Simulação numérica do processo de fusão e solidificação da água no interior de cilindros

Durante a realização de projetos de sistemas de refrigeração assistidos por sistemas de armazenagem de energia, na forma latente, é necessário que se saiba de antemão as taxas de transferência de energia dos mesmos. Na literatura soluções para este problema são escassos e não abordam todas as geometrias utilizadas para o armazenamento de energia latente, inexistindo correlaçõesmatemáticas que permitam aos projetistas prever o comportamento da fusão e da solidificação do material de mudança de fase (MMF) e as taxas de transferência de energia térmica. Na solução destes problemas são usualmente adotadas hipóteses simplificativas para amenizar o grau de complexidade da descrição matemática do problema Uma destas hipóteses constitui-se em desconsiderar o processo advectivo na transferência de calor no MMF, em sua fase líquida. Outra hipótese adotada, quando o MMF é a água pura, consiste em utilizar um comportamento linear para a massa específica ou um comportamento médio, consistindo em um afastamento da realidade. Este trabalho descreve esforços no sentido de aproximar estas soluções cada vez mais da realidade fisica do problema. São apresentadas simulações para a mudança de fase da água pura levando em conta a inversão da massa específica, em geometria polar, na forma transiente, utilizando o método de Volumes Finitos para solução das equações governantes. As soluções apresentadas, otimizadas quanto às malhas espacial e temporal, envolvem condições de contorno de primeira e terceira espécies Como resultado das soluções são apresentados o Nusselt local, ao longo da parede do cilindro além do Nusselt médio. Correlações matemáticas para o número de Nusselt médio durante a fusão e para o volume de MMF fundido, são propostos e apresentados. A evolução geométrica da fronteira de mudança de fase também é avaliada para as duas condições de contorno e diversos números de Rayleigh. Comparações entre o volume fundido considerando apenas o processo difusivo e o volume fundido utilizando a convecção são realizadas. Para a verificação da independ~encia de malha aplica-se o índice de convergência de malha (GCI) . Algumas comparações qualitativas com soluções experimentais disponíveis na literatura são apresentadas.

Análise experimental e numérica de convecção forçada em arranjo de obstáculos dentro de canal

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Transferência de calor combinando radiação e convecção no interior de dutos de geradores de vapor fumotubulares

Esta dissertação de mestrado considera a transferência de calor combinando convecção e radiação térmica no escoamento de gases participantes em dutos de seção circular. Partindo de uma metodologia geral, o trabalho enfoca principalmente os casos típicos de aplicação em geradores de vapor fumotubulares de pequeno e médio porte, em que gases em alta temperatura escoam através de um tubo mantido em temperatura uniforme. O escoamento é turbulento e o perfil de velocidade é plenamente desenvolvido desde a entrada do duto. A temperatura do gás, contudo, é uniforme na entrada, considerando-se a região de desenvolvimento térmico. Duas misturas de gases são tratadas, ambas constituídas por dióxido de carbono, vapor d’água e nitrogênio, correspondendo a produtos típicos da combustão estequiométrica de óleo combustível e metano. As propriedades físicas dos gases são admitidas uniformes em todo o duto e calculadas na temperatura de mistura média, enquanto que as propriedades radiantes são modeladas pela soma-ponderada-de-gases-cinzas. O campo de temperatura do gás é obtido a partir da solução da equação bidimensional da conservação da energia, sendo os termos advectivos discretizados através do método de volumes de controle com a função de interpolação Flux-Spline; as trocas de energia radiantes são avaliadas por meio do método das zonas, onde cada zona de radiação corresponde a um volume de controle. Em um primeiro passo, a metodologia é verificada pela comparação com resultados apresentados na literatura para a transferência de calor envolvendo apenas convecção e combinando convecção com radiação. Em seguida, discutem-se alguns efeitos da inclusão da radiação térmica, por exemplo, no número de Nusselt convectivo e na temperatura de mistura do gás. Finalmente, são propostas correlações para o número de Nusselt total, que leva em conta tanto a radiação quanto a convecção. Essa etapa exige inicialmente uma análise dos grupos adimensionais que governam o processo radiante para redução do número elevado de parâmetros independentes. As correlações, aplicáveis a situações encontradas em geradores de vapor fumotubulares de pequeno e médio porte, são validadas estatisticamente pela comparação com os resultados obtidos pela solução numérica.

Simulação numérica da convecção mista em cavidade preenchida com meio poroso heterogêneo e homogêneo

In this work is presented mixed convection heat transfer inside a lid-driven cavity heated from below and filled with heterogeneous and homogeneous porous medium. In the heterogeneous approach, the solid domain is represented by heat conductive equally spaced blocks; the fluid phase surrounds the blocks being limited by the cavity walls. The homogeneous or pore-continuum approach is characterized by the cavity porosity and permeability. Generalized mass, momentum and energy conservation equations are obtained in dimensionless form to represent both the continuum and the pore-continuum models. The numerical solution is obtained via the finite volume method. QUICK interpolation scheme is set for numerical treatment of the advection terms and SIMPLE algorithm is applied for pressure-velocity coupling. Aiming the laminar regime, the flow parameters are kept in the range of 102≤Re≤103 and 103≤Ra≤106 for both the heterogeneous and homogeneous approaches. In the tested configurations for the continuous model, 9, 16, 36, and 64 blocks are considered for each combination of Re and Ra being the microscopic porosity set as constant φ=0,64 . For the pore-continuum model the Darcy number (Da) is set according to the number of blocks in the heterogeneous cavity and the φ. Numerical results of the comparative study between the microscopic and macroscopic approaches are presented. As a result, average Nusselt number equations for the continuum and the pore continuum models as a function of Ra and Re are obtained.

Efeitos de reguladores de crescimento na frutificação do tomateiro cultivar «Miguel Pereira»

Estudaram-se cm condições de campo (Piracicaba, SP), os efeitos da aplicação de reguladores de crescimentos no peso, número e peso médio dos frutos de tomateiro cultivar "Miguel Pereira". Quando as plantas apresentavam quatro folhas definitivas efetuou-se a pulverização com cloreto de (2-cloroetil) trimetilamônio 2.000 ppm, ácido succínico -2,2- dimetilhidrazida 3.000 ppm, ácido giberélico 200 ppm e ácido (2-cloroetil) fosfônica 200 ppm. Verificou-se que o CCC, CEPA, GA e SADH, não afetaram o peso total dos frutos de tomateiro. Os reguladores de crescimento não promoveram variação no número de frutos produzidos. Observou-se que tratamentos com CCC e CEPA não afetaram o peso médio do fruto; sendo que aplicação de SADH e GA reduziu o peso médio do fruto.

Efeitos de reguladores vegetais na produtividade do tomateiro

Estudaram-se em condições de casa de vegetação, os efeitos de reguladores vegetais no peso, número e peso médio dos frutos de tomateiro (Lycopersiaon esculentun Mill.). Cloreto (2-cloroetil) trimetilamônio (CCC) 1.000 ppm e ácido succínico-2,2-dimetilhidrazida (SADH) 2.000 ppm foram aplicados antes da abertura floral e duas semanas depois, ácido 3-clorofenoxipropiônico (Fruitone-CPA) 50 ppm pulverizado 4 semanas após a antese das primeiras flores e ácido N-acetil tiazolidin-4-carboxílico com ácido fólico (Ergostim) 0,75 ml/l aplicado durante a antese das primeiras flores dos 3 cachos. Observou-se que o SADH reduziu o peso, número e peso médio dos frutos de tomateiro, Ergostim diminuiu o peso total e o peso médio dos frutos produzidos. Aplicação de Fruitone-CPA mostrou uma tendência de aumentar o peso total e o número de frutos, colhidos.

Produção de cachos e parâmetros genéticos de híbridos de caiaué com dendezeiro

O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de cachos e estimar os parâmetros genéticos de progênies F1 de caiaué (Elaeis oleifera) com dendezeiro (E. guineenses). As progênies foram plantadas em parcelas com número variável de plantas. Avaliaram-se número (NC), peso médio (PMC) e peso total de cachos (PTC) por planta, do sétimo ao décimo-terceiro ano após o plantio. Estes dados foram analisados por REML/BLUP em 59 progênies, com delineamento desbalanceado em linha e coluna. Todos os caracteres apresentaram considerável variabilidade, com coeficientes de variação genética entre 18,1 e 25,5%, quanto à progênie, e de 25,6 a 36,0% quanto a indivíduo. Pela seleção das cinco melhores progênies, podem ser obtidos ganhos superiores a 30%, para NC e PTC, e acima de 20% para PMC; e, com a seleção dos cinco melhores indivíduos, ganhos acima de 65%, para NC e PTC, e acima de 60% para PMC. As progênies apresentam alta variabilidade genética quanto à produção de cachos. Ganhos genéticos elevados podem ser obtidos pela seleção tanto de indivíduos para clonagem quanto de progênies para reprodução sexuada.

Fitorreguladores no aumento da frutificação efetiva e partenocarpia em peras cv. Garber

O trabalho foi realizado em pereiras da cultivar Garber (Pyrus communis x Pyrus pyrifolia), com o objetivo de verificar o efeito de ácido giberélico (AG3), ácido naftalenoacético (ANA), aminoetoxivinilglisina (AVG) e tidiazurom (TDZ) no aumento da frutificação e na indução e desenvolvimento de frutas partenocárpicas. Durante a plena floração, aplicaram-se sobre os cachos florais 13 diferentes tratamentos: (50; 300 e 500 mg.L-1), ANA (50; 100 e 200 mg.L-1), TDZ (5; 15 e 25 mg.L-1) e AVG (50; 100 e 200 mg.L-1), sendo que, na testemunha, foi aplicada somente água. A polinização entomófila foi controlada em 50% dos ramos. As variáveis avaliadas foram o número total e médio de frutas fixadas, peso fresco, número de sementes, deformação e coloração das frutas. Dentre os tratamentos, o TDZ, na concentração de 15 mg.L-1, proporcionou o maior o número total de frutas, número médio de frutas fixadas, promovendo aumento no peso e coloração das mesmas. As deformações foram superiores nas peras tratadas com TDZ e naquelas com menor quantidade de sementes por fruta.

Enraizamento de estacas herbáceas de nespereira (Eriobotrya japonica Lindl)

O cultivo da nespereira (Eriobotrya japonica Lindl) tem despertado interesse no Brasil, devido ao bom rendimento que proporciona aos produtores e à facilidade de comercialização. Com isso, cada vez mais se buscam métodos de propagação que preservem as características genéticas de interesse, induzam precocidade na formação da muda e no início de produção, além de baixo custo. O método de estaquia se adequa a estas características; sendo assim, o objetivo deste experimento é avaliar o efeito do tipo de estaca herbácea na produção de mudas de nespereira, num experimento conduzido na Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias - FCAV/UNESP, Câmpus de Jaboticabal (SP), utilizando plantas matrizes de nespereiras, plantadas em 1977, da variedade Mizuho, pertencentes à coleção de plantas frutíferas da Universidade. Utilizaram-se estacas apicais herbáceas com e sem meristema apical, com 2 ou 4 folhas inteiras ou cortadas pela metade, num total de 6 tratamentos, 4 repetições e 12 estacas por parcela, em delineamento inteiramente casualizado. Após 120 dias do plantio das estacas em bandejas com vermiculita e mantidas sob câmara de nebulização, concluiu-se que a porcentagem de estacas vivas e a presença de calos foram significativamente maiores nas estacas apicais sem meristema e com quatro folhas inteiras, e não há efeito do tipo de estaca herbácea sobre o número de estacas enraizadas, número e comprimento médio de raízes. A presença de calos na base das estacas indica a possibilidade de estímulo natural de enraizamento que pode ser potencializada com a utilização de fitorreguladores.

Desenvolvimento e produção das plantas de maracujazeiro-amarelo produzidas por enxertia hipocotiledonar sobre seis porta-enxertos

O trabalho foi realizado no ripado e na área de Fruticultura do Departamento de Produção Vegetal da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Universidade Estadual Paulista (FCAV/UNESP), e teve por objetivo avaliar o desenvolvimento de maracujazeiro-amarelo enxertado por enxertia hipocotiledonar, sobre seis porta-enxertos de passifloraceas em Jaboticabal-SP. Foram utilizados sete tratamentos, sendo seis tratamentos com porta-enxertos: P. edulis, P. caerulea, P. alata, P. gibertii, P. coccinea, P. cincinnata e um tratamento com pé-franco de P. edulis. Para todos os tratamentos, a variedade-copa utilizada foi o maracujazeiro-amarelo 'FB 200'. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com 03 repetições. A parcela foi constituída de uma linha de quatro plantas (20m lineares). A condução foi realizada conforme os tratos culturais recomendados para a cultura. As características avaliadas foram altura das plantas, diâmetro da região da enxertia, diâmetro do enxerto, diâmetro do porta-enxerto, relação enxerto/porta-enxerto, produção, número e peso médio de frutos. As plantas pé-franco apresentaram melhor desenvolvimento que as enxertadas, e as plantas do porta-enxerto P. caerulea foram as de pior desenvolvimento. Já as plantas do porta-enxerto P. coccinea apresentaram a menor velocidade de crescimento, apesar de bastante vigorosas.

Florescimento e produção de maracujazeiro-amarelo obtido por enxertia hipocotiledonar em Jaboticabal-SP e Araguari-MG

O trabalho foi realizado no ripado e na área de Fruticultura do Departamento de Produção Vegetal da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Universidade Estadual Paulista (FCAV/UNESP), em Jaboticabal-SP, e em área de pequeno produtor fornecedor da Maguari (Kraft Foods do Brasil) em Araguari-MG, tendo por objetivo avaliar o desenvolvimento de maracujazeiro-amarelo enxertado por enxertia hipocotiledonar, sobre seis espécies de Passifloraceas. Foram utilizados sete tratamentos, sendo seis tratamentos com as espécies: P. edulis f. flavicarpa, P. caerulea, P. alata, P. gibertii, P. coccinea, P. cincinnata e um tratamento com pé-franco de P. edulis f. flavicarpa. Para todos os tratamentos, a variedade-copa utilizada foi o maracujazeiro-amarelo 'FB 200'. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com três repetições. A parcela foi constituída de uma linha de quatro plantas (20m lineares). A condução foi realizada conforme os tratos culturais recomendados para a cultura. As características avaliadas foram florescimento, produção, número e peso médio de frutos. Em Jaboticabal-SP, o pé-franco apresentou melhor desenvolvimento e maior produção que as plantas enxertadas. Em Araguari-MG, P. edulis f. flavicarpa, P. caerulea e pé-franco apresentaram melhor produção. Não houve diferença significativa no número de frutos, e o P. alata diminuiu, em relação aos outros porta-enxertos, o peso dos frutos.

Época de coleta e ácido indolbutírico no enraizamento de estacas de espirradeira (Nerium oleander L.)

A espirradeira (Nerium oleander L.) é uma importante espécie arbórea ornamental, muito utilizada no meio urbano. É propagada por estacas, porém a porcentagem de enraizamento é baixa e não há estudos sobre fatores que influenciam nesse processo. Este trabalho teve, portanto, o objetivo de estudar o efeito da época de coleta e do ácido indolbutírico (AIB) no enraizamento de estacas de duas variedades de espirradeira (Nerium oleander L.), determinadas pela coloração das flores (rosa e branca). O experimento foi instalado na UNESP, Campus de Jaboticabal/SP, no verão e no inverno. O delineamento experimental foi em blocos casualizados em esquema fatorial 2 x 2 x 4 (duas variedades combinadas com duas estações do ano e quatro concentrações de AIB - 0, 1.000, 2.000 e 4.000 mg kg-1). As avaliações foram realizadas 60 dias após a estaquia, sendo estas as variáveis: porcentagem de enraizamento, número médio, comprimento e massa de matéria seca de raízes. Concluiu-se que o enraizamento de ambas as variedades de espirradeira (rosa e branca) foi superior no verão. A variedade de flores rosas apresentou maior número e comprimento médio de raízes no verão, porém as maiores porcentagens de enraizamento e massa de matéria seca de raízes foram encontradas no inverno. O ácido indolbutírico foi efetivo para aumentar a porcentagem de enraizamento nas concentrações testadas de 1.000 e 2.000 mg kg-1; maior número, comprimento e massa de matéria seca de raízes foram obtidos na concentração de 2.000 mg kg-1.