Perda de carga em mangueiras gotejadoras novas, usadas e com emissores entupidos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeito do uso de polímero redutor de atrito no escoamento forçado de água e de vinhaça

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise experimental do comportamento fluidodinâmico e da secagem de sementes de linhaça (Linum usitatissimum L.) em leito de jorro

A linhaça é a semente da planta do linho (Linum usitatissimum L.), uma espécie polimorfa originária do linho, sendo considerada uma das 6 plantas atualmente reconhecidas pelo Instituto Nacional do Câncer dos Estados Unidos (US National Cancer Institute - NCI) por suas propriedades específicas no combate ao câncer. Parte desse reconhecimento deve-se a notável característica de ser a fonte mais rica de precursores de lignina (esteróide vegetal de ação análoga ao estrógeno de mamíferos) na dieta humana. A variedade utilizada neste trabalho foi a “Linseed” de cor marrom e o objetivo deste trabalho foi analisar a fluidodinâmica dessa partícula em leito de jorro, estabelecida pelas medidas de tomadas de queda de pressão no leito a partir das deflexões em relação às velocidades de ar crescente e decrescente, obtendo assim informações para a determinação de parâmetros correlacionados ao processo, como: velocidade de mínimo jorro, queda de pressão máxima, queda de pressão no jorro estável e queda de pressão no mínimo jorro. Estes valores foram comparados aos correspondentes valores obtidos por equações empíricas citadas na literatura. Foi também avaliado o comportamento da secagem da matéria prima, mediante um planejamento estatístico 2², tendo com as variáveis de entrada temperatura do gás (T_g) e o tempo de operação (t), para a quantificação das variáveis de resposta razão de umidade (Xr, adim.), germinação (G, %) e o índice de velocidade de germinação (IVG, t^-1) e analisadas estatisticamente pelo planejamento fatorial completo com três repetições no ponto central. A cinética de secagem das sementes de linhaça, previamente umidificadas, foi realizada nas temperaturas de 45, 55 e 65 °C, e dentre os três modelos propostos, o modelo de Midilli et al., foi que melhor descreveu aos dados experimentais. Para os parâmetros fluidodinâmicos observou-se que a correlação de Gorshtein e Mukhlenov (1965) apresentou os menores desvios para queda e pressão de mínimo jorro e jorro estável, Abdelrazek (1969) apresentou o menor desvio para a velocidade no mínimo jorro e Pallai e Németh (1969) descreveu adequadamente a queda de pressão máxima. Foi observado que a carga de sementes e a temperatura exerceram influência significativa nos parâmetros fluidodinâmicos em leito de jorro. Com base na análise do planejamento estatístico proposto pode-se concluir que os parâmetros de entrada temperatura do gás e tempo de operação exerceram influência significativa sobre todas as variáveis de resposta, sendo observada influência quadrática das variáveis de entrada ao se observar a significância da curvatura sobre os parâmetros: Razão de umidade, Germinação e Índice de Velocidade de Germinação, propondo-se modelos representativos destes parâmetros com a presença da curvatura, apresentando um coeficiente de determinação (R²) superior a 99 %.

Análise experimental sobre velocidade de captura em sistemas de transporte pneumático

A velocidade de transporte é um dos mais importantes parâmetros no transporte pneumático de sólidos. O êxito no transporte de materiais particulados depende da predição ou da determinação da velocidade mínima de transporte. Uma velocidade acima daquela necessária ao transporte estável das partículas sólidas conduz a um grande consumo de energia devido ao aumento na perda de pressão do sistema, degradação dos sólidos e abrasão dos sólidos e da tubulação. Já uma velocidade abaixo desse valor limite certamente resultará na deposição das partículas sólidas para o fundo da tubulação e conseqüentemente o entupimento desta. Neste trabalho, uma técnica para medir a velocidade mínima de captura de partículas sólidas em uma tubulação na direção horizontal em um sistema de Transporte Pneumático é desenvolvida. Ela baseia-se em observações visuais do comportamento das partículas ao ocorrer a captura, em medidas da velocidade de operação do gás e da massa das partículas capturadas. É realizada ainda a análise qualitativa de alguns parâmetros que influenciam na velocidade de captura das partículas, permitindo uma maior compreensão dos fenômenos envolvidos.

Análise da velocidade crítica de escoamento e estudo reológico de polpas de caulim da bacia do rio capim em dutos circulares

A indústria mineral representa um grande estimulador da economia do estado, e como destaque nessa indústria podemos mencionar o setor do beneficiamento de Caulim. As soluções dos problemas relacionados a essa atividade mostram-se como uma oportunidade rara de interação universidade-indústria, além de ser um campo fértil para o desenvolvimento científico. Um ponto importante a ser estudado trata do escoamento da suspensão de caulim em dutos e equipamentos relacionados; problemas como incrustação e calculo da perda de carga não foram ainda resolvidos de forma definitiva pela indústria. Nesse contexto o presente trabalho se dispõe a desenvolver uma metodologia para o cálculo dos parâmetros de escoamento principalmente da velocidade mínima necessária para que as partículas em suspensão não depositem no interior dos dutos. Assim o objetivo macro desta dissertação reside em analisar através da implementação de metodologia, o cálculo da velocidade de deposição durante o escoamento de polpas de caulim com diferentes frações mássicas (% em peso de sólidos) no interior de dutos circulares; a partir do estudo reológico de amostras obtidas no seu processo de beneficiamento; propiciando assim, subsídio teórico aos técnicos e Engenheiros que desejam dimensionar um sistema de bombeamento aplicado a polpas de caulim; minimizando seus problemas de sub e superdimensionamento, que acarreta a deposição do material, causando danos à produção e meio ambiente, visto que se fará necessário à abertura da tubulação para remoção dos depósitos oriundos da baixa velocidade.

Estudo experimental de um reator de gaseificação em um leito fixo de açaí

Um leito de gaseificação de pequena escala foi projetado, construído e operado com o objetivo de investigar os parâmetros que influenciam o processo de gaseificação de um leito fixo de caroço de açaí. O reator é do tipo topo aberto downdraft estratificado, de dimensões de 15 cm de diâmetro interno por 1,5 m de altura, com isolamento térmico. O gás produzido foi coletado a jusante do leito de gaseificação e condensado para remoção de alcatrão, o qual foi posteriormente quantificado em titulador Karl Fisher. Após remoção do alcatrão o gás foi introduzido em um Micro GC para quantificação dos percentuais molares de H², CO, N² e CH⁴. O perfil de temperatura do leito foi medido com termopares tipo K posicionados ao longo do eixo longitudinal do leito em distâncias de 10 cm. A vazão de ar foi medida com auxilio de um tubo de Pitot e um micromanômetro. As aquisições dos dados de temperatura foram feitas por um data logger e vazão mássica do ar sendo feita usando comunicação RS232 do micromanômetro. Os procedimentos experimentais foram feitos ao longo de 4 horas de operação do leito de gaseificação, com consumo médio de biomassa de 1,6 kg/h, com 6 dados do perfil de temperatura, vazão mássica de ar, perda de carga do leito e concentração dos gases obtidos no processo de gaseificação e quantificação do teor de alcatrão condensável presente no gás. Verificou-se que o gaseificador de leito de açaí pode ser operado através de uma gama bastante ampla de taxas de fluxo de ar de 2 a 5 kg/h, com a quantidade de energia do gás produzido variando de 5 a 15 MJ/h. As concentrações típicas dos gases obtidos no leito foram de 13% de H², 11% de CO, 1,3% de CH⁴. A eficiência máxima de gás frio de 57% e teor médio de alcatrão de 155 g/m³.

Análise do escoamento turbulento por um queimador industrial a gás utilizando dinâmica dos fluidos computacional

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Numerical modeling of flow through an industrial burner orifice

This paper presents numerical modeling of a turbulent natural gas flow through a non-premixed industrial burner of a slab reheating furnace. The furnace is equipped with diffusion side swirl burners capable of utilizing natural gas or coke oven gas alternatively through the same nozzles. The study is focused on one of the burners of the preheating zone. Computational Fluid Dynamics simulation has been used to predict the burner orifice turbulent flow. Flow rate and pressure at burner upstream were validated by experimental measurements. The outcomes of the numerical modeling are analyzed for the different turbulence models in terms of pressure drop, velocity profiles, and orifice discharge coefficient. The standard, RNG, and Realizable k-epsilon models and Reynolds Stress Model (RSM) have been used. The main purpose of the numerical investigation is to determine the turbulence model that more consistently reproduces the experimental results of the flow through an industrial non-premixed burner orifice. The comparisons between simulations indicate that all the models tested satisfactorily and represent the experimental conditions. However, the Realizable k-epsilon model seems to be the most appropriate turbulence model, since it provides results that are quite similar to the RSM and RNG k-epsilon models, requiring only slightly more computational power than the standard k-epsilon model. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Avaliação de funcionamento das bombas hidráulicas do sistema de tratamento de efluentes da Empresa Parker Hannifin

On the field of the projects of hydraulic systems exists a lot of worries when we talk about the calculate of hydraulic pumps. In this case some facts must be considerate: length of tubes, fluid characteristics, height gauge, temperature, pressure, characteristics of tubes, flow required and others. For that mathematic calculates must be developed with the objective to optimize hydraulic pumps and agree to find an ideal machine (that don't requires more energy than necessary or less energy than it requires; that is the more critical case, cause exists the risk that the fluid pumped do not agree to become in your destiny). The wrong calculate of this machine can super-size its, bringing an excessive energy consumption. Actually it's an important subject because we are in the age of lack of energy what turn it more expensive. So the correct sizing of a hydraulic pump is connected with the fact that you have to uses the enough energy resources avoiding waste. The calculate of ideal pump in the pumping system is studied during years and a lot of specialists in this subject develop equations and theories to calculate its. Some researches study about this subject and all of them become to the same conclusion: to find the ideal pump we have to know the characteristics of fluid (cinematic viscosity), the required flow , overall yield (overall of motor x overall of pump) the high gauge or discharge pressure and the loss of repression. The pressure drop can be calculated with different theories: using Hazen-Williams, Darcy e Weisbach or Chézy (1775 - that starts the researches to calculate the pressure drop). Although the most used theory and what is most near to reality is the Darcy's equation. So, in this job the Darcy's equation were choice to calculate the drop pressure that consider what kind of flow we are studying: laminar or turbulent. The determination of the best pump to be used in the ... ( complete abstract click eletronic access below)

Análise de sistemas de máquinas térmicas em plantas de processos químicos

Pressure drop and energy efficiency of compressors in chemical plants are the focus of this study. Its objective is an analysis of possible sources of energy loss through the study of pressure loss in pipes, calculation of thermodynamic efficiency of the compressors. Important issues are raised for this analysis such as the types of compressors, the operating range of each compressor, compression types, as well as a study of accessories such as filters and valves. After studying these issues was carried out calculations of pressure drop step-bystep and with a software WIPCD. Followed by the calculation of efficiency of compressors and monthly energy cost of each compressor in operation. Finally, the study shows some suggestions for immediate improvements, changes and suggestions for possible future purchases of compressors

Revestimento interno de tubulação por um processo de centrifugação utilizando resina éster-vinílica com adição de cargas

Being the corrosion one of the great problems facing the industry today, specifically the internal corrosion of pipes in chemical and petrochemical industries, hence this work proposes a new type of internal coating in order to avoid fouling and decrease the pressure loss in the flow. For this, we use a composition of vinyl ester resins and manometric loads, which after cleaning and preparation of the internal surface of the tube will be applied through a process of centrifugation, adjusted by a lathe. After curing the resin, a test of roughness will be realized in order to analyze the reduction of friction factor and thus be able to conclude whether there was a significant decrease in pressure drop. With test results in hand, we hope to obtain a coating that meets most of the properties required by the industry and to provide a reduction in operating costs and a visible improvement in the conditions of use of the pipe

Modelo distribuído aplicado à análise de evaporadores do tipo tubo aletado

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Modelagem numérica do escoamento em válvulas de compressores alternativos pelo método da fronteira imersa com refinamento adaptativo

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Perda de carga em reduções concêntricas de PVC

In the pumping pipelines the located load losses are very important since they have direct influence on hydraulic design of an irrigation system, especially regarding the concentric reducers used in the distribution lines. Hence this work was conducted in the Laboratório de Hidráulica do Centro Federal de Educação Tecnológica de Uberaba. We analyzed 03 concentric reducers PVC 75 x 50 mm, 50 mm and 35 x 35 x 1 "operating at different flow rates. The performance of the tests with the variation of flow in every situation possible to obtain equations to estimate the loss. The equation models presented a high setting, thus enabling the determination of the localized head loss in a situation closer to field reality. For the reduction of 75 x 50 x 35 mm and 50 mm at a flow rate 16.97 m³ h-1 the pressure drop reduction was obtained respectively 0.9263 and 2.7408 mca. To the reduction of 35 x 1 "at a flow rate of 6.02 m³ h-1 was obtained 2.9304 mca pressure drop reduction. The located losses produced by these reductions are relatively high and should be considered with great discretion in hydraulic design of the irrigation system.

Tank experiments with borehole self-potential data

Despite their importance in the evaluation of petroleum and gas reservoirs, measurements of self-potential data under borehole conditions (well-logging) have found only minor applications in aquifer and waste-site characterization. This can be attributed to lower signals from the diffusion fronts in near-surface environments because measurements are made long after the drilling of the well, when concentration fronts are already disappearing. Proportionally higher signals arise from streaming potentials that prevent using simple interpretation models that assume signals from diffusion only. Our laboratory experiments found that dual-source self-potential signals can be described by a simple linear model, and that contributions (from diffusion and streaming potentials) can be isolated by slightly perturbing the borehole conditions. Perturbations are applied either by changing the concentration of the borehole-filling solution or its column height. Parameters useful for formation evaluation can be estimated from data measured during perturbations, namely, pore water resistivity, pressure drop across the borehole wall, and electrokinetic coupling parameter. These are important parameters to assess, respectively, water quality, aquifer lateral continuity, and interfacial properties of permeable formations.