Simulação do escoamento multifásico no interior de bombas de cavidades progressivas metálicas

The progressing cavity pumping (PCP) is one of the most applied oil lift methods nowadays in oil extraction due to its ability to pump heavy and high gas fraction flows. The computational modeling of PCPs appears as a tool to help experiments with the pump and therefore, obtain precisely the pump operational variables, contributing to pump s project and field operation otimization in the respectively situation. A computational model for multiphase flow inside a metallic stator PCP which consider the relative motion between rotor and stator was developed in the present work. In such model, the gas-liquid bubbly flow pattern was considered, which is a very common situation in practice. The Eulerian-Eulerian approach, considering the homogeneous and inhomogeneous models, was employed and gas was treated taking into account an ideal gas state. The effects of the different gas volume fractions in pump volumetric eficiency, pressure distribution, power, slippage flow rate and volumetric flow rate were analyzed. The results shown that the developed model is capable of reproducing pump dynamic behaviour under the multiphase flow conditions early performed in experimental works

Desenho e Construção de um protótipo gerador de jato de plasma frio a pressão atmosférica para aplicações biomédicas

Research for better performance materials in biomedical applications are constants. Thus recent studies aimed at the development of new techniques for modification of surfaces. The low pressure plasma has been highlighted for its versatility and for being environmentally friendly, achieving good results in the modification of physic chemical properties of materials. However, it is requires an expensive vacuum system and cannot able to generate superficial changes in specific regions. Furthermore, it is limits their use in polymeric materials and sensitive terms due to high process temperatures. Therefore, new techniques capable of generating cold plasma at atmospheric pressure (APPJ) were created. In order to perform surface treatments on biomaterials in specific regions was built a prototype capable of generating a cold plasma jet. The prototype plasma generator consists of a high voltage source, a support arm, sample port and a nozzle through which the ionized argon. The device was formed to a dielectric tube and two electrodes. This work was varied some parameters such as position between electrodes, voltage and electrical frequency to verify the behavior of glow discharges. The disc of titanium was polished and there was a surface modification. The power consumed, length, intensity and surface modifications of titanium were analyzed. The energy consumed during the discharges was observed by the Lissajous figure method. To check the length of the jets was realized with Image Pro Plus software. The modifications of the titanium surfaces were observed by optical microscopy (OM ) and atomic force microscopy (AFM ). The study showed that variations of the parameters such as voltage, frequency and geometric position between the electrodes influence the formation of the plasma jet. It was concluded that the plasma jet near room temperature and atmospheric pressure was able to cause modifications in titanium surface

Efeito da intensidade do vento, da pressão e de pontas de pulverização na deriva de aplicações de herbicidas em pré-emergência

Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito de pontas de pulverização, pressão e intensidade do vento na deriva gerada em aplicações simuladas de herbicidas aplicados em pré-emergência. Os modelos de pontas de pulverização e as respectivas pressões testadas foram: SF 11002 (207 e 310 kPa), JA-2 (345 e 655 kPa) e AVI 11002 (207 e 414 kPa). As aplicações foram realizadas em dois períodos, em dias com condições de velocidade de vento distintas, em uma área de 1.200 m², localizada na Fazenda Experimental da FCA/UNESP. Um pulverizador com barra de 12 m, 24 bicos e tanque de 600 L foi utilizado nas aplicações. A calda de aplicação foi composta por água e o corante alimentício FDC-1 foi usado como traçador. A deriva foi amostrada por coletores ativos fixados sobre a barra de pulverização. As velocidades mínimas, médias e máximas de vento registradas no primeiro e segundo períodos das aplicações foram de 7, 14 e 23 km h-1 e 1, 5 e 18 km h-1, respectivamente. Nas duas ocasiões de aplicação, as pontas de pulverização com indução de ar AVI 11002 e de jato cônico vazio JA-2 a 655 kPa resultaram nas menores e maiores quantidades de depósito de líquido detectadas, respectivamente. A maior intensidade do vento incrementou a deriva. A redução na pressão pode ser utilizada para controle de deriva, mas a seleção adequada de uma ponta mostrou ser mais eficiente para esse propósito.

Ocorrência de plantas aquáticas nos reservatórios da Companhia Energética de São Paulo

O objetivo do presente trabalho foi caracterizar as comunidades de plantas aquáticas presentes nos reservatórios da Companhia Energética de São Paulo. Os levantamentos foram realizados entre janeiro e dezembro de 1999, percorrendo-se com um barco as margens dos reservatórios de Três Irmãos, Jupiá, Ilha Solteira, Porto Primavera, Paraibuna e Jaguari, visando identificar as áreas com infestações de plantas aquáticas. em cada ponto de avaliação, fez-se a identificação das espécies e estimou-se visualmente a área total infestada e a participação de cada espécie (em % da área total). Com as informações coletadas em campo, procedeu-se a uma etapa de trabalhos em escritório, incluindo a identificação das espécies de plantas aquáticas nos casos em que não era possível identificar as espécies no local; a determinação de classes de plantas aquáticas (emersas, emersas com folhas flutuantes, submersas, flutuantes); a identificação das espécies mais freqüentes; e o estabelecimento de relações de dominância e co-dominância. São apresentados os resultados obtidos em cada reservatório.

Caracterização da comunidade de plantas aquáticas de dezoito reservatórios pertencentes a cinco bacias hidrográficas do Estado de São Paulo

O objetivo deste trabalho foi o de avaliar e comparar a composição florística de 18 reservatórios pertencentes a cinco bacias hidrográficas do Estado de São Paulo. Os levantamentos foram realizados no período de fevereiro a setembro de 2002, com o auxílio de um barco. Percorreu-se a margem dos reservatórios das bacias hidrográficas dos rios Paraíba, Paraná, Paranapanema, Grande e Tietê, à velocidade de 30 km h-1. A cada 20 minutos, estabeleceu-se um ponto de amostragem, determinando-se sua posição por meio de GPS. em cada ponto, em área de 1.000 m², identificaram-se as espécies ocorrentes e respectivas densidades, em porcentagem da área amostrada. Foram identificadas 39 espécies, distribuídas em 21 famílias, destacando-se as flutuantes Salvinia auriculata, Eichhornia crassipes, Eichhornia azurea e Pistia stratiotes e as emersas Polygonum lapathifolium, Brachiaria arrecta,Brachiaria mutica, Cyperus sp. e Typha latifolia, considerando as quatro espécies com maior freqüência em cada bacia. O maior índice de similaridade (0,71) ocorreu entre as bacias dos rios Paranapanema e Grande, e o menor (0,49), entre as bacias dos rios Paraíba e Tietê.

Aplicação de microemulsão na recuperação de petróleo de reservatórios carbonáticos

The large investment in exploration activities offshore Brazil has generated new findings, generally in carbonate reservoirs, with different wettability conditions usually considered in the sandstone, strongly water-wet. In general, the carbonates reservoirs tend to be oil-wet, it difficult to mobilize of oil these reservoirs. These oils can be mobilized by different methods, or it may reverse the wettability of the surface of the reservoir and facilitate the flow of oil, improving production rates. Thus, the objective of this work was to study the influence of inversion on the wettability of the rock in the production and recovery of petroleum from carbonate reservoirs, using microemulsions. Three systems were chosen with different classes of surfactants: a cationic (C16TAB), an anionic (SDS) and nonionic (Unitol L90). Studies of the influence of salinity on the formation of the microemulsion as well as the characterization of fluids using density and viscosity measurements were also performed. To verify the potential of microemulsion systems in changing the wettability state of the chalk oil-wet to water-wet, contact angle measurements were performed using chalk of neutral-wet as surface material. Overall, with respect to the ionic character of the surfactants tested, the cationic surfactant (C16TAB) had a greater potential for reversal in wettability able to transform the rock wettability neutral to strongly water-wet, when compared with the anionic surfactant (SDS) and nonionic (Unitol L90), which showed similar behavior, improving the wettability of the rock to water. The microemulsions of all surfactants studied were effective in oil recovery, resulting in 76.92% for the system with C16TAB, 67.42% for the SDS and 66.30% for Unitol L90 of residual oil

Desenvolvimento de sistemas de pastas leves para aplicação em cimentação de poços petrolíferos com baixo gradiente de fratura

All around the world, naturally occurring hydrocarbon deposits, consisting of oil and gas contained within rocks called reservoir rocks , generally sandstone or carbonate exists. These deposits are in varying conditions of pressure and depth from a few hundred to several thousand meters. In general, shallow reservoirs have greater tendency to fracture, since they have low fracture gradient, ie fractures are formed even with relatively low hydrostatic columns of fluid. These low fracture gradient areas are particularly common in onshore areas, like the Rio Grande do Norte basin. During a well drilling, one of the most favorable phases for the occurrence of fractures is during cementing, since the cement slurry used can have greater densities than the maximum allowed by the rock structure. Furthermore, in areas which are already naturally fractured, the use of regular cement slurries causes fluid loss into the formation, which may give rise to failures cementations and formation damages. Commercially, there are alternatives to the development of lightweight cement slurries, but these fail either because of their enormous cost, or because the cement properties were not good enough for most general applications, being restricted to each transaction for which the cement paste was made, or both reasons. In this work a statistical design was made to determine the influence of three variables, defined as the calcium chloride concentration, vermiculite concentration and nanosilica concentration in the various properties of the cement. The use of vermiculite, a low density ore present in large amounts in northeastern Brazil, as extensor for cementing slurries, enabled the production of stable cements, with high water/cement ratio, excellent rheological properties and low densities, which were set at 12.5 lb / gal, despite the fact that lower densities could be achieved. It is also seen that the calcium chloride is very useful as gelling and thickening agent, and their use in combination with nanosilica has a great effect on gel strength of the cement. Hydrothermal Stability studies showed that the pastes were stable in these conditions, and mechanical resistance tests showed values of the order of up to 10 MPa

Obtenção de Propriedades Físico-Químicas de Misturas de Hidrocarbonetos em Baixa e Alta Pressão Visando a Caracterização e a Modelagem

The composition of petroleum may change from well to well and its resulting characteristics influence significantly the refine products. Therefore, it is important to characterize the oil in order to know its properties and send it adequately for processing. Since petroleum is a multicomponent mixture, the use of synthetic mixtures that are representative of oil fractions provides a better understand of the real mixture behavior. One way for characterization is usually obtained through correlation of physico-chemical properties of easy measurement, such as density, specific gravity, viscosity, and refractive index. In this work new measurements were obtained for density, specific gravity, viscosity, and refractive index of the following binary mixtures: n-heptane + hexadecane, cyclohexane + hexadecane, and benzene + hexadecane. These measurements were accomplished at low pressure and temperatures in the range 288.15 K to 310.95 K. These data were applied in the development of a new method of oil characterization. Furthermore, a series of measurements of density at high pressure and temperature of the binary mixture cyclohexane + n-hexadecane were performed. The ranges of pressure and temperature were 6.895 to 62.053 MPa and 318.15 to 413.15 K, respectively. Based on these experimental data of compressed liquid mixtures, a thermodynamic modeling was proposed using the Peng-Robinson equation of state (EOS). The EOS was modified with scaling of volume and a relatively reduced number of parameters were employed. The results were satisfactory demonstrating accuracy not only for density data, but also for isobaric thermal expansion and isothermal compressibility coefficients. This thesis aims to contribute in a scientific manner to the technological problem of refining heavy fractions of oil. This problem was treated in two steps, i.e., characterization and search of the processes that can produce streams with economical interest, such as solvent extraction at high pressure and temperature. In order to determine phase equilibrium data in these conditions, conceptual projects of two new experimental apparatus were developed. These devices consist of cells of variable volume together with a analytical static device. Therefore, this thesis contributed with the subject of characterization of hydrocarbons mixtures and with development of equilibrium cells operating at high pressure and temperature. These contributions are focused on the technological problem of refining heavy oil fractions

Caracterização espacial de reservatórios do semiárido em função da qualidade da água através do uso de componentes principais

A região semiárida sofre escassez hídrica. A fim de regularizar a disponibilidade hídrica nos períodos de estiagem, são construídas barragens. No entanto, a qualidade da água armazenada tem sofrido os efeitos do descarte irregular de resíduos no meio ambiente e das atividades antrópicas exercidas nas bacias hidrográficas. A degradação hídrica pode ser constatada a partir do monitoramento dos parâmetros de qualidade da água. Estes dados podem ser analisados através de métodos estatísticos tais como a Análise de Componentes Principais e a análise de agrupamento, que seleciona indivíduos com características semelhantes. O objetivo deste trabalho é realizar oagrupamento dos reservatórios do Rio Grande do Norte, com base nos parâmetros de qualidade da água, para a identificação de grupos homogêneos de reservatórios em termos de fontes de poluição. Serão objeto desse estudo as bacias Piranhas-Açu, Apodi-Mossoró, Trairí, Potengi e Ceará-Mirim. Os parâmetros mercúrio, chumbo, cromo, fósforo total, nitrogênio total e zinco contribuíram para a formação da primeira componente principal, que pode indicar poluição por metais pesados; sólidos totais, DBO, OD e cobre, para a segunda componente, que pode ser indicativo de poluição por matéria orgânica e atividades antrópicas; e clorofila a , cádmio e níquel, para a terceira componente, que pode indicar eutrofização e poluição por metais pesados. De posse das componentes principais se procedeu o agrupamento dos reservatórios, formando-se quatro grupos distintos. Os grupos 1 e 2 são constituídos por reservatórios da Bacia Piranhas-Açu, que apresentou maiores valores de metais pesados. O grupo 3, constituído por reservatórios das bacias Ceará-Mirim, Potengi e Trairí, apresentou maiores valores de DBO e sólidostotais e o grupo 4 é formado por reservatórios da Bacia Apodi-Mossoró. Nas Bacias do Trarí e Piranhas-Açu deve ser coibido o lançamento desordenado de efluentes e fontes de poluição difusas, e implantado um sistema de coleta de esgoto para minimizar a poluição por matéria orgânica

Fontes primárias da história do vácuo e da pressão atmosférica na sala de aula: cartas e jornais históricos em articulação com o livro-texto do ensino médio

The use of the History and the Philosophy of Science (HPS) for the teaching of science and scientific subjects has been advocated in recent decades. It has been pointed out that the History of Science could make for a deeper learning of scientific concepts, since it would promote a contact with the problems which that knowledge has set out to solve. Furthermore, historical episodes would serve to put the discussions about the nature of scientific knowledge into context. With a view to explore those potentialities, the literature in the field has sought to identify the challenges and obstacles for the didactic transposition of subjects from the History of Science. Amongst many aspects, the deficiencies in the training of teachers, so that they can work with the insertion of HPS in the classroom have been highlighted. Another aspect that has been mentioned to be a challenge has to do with the didactic transposition of the Primary Sources, that is, of the original texts on the History of Science. The Primary Sources have significant potentialities: making a connection possible between scientists and concepts, showing the difficulties faced during scientific endeavors, perceiving the role of mistakes as obstacles to be surpassed, not as defeat, etc. On the other hand, there has been little exploration of these concepts in an educational context, due to their own peculiarities. The original texts are often hard to understand and their interpretation demands knowledge of the historical and scientific context in which they were written, as well as skills pertaining to the conduction of research in the field of the History of Science. With this scenario in mind, the research towards this Professional MSc degree starts from the challenge of elaborating and discussing proposals which could enable the didactical transposition of the Primary Sources. We have worked specifically with Primary Sources on the History of the Vacuum and of the Atmospheric Pressure, because of the insertion of these subjects in the Brazilian High School curriculum, in connection with the didactical textbooks. "Historic Journals" were made up from clippings of the original historical texts, as was a Didactical Unit, which takes the usual textbooks as a basis and contemplates using the Journals and the entire Primary Sources in High School. At last, we have elaborated and implemented a course designed for the preparation of teachers and for being an opportunity for the discussion of the feasibility of putting these kinds of proposal into practice

Uso do sensoriamento remoto orbital no monitoramento da dispersão de macrófitas nos reservatórios do complexo Tietê

A presença de algumas substâncias na água, como pigmentos fotossintetizantes, particulados, etc., afeta sua cor, provocando mudanças na radiância da água registrada por sensores orbitais. Nesse sentido, o sensoriamento remoto pode se constituir em uma fonte complementar de dados para o monitoramento da qualidade da água em grandes reservatórios (Novo et al., 1994). No contexto de um projeto de pesquisa realizado na AES Tietê S.A., com o objetivo de desenvolver técnicas para a avaliação da área com infestação de plantas aquáticas, imagens orbitais multiespectrais foram usadas tanto para mapear a dispersão espacial e estimar a área de ocorrência de macrófitas aquáticas, em duas épocas distintas, quanto para orientar a definição de pontos de amostragem in loco, visando a coleta e posterior análise da água e de sedimentos nos reservatórios. Este trabalho apresenta uma descrição do procedimento metodológico adotado na análise das imagens multiespectrais, bem como os resultados obtidos na caracterização dos reservatórios de Barra Bonita, Bariri, Ibitinga, Promissão e Nova Avanhandava, em termos de seu dimensionamento, variabilidade espectral da água e presença de macrófitas emersas, nas duas épocas do ano consideradas.

Associação entre estado nutricional e pressão arterial em escolares

The aim of this study was to analyze the association between nutritional status and blood pressure in adolescents from a private school. Were recruited 316 young of both gender with age raging from 11 to 15 years old. Were measured body mass, stature, systolic blood pressure and diastolic blood pressure. The statistic procedures were composed by median, interquartile range, chi-square test and Poisson regression. The prevalence of overweight and high blood pressure was significantly higher in boys (38% and 24%, respectively) when compared to girls (19.3% and 14.4%, respectively). Overweight adolescents presented a higher risk (about 2-fold) to develop high blood pressure. In conclusion, overweight seems to be associate with high blood pressure in adolescents.

Influência da técnica de pressão expiratória positiva oscilante utilizando pressões expiratórias pré-determinadas na viscosidade e na transportabilidade do escarro em pacientes com bronquiectasia

OBJETIVO: Verificar a efetividade da técnica de pressão expiratória positiva oscilante (PEPO) utilizando pressões expiratórias pré-determinadas sobre a viscosidade e a transportabilidade do escarro em pacientes com bronquiectasia. MÉTODOS: Foram incluídos no estudo 15 pacientes estáveis com bronquiectasia (7 homens; média de idade = 53 ± 16 anos), submetidos a duas intervenções PEPO consecutivas, com 24 h de intervalo entre si, utilizando pressões expiratórias de 15 cmH2O (P15) e 25 cmH2O (P25). O protocolo consistiu de tosse voluntária; nova expectoração voluntária após 20 min, denominado tempo zero (T0); repouso de 10 min; e utilização da técnica em duas séries de 10 min (S1 e S2) de PEPO em P15 e P25, com intervalo de 10 min entre si. A viscosidade e transportabilidade do escarro foram avaliadas pela viscosimetria, velocidade relativa de transporte no palato de rã, deslocamento em máquina simuladora de tosse e ângulo de adesão. As amostras de escarro foram coletadas em T0, após S1 e após S2. Testes estatísticos específicos foram aplicados de acordo com a distribuição dos dados. RESULTADOS: Houve diminuição significante da viscosidade do escarro após S1 em P15 e após S2 em P25. Não houve diferenças significantes entre todas as amostras para a transportabilidade. CONCLUSÕES: Houve diminuição da viscosidade do escarro quando a PEPO foi realizada em P15 e P25, o que sugere que não seja necessário gerar alta pressão expiratória para obter o resultado desejado.

Comparação da pressão plantar e dos sintomas osteomusculares por meio do uso de palmilhas customizadas e pré-fabricadas no ambiente de trabalho

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Aplicações da teoria da percolação à modelagem e simulação de reservatórios de petróleo

In this thesis we study some problems related to petroleum reservoirs using methods and concepts of Statistical Physics. The thesis could be divided percolation problem in random multifractal support motivated by its potential application in modelling oil reservoirs. We develped an heterogeneous and anisotropic grid that followin two parts. The first one introduce a study of the percolations a random multifractal distribution of its sites. After, we determine the percolation threshold for this grid, the fractal dimension of the percolating cluster and the critical exponents ß and v. In the second part, we propose an alternative systematic of modelling and simulating oil reservoirs. We introduce a statistical model based in a stochastic formulation do Darcy Law. In this model, the distribution of permeabilities is localy equivalent to the basic model of bond percolation