares e ferrofluidos." reponame:Repositório Institucional da UFPR, 1998. http://hdl.handle.net/1884/36656.

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Abstract:

Orientador: Gilberto Medeiros Kremer
Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Paraná
Resumo: A partir da consideração de um campo diretor extensível, são construídas as equações de balanço apropriadas para fluidos anisotrópicos, fluidos polares e ferrofluidos. Teorias constitutivas para estes dois últimos materiais são desenvolvidas, sendo analisadas algumas similaridades entre ambas. Para o caso dos fluidos polares, são obtidas equações constitutivas para meios não-simples hemitrópicos e isotrópicos, além de dois parâmetros adimensionais que estimam a influência da microestrutura sobre o comportamento do fluido. Já para os ferrofluidos, é desenvolvida uma teoria constitutiva que considera não apenas os fenômenos magnéticos de relaxação e saturação, mas também os efeitos associados à inércia rotacional das partículas em suspensão. Por fim, através das restrições apropriadas, é possível resgatar as relações constitutivas para ferrofluidos propostas previamente por outros autores.
Abstract: By considering an extensible director field, one can get the balance equations for anisotropic fluids, polar fluids and ferrofluids. Constitutive theories for these last two materials are developed, and some similarities between both are analyzed. For polar fluids, constitutive equations for non-simple hemitropic and isotropic media are obtained, as well as two adimensional parameters which estimates the influence of the microstructure upon the behavior of the fluid. For ferrofluids, a constitutive theory which takes into account not only the magnetic relaxation and saturation effects, but also the rotational inertia of the suspending particles is developed. Finally, the use suitable restrictions leads to the constitutive relations proposed previously by other authors.

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Zolnerkevic, Igor [UNESP]. "Acústica de fluidos ideais análoga à gravitação." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2004. http://hdl.handle.net/11449/132729.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2016-01-13T13:27:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004. Added 1 bitstream(s) on 2016-01-13T13:33:16Z : No. of bitstreams: 1 000855317.pdf: 1965123 bytes, checksum: c524cf5365c49cb4bf2f4f8552b3e7bc (MD5)

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Dominguez, Danielle Xanchão. "Caracterização de fertilizantes orgânicos e organominerais fluidos." Universidade do Estado do Rio de Janeiro, 2007. http://www.bdtd.uerj.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=879.

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Abstract:

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
O uso de fertilizantes orgânicos e organominerais fluidos têm crescido bastante no mundo e também no Brasil, nas últimas duas décadas. Esse rápido crescimento da demanda por esses produtos levou o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento a buscar novas metodologias para a verificação da qualidade dos mesmos. Este trabalho tem como objetivo obter informações sobre a natureza desses fertilizantes, avaliando metodologias existentes e testando novos métodos, visando contribuir para o desenvolvimento de um protocolo de controle de qualidade a ser adotado pelo Ministério da Agricultura e pelas empresas produtoras. Em uma primeira etapa, os fertilizantes foram caracterizados por meio de análises físicas e químicas conforme os métodos de rotina previstos na legislação. Adicionalmente, foram avaliados diferentes métodos de determinação de carbono, além do fracionamento das substâncias húmicas presentes nas amostras de fertilizantes, e posterior determinação do teor de carbono nas frações ácido húmico e fúlvico. Por meio da titulação potenciométrica, fez-se a especiação, identificação e quantificação dos grupos funcionais mais reativos presentes nas amostras. Na segunda etapa do trabalho, purificaram-se os ácidos húmicos de 15 amostras de fertilizantes. Após esse procedimento foi realizada a caracterização dos ácidos húmicos por espectrometria no infravermelho (FTIR) e por análise elementar (CHN). Os fertilizantes avaliados apresentaram grande variação em relação aos atributos analisados. Foram Observadas variações acentuadas em relação aos teores de carbono orgânico e carbono total, como também na qualidade dos compostos orgânicos presentes nos fertilizantes, o que deve refletir na sua eficiência agronômica. Pela correlação entre os métodos utilizados, observou-se a possibilidade de substituição de métodos de difícil execução, por métodos simplificados de baixo custo, permitindo sua aplicação em análises de rotina. Novos estudos, abrangendo um maior espectro de amostras, devem ser conduzidos para que se possam determinar parâmetros para os diferentes atributos químicos e físicos desses produtos, subsidiando tecnicamente a legislação.
The use of organic and organic-mineral fertilizers has grown fastly in the world and also in Brazil in the last two decades. This fast increase in the demand for these products took the Ministry of Agriculture to search new methodologies for the verification of their quality. This work has objective of obtaining information on the nature of these fertilizers, by evaluating existing methodologies and testing new ones, contributing to the development of a quality control protocol to be adopted by the Ministry of Agriculture and the producing companies. In a first stage, the fertilizers were characterized by means of physical and chemical analyses as the foreseen methods of routine in the legislation. Additionally, different methods of carbon determination were evaluated, beyond the humic substances fractionation in the samples of fertilizers, and posterior determination of the carbon in the humic and fulvic fractions. The most reactive functional groups in the samples were identified and quantified by potentiometric titration. The humic acids of fifteen fertilizer samples were extracted and purified. The humic acids were characterized by infrared spectrometry (FTIR) and elemental analysis (CHN). The evaluated fertilizers presented a large variation in relation to the analyzed characteristics. Large variations in relation to the levels of organic carbon and total carbon were observed, as well as in the quality of organic compounds in fertilizers that was reflected in its agronomic efficiency. By the correlation between the used methods, it was observed the possibility of substitution of methods of difficult execution for simplified methods of low cost allowing their application in routine analyses. New studies including a more representative set of samples must be carried out in order to determine parameters for the different chemical and physical attributes of these products given technical subsides to the legislation.

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Zolnerkevic, Igor. "Acústica de fluidos ideais análoga à gravitação/." São Paulo, 2004. http://hdl.handle.net/11449/132729.

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Larenas, Aravena Manuel Andrés. "Modelos en Reología y Aplicaciones a Fluidos." Tesis, Universidad de Chile, 2010. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/103837.

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Abstract:

La reología de suspensiones concentradas es un tema complejo tanto en la experimentación como en la teoría. La correcta caracterización de estas mezclas es un campo de investigación activo que tiene gran relevancia científica e industrial y donde la aplicación de la mecánica matemática permite desarrollar diseños de ingeniería más seguros y eficientes. El presente Trabajo de Título es un estudio teórico dividido en dos secciones, ambas en el marco de la reología aplicada a relaves mineros. La primera parte está dirigida al estudio de la construcción adecuada de la curva reológica de un material a partir de mediciones experimentales obtenidas utilizando un Reómetro de Cilindros Coaxiales. El procedimiento matemático involucrado se denomina Problema Inverso de Couette y en esta Memoria se prueba que es un problema mal puesto en el sentido de la estabilidad. Además, se revisan distintas estrategias que han sido utilizadas históricamente para buscar soluciones numéricas, a saber, la aproximación newtoniana, la norma DIN, la fórmula de Krieger y Elrod, la fórmula de diferencias finitas y la regularización de Tikhonov. Estos métodos de aproximación fueron implementados computacionalmente para ser aplicados tanto al estudio de modelos teóricos como a información experimental de relaves. En general, los resultados obtenidos fueron muy similares para todas las suspensiones de variada concentración de sólido que se analizaron. En la segunda parte de esta Memoria se propone un modelo reológico original que da cuenta de la compleja fenomenología observada a partir de las curvas construidas en la sección anterior. El comportamiento tixotrópico que se desprende de los experimentos sugiere la existencia de un parámetro de microestructura cuya variabilidad temporal con- trola la superposición relativa entre un régimen viscoelástico inicial y un comportamiento posterior viscoso tipo Bingham. El modelo resultante es de difícil empleo dada la gran cantidad de parámetros libres. Mediante la integración de los ensayos reológicos Vane y los de cilindros coaxiales es posible reducir el problema a la estimación numérica de sólo una o dos constantes. La validación de este modelo se lleva a cabo contrastando con amplia información experimental. Para el rango de datos estudiados, se observa en todos los casos un ajuste satisfactorio y resultados consistentes físicamente.

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SANTOS, F. M. "Fluidos Ideais em Relatividade Geral e Cosmologia." Universidade Federal do Espírito Santo, 2016. http://repositorio.ufes.br/handle/10/7468.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9806_Dissertação final Felipe de Melo Santos.pdf: 1084214 bytes, checksum: f62459402286abe377500e2d85f245db (MD5) Previous issue date: 2016-03-31
O conteúdo material que permeia o universo é comumente descrito por modelos de fluidos ideais. Uma revisão sobre a dinâmica destes fluidos é feita neste trabalho e uma formulação para a ação de fluido ideal é estudada. Mostra-se que modelos de campo escalar minimamente acoplado, como o campo escalar canônico e o campo tipo K-essência, mimetizam fluidos ideais. É feita a definição de campos não usuais, chamados fantasmas e táquions. Por fim, teoria de sistemas dinâmicos é usada para analisar a evolução desses fluidos num fundo cosmológico.

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Gómez, Gajardo Andrés Roberto. "Fluidos mineralizantes del distrito minero Alhué, Chile." Tesis, Universidad de Chile, 2019. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/170628.

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Sevilla, Cabrejos Melchor Junior. "Análisis de fluidos hidráulicos para maquinaria pesada." Bachelor's thesis, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2014. https://hdl.handle.net/20.500.12672/12754.

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Abstract:

El presente trabajo tiene como objetivo analizar e interpretar los lubricantes para mejorar la competitividad en el mercado con un mínimo de deterioro de desgaste y paradas imprevistas.
Trabajo de suficiencia profesional

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Soriano, i. Fradera Jordi. "Roughness experiments of viscous fluid interfaces in disordered Hele-Shaw cells." Doctoral thesis, Universitat de Barcelona, 2003. http://hdl.handle.net/10803/669591.

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Abstract:

Se presenta un trabajo experimental sobre el crecimiento de interficies rugosas en medios desordenados. El experimento consiste en una celda de Hele-Shaw en cuya placa inferior se han distribuido una serie de obstáculos de cobre que hacen la función de desorden congelado. Un aceite de silicona es inyectado por uno de los extremos de la celda desplazando el aire inicialmente presente. El frente es estable por contraste de viscosidad pero se hace rugoso debido a la presencia del desorden. Los experimentos realizados se pueden clasificar en dos grupos principales según el tipo de mecanismo utilizado para la inyección del aceite: A- Velocidad constante y B- Presión constante. Para el Caso A- se han realizado multitud de experimentos variando la velocidad del fluido, el espaciado entre placas en la celda de Hele-Shaw y la configuración del desorden. Se ha observado que cuando la velocidad promedio del aceite es alta y/o la longitud de correlación del desorden en la dirección de crecimiento es baja (desorden débil), entonces el escalamiento de las fluctuaciones de la interfície sigue el escalamiento dinámico de Family-Vicsek, con un exponente de crecimiento de beta=0,50 independiente de la velocidad promedio de la interface, espaciado entre placas y configuración del desorden. También se ha estudiado del exponente de rugosidad, encontrando dos regímenes, alfa-1 a escalas pequeñas y alfa-2 a escalas grandes, con unos valores que dependen de la velocidad promedio, el espaciado entre placas y la configuración del desorden. Para velocidades grandes se obtienen un valor límite de alfa 1=1,3 y alfa 2=0 independientemente de los parámetros experimentales. También se ha caracterizado el punto de crossover entre alfa-1 y alfa-2, el cual escala con la velocidad con un exponente 0.5, de acuerdo con predicciones teóricas.

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Sauerwein, Ricardo Andreas. "Modelo discreto para cristais líquidos biaxiais." Universidade de São Paulo, 1990. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43133/tde-19062015-161203/.

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Abstract:

A partir de considerações sobre interações entre pares de objetos dependentes apenas de suas orientações relativas, desenvolvemos um modelo discreto para cristais líquidos biaxiais. Representamos estes sistemas por um conjunto de partículas biaxiais localizadas nos sítios de uma rede cristalina e que se orientam somente ao longo dos três eixos cartesianos. O diagrama de fases, obtido na aproximação de campo médio, apresenta uma fase nemática biaxial, duas fases nemáticas uniaxiais, além da fase isotrópica. Estas fases se encontram em um ponto multicrítico em cuja vizinhança fazemos a expansão de Landau da Energia Livre. Finalmente analisamos a adição de um campo externo favorável ao ordenamento nemático uniaxial.
From considerations about the pair interaction of objects depending only on their relative orientations, we develop a discrete model for biaxial liquid crystals. These systems are represented by a set of biaxial particles localized on the sites of a crystal lattice and oriented only along the three Cartesian axes. The phase diagram, obtained in a mean field approximation, displays a biaxial nematic phase, two uniaxial nematic phases, beside the isotropic phase. These phases meet on a multicritical point about which we make the Landau expansion of the free energy. Finally, we analyse the case where an external field is applied to favour the uniaxial nematic ordering.

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Ricart, Ferrer Josep. "Optimització d'extracció de diluents no reactius en tintes / adhesius aplicats sobre substrats per a envasos flexibles." Doctoral thesis, Universitat de Girona, 2019. http://hdl.handle.net/10803/672370.

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Abstract:

The reason for the writing of this doctoral thesis arises from the commitment adopted by COMEXI in order to put its products in the market making his products more sustainable and environmentally friendly. Is in this process of continuous improvement that the company has set the goal to reduce the energy consumption of the flexographic presses, rotogravure presses as well as laminators. All these machines have in common that all of them have a drying system mainly based on forced convection drying, whose consumption can reach values near to 60% of total machine’s consumption. The drying process consists on evaporating the solvent (the more commonly used are acetates, alcohols or water), whose function is to facilitate the application of pigments and resins over the substrate to be printed. The main focus of this work has been put on the study of the drying system between drying decks on a flexographic printer. The improvement and redesign process has been based on achieving an uniform speed distribution all over the length nozzle, as well as improving the balance of the drying deck (reduce the suction flow necessary to collect all the air that is fed into each screen). The redesign process of the screen has been based on experimental measurements made in the available designs of current screens, and their validation by means of CFD simulations done in OpenFOAM. The final design is achieved by using CFD simulations until the obtained results are the expected according to the requirements
La motivació per a la redacció d'aquesta tesi doctoral neix de la voluntat de COMEXI de posicionar els seus productes en el mercat fent que aquests siguin més sostenibles i respectuosos amb el medi ambient. Tot seguint aquest compromís, es pretén reduir el consum energètic de les impressores flexogràfiques, impressores de rotogravat o laminadores, a les quals el consum energètic corresponent al sistema d'assecatge pot arribar a valors de l'ordre del 60% del consum energètic total de la màquina. El procés d'assecatge de les màquines consisteix en evaporar la quantitat de solvent (habitualment acetats, alcohols o bé aigua) contingut en la tinta que s'utilitza durant el procés d'impressió, la funció del qual és facilitar l'aplicació de pigments i resines sobre el substrat que es desitja imprimir. L'atenció principal d'aquest treball s'ha focalitzat en la millora de les pantalles d'assecatge entre tinters d'una impressora flexogràfica, en el sentit d'aconseguir una major uniformitat en la distribució de la velocitat a la sortida del llavi de la pantalla, així com millorar-ne també el seu balanç (abaixar la quantitat d'aire que cal aspirar per recollir tot l'aire que s'impulsa). El procés de redisseny es basa en la caracterització experimental del comportament de les pantalles d'assecatge actuals, la seva validació i ajust del model mitjançant simulació CFD amb el software OpenFOAM i la posterior millora del disseny a través de simulacions CFD fins assolir un concepte que proporcioni els requeriments exigits
Programa de Doctorat en Tecnologia

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Stein, Cléver Reis. "Investigação magneto-óptica de fluidos magnéticos biocompatíveis à base de maghemita e ferrita de cobalto." reponame:Repositório Institucional da UnB, 2011. http://repositorio.unb.br/handle/10482/9471.

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Abstract:

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituo de Física, 2011.
Submitted by Shayane Marques Zica (marquacizh@uol.com.br) on 2011-10-13T18:49:28Z No. of bitstreams: 1 2011_CleverReisStein.pdf: 38856207 bytes, checksum: c433d2136e85fa09296b04fd2a00714a (MD5)
Approved for entry into archive by Leila Fernandes (leilabiblio@yahoo.com.br) on 2011-10-17T14:29:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_CleverReisStein.pdf: 38856207 bytes, checksum: c433d2136e85fa09296b04fd2a00714a (MD5)
Made available in DSpace on 2011-10-17T14:29:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_CleverReisStein.pdf: 38856207 bytes, checksum: c433d2136e85fa09296b04fd2a00714a (MD5)
Neste trabalho foi realizado o estudo das propriedades magneto-ópticas de fluidos magnéticos biocompatíveis à base de maghemita e ferrita de cobalto, por meio da técnica de birrefringência magnética estática, com o apoio da caracterização da morfologia desses materiais através da técnica de microscopia eletrônica de transmissão. O estudo das amostras à base de ferrita de cobalto teve como foco principal analisar a influência dos diferentes processos de síntese das partículas sobre as propriedades magnéticas. O estudo das amostras à base de maghemita teve como enfoque principal avaliar o efeito da adsorção de proteína nas partículas suspensas no fluido magnético e as consequências sobre as propriedades físicas do material comparando, para diferentes diluições, o comportamento do fluido magnético com e sem proteína. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT
This study was carried out with the aim to investigate the magnetic properties of biocompatible magnetic fluids based on maghemita and cobalt ferrite, using the static magnetic birefringence supported by characterization the morphology of the samples, using transmission electron microscopy. The study of samples based on cobalt ferrite was focused on the analysis the influence of different synthesis processes upon the materials magnetic properties. The study of samples based on maghemita was developed to evaluate the effect of the adsorption of protein to the magnetic particles suspended within the magnetic fluid on the physical properties of the material and to compare the behavior for different dilutions of the magnetic fluid with and without the protein.

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Silva, Antonio Fabio Carvalho da. "Um procedimento em volumes finitos para a solução de escoamentos de qualquer velocidade." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 1991. https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/106327.

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Abstract:

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 1991.
Made available in DSpace on 2013-12-05T20:08:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 87099.pdf: 3716022 bytes, checksum: ed8939287b234778c348261caf16a33d (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.

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Gomes, Henrique Campelo. "Método dos elementos finitos com fronteiras imersas aplicado a problemas de dinâmica dos fluidos e interação fluido-estrutura." Universidade de São Paulo, 2013. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-26122013-150059/.

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Abstract:

Este trabalho pode ser dividido em três etapas principais. Inicialmente é proposta uma formulação estabilizada do método dos elementos finitos (MEF) para solução de problemas de escoamento incompressível governado pela equação de Navier-Stokes. Esta formulação foi implementada em um código computacional e testada através de diversos exemplos numéricos. Alguns elementos finitos com diferentes pares de função de interpolação da velocidade e pressão, consagrados na literatura, e também elementos finitos menos populares, foram investigados e seus resultados e performance comparados. A segunda etapa consiste na formulação do problema estrutural. Buscou-se por uma formulação dinâmica, não linear, capaz de simular movimentos complexos de estruturas sujeitas a grandes deslocamentos e grandes deformações durante longos intervalos de tempo. A etapa final deste trabalho é a proposição de um método para solução de problemas de Interação Fluido Estrutura (IFE) que utiliza o conceito de fronteiras imersas como alternativa a abordagens ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) clássicas. Elementos Finitos Generalizados, juntamente com Multiplicadores de Lagrange, são utilizados para prover descontinuidade nos campos de velocidade e pressão do fluido ao longo da interface com a estrutura. O acoplamento dos dois problemas é realizado utilizando um método implícito e alternado (staggered scheme), que possui a vantagem de permitir, facilmente, a implementação de códigos computacionais desenvolvidos para resolver isoladamente o problema fluido e/ou estrutural.
This work is divided in three parts. Initially, it is presented a stabilized Finite Element Method formulation to solve fluid flow problems governed by the incompressible Navier-Stokes Equations. This formulation was implemented in a computer code and validated throughout several numeric simulations. Some well-known finite elements with different pairs of velocity/pressure approximations, as well as some other less popular elements, were investigated and their performance compared. The second part describes the Structural Problem formulation. This formulation is able to simulate nonlinear dynamic problems involving large displacements and finite strains during long period of time. In the final part of this work, it is proposed a Fluid-Structure Interaction method based on an immersed interface approach in opposition to classical ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) approaches. Generalized Finite Elements, together with Lagrange Multipliers, are used to provide velocity and pressure discontinuities on the fluid domain across the immersed interface. To couple both fluid and structural problems, an implicit staggered scheme is adopted, which allows the easy implementation of already developed black box computer codes.

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Cutrim, Nubia Celia Berge. "Experimentos virtuais didaticos para ensino de mecanica dos fluidos." [s.n.], 2004. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263762.

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Abstract:

Orientador: Kamal Abdel Radi Ismail
Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-08-04T06:27:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cutrim_NubiaCeliaBerge_M.pdf: 3687041 bytes, checksum: 975ed9a3f5e5a8994b9057e4f1ba91e6 (MD5) Previous issue date: 2004
Resumo: Neste trabalho procurou-se desenvolver experimentos virtuais didáticos para ensino de Mecânicas dos Fluidos com ênfase na utilização da equação de Bemoulli, a experiência de Reynolds e funcionamento de wn rotâmetro, permitindo a realização de experimentos computacionais, com base em experimentos teóricos já existentes. Utilizou-se softwares adequados e de comprovada credibilidade para o desenvolvimento dos experimentos virtuais. Os resultados obtidos foram analisados, testados e comparados com os resultados nwnericamente testados. Com a conclusão deste trabalho pretende-se uma melhor compreensão dos fundamentos relacionados às temáticas da disciplina mecânica dos fluidos e suas aplicações no ensino mediado pelas novas tecnologias
Abstract: In this work it looked for develop didatics virtual experiments to the Fluids Mecanics with emphasis on the utilization Bernoulli's equation, Reynolds' experience and the function of the rotameter, permiting the accomplisbment of computers experiment, allude to teorics experiments that already existo It used adequa te softwares and it has confirmed credit for the delopment of the virtual experiments. The results abtained were analized and comproved with the results numerical tested. With the conclusion of this work it wish the best compreension of the basis related by the tematic of the discipline fluids mecanics and their inclusion on the teaching mediated by the news tecnologies
Mestrado
Instrumentação e Controle Industrial
Mestre Profissional em Engenharia Mecanica

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Lima, Alessandro Alberto de. "Estudo numérico do escoamento ao redor de cilindros flexíveis." Universidade de São Paulo, 2011. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-07112011-122650/.

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Abstract:

Este trabalho aborda o escoamento ao redor de cilindros flexíveis com grande razão de aspecto, representando os riser utilizados na indústria petrolífera. O escoamento foi dividido em seções bidimensionais ao longo do comprimento do riser. O método dos vórtices discretos foi utilizado para estimativa dos coeficientes hidrodinâmicos nas seções correspondentes e o acoplamento se dá através da dinâmica estrutural. Esta dinâmica é resolvida pelo método dos elementos finitos implementado no código Anflex (Mourelle et al. (2001)). Processamento paralelo é utilizado para acelerar o desempenho do método numérico. Um esquema master-slave (\"mestre-escravo\") utilizando MPI (Message Passing Interface1) é utilizado para que seja explorado o paralelismo da modelagem. As seções hidrodinâmicas são igualmente divididas ao longo dos nós de um cluster de computadores utilizado nos cálculos. Cada nó do cluster (núcleo de processamento) resolve o escoamento nas seções hidrodinâmicas necessárias. As forças hidrodinâmicas atuando nas seções correspondentes são enviadas ao processo mestre que também é responsável pela resolução da dinâmica estrutural. Uma das contribuições do presente trabalho é a possibilidade de análise de risers em regime pós-crítico, através da imposição do ponto de separação da camada-limite baseado em resultados experimentais, e da modelagem de casos com risers em tandem. O Método dos Vórtices Discretos (MVD) está detalhado de forma a facilitar a implementação computacional, levando em consideração a possibilidade de estudo de interferência entre esteiras de múltiplos corpos. Como primeira aproximação, foram simulados, casos de cilindros rígidos fixos e em base elástica para os quais foram examinadas as amplitudes máximas de oscilação e os coeficientes de arrasto e sustentação. Posteriormente, o MVD foi integrado ao Anflex dando origem ao AnflexCFD, com capacidade de processamento paralelo da parte correspondente ao CFD. Os resultados obtidos numericamente foram comparados a resultados experimentais realizados em laboratório. A metodologia de utilização do MVD para cálculo dos coeficientes hidrodinâmicos é baseada na comparação com resultados experimentais obtidos em laboratório para cilindros rígidos fixos e em base elástica para os quais se observa uma aderência satisfatória com relação aos resultados obtidos numericamente. O resultado do presente trabalho foi a criação de uma ferramenta alternativa no projeto de risers de grande razão de aspecto, como uma forma de avaliação do comportamento dinâmico da estrutura submetida a diferentes perfis de corrente e, consequentemente, a estimativa do tempo de sua vida útil. A característica puramente Lagrangiana do MVD possibilita a simulação de centenas de ciclos de oscilação da estrutura sendo que para os métodos Eulerianos tradicionais de CFD, como o método dos volumes finitos e o método dos elementos finitos, a simulação necessita de um tempo computacional inviável para projeto. A aderência do modelo adotado em relação aos resultados experimentais, aliada a eficiência do MVD, é um indicativo da vantagem da utilização de métodos Lagrangianos na modelagem do escoamento ao redor de cilindros flexíveis com grande razão de aspecto, em relação aos métodos Eulerianos tradicionais. A metodologia apresentada neste trabalho pode ser aplicada utilizando outros métodos de CFD, lembrando que isto pode implicar num aumento significativo do tempo computacional necessário para uma análise.
In this work the dynamic response of a high aspect ratio flexible cylinder due to vortex shedding is numerically investigated. The model is divided in two-dimensional sections along the riser length. The discrete vortex method (DVM) is employed for the assessment of the hydrodynamic forces acting on these two-dimensional sections. The hydrodynamic sections are solved independently, and the coupling among the sections is taken into account by the solution of the structure in the time domain by the finite element method implemented in Anflex code (Mourelle et al. (2001)). Parallel processing is employed to improve the performance of the method. A master-slave approach via MPI (Message Passing Interface) is used to exploit the parallelism of the present code. The riser sections are equally divided among the nodes of the cluster. Each node solves the hydrodynamic sections assigned to it. The forces acting on the sections are then passed to the master processor, which is responsible for the calculation of the displacement of the whole structure. One of the main contributions of the present work is the possibility of simulating the flow around flexible cylinders in the pos-critical regime and around bundle of risers.

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Ibarz, Martínez Raquel. "Degradación fotoquímica de compuestos tóxicos en fluidos alimentarios." Doctoral thesis, Universitat de Lleida, 2016. http://hdl.handle.net/10803/386412.

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Abstract:

S'ha estudiat la degradació fotoquímica de compostos tòxics (toxines i pesticides) en aigua i sucs de fruita, utilitzant radiació UV-visible, en que una làmpada de vapor de mercuri de mitja pressió, que emet entre 250 i 700 nm, es la font d'emissió. Les cinètiques de fotodegradació dels compostos tòxics depenen de la seua concentració en el medi reaccionat. en el cas de micotoxines (patulina i ocratoxina A), s'ha obtingut que la degradació fotoquímica segueix una cinètica de primer ordre. Per als pesticides, la fotodegradació de benomil també es pot descriure amb una cinètica de primer ordre, mentre que el tiabendazol segueix cinètiques d'ordre zero i pseudo primer ordre. Per a les micotoxines i tiabendazol s'ha estudiat la compensació cinètica i termodinàmica, havent obtingut que per la patulina i tiabendazol en el procés global de fotodegradació el control és entròpic, però per a l'ocratoxina A el control és entàlpic.
Se ha estudiado la degradación fotoquímica de compuestos tóxicos (toxinas y plaguicidas) en agua y zumos de fruta, utilizando radiación UV-visible, siendo la fuente una lámpara de vapor de mercurio de media presión que emite entre 250 y 700 nm. Las cinéticas de fotodegradación de los compuestos tóxicos dependen de su concentración en el medio reaccionante. En el caso de micotoxinas (patulina y ocratoxina A), se ha obtenido que la degradación fotoquímica sigue cinéticas de primer orden. Para plaguicidas, la fotodegradación de benomilo también se puede describir mediante cinéticas de primer orden; sin embargo, el tiabendazol sigue cinéticas de orden cero o pseudo primer orden. Para las micotoxinas y tiabendazol se ha estudiado la compensación cinética y termodinámica, habiendo obtenido que para patulina y tiabendazol en el proceso global de fotodegradación el control es entrópico; pero para la ocratoxina A el control ha resultado ser entálpico.
In this thesis, a study of removing various toxic compounds (toxins and pesticides) present in fruit juices and water by applying a treatment with UV radiation is shown. The radiation source is a mid-pressure mercury lamp, emitting on the 250-700 nm wavelength range. Photodegradation kinetics of toxic compounds depends on its concentration in the reaction medium. For mycotoxins (patulin and ochratoxin A), it has been obtained that the photochemical degradation follows first order kinetics. For pesticides like benomyl, the photodegradation can be described by first-order kinetics; however, thiabendazole follows zero order or pseudo first order kinetics. For mycotoxins and thiabendazole the kinetics and thermodynamics compensation has been studied, having obtained that patulin and thiabendazole photodegradation control is entropic for all processes; but for ochratoxin A control has been enthalpic.

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Pasquel, Ruiz Antonio. "Extração dos glicosideos da estevia com fluidos pressurizados." [s.n.], 1999. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/254926.

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Abstract:

Orientador: Maria Angela de Almeida Meirelles
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-07-25T00:58:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PasquelRuiz_Antonio_D.pdf: 2978956 bytes, checksum: fcfd2e8327e16a43fa330b1dcfa52a9e (MD5) Previous issue date: 1999
Resumo: O forte sabor residual do extrato glicosídico da estévia dificulta o uso dos glicosídeos desta planta como substitutos da sacarose, sendo portanto necessário a remoção total (derivados terpenoides) ou parcial (os próprios glicosídeos) das substâncias associadas a esse sabor residual. O objetivo desse trabalho foi investigar as melhores condições para o pré-tratamento da estévia com dióxido de carbono pressurizado, O processo de extração da estévia foi estudado em três etapas: i) o pré-tratamento das folhas usando CO2 pressurizado, ii) a extração dos glicosídeos a partir de folhas pré-tratadas e sem pré-tratamento, iii) e a análise sensorial dos extratos glicosídicos. Foi montada uma unidade de laboratório para extração com fluidos pressurizados com um extrator de 235,9 cm3 e pressão de trabalho de até 350 bar. Foram utilizadas folhas colhidas em 1995 em Maringá (PR). As folhas secas e trituradas da estévia foram extraídas com dióxido de carbono supercritico e dióxido de carbono líquido comprimido. O planejamento experimental foi baseado em um desenho fatorial completo com 2 níveis em cada um dos 4 fatores em estudo: pressão, temperatura, granulometria e vazão do solvente. A análise estatística dos rendimentos mostrou efeito significativo da temperatura (p=0,0360).. da.pressão (p=0,0008) e da interação destas duas variáveis juntas (p=0,0228). Por meio de cromatografia em camada delgada e CG-EM determinou-se que o perfil fitoquímico do extrato foi similar em todos os experimentos. Cerca de 55% dos compostos presentes no extrato foram identificados como: sesquiterpenos, ácidos graxos, hidrocarbonetos alifáticos, esteróides e triterpenos. Os glicosídeos da estévia foram extraídos por dois métodos: i) extração com mistura de fluidos pressurizados, e ii) extração convencional. Para a primeira técnica se utilizou folhas pré-tratadas com CO2, enquanto que para a segunda utilizou-se folhas pré-tratadas e folhas sem pré-tratamento. Para o estudo do efeito das variáveis de processo: pressão, temperatura e co-solvente, foi formulado um plano fatorial fracionado com 2 níveis de pressão, 3 níveis de temperatura e 3 níveis de co-solvente. Os níveis escolhidos foram 120 e 200 bar; 16, 30 e 45°C; e, aproximadamente 9,5% molar de água, etanol e mistura água etanol (aproximadamente 50:50% molar). As extrações da estévia foram realizadas durante doze horas; e verificou-se que o maior rendimento (3,4% em massa) foi obtido quando se utilizou água como co-solvente a 120 bar e 16°C, seguido de muito longe (0,6%) pelo experimento que usou também água como co-solvente porém a uma pressão de 200 bar e 45°C. Não se encontrou efeitos significativos de nenhuma das variáveis de forma individual para 95% de intervalo de confiança, o que leva a supor que o maior rendimento deve ser função do efeito combinado das três variáveis. Os extratos glicosídicos foram analisados por CLAE, observando-se a presença do esteviosídeo e do rebaudiosídeo. A em todos os extratos. Os glicosídeos foram quantificados por espectrofotometria ultravioleta a 210 nm, usando esteviosídeo como padrão de calibração. No caso da extração convencional determinou-se que os rendimentos foram menores que o maior rendimento obtido por extração com mistura de fluidos pressurizados, e verificou-se também., que o rendimento foi maior quando se utilizou folhas de estévia pré-tratadas com CO2 pressurizado, embora tão pouco exista diferença estatisticamente significativa nesse caso. Para a análise sensorial dos extratos glicosídicos foi constituído um corpo treinado de provadores através de uma seleção rigorosa dos participantes. A equipe de provadores analisou a intensidade de doçura dos extratos glicosídicos obtidos por extração convencional a partir de folhas de esteve pré-tratadas com CO2 pressurizado a 200 bar e 30°C, e folhas sem pré-tratamento. Encontrou-se que a potência edulcorante foram iguais para os dois extratos, embora a percepção do sabor residual tenha sido maior no caso do extrato sem pré-tratamento. Muito embora, não tenha sido feita a análise sensorial dos glicosídeos obtidos com a mistura de fluidos pressurizados, supõe-se que a sua qualidade em termos de percepção de doçura e de sabor residual deve ser ainda maior, devido a seu maior conteúdo de rebaudiosídeo A
Abstract: The strong residual taste of the glycosidic extract of stevia leaves hinders the use of the glycosides from this plant as substitutes for sucrose, being necessary the total removal. The objective of this work was to investigate the best conditions for the pre-treatment of the stevia with pressurized carbon dioxide. (terpenoids) or partial {some glycosides) of the substances associated to the residual flavor. The process of stevia extraction was studied in three stages: i) the pre-treatment of the leaves using pressurized CO2, ii) the extraction of the glycosides using Pre-treated leaves and without Pre-treatment iii) and the sensorial analysis of the glycosidic extracts. A laboratory unit was set up for extraction with fluids pressurized with an extractor of 235,9 cm3 andworking pressures of up to 350 bar. Leaves from the 1995 crop were used. The dried and triturated stevia leaves were extracted with pressurized carbon dioxide. The experimental plan used a factorial design with 2 levels of the 4 factors in study: pressure, temperature, particle size and solvent flow rate. The statistical analysis for the yields showed a, significant effect of temperature (p=0.0360), of pressure (p=0.0008) and of the interaction of these two variables (p=0.0228). Using thin layer chromatography and CGEM the phytochemical profile was determined. This profile was similar in all experiments. About 55% of the substances in the extract were identified as sesquiterpenes, fatty acids, aliphatic hydrocarbons, steroids and triterpenes. The stevia glycosides were extracted with two methods: i) extraction with a mixture of pressurized fluids, and ii)conventional extraction. For the first technique pre-treated leaves were, while for the second pre-treated leaves and leaves without pre-treatment were used. To study the effects of process variables: pressure, temperature and co-solvent, a fractional factorial design was formulated with 2 levels of pressure, 3 levels of temperature, and 3 levels of co-solvent. The chosen levels were 120 and 200 bar; 16, 30 and 45°C; and, approximately 9.5% molar of water; or ethanol, and a mixture of water-ethanol (approximately 50:50% molar). The extractions of the stevia were accomplished for twelve hours. The largest yield (3.4% mass) was obtained using water as co-solvent at 120 bar and 16°C, followed very far by (0.6%) the experiment that also used water as co-solvent however at a pressure of 200 bar and 45°C. The effects of the process variables were not significant individually for 95% of confidence interval. Therefore, it is possible that the largest yield is a result of the combined effect of the three variables. The glycosidic extracts were analyzed by HPLC; being observed the presence of the stevioside and of the rebaudioside A in all extracts. The glycosides were quantified by UV spectrophotometer at 210 nm, using stevioside as the standard. In the case of the conventional extraction it was determined that the yields were smaller than the largest yield obtained with the mixture of pressurized fluids, and it was also verified that the yield was larger when pre-treated leaves were used, although the difference was not statistically significant. For the sensorial analysis of the glycosidic extracts a trained panel was constituted through a rigorous selection of participants. The panel analyzed the intensity of sweetness of the extracts obtained by conventional extraction using pre-treated leaves and leaves without pre-treatment. The sweetness potency was same for the two extracts, although the perception of the residual taste was larger in the case of the extract obtained from leaves without pre-treatment. Although, the sensorial analysis of the-Elycosides obtained with the mixture of pressurized fluids was not done, it is probable that their quality in terms of perception of sweetness and of residual taste should be better. due to the larger rebaudioside A content
Doutorado
Doutor em Engenharia de Alimentos

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JÃnior, Roberto Lima da Costa Cisne. "Transporte de Fluidos e PartÃculas em Meios Irregulares." Universidade Federal do CearÃ, 2014. http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=13645.

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Abstract:

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico
O escoamento de fluidos no interior de estruturas irregulares apresenta certa complexidade. De inÃcio, investigamos o transporte de partÃculas no interior de uma estrutura ramificada tridimensional semelhante a um pulmÃo. Essas partÃculas sÃo arrastadas por um fluido Newtoniano. Verificamos que a estrutura ramificada se comporta como um separador de partÃculas por tamanho, e que alguns parÃmetros geomÃtricos podem ser ajustados para controlar essa separaÃÃo. Depois, estudamos o escoamento de um fluido Newtoniano e partÃculas pontuais no interior de canais catracas bidimensionais. Estes canais foram modelados de forma a permitir uma quebra de simetria espacial na direÃÃo do escoamento. No entanto, nÃo encontramos mudanÃas significativas relacionadas ao perfil de escoamento do fluido. JÃ em relaÃÃo Ãs partÃculas ocorre uma grande assimetria no tempo mÃdio de trÃnsito devido Ã existÃncia de caminhos que se estabelecem prÃximos Ãs paredes de perfil assimÃtrico. Assim, mostramos como obter um efeito catraca das partÃculas, podendo ocorrer uma seleÃÃo das mesmas em determinadas condiÃÃes de escoamento. Finalmente, analisamos o escoamento de fluidos nÃo-Newtonianos no interior de meios porosos bidimensionais. O fluido escolhido pode exibir dois principais regimes de escoamento: de altas viscosidades, quando em baixas tensÃes; e baixas viscosidades, quando em tensÃes mais elevadas. Para tal, utilizamos o modelo de Herschel-Bulkley usado em fluidos de Bingham (pseudoplÃsticos). Como resultado encontramos um regime de escoamento peculiar, apresentando uma forte canalizaÃÃo do fluido no interior do meio poroso.

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Petri, Larissa Alves. "Métodos de fronteira imersa em mecânica dos fluidos." Universidade de São Paulo, 2010. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-18052010-154810/.

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Abstract:

No desenvolvimento de códigos paralelos, a biblioteca PETSc se destaca como uma ferramenta prática e útil. Com o uso desta ferramenta, este trabalho apresenta um estudo sobre resolvedores de sistemas lineares aplicados a escoamentos incompressíveis de fluidos em microescala, além de uma análise de seu comportamento em paralelo. Após um estudo dos diversos aspectos dos métodos de fronteira imersa, é apresentado um método de fronteira imersa paralelo de primeira ordem. Na sequência, é apresentada uma proposta de melhoria na precisão do método, baseada na minimização da distância entre a condição de contorno exata e aproximada, no sentido de mínimos quadrados. O desenvolvimento de uma ferramenta paralela eficiente é demonstrado na solução numérica de problemas envolvendo escoamentos incompressíveis de fluidos viscosos com fronteiras imersas
In the development of parallel codes, PETSc library has an important position as a practical and useful tool. With this tool, this work presents a study about linear system solvers applied to incompressible flow in microscale problems, furthermore an analysis of the parallel behavior of these methods is presented. After a study of several aspects of immersed boundary methods, and taking advantage of the flexibility of PETSc, a parallel first order immersed boundary method is presented. Thereafter, an improvement in the accuracy of the method is presented, based on the minimization of the distance between exact and approximated boundary conditions, in the least square sense. The development of a parallel and efficient tool is demonstrated in the numerical solution of incompressible viscous flow problems with immersed boundary

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Soterroni, Aline Cristina. "Simulação e análise da dinâmica de fluidos granulares." Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, 2007. http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m17@80/2007/05.07.18.32.

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Abstract:

Materiais granulares são freqüentemente manipulados pelo homem, encontrados de forma abundante na natureza e utilizados em diversas atividades agro-industriais. Dependendo das condições físicas a que são submetidos, eles são capazes de apresentar comportamentos não usuais, assumindo propriedades de sólidos, líquidos ou gases, além de exibir interessantes e diversificados fenomenos. Estas e outras características contribuem para a falta de uma teoria que forneça uma visão unificada de todos os fenomenos observados. Neste trabalho simula-se numericamente dois sistemas granulares a fim de estudar e investigar os fenomenos da segregação por tamanho (Sistema 1) e o da formação de padrões em finas camadas osciladas verticalmente (Sistema 2). As análises obtidas para o Sistema 1 sugerem que o fenomeno da segregação é o resultado da combinação de dois mecanismos distintos: empuxo e convecção. Já para o Sistema 2 encontramos algumas formas geométricas isoladas (quadrados, pentágonos e hexágonos) e a dinâmica observada é essencialmente difusiva, do tipo movimento browniano, em contraste com a dinâmica convectiva do Sistema 1, caracterizada pela presença de uma célula de convecção dentro do recipiente.
Granular materials are ubiquitous in nature and in our daily lives, and used in many industrial processes. Depending on the physical conditions that they are subjected, granular materials may present unusual behavior, combining properties of solids, liquids or gases, and displaying interesting and diversified phenomena. In this work we numerically simulated two granular systems in order to investigate the phenomenon of size segregation (System 1) and pattern formation in vertically vibrated thin granular layers (System 2). Results for the System 1 suggest that the phenomenon of segregation is the effect of the combination of two distinct mechanisms: buoyancy and convection. For System 2, we found disordered patterns but with some isolated squares, pentagons and hexagons. The dynamics observed in System 2 is essentially diffusive, Brownian motion-type, in contrast with the convective dynamics displayed by System 1, characterized by the presence of a convection cell within the simulation box.

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Dissertations / Theses on the topic 'Fluidos'

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