A Law of the Wall Formulation for Recirculating Flows

ABSTRACT: This work presents a new law of the wall formulation for recirculating turbulent flows. An alternative expression for the internal length which can be applied in the separated region is also presented. The formulation is implemented in a numerical code which solves the k-e model through a finite volume method. The theoretical results are compared with the experimental data of Vogel and Eaton (J. of Heat Transfer, Transactions of ASME, vol.107, pp. 922-929, 1985). The paper shows that the present formulation furnishes better results than the standard k-e formulation.

Análise computacional dos campos de velocidade e temperatura do ambiente interno da usina termelétrica Santana - Amapá

A simulação numérica do escoamento de ar em ambientes internos é na atualidade o método mais apropriado para análise de conforto térmico em ambientes internos. O escoamento de ar nesses ambientes configura-se como um escoamento complexo, pois, em regra geral, é uma combinação de escoamentos cisalhantes livres (jatos) e cisalhantes de parede, além disso, esses escoamentos são governados por forças de inércia e forças de empuxo, caracterizando-o como de convecção mista. A combinação desses mecanismos cria um escoamento com características complexas, como zonas de recirculação, vórtices, descolamento e recolamento de camada-limite dentre outras. Portanto, a precisão da solução estará diretamente ligada, principalmente, na habilidade do modelo de turbulência adotado de reproduzir as características turbulentas do escoamento de ar e da transferência térmica. O objetivo principal do presente trabalho foi a simulação computacional do ambiente térmico interno do galpão que abriga os geradores e motores Wärtzilä da Usina Termelétrica Santana no estado do Amapá. A formulação matemática baseada na solução das equações gerais de conservação inclui uma análise dos principais modelos de turbulência aplicados ao escoamento de ar em ambientes internos, assim como os processos de transferência de calor associados. Na modelagem numérica o método de volumes finitos é usado na discretização das equações de conservação, através do código comercial Fluent-Airpak, que foi usado nas simulações computacionais para a análise dos campos de velocidade e temperatura do ar. A utilização correta do programa computacional foi testada e validada para o problema através da simulação precisa de casos retirados da literatura. Os resultados numéricos foram comparados a dados obtidos de medições experimentais realizados no galpão e apresentou boa concordância, considerando a complexidade do problema simulado, o objetivo da simulação em face da diminuição da temperatura no interior do galpão e, também, em função das limitações encontradas quando da tomada das medições experimentais. Além disso, foram feitas simulações de estratégias de melhoria do ambiente térmico da Usina, baseadas na realidade levantada e nos resultados da simulação numérica. Finalmente, foram realizadas simulações do protótipo de solução proposto para a diminuição da temperatura interna do galpão o que possibilitará um aumento, na faixa de 20 a 30%, do tempo de permanência no interior do galpão.

Fotoperíodo sobre parâmetros fisiológicos relacionados ao estresse em alevinos de tilápia-do-nilo

Com este trabalho objetivou-se avaliar a influência de diferentes fotoperíodos sobre parâmetros fisiológicos relacionados ao estresse em alevinos de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus). Foi utilizado um delineamento inteiramente casualizado, com cinco tratamentos (0L; 6L; 12L; 18L; 24L) e quatro repetições, sendo o aquário a unidade experimental. Cento e sessenta alevinos de tilápia, 3,21±0,05g e 4,35±0,07cm, foram distribuídos em 20 aquários de 20 litros, em sistema de recirculação com temperatura controlada em 27oC e densidade de oito peixes por aquário. Por um período de 75 dias, a alimentação foi realizada duas vezes ao dia com ração extrusada contendo 40% de proteína bruta. Ao final do período experimental, os dados de crescimento, sobrevivência, cortisol, glicose e hematócrito foram submetidos à análise de variância e, posteriormente, em caso de significância (P<0,05), foi realizado um teste Tukey a 5% para comparação das médias. A manipulação do fotoperíodo demonstra não alterar a homeostase dos alevinos, uma vez que não há diferença sobre a sobrevivência, glicose sanguínea, hematócrito e cortisol plasmático (P>0,05).

Efeito do fotoperíodo sobre a composição do filé de juvenis de tilápia do Nilo

Com este estudo objetivou-se avaliar o efeito do fotoperíodo sobre a composição centesimal de filés de juvenis de tilápia do Nilo. Utilizou-se um delineamento inteiramente casualizado com cinco tratamentos (0L:24E; 6L:18E; 12L:12E; 18L:6E; 24L:0E) e quatro repetições. Foram utilizados 160 alevinos de tilápia, distribuídos em 20 aquários (20L) em sistema de recirculação, temperatura controlada em 27 ºC e densidade de oito peixes por aquário. Os peixes foram alimentados duas vezes ao dia, com ração comercial extrusada contendo 40% de proteína bruta. Ao final de 75 dias, amostras do filé foram coletadas e armazenadas em freezer (-80 ºC) para posteriores análises da composição bromatológica. Não houve efeito dos diferentes fotoperíodos sobre a umidade e cinzas do filé (P>0,05). Por outro lado, os peixes sob fotoperíodo de 18L:6E apresentaram maior quantidade de proteína e retenção desta no filé, assim como menor quantidade de gordura e retenção de lipídeo (P<0,05). Portanto, pode-se concluir que o fotoperíodo pode alterar a composição corporal de alevinos de tilápia do Nilo, sendo que e o fotoperíodo de 18L:6E contribui para o aumento da concentração de proteína bruta e uma menor deposição de gordura no filé.

Determinação da relação dos aminoácidos essenciais para juvenis de tilápia-do-Nilo, pelo método da deleção

Pós-graduação em Aquicultura - FCAV

Câmara de flotação para separação de microorganismos e respectivo processo de separação

Trata-se de um equipamento e processo de separação seletiva e recirculação de microorganismos, realizado através de injeção de ar com a finalidade de aumentar a produtividade do produto final. A câmara de flotação consiste de uma caixa de vidro (1), envolta lateralmente por uma camisa (2) de circulação de água à temperatura controlada, fechada na parte superior por uma placa de aço inox (3) que é dotada internamente de uma parede central (5) que divide a caixa (1) em duas partes (A) e (B); dita placa (3) provida, na parte (B), de borbulhador (7) com saídas de ar superior (8) e inferior (9) e, na parte (A), a placa (3) possui orifícios (10) para agitação; pH-metro (11); saída de ar do sistema (12); entrada de meio (13); entrada de NaOH (14); medidor de temperatura (15), sendo a caixa (1) fechada, na parte inferior, por uma placa de aço inox (18), que possui uma divisão em ângulo (19) sob a parede (5), e o conjunto, elevado através de um suporte de quatro pernas (26) ligado às placas superior (3) e inferior (18). O processo consiste da recirculação das células por flotação em forma de espuma, ou seja, por uma leve passagem de ar através de um meio definido, livre de surfactantes artificiais, sendo a espuma empurrada do tanque de separação para o tanque de produção por um jato de ar, através de uma passagem livre entre os tanques acima do nível do líquido.

Growth curves of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) strains cultivated at different temperatures

Growth of Red, GIFT and Supreme Nile tilapia strains were evaluated. Fish were cultivated in indoor recirculation systems in 0.5 m³ tanks with controlled temperatures of 22, 28 and 30°C. Random samples of 20 fish from each strain (10 fish tank-1) were weighed at day 7, 30, 60, 90 and 120. Exponential model (y=AeKx) and Gompertz model (y = Aexp(-Be-Kx)) were fitted and the estimates parameters were obtained by Weighted Least Squares. At 22°C, Red, GIFT and Supreme strain presented similar growth and fit of exponential model. GIFT and Supreme strain presented higher growth rate at 30°C of cultivation when compared to Red strain. Temperature influences weight and age at the inflection point. The temperature of cultivation influences the growth description of Red, GIFT and Supreme tilapia strains. It changes the age and weight at inflection point and the qualities of growth model fits, changing the variation of the batch.

Crescimento compensatório em linhagens de tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus L.) cultivadas em ambiente resfriado: morfologia muscular e expressão de genes relacionados ao crescimento muscular

Pós-graduação em Aquicultura - FCAV

Tratamento de águas oleosas oriundas do processo de produção de óleo de dendê utilizando a flotação por ar dissolvido

This study was developed to evaluate the performance of different coagulant and pH dosages by applying the use of Dissolved Air Flotation (FAD) to enable its use in effluent treatment of the extraction process of palm oil. The study was developed in the laboratory, where studies about emulsions stability were made for the production of a synthetic effluent which best suit the characteristics of raw effluent. The synthetic water that would be used in the tests of FAD was produced, once the stability and characterization which best approached the raw wastewater was obtained. Trials tested three coagulant doses, combined with various pH ranges and five upward velocities (Va), finding an optimal range of this combination. Some operating parameters such as time and gradient of rapid mixing (20 s / 1000 s-1), time and gradient flotation (15 min / 60 s-1), chamber pressure saturation (450 kPa) and recirculation rate (20%) were set. In this way, samples were collected for analysis of the removal of turbidity parameters, suspended solids and oils and greases. This one is obtained by a correlation turbidity x oils and greases, referring to the previous analysis. The degree of removal obtained were 73,97% for turbidity, 51,4% for total suspended solids and 86,2% for oils and greases. Removal rates may be increased in later studies, by ranging the velocity gradient and flocculation parameters and the recirculation ratio, and by using lower flotation speeds to these effluent characteristics.

Utilização de parâmetros qualitativos dos resíduos aterrados como referência no processo de seleção de valores empregados em modelos matemáticos para a estimativa de geração de metano

The study of mathematical modeling assists in evaluation of the capacity of production and measurement of generation time of biogas in landfills, enabling the implantation of projects of energy generation from methane. Thus, the work aims, by simulating scenarios of potential methane generation in the landfill in Rio Claro, the use of field data from methane flow and waste grounded parameters as references for selecting values of k e L0 used to estimate methane generation model in LandGEM. As a result it was found that compared the characteristics adopted in the four scenarios recommended by the USEPA literature with those found in the landfill of Rio Claro (high amount of organic matter in the waste landed and daily practice of leachate recirculation), the scenario that apparently better represent the rate of methane generation is the scenario 01, with k = 0.7 and L0 = 96. Now, the adjustment of parameters in relation to the data field of methane flow, the value of L0 which best fits the methane generation from the landfill in Rio Claro is 150, while for k the line behavior that best represents the reality are values between 0.7 and 0.3. Regarding the parameters of the waste grounded, between the suggested values of k, 0,3 is most consistent with the intermediate level of biological degradation of the residue grounded, while L0 due to the biodegradability of the waste, a new value between 120 and 150 may be more appropriate for the study

Remoção de N-amoniacal em baixas concentrações de oxigênio dissolvido a partir do efluente de frigorífico bovino

This work aimed to develop a biological system for removal of ammonia nitrogen operating at low concentrations of dissolved oxygen. Thus, a biological upflow vertical reactor was built, in which the affluent pass through the support media until the top. Sludge from an anaerobic stabilization pond of a slaughterhouse unit in the city of Presidente Prudente - SP was used as inoculum. Initially the system operated in batch and afterwards in a continuous flow with different HRT. For feeding the reactor, an initial phases was adopted a synthetic culture media, described by Martins (2007), in order to establish the ideal conditions for the development of Anammox bacteria and subsequently, submitted to the system a slugde effluent of slaughterhouse. The results showed significant removal efficiency of N-NH4+, especially in the phase without recirculation of culture media, with an average of 71% removal, with the proportion of removal of N-NH4 +:N-NO2- average 1: 1,69. For the period of operation with effluent from the slaughterhouse, were not obtained satisfactory results, without confirmation of the proliferation of Anammox bacteria in the system, due to the high presences of organic matter in the same confirmed by high concentrations of COD

Fermentação metanogênica mesofílica de melaço e termofílica de vinhaça em reatores UASB

Pós-graduação em Microbiologia Agropecuária - FCAV

Rubrivivax gelatinosus na alimentação de tilápias para incrementar a qualidade dos filés

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Utilização do sistema de bioflocos na larvicultura de Tilápia-do-Nilo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Desempenho reprodutivo e diferenciação gonadal em piau-três-pintas, Leporinus friderici, Bloch 1794

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)