Determinação dos campos de velocidade e temperatura em ambientes ventilados

No presente trabalho apresenta-se um estudo numérico do escoamento de ar em um ambiente interno tridimensional típico, sujeito a um sistema de ventilação por deslocamento. O estudo numérico consiste na obtenção dos campos de velocidade e temperatura presentes no interior deste ambiente. A determinação dos campos de velocidade e temperatura é necessária na avaliação precisa das condições de conforto térmico, produzidas por um determinado sistema de climatização. Este tipo de estudo não serve somente para determinar a viabilidade da aplicação de um determinado sistema de distribuição de ar, mas através dele também se pode determinar as condições ótimas de uso deste sistema. De forma crescente observa-se o interesse dos projetistas de ar condicionado em aperfeiçoar as suas técnicas de cálculo, de modo que a simulação numérica poderá tornar-se uma técnica usual em pouco tempo. Atualmente duas técnicas estão disponíveis para o estudo do escoamento de ar em ambientes internos: investigação experimental e simulação numérica. Em princípio, medidas diretas dão informações mais realísticas relativas ao escoamento do ar interno, contudo, medições experimentais são muito caras e consomem muito tempo, inviabilizando a sua aplicação caso a caso. Devido às limitações da investigação experimental e à disponibilidade de computadores cada vez mais rápidos, o uso da simulação numérica surge como uma opção considerável nos dias de hoje O método de solução numérica, utilizado no presente trabalho, baseia-se na resolução das equações de conservação de massa, de quantidade de movimento e de energia, em um domínio de cálculo discretizado com o uso do Método dos Volumes Finitos. Os efeitos da turbulência são levados em conta através da utilização do modelo de turbulência K- ε e de um modelo de turbulência simplificado. Resultados bem convergidos para o problema abordado somente são obtidos com a utilização do modelo de turbulência simplificado. As simulações numéricas apresentadas no presente trabalho foram realizadas com o uso do código Fluent. Com base na comparação dos resultados numéricos obtidos no presente trabalho e os resultados experimentais de Yuan et al., 1999a, pode-se concluir que o modelo simplificado é adequado, ao menos provisoriamente, para determinar a distribuição de velocidade e de temperatura no escoamento de ar em ambientes internos.

Medição de campos de velocidade em fluídos com técnicas "intraframe" de processamento digital de imagens (PIV)

A maior dificuldade na medição de escoamentos de líquidos é com campos em velocidades acima de 0,5 m/s. O processamento “PIV” (Velocimetria por processamento de Imagens de Partículas) com iluminação a Laser contínua (não pulsada), utilizando câmeras CCD possibilitou a análise de quadros em seqüências de imagens capturadas na velocidade convencional de 30 quadros/s, com bons resultados para deslocamentos lentos < 0,5 m/s. Para velocidades maiores esta técnica torna-se inviável. A imagem das partículas forma um rastro, não permitindo a identificação da partícula singela. Com a introdução recente de câmeras digitais rápidas com velocidade de obturação controlada tornou-se possível a medida de fluidos em deslocamentos rápidos. O presente trabalho apresenta duas técnicas “intraframe” (dentro do quadro de imagem) para análise de escoamentos, em velocidades na ordem 2 m/s, utilizando câmeras CCD-DV e gravação digital em fita DVT (digital video tape). A primeira programando a câmera no modo progressivo, imagens são capturadas em velocidades de obturação diferentes resultando num rastro caracterizado pelo deslocamento das partículas, proporcional ao vetor velocidade. A segunda programando a câmera no modo entrelaçado, a imagem é capturada em dois campos intercalados na velocidade de obturação desejada, obtendo-se uma imagem dupla capturada em tempos diferentes, montada pelo campo ímpar e o campo par, entrelaçado entre um e o outro A câmera captura e grava o evento na velocidade de obturação variável de 1/30 por segundo até 1/10000 por segundo, requerida para observar-se os deslocamentos entre os campos. Uma placa de aquisição digitaliza a imagem a ser processada. Um algoritmo baseado nas técnicas de processamento de imagens, determina os múltiplos deslocamentos das partículas apresentando o diagrama bidimensional com os vetores velocidade.

Ferramenta computacional para a medição de campos de velocidade utilizando processamento digital de imagens

A proposta deste trabalho, consiste na elaboração de uma ferramenta computacional para a medição de campos de velocidades em escoamentos com baixas velocidades (< 0,5 m/s) utilizando o processamento digital de imagens. Ao longo dos anos, inúmeras técnicas foram desenvolvidas com este objetivo. Para cada tipo de aplicação, uma técnica se aplica com maior ou menor eficiência do que outras. Para o caso de estudos em fluídos transparentes, onde o escoamento pode ser visualizado, técnicas que utilizam processamento digital de imagens vêm ganhando um grande impulso tecnológico nos últimos anos. Este impulso, é devido a fatores como: câmaras vídeo filmadoras de última geração, dispositivos de aquisição de imagens e componentes de processamento e armazenamento de dados cada vez mais poderosos. Neste contexto, está a velocimetria por processamento de imagens de partículas cuja sigla é PIV (particle image velocimetry). Existem várias formas de se implementar um sistema do tipo PIV. As variantes dependem, basicamente, do equipamento utilizado. Para sua implementação é necessário, inicialmente, um sistema de iluminação que incide em partículas traçadoras adicionadas ao fluido em estudo. Após, as partículas em movimento são filmadas ou fotografadas e suas imagens adquiridas por um computador através de dispositivos de captura de imagens. As imagens das partículas são então processadas, para a obtenção dos vetores velocidade. Existem diferentes formas de processamento para a obtenção das velocidades. Para o trabalho em questão, devido às características dos equipamentos disponíveis, optou-se por uma metodologia de determinação da trajetória de partículas individuais, que, apesar de limitada em termos de módulo de velocidade, pode ser aplicada a muitos escoamentos reais sob condições controladas Para validar a ferramenta computacional desenvolvida, imagens ideais de partículas foram simuladas como se estivessem em escoamento, através do deslocamento conhecido de vários pixels. Seguindo o objetivo de validação, foi utilizada ainda uma imagem real de partículas, obtida com o auxílio de um plano de iluminação de luz coerente (LASER) e câmaras de vídeo tipo CCD. O programa desenvolvido foi aplicado em situações de escoamento real e os resultados obtidos foram satisfatórios dentro da escala de velocidades inicialmente presumida.

Solução semi-analítica da equação de Langevin assintótica para o deslocamento aleatório pelo método Picard

Neste trabalho é desenvolvida uma solução semi-analítica para a Equação de Langevin assintótica (Equação de Deslocamento Aleatório) aplicada à dispersão de poluentes na Camada Limite Convectiva (CLC). A solução tem como ponto de partida uma equação diferencial de primeira ordem para o deslocamento aleatório, sobre a qual é aplicado o Método Iterativo de Picard. O novo modelo é parametrizado por um coeficiente de difusão obtido a partir da Teoria de Difusão Estatística de Taylor e de um modelo para o espectro de turbulência, assumindo a supersposição linear dos efeitos de turbulência térmica e mecânica. A avaliação do modelo é realizada através da comparação com dados de concentração medidos durante o experimento de dispersão de Copenhagen e com resultados obtidos por outros quatro modelos: modelo de partículas estocástico para velocidade aleatória (Modelo de Langevin), solução analítica da equação difusão-advecção, solução numérica da equação difusão-advecção e modelo Gaussiano. Uma análise estatística revela que o modelo proposto simula satisfatoriamente os valores de concentração observados e apresenta boa concordância com os resultados dos outros modelos de dispersão. Além disso, a solução através do Método Iterativo de Picard pode apresentar algumas vantagem em relação ao método clássico de solução.

Medida de velocidade de escoamento e estimativa de vazão de fluído: tubo de Pitot

Apresenta a descrição de metodologia para obtenção da velocidade de escoamento e estimativa de vazão de fluído através do método de Pitot. Descreve os equipamentos necessários para medição experimental: tubo de Pitot com possibilidade de deslocamento radial em uma secção transversal da tubulação, tomada de pressão estática, manômetro e registro regulador de vazão. Para fins comparativos mede-se também a vazão pelo método de pesagem com o auxílio de balança e cronômetro. Todas as etapas do procedimento são reproduzidas detalhadamente. O perfil de velocidade em função do raio na seção estudada pode ser calculado através do deslocamento do tubo de Pitot no interior da tubulação. A partir do perfil de velocidade é possível estimar a vazão e comparar o resultado obtido com o método da pesagem.

Semeadora-adubadora: exigências em função do preparo do solo, da pressão de inflação do pneu e da velocidade

As semeadoras-adubadoras, responsáveis pela correta adição de semente e adubo ao solo, possuem mecanismos dosadores acionados por suas rodas motrizes, que giram em função do contato com a superfície do solo. Esse contato é influenciado, entre outros fatores, pela pressão de inflação dos pneus. O objetivo do presente trabalho foi estudar o desempenho de uma semeadora-adubadora de precisão em função do preparo do solo (preparo convencional e plantio direto), das velocidades de deslocamento e da pressão de inflação do seu pneu. O trabalho foi realizado na UNESP de Jaboticabal (SP) no ano de 2006. Foram avaliadas as seguintes variáveis: força de tração e potência na barra, consumo de combustível (horário, ponderal, operacional e específico), capacidade de campo operacional, patinagem dos rodados do trator e da semeadora-adubadora, estande inicial e distribuição longitudinal de sementes. O sistema plantio direto demandou maior força (35 %), potência e consumo horário de combustível; o mesmo aconteceu na maior velocidade. A pressão de inflação das rodas da semeadora proporcionou menor patinagem e maior estande inicial de plântulas.

Demanda energética e eficiência da distribuição de sementes de milho sob variação de velocidade e condição de solo

O trabalho teve o objetivo de avaliar a demanda energética e a eficiência da distribuição de sementes de uma semeadora-adubadora para semeadura direta, submetida à variação de velocidade e condições de solo, na semeadura da cultura do milho. O estudo foi desenvolvido em um Nitossolo Vermelho distrófico, na Fazenda Experimental Lageado, no município de Botucatu - SP. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com oito repetições, combinando-se três velocidades de deslocamento (4,4; 6,1 e 8,1 km h-1) e duas condições de solo (solo manejado sob sistema de plantio direto há cinco anos e solo preparado com escarificador há 18 meses). Avaliaram-se a força de tração, a potência na barra de tração, o consumo de combustível, a capacidade de campo efetiva, a distribuição longitudinal de plantas, o coeficiente de variação, o índice de precisão e o número de plantas por hectare (estande inicial). Os resultados revelaram que, aumentando-se a velocidade de 4,4 para 8,1 km h-1, consegue-se aumentar em 86% a capacidade operacional, com incremento de 96% na demanda de potência na barra de tração e redução de 26% no consumo operacional de combustível. A maior velocidade (8,1 km h-1) proporcionou menor porcentual de espaçamentos normais e aumento no porcentual de espaçamentos múltiplos e falhos, maior coeficiente de variação e pior índice de precisão. A variação da velocidade não interferiu no número de plantas por hectare.

Velocidade do ar em barra de pulverização na deposição da calda fungicida, severidade da ferrugem asiática e produtividade da soja

O trabalho objetivou comparar a deposição da pulverização e o controle da ferrugem asiática após o tratamento com fungicidas sob quatro velocidades da assistência de ar junto à barra de pulverização na cultura da soja. Dois experimentos foram conduzidos na FCA/UNESP - Campus de Botucatu, safra 2006/07. Alvos artificiais foram fixados na superfície adaxial e abaxial de folíolos posicionados nas partes superior e inferior das plantas selecionadas e distribuídas perpendicularmente ao deslocamento do pulverizador. O oxicloreto de cobre (50% de cobre metálico) foi o marcador utilizado em pulverização e a determinação quantitativa dos depósitos feita com o uso de espectrofotometria de absorção atômica. Após a aplicação do fungicida piraclostrobina + epoxiconazole sob diferentes velocidades da assistência de ar junto à barra de pulverização (0, 9, 11 e 29 km h-1) procedeu-se a avaliação da severidade da doença e produtividade da soja. Na parte superior das plantas os maiores níveis de depósitos foram encontrados na pulverização sem assistência de ar. Já na parte inferior da planta foram encontrados os maiores níveis de deposição quando foram utilizadas as maiores velocidades da assistência de ar. No geral, a severidade da doença foi mais acentuada nos tratamentos sem o uso da assistência de ar. em relação à produtividade não houve diferenças entre os tratamentos com aplicação de fungicidas, porém houve incremento na produtividade para os tratamentos com assistência de ar.

Efeito da velocidade do ar em barra de pulverização na deposição de produtos fitossanitários em feijoeiro

Com o objetivo de avaliar o efeito da variação da velocidade do ar em barra de pulverização na deposição da calda na cultura do feijoeiro (Phaseolus vulgaris), realizou-se o experimento em 9 e 10 de outubro de 2000, no Centro de Pesquisas Agronômicas - Cyanamid, em Iracemápolis (SP), em delineamento inteiramente casualizado, aos 48 dias após a emergência (DAE). Para isso, convencionou-se que a rotação máxima do ventilador, medida com o auxílio de fototacômetro, possibilitou a obtenção da velocidade máxima do ar na barra de pulverização e, a partir daí, níveis de 50% e 75% da velocidade máxima do ar. Alvos artificiais foram fixados na superfície adaxial e na abaxial de folíolos posicionados, nos terços superior e inferior das plantas selecionadas, ao acaso, e distribuídas perpendicularmente ao deslocamento do pulverizador. O óxido cuproso (50% de cobre metálico) foi o traçador utilizado em pulverização e a determinação quantitativa dos depósitos feita com o uso da espectrofotometria de absorção atômica. Os resultados sugerem que a variação da velocidade do ar na barra pulverizadora não influenciou sobre os níveis de depósitos no feijoeiro, aos 48 DAE, nas condições do presente trabalho.

Aplicação de ultrassons no deslocamento de petróleo em meio poroso

The objective of this study was to evaluate the displacement of petroleum/diesel solutions, at different concentrations, observing the effect of ultrasonic vibrations in fluids present in porous media to obtain an increase in oil production. The bubbles produced by ultrasound implode asymmetrically in the rock, generating liquid jets with high speed, displacing the oil present in porous media. The oil/diesel solutions were prepared with concentrations ranging from 20 g/L to 720 g/L in oil in relation to diesel and its viscosities were obtained in a Brookfield Rheometer RS2000, with temperature ranging from 25 to 55 °C. After, calculations were performed to obtain the activation energy data for oil/diesel solutions. For oil recovery experiments, cylindrical samples of porous rock (core samples), with resin around the perimeter and its two circular bases free to allow the passage of fluids, were first saturated with 2% KCl solution and after with oil solutions. The results of oil extraction were satisfactory for all studied solutions, being obtained up to 68% partial displacement with saline solution injection. The ultrasound system was used after saline injection, increasing oil displacement, with oil extractions ranging from 63% to 79%. During the experiments, it was observed the warming of core samples, helping to reduce the viscosity of more concentrated systems, and consequently enhancing the percentage of advanced recovery for all studied solutions

O centro instantâneo de movimento e vetor velocidade em joelhos submetidos a incisuroplastia troclear e estabilização articular após transecção do ligamento cruzado cranial em cães

Avaliou-se o centro instantâneo de movimento e vetor velocidade após a transecção do ligamento cruzado cranial (LCCr), seguida da substituição ligamentar por retalho de fáscia lata, associada ou não a incisuroplastia troclear (ITR) em nove cães adultos. O joelho direito (GI) foi submetido a ITR e posterior estabilização articular, e o joelho esquerdo submetido somente a substituição ligamentar (GC). Os animais foram avaliados nos períodos pré-operatório, pós-operatório imediato e aos 30, 90 e 180 de pós-operatório, correspondente ao momento de eutanásia de subgrupos de três animais. O centro instantâneo de movimento (CIM) e o vetor velocidade (Vv) resultante foram determinados por meio do deslocamento de pontos a partir da análise radiográfica dos joelhos. Todas as articulações apresentavam CIM e Vv normais antes da transecção do ligamento cruzado cranial. Após a estabilização articular, acompanhada ou não de ITR, observou-se o posicionamento normal do CIM e Vv resultante, em todos os períodos de avaliação, apesar da presença de movimento de gaveta em três animais de GC e dois de GI no pós-operatório imediato, em dois animais de cada grupo, aos 30 dias de avaliação, e em um animal em cada grupo nas avaliações subseqüentes. Conclui-se que a estabilização articular com retalho de fáscia lata, associada ou não a ITR, mantém a integridade biomecânica do joelho, quando considerados o CIM e o Vv.

O chute com o membro dominante e não dominante realizado com a bola parada e em deslocamento no futsal

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Planejamento e impasses na implementação do Trem de Alta Velocidade (TAV) entre Campinas/SP, São Paulo/SP e Rio de Janeiro/RJ

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Ecologia de actiniários no entremarés rochoso: mensuração do tamanho, estrutura da comunidade e avaliação do deslocamento

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

Sistema plantio direto: população de plantas de milho e velocidade de semeadura em consórcio com braquiárias

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV