Generalized integral transform solution for hydrodynamically developing non-Newtonian flows in circular tubes

ABSTRACT: The Generalized Integral Transform Technique (GITT) is applied to the solution of the momentum equations in a hydrodynamically developing laminar flow of a non-Newtonian power-law fluid inside a circular duct. A primitive variables formulation is adopted in order to avoid the singularity of the auxiliary eigenvalue problem in terms of Bessel functions at the centerline of the duct when the GITT approach is applied. Results for the velocity field and friction factor-Reynolds number product are computed for different power-law indices, which are tabulated and graphically presented as functions of the dimensionless coordinates. Critical comparisons with previous results in the literature are also performed, in order to validate the numerical codes developed in the present work and to demonstrate the consistency of the final results.

Integral transform solution for the forced convection of herschel-bulkley fluids in circular tubes and parallel-plates ducts

ABSTRACT: The thermal entry region in laminar forced convection of Herschel-Bulkley fluids is solved analytically through the integral transform technique, for both circular and parallel-plates ducts, which are maintained at a prescribed wall temperature or at a prescribed wall heat flux. The local Nusselt numbers are obtained with high accuracy in both developing and fully-developed thermal regions, and critical comparisons with previously reported numerical results are performed.

Integral transform method for laminar heat transfer convection of herschel-bulkley fluids within concentric annular ducts

ABSTRACT: Related momentum and energy equations describing the heat and fluid flow of Herschel-Bulkley fluids within concentric annular ducts are analytically solved using the classical integral transform technique, which permits accurate determination of parameters of practical interest in engineering such as friction factors and Nusselt numbers for the duct length. In analyzing the problem, thermally developing flow is assumed and the duct walls are subjected to boundary conditions of first kind. Results are computed for the velocity and temperature fields as well as for the parameters cited above with different power-law indices, yield numbers and aspect ratios. Comparisons are also made with previous work available in the literature, providing direct validation of the results and showing that they are consistent.

Diferenciações na produção siderúrgica e implicações para o desenvolvimento na Amazônia Oriental Brasileira

As estratégias de modernização da Amazônia concebidas pelo Estado nacional tinham em sua proposta as fragilizadas diretrizes geopolíticas de segurança e desenvolvimento regional, voltadas centralmente para a instalação de empreendimentos industriais, dentre elas as indústrias siderúrgicas independentes, sob a noção de que desta atividade passaria para a produção produtos de aço e assim se processaria o desenvolvimento regional. Pela análise das diferenciações das rotas de produção independente, integrada e semi-integrada é possível se compreender como os elementos das plantas industriais se comportam em cada rota e como se inter-relacionam com a socioeconomia regional. O trabalho de pesquisa junto à guseiras permitiu identificar que a instalação de siderúrgicas independentes nos municípios de Açailândia (MA) e Marabá (PA) gerou expectativas frustradas de desenvolvimento local, consolidando-se, portanto, apenas como atividade que possibilitou o crescimento econômico, pois manteve uma rota de produção que articulou a atividade com a socioeconomia regional em bases frágeis e insustentáveis, apoiada, sobretudo na demanda de carvão vegetal. As estruturas de custos e elementos estruturais de cada rota permitiram identificar as diferenças que cada rota apresenta, principalmente na relação mantida com a economia regional, por envolver novos processos, tecnologias e produtos diferenciados. A lógica produtiva das siderúrgicas independentes baseadas na transferência e externalização de custos para a sociedade, relações de trabalho limitadas e na degradação ambiental, sem, contudo, estabelecer processos de inovação, conduziu ao não estabelecimento de processos de desenvolvimento de base local. A perspectiva das rotas de produção siderúrgica integrada e semi-integrada que se instalam na Amazônia tem bases para alterar o cenário regionalmente desenhado e transformar as inter-relações mantidas pela siderurgia independente na Amazônia Oriental, pois articulam elementos que contribuem para a consolidação de efeitos de encadeamento para trás e para frente.