12 resultados para Materiais porosos Escoamento Métodos de simulação
em Repositório da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), Brazil
Resumo:
A propagao de uma frente de combusto ocorre numa variedade de situaes e para diferentes propsitos industriais. O desempenho desses processos precisa melhorar e ao mesmo tempo reduzir os nveis de emisses para atender s normas de emisses internacionais. Para isso necessrio um certo grau de conhecimento tanto do processo como dos fenmenos da combusto. Em todos as situaes envolvendo a combusto, a propagao iniciada por uma fonte de calor e, aps a ignio do combustvel, a frente de combusto alcana o combustvel adjacente. Estudos anteriores mostraram a ignio e propagao de uma frente de combusto como um fenmeno complexo que depende de processos qumicos, trmicos e fsicos. O presente trabalho abordou os desafios encontrados durante uma abordagem emprica para anlise da propagao de uma frente de combusto em leito fixo. A partir da utilizao de combustveis simulados foram analisados: a influncia da composio do combustvel no comportamento da ignio do mesmo, as caractersticas da propagao da frente de combusto (regime de combusto, retrao do leito e estrutura da frente) e a influncia da ignio do combustvel na propagao da frente de combusto. Foi possvel realizar um mapeamento, para diferentes composies, do comportamento da ignio de combustveis slidos. A partir dos resultados de propagao da frente verificou-se que ocorrem basicamente trs estgios de combusto no leito: ignio, propagao e oxidao do carbono fixo remanescente. Atravs das anlises de gs notou-se a existncia de dois regimes de combusto no leito: limitada pela reao e limitada pelo oxignio. Foi obtido que em leitos com alta porcentagem de material inerte, onde h maior estabilidade, h uma maior influncia da ignio na frente de combusto. Assim, mostrou-se como esses conhecimentos so teis em diversas aplicaes e processos industriais.
Resumo:
Desenvolveu-se uma metodologia que permite obter o hidrograma de escoamento superficial e a vazo mxima para qualquer posio ao longo de uma encosta e para sees transversais de canais utilizando o modelo de ondas cinemticas. A rea da encosta dividida num sistema matricial composto por 100 linhas e 100 colunas. Na encosta, considera-se que o escoamento ocorre na direo da declividade e que a vazo de cada pixel a soma da vazo produzida nesse com a vazo advinda dos pixels que contribuem com o escoamento superficial para o pixel em anlise. No canal, a vazo calculada pela soma dos hidrogramas advindos das colunas do sistema reticulado. A comparao entre os valores de lmina e vazo mxima de escoamento superficial obtidas experimentalmente e calculadas em duas condies (encosta e bacia) permitiu evidenciar que a metodologia, comparada aos métodos Racional e do Nmero da Curva, ofereceu boas estimativas tanto da lmina quanto da vazo mxima de escoamento superficial.
Resumo:
Estimativas de vazo mxima de escoamento superficial so necessrias para o projeto de obras hidrulicas em bacias urbanas e rurais. A dificuldade em aplicar os procedimentos disponveis para calcular a variao do escoamento superficial com o tempo e de seu valor mximo deve-se inexatido dos métodos usados para esse objetivo e variabilidade nos resultados que podem ser obtidos por profissionais que usem o mesmo procedimento. Dessa forma, a investigao de um mtodo que produza estimativas confiveis da vazo mxima e do hidrograma de escoamento superficial de grande interesse. Neste trabalho, desenvolveu-se e avaliou-se a sensibilidade de um software (HIDROGRAMA 2.1) que permite a obteno do hidrograma de escoamento superficial, da vazo mxima e seu tempo de ocorrncia, da altura e da velocidade mximas do escoamento, do volume e da lmina de escoamento superficial em encosta e em canais. O modelo apresentou grande sensibilidade ao perodo de retorno, taxa de infiltrao estvel e ao comprimento da encosta e do canal.
Resumo:
O sistema logstico para distribuio de produtos acabados caracteriza-se pela integrao dos servios de comunicao, transporte e financeiros com a finalidade de atender s demandas do consumidor final. Estima-se que no estado do Esprito Santo, o consumo de carne de frango seja de 44,4 quilos per capita por ano. Para atender a esta demanda, o estado conta com matadouros-frigorficos distribudos pelo seu territrio, bem como, com a participao de outras empresas localizadas no pas. Em sistemas de transportes, so caractersticos Problemas de Roteamento de Veculos (VRP), que precisam ser estudados, caracterizados e otimizados, normalmente, atravs de rotinas computacionais, que permitem avaliar maior quantidade de variveis. O presente trabalho teve por objetivo caracterizar um VRP de um matadouro-frigorfico da regio do Sul do Esprito Santo e desenvolver um aplicativo computacional que seja suporte para os gestores de logstica, servindo para avaliar e propor rotas, e analisar parmetros logsticos do processo de distribuio de produtos. No desenvolvimento do aplicativo computacional foi necessrio caracterizar o sistema logstico da empresa, coletar e analisar os dados das operaes logsticas, desenvolver as rotinas computacionais que representassem o sistema em estudo, verificar a confiabilidade dos resultados fornecidos pelo aplicativo, valid-lo e ento, poder realizar as experimentaes. O aplicativo desenvolvido permitiu reproduzir dados do sistema estudado e avaliar rotas segundo parmetros logsticos. Pode-se concluir que o aplicativo computacional desenvolvido til aos gestores de logstica, permitindo a avaliao das rotas praticadas e de novas configuraes de rotas.
Resumo:
A rea da engenharia responsvel pelo dimensionamento de estruturas vive em busca da soluo que melhor atender a vrios parmetros simultneos como esttica, custo, qualidade, peso entre outros. Na prtica, no se pode afirmar que o melhor projeto foi de fato executado, pois os projetos so feitos principalmente baseados na experincia do executor, sem se esgotar todas as hipteses possveis. neste sentido que os processos de otimizao se fazem necessrios na rea de dimensionamento de estruturas. possvel obter a partir de um objetivo dado, como o custo, o dimensionamento que melhor atender a este parmetro. Existem alguns estudos nesta rea, porm ainda necessrio mais pesquisas. Uma rea que vem avanando no estudo de otimizao estrutural o dimensionamento de pilares de acordo com a ABNT NBR 6118:2014 que atenda a uma gama maior de geometrias possveis. Deve-se tambm estudar o melhor mtodo de otimizao para este tipo de problema dentro dos vrios existentes na atualidade. Assim o presente trabalho contempla o embasamento conceitual nos temas de dimensionamento de pilares e métodos de otimizao na reviso bibliogrfica indicando as referncias e métodos utilizados no software de dimensionamento otimizado de pilares, programado com auxlio do software MathLab e seus pacotes, utilizando métodos determinsticos de otimizao. Esta pesquisa foi realizada para obteno do Ttulo de Mestre em Engenharia Civil na Universidade Federal do Esprito Santo.
Resumo:
A diarreia a segunda causa de mortalidade em <5 anos e responsvel pela diminuio da produtividade na populao economicamente ativa. Dentre os agentes infecciosos envolvidos, seis patotipos diarreiognicos de Escherichia coli (DEC) merecem destaque: E. coli enteropatognica (EPEC), E.coli enteroinvasora (EIEC), E. coli enterotoxignica (ETEC), E. coli enteroemorrgica ou produtora de toxina de Shiga (EHEC/STEC), E. coli enteroagregativa (EAEC) e E. coli de aderncia difusa (DAEC). O objetivo deste estudo foi determinar a frequncia dos patotipos de DEC e caracterizar fenotpica e genotipicamente EAEC, DAEC, aEPEC e E. coli chain-like adhesion (CLA) isolados de fezes indivduos de todas as idades atendidos nas Unidades de Sade do municpio de Vitria, ES, entre janeiro de 2008 e junho de 2011. Os isolados de E. coli foram submetidos : (i) PCR para deteco dos genes eae, bfpA, aat, lt, st, ipaH, stx1 e stx2; (ii) hibridizao de colnia com as sondas eae, aat e daaC; (iii) adeso em cultura de clulas HEp-2 para evidenciar padro de aderncia agregativa (AA), difusa (DA) e chain-like adhesion (CLA). PCR para deteco de genes de virulncia foi realizado em isolados de EAEC, CLA, DAEC e aEPEC. Isolados de EAEC e CLA, foram submetidos a testes de formao de biofilme e de pelcula. Foram obtidos 328 espcimes fecais e E. coli foi isolada de 85,7%. Os seguintes patotipos foram identificados: EAEC (18,3%), DAEC (11%), aEPEC (2,6%), ETEC (0,7%). CLA foi identificada em 4,9% e EIEC, tEPEC e STEC no foram detectados. Dos 60 isolados de EAEC (AA) (25% aat+ por PCR e 35% por hibridizao), fmbrias de aderncia agregativa foram evidenciadas em baixa frequncia (aggA- 1,7%, aafA- 0%, agg3A- 11,7%, hdA- 8,3%). EAEC tpica correspondeu a 31,7% dos isolados de EAEC (aggR+), e foram significantes nestas a formao de biofilme, escore 3+ de produo de pelcula e presena dos genes aat, agg3A, hdA, aap, sat, pet, set1A e iucA. Todos os isolados CLA apresentaram o gene pet, 87,5%, foram aggR-, formaram pelcula e nenhum produziu biofilme. Dentre dos 42 isolados de DAEC (DA), a sonda daaC detectou 52,4%. PCR evidenciou adesinas afa/Dr (daaD e afa) em 59,5% e adesina AIDA-I no foi encontrada, sugerindo que outras adesinas estejam envolvidas na adeso da DAEC. Isolados de DAEC afa/Dr + foram estatisticamente mais isolados de <5 anos. Em aEPEC, os genes da ilha de patogenicidade OI-122 pesquisados, nleE, efa1/lifA e paa foram evidenciados em 30% dos isolados, todos provenientes de <5 anos. Caractersticas de virulncia de tEAEC e DAEC Afa/Dr sugerem que sejam subpopulaes relacionadas com diarreia. CLA no parece ser variante de EAEC.
Resumo:
Os métodos de anlise de estruturas de conteno de solo reforado sob condies de trabalho, em geral, desconsideram a contribuio da face para o equilbrio da estrutura. Visando estudar a influncia do peso especfico da face e das propriedades relacionadas rigidez da mesma sobre o desempenho das estruturas de solo reforado, so realizadas simulaes numricas de diversas estruturas, utilizando a verso de dupla preciso do programa CRISP92-SC. Avalia-se, tambm, o emprego de diferentes tipos de elementos para a representao da face. Verifica-se que a face rgida impe reduo significativa das solicitaes mximas de trao nos reforos e dos deslocamentos das estruturas de solo reforado. A influncia do peso especfico da face sobre a estabilidade interna dos macios reforados mostrase desprezvel e constata-se que a rigidez flexo e a rigidez axial da face, funo da sua geometria e do seu mdulo de Young, so parmetros influentes no comportamento das estruturas de conteno de solo reforado. As variaes da trao no reforo e da resultante de fora cortante na face, em decorrncia do enrijecimento da face, so analisadas e prope-se uma relao entre elas. Quanto forma de representao de uma face com rigidez expressiva, na simulação de uma estrutura de solo reforado com o CRISP92-SC, observado que a representao da face, seja por elementos de viga, seja por elementos quadrilteros, no altera os resultados da anlise.
Resumo:
Transporte de sedimentos em bacias hidrogrficas est relacionado com geomorfologia, ecologia fluvial, estabilidade das estruturas de engenharia e condies de navegao, dentre outros aspectos importantes para o planejamento e o controle de recursos hdricos. Existncia de inmeras variveis envolvidas na mecnica de transporte de sedimentos e complexidade nas interaes de processos fsicos tornam difcil o estabelecimento de metodologias indiretas para estimativa de transporte de sedimentos em rios. Desta forma, no existe ainda metodologia universalmente aceita. O principal objetivo do presente trabalho a anlise comparativa de diferentes métodos empricos disponveis na literatura para estimativa de descargas slidas em rios, considerando suas caractersticas especficas e resultados de aplicaes s bacias dos rios Santa Joana e Santa Maria do Doce e microbacias Sossego e Santa Jlia, inseridas na poro da bacia do rio Doce localizada no Esprito Santo. Foram aplicados os métodos de estimativa indireta de descarga slida: Einstein Modificado por Colby e Hembree (1955); Colby Simplificado (1957); Engelund & Hansen (1967); Ackers & White (1973); Yang (1973), Karim (1998) e Cheng (2002). Considerando as mdias das estimativas de descarga slida de material de leito (Qsml) relativas s campanhas realizadas em perodo chuvoso para a seo transversal do rio Doce, de maior porte, o mtodo de Karim (1998), seguido pelo mtodo de Ackers & White (1973), apresentou o maior valor, enquanto que o mtodo de Yang (1973) apresentou o menor. Para os rios Santa Maria do Doce e Santa Joana e os crregos Santa Jlia e Sossego, verificou-se que o mtodo de Ackers & White (1973), seguido de Karim (1998) e Yang (1973) apresentaram as maiores mdias, enquanto que os métodos de Cheng (2002) e Engelund & Hansen (1967) apresentaram as menores. O mtodo Simplificado de Colby apresentou as maiores estimativas de descargas slidas totais (Qst) para todas as sees transversais de todos os cursos d'gua monitorados. Concluiu-se que os diferentes métodos indiretos podem resultar em grandes diferenas em estimativas de transporte de sedimento em rios e que, desta forma, resultados de aplicao destes métodos devem ser considerados com muita cautela. Os resultados mostraram a grande importncia de realizao de campanhas de medio sedimentomtricas para avaliao do transporte de sedimentos e definio dos melhores métodos indiretos de estimativa para cursos d'gua especficos.
Resumo:
O soro de leite um subproduto da fabricao do queijo, seja por acidificao ou por processo enzimtico. Em condies ideais, a casena do leite se agrega formando um gel, que posteriormente cortado, induz a separao e liberao do soro. utilizado de diversas formas em toda a indstria alimentcia, possui rica composio em lactose, sais minerais e protenas. A desidratao um dos principais processos utilizados para beneficiamento e transformao do soro. Diante disto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influncia dos métodos de secagem: liofilizao, leito de espuma (nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80C) e spray-dryer (nas temperaturas de 55, 60, 65, 70 e 75C), sobre as caractersticas de umidade, protena, cor e solubilidade do soro, bem como estudar o seu processo de secagem. O soro foi obtido e desidratado aps concentrao por osmose reversa, testando 11 tratamentos, em 3 repeties, utilizando um delineamento inteiramente casualizado. Os resultados demonstraram que o modelo matemtico que melhor se ajustou foi o modelo de Page, apresentado um coeficiente de determinao ajustado acima de 0,98 e erro padro da regresso em todas as temperaturas abaixo de 0,04 para o mtodo por leito de espuma. Para o mtodo de liofilizao os respectivos valores foram 0,9975 e 0,01612. A partir disso, pode-se elaborar um modelo matemtico generalizado, apresentando um coeficiente de determinao igual a 0,9888. No caso do leito de espuma, observou-se que medida que se aumenta a temperatura do ar de secagem, o tempo de secagem diminui e os valores do coeficiente de difuso efetiva aumentam. Porm, a reduo no tempo de secagem entre os intervalos de temperatura, diminui com o aumento da mesma. A energia de ativao para a difuso no processo de secagem do soro foi de 26,650 kJ/mol e para todas as avaliaes fsico-qumicas e tecnolgicas, a anlise de varincia apresentou um valor de F significativo (p<0,05), indicando que h pelo menos um contraste entre as mdias dos tratamentos que significativo.
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Este trabalho foi realizado com o objetivo de desenvolver um modelo computacional para simular a secagem de frutos caf em um secador intermitente de fluxos contracorrente, empregando a linguagem de simulação EXTEND e o Modelo de Thompson (THOMPSON; PEART; FOSTER, 1968). Para validao do modelo desenvolvido foram utilizados dados experimentais obtidos por Silva (1991), em que foram empregados trs nveis de temperatura do ar de secagem de 60, 80 e 100 C. O modelo desenvolvido foi validado, sendo constatados desvios absolutos de 1,8% b.u e 1,1 kg e erros relativos de 11% e 1,6% na previso dos parmetros teor de gua final e consumo de lenha, respectivamente. O modelo validado foi empregado na conduo de experimentos tipo comparao de cenrios. O primeiro experimento refere a alteraes do ciclo operacional em que foram alterados os tempos de movimentao e de parada do fluxo da massa de gros. E o segundo refere alterao da configurao do secador quanto s alturas das cmaras de secagem e descanso. O ciclo operacional com os tempos de movimentao de um minuto e de parada de dezesseis minutos, para a temperatura do ar de secagem de 100 C, proporcionou o melhor desempenho, sendo constatado tempo secagem de 12,3 h, consumo de lenha de 109,5 kg, consumo especfico de energia de 7660 kJ.kg-1 de gua evaporada, e capacidade de secagem de 87,86 kg.h-1. Quanto configurao do secador, o melhor desempenho ocorreu para altura da cmara de secagem de 2,3 m usando a temperatura do ar de secagem de 100 C, em que foram simulados tempo de secagem de 12,0 h, consumo de lenha de 106,5 kg, consumo especfico de energia, de 7433 kJ.kg-1 de gua evaporada, e capacidade de secagem de 90 kg.h-1. Desse modo, na conduo da secagem de frutos de caf em um secador intermitente de fluxos contracorrentes recomendado o ciclo operacional com tempos de movimentao de um minuto e o de parada de dezesseis minutos, e no empregar a cmara de descanso. Essa concluso est fundamentada em ndices de desempenho do secador. Ressalta-se que no foram simulados os impactos nos parmetros de qualidade.
Resumo:
Modelos de escoamento multifsico so amplamente usados em diversas reas de pesquisa ambiental, como leitos fluidizados, disperso de gs em lquidos e vrios outros processos que englobam mais de uma propriedade fsico-qumica do meio. Dessa forma, um modelo multifsico foi desenvolvido e adaptado para o estudo do transporte de sedimentos de fundo devido ao de ondas de gravidade. Neste trabalho, foi elaborado o acoplamento multifsico de um modelo euleriano no-linear de ondas do tipo Boussinesq, baseado na formulao numrica encontrada em Wei et al. (1995), com um modelo lagrangiano de partculas, fundamentado pelo princpio Newtoniano do movimento com o esquema de colises do tipo esferas rgidas. O modelo de ondas foi testado quanto sua fonte geradora, representada por uma funo gaussiana, p-pisto e p-batedor, e quanto sua interao com a profundidade, atravs da no-linearidade e de propriedades dispersivas. Nos testes realizados da fonte geradora, foi observado que a fonte gaussiana, conforme Wei et al. (1999), apresentou melhor consistncia e estabilidade na gerao das ondas, quando comparada teoria linear para um kh . A no-linearidade do modelo de ondas de 2 ordem para a disperso apresentou resultados satisfatrios quando confrontados com o experimento de ondas sobre um obstculo trapezoidal, onde a deformao da onda sobre a estrutura submersa est em concordncia com os dados experimentais encontrados na literatura. A partir da, o modelo granular tambm foi testado em dois experimentos. O primeiro simula uma quebra de barragem em um tanque contendo gua e o segundo, a quebra de barragem simulada com um obstculo rgido adicionado ao centro do tanque. Nesses experimentos, o algoritmo de coliso foi eficaz no tratamento da interao entre partcula-partcula e partcula-parede, permitindo a evidncia de processos fsicos que so complicados de serem simulados por modelos de malhas regulares. Para o acoplamento do modelo de ondas e de sedimentos, o algoritmo foi testado com base de dados da literatura quanto morfologia do leito. Os resultados foram confrontados com dados analticos e de modelos numricos, e se mostraram satisfatrios com relao aos pontos de eroso, de sedimentao e na alterao da forma da barra arenosa
Resumo:
A cristalizao e formao de depsitos parafnicos um problema operacional crtico na indstria do petrleo em todo o mundo e provoca grandes perdas econmicas na recuperao do leo. So muitos os estudos que tm sido realizados para desenvolver modelos termodinmicos de predio da precipitao de parafinas, sendo que boa parte deles utilizam a ressonncia magntica nuclear (RMN) em alto ou baixo campo magntico juntamente com outras tcnicas como calorimetria exploratria diferencial (DSC), anlise elementar e cromatografia gasosa para caracterizar a fase slida formada a partir do petrleo. Este trabalho busca um maior entendimento da cristalizao de ceras parafnicas por meio de experimentos de espectroscopia de RMN de 1H e 13C conduzidos em temperaturas variveis, o que pode auxiliar na previso e remediao dos problemas causados pela sua deposio nas linhas de escoamento da produo. Para isso, o estudo desse fenmeno foi conduzido inicialmente em amostras de parafina comercial e, posteriormente, em uma amostra de petrleo parafnico com variao de temperatura sem extrair a fase slida, garantindo a no interferncia de solventes que podem influenciar no processo de cristalizao. A metodologia desenvolvida demonstrou ser til para determinar a temperatura inicial de aparecimento de cristais (TIAC), sendo obtida uma boa concordncia com os resultados de DSC para a parafina comercial e petrleo. O registro de espectros em diferentes temperaturas permitiu tambm a identificao das variaes de intensidade e largura de linha dos sinais associados aos diferentes grupos qumicos presentes nos materiais estudados.
