On the inverse windowed Fourier transform

The inversion problem concerning the windowed Fourier transform is considered. It is shown that, out of the infinite solutions that the problem admits, the windowed Fourier transform is the "optimal" solution according to a maximum-entropy selection criterion.

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Solução analítica da equação da energia estacionária e bidimensional para simulação de escoamento plenamente desenvolvido em placa paralela pelo método da giltt

Neste trabalho e apresentado um avanço na tecnica GILTT(Generalized Integral and Laplace Transform Technique) solucionando analiticamente um sistema de EDO's(Equações Diferenciais Ordinarias) de segunda ordem resultante da transformação pela GITT(Generalized Integral Transform Technique). Este tipo de problema usualmente aparece quando esta tecnica é aplicada na solução de problemas bidimensionais estacionários. A principal idéia consiste na redução de ordem do problema transformado em outro sistema de EDO's lineares de primeira ordem e a solução analítica deste problema, pela técnica da transformada de Laplace. Como exemplo de aplicação é resolvida a equação da energia linear bidimensional e estacionária. São apresentadas simulações numéricas e comparações com resultados disponíveis na literatura.

Solução analítica do problema bidimensional transiente de dispersão de poluentes atmosféricos pelo método GITT dupla

Neste trabalho é apresentada uma solução analítica de um problema bidimensional e transiente de dispersão de poluentes atmosféricos. O modelamento utilizado é conhecido na literatura como modelo Kzz para dispersão de poluentes atmosféricos e é representado por uma equação difusivo-advectiva com coeficientes de difusão e advecção variáveis. São utilizados três diferentes coeficientes de difusão nas simulações, bem como as componentes horizontal e vertical do vento são tomadas como variáveis. A solução analítica é gerada através da aplicação da técnica GITT (Generalized Integral Transform Technique) dupla com problema transformado resolvido por Transformada de Laplace e diagonalização de matrizes. Filtros matemáticos são usados para homogenizar as condições de contorno viabilizando o uso da técnica citada. Além disso, o tipo de filtro matemático utilizado permite a sensível diminuição do custo computacional. Resultados numéricos são obtidos e comparados com dados experimentais e outras soluções da literatura.

Solução da equação de difusão-advecção para uma CLP não-homogênea e não-estacionária pelo método GILTT

Neste trabalho é apresentada a solução da equação de difusão-advecção transiente para simular a dispersão de poluentes na Camada Limite Planetária. A solução é obtida através do método analítico GILTT (Generalized Integral Laplace Transform Technique) e da técnica de inversão numérica da quadratura de Gauss. A validação da solução é comprovada utilizando as concentraçãos obtidas a partir do modelo com as obtidas experimentalmente pelo Experimento de Copenhagen. Nesta comparação foram utilizados os perfis de vento potencial e logaritmo e os parâmetros de turbulência propostos por Degrazia et al (1997) [19] e (2002) [17]. Os melhores resultados foram obtidos utilizando o perfil de vento potencial e o coeficiente de difusão propostos por Degrazia et al (1997). A influência da velocidade vertical é mostrada através do comportamento das concentrações de poluentes na pluma. Além disso, as velocidades verticais e longitudinais geradas pelo Large Eddy Simulation (LES) foram colocadas no modelo para poder simular uma camada limite turbulenta mais realística, a qual apresentou resultados satisfatórios quando comparados com os disponíveis na literatura.

Evolução de camada limite planetária para dispersão de poluentes pelo método da GILTT

O objetivo deste trabalho é obter os parâmetros turbulentos para o crescimento da camada limite planetária (CLP), durante a realizaçãoo do experimento Olad (Overland along wind dispersion experiment), conduzido na transição da noite para o dia. Nesta hora a CLP exibe uma altura, geralmente, pequena, disponibilizando pouco volume para a dispersão dos poluentes. Assim, concentrações superficiais elevadas podem ocorrer, atacando materiais, plantas e a saúde da população. Logo, conhecer os parâmetros do crescimneto é de fundamental importância para o correto modelamento da dispersão atmosférica ao amanhecer. A validação dos parâmetros é realizada a partir da solução da equação da difusão-advecção bidimensional, pelo método da GILTT (Generalized Integral Laplace Transform Technique). São empregados coeficientes de difusão turbulenta (problema de fechamento) dependentes da estabilidade atmosférica. As concentrações superficiais tridimensionais são obtidas através do espalhamento lateral da pluma com distribuição gaussiana. Apresentam-se os resultados numéricos e estatísticos, comparando os resultados obtidos com os dados experimentais. O modelo proposto mostrou-se aceitável em relação aos dados do experimento.

Heat transfer in laminar flow of non-Newtonian fluids in ducts of elliptical section

Laminar forced convection inside tubes of various cross-section shapes is of interest in the design of a low Reynolds number heat exchanger apparatus. Heat transfer to thermally developing, hydrodynamically developed forced convection inside tubes of simple geometries such as a circular tube, parallel plate, or annular duct has been well studied in the literature and documented in various books, but for elliptical duct there are not much work done. The main assumption used in this work is a laminar flow of a power flow inside elliptical tube, under a boundary condition of first kind with constant physical properties and negligible axial heat diffusion (high Peclet number). To solve the thermally developing problem, we use the generalized integral transform technique (GITT), also known as Sturm-Liouville transform. Actually, such an integral transform is a generalization of the finite Fourier transform where the sine and cosine functions are replaced by more general sets of orthogonal functions. The axes are algebraically transformed from the Cartesian coordinate system to the elliptical coordinate system in order to avoid the irregular shape of the elliptical duct wall. The GITT is then applied to transform and solve the problem and to obtain the once unknown temperature field. Afterward, it is possible to compute and present the quantities of practical interest, such as the bulk fluid temperature, the local Nusselt number and the average Nusselt number for various cross-section aspect ratios. (C) 2006 Elsevier. SAS. All rights reserved.

LAMINAR THERMALLY DEVELOPING FLOW INSIDE RIGHT-ANGULARLY TRIANGULAR DUCTS

An analytical approach based on the generalized integral transform technique is presented, for the solution of laminar forced convection within the thermal entry region of ducts with arbitrarily shaped cross-sections. The analysis is illustrated through consideration of a right triangular duct subjected to constant wall temperature boundary condition. Critical comparisons are made with results available in the literature, from direct numerical approaches. Numerical results for dimensionless average temperature and Nusselt numbers are presented for different apex angles.

Image registration and image interpolation in volume rendering of cross sections

We outline a method for registration of images of cross sections using the concepts of The Generalized Hough Transform (GHT). The approach may be useful in situations where automation should be a concern. To overcome known problems of noise of traditional GHT we have implemented a slight modified version of the basic algorithm. The modification consists of eliminating points of no interest in the process before the application of the accumulation step of the algorithm. This procedure minimizes the amount of accumulation points while reducing the probability of appearing of spurious peaks. Also, we apply image warping techniques to interpolate images among cross sections. This is needed where the distance of samples between sections is too large. Then it is suggested that the step of registration with GHT can help the interpolation automation by simplifying the correspondence between points of images. Some results are shown.

Analytical/numerical hybrid solution for one-dimensional ablation problem

Ablation is a thermal protection process with several applications in engineering, mainly in the field of airspace industry. The use of conventional materials must be quite restricted, because they would suffer catastrophic flaws due to thermal degradation of their structures. However, the same materials can be quite suitable once being protected by well-known ablative materials. The process that involves the ablative phenomena is complex, could involve the whole or partial loss of material that is sacrificed for absorption of energy. The analysis of the ablative process in a blunt body with revolution geometry will be made on the stagnation point area that can be simplified as a one-dimensional plane plate problem, hi this work the Generalized Integral Transform Technique (GITT) is employed for the solution of the non-linear system of coupled partial differential equations that model the phenomena. The solution of the problem is obtained by transforming the non-linear partial differential equation system to a system of coupled first order ordinary differential equations and then solving it by using well-established numerical routines. The results of interest such as the temperature field, the depth and the rate of removal of the ablative material are presented and compared with those ones available in the open literature.

Estudo analítico/numérico do problema de ablação em corpos rombudos com simetria axial

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Solução híbrida da equação de advecção-dispersão em meios porosos

Este trabalho consiste na solução híbrida da Equação de Advecção-dispersão de solutos unidimensional em meios porosos homogêneos ou heterogêneos, para um único componente, com coeficientes de retardo, dispersão, velocidade média, decaimento e produção dependentes da distância percorrida pelo soluto. Serão estudados os casos de dispersão-advecção em que o retardamento, dispersão, velocidade do fluxo, decaimento e produção variem de forma linear enquanto a dispersividade assuma os modelos linear, parabólico ou exponencial. Para a solução da equação foi aplicada a Técnica da Transformada Integral Generalizada. Os resultados obtidos nesta dissertação demonstram boa concordância entre os problemas-exemplo e suas soluções numéricas ou analíticas contidas na literatura e apontam uma melhor adequação no uso de modelos parabólico no estudo da advecção-dispersão em curto intervalo de tempo, enquanto que o modelo linear converge mais rapidamente em tempos prolongados de simulação. A convergência da série mostrou-se ter dependência direta quanto ao comprimento do domínio, ao modelo de dispersão e da dispersividade adotada, convergindo com até 60 termos, podendo chegar a NT = 170, para os casos heterogêneos, utilizando o modelo de dispersão exponencial, respeitando o critério adotado de 10^-4.