Desenvolvimento de um circuito eletrônico experimental de anemômetro de fio quente

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Escoamento turbulento na saída de um duto curvo de seção retangular divergente: estudo experimental

Neste trabalho é apresentado o estudo experimental do escoamento turbulento em um duto curvo simulando parte de uma caldeira de uma usina termoelétrica. As cinzas resultantes da queima de carvão mineral, transportadas pelos gases da combustão, incidem sobre o economizador, localizado após um duto curvo, e provocam erosão dos tubos, levando a falhas que provocam a parada da unidade. A distribuição do escoamento após a curva favorece a erosão na região próxima à parede côncava do duto. A solução clássica para redistribuição do escoamento em curvas são as chapas direcionadoras. No caso presente elas não são aplicáveis, pois a erosão de seus componentes de sustentação iria aumentar os riscos operacionais. Este problema foi investigado em um modelo em escala do duto curvo, usando ar como fluido de trabalho. Foi feita visualização do escoamento com fios de lã na parede do duto. As medições foram realizadas com tubo de Pitot e anemômetro de fio quente. Foram feitas modificações na seção de testes usando técnicas de controle da camada limite. Os resultados mostram que a distribuição do escoamento após a curva foi melhorada e que as modificações, quando aplicadas à caldeira, propiciarão um funcionamento mais seguro e econômico.

Características dinâmicas do escoamento turbulento em bancos de tubos inclinados

Bancos de tubos ou de barras são encontrados nas indústrias nucleares e de processos, constituindo-se nos dispositivos mais comumente utilizados no desenvolvimento de trocadores de calor. O procedimento usual na análise de bancos de tubos considera o escoamento incidindo uniformemente no banco ao longo de toda a extensão dos tubos. Em aplicações reais de trocadores de calor este fato não é observado, pois o escoamento não é uniforme devido a presença de defletores e condições de entrada e saída. A proposta deste trabalho é apresentar um estudo experimental das flutuações de pressão e velocidade e sua interdependência do escoamento turbulento incidindo em arranjos de cilindros inclinados, com diferentes ângulos de incidência (30º, 45º, 60º e 90º) simulando bancos de tubos inclinados com arranjo quadrangular e razão de espaçamento P/D=1,26. A seção de testes é um canal retangular com 146 mm de altura e largura de 193 mm. O fluido de trabalho é o ar, impulsionado por um ventilador centrífugo, passando por uma câmara de tranquilização e um conjunto de grades e telas, que tem a finalidade de uniformizar o escoamento e reduzir a intensidade de turbulência para a ordem de 2%, antes de alcançar a seção onde são realizadas as medições. Medições da distribuição de pressão na parede e flutuações de velocidade e pressão em torno de um dos tubos no interior dos bancos foram realizadas para diferentes ângulos de incidência, utilizando a técnica de anemometria de fio quente e um transdutor de pressão. Os resultados experimentais são apresentados na forma adimensional A distribuição média de pressão em uma das paredes laterais do canal, com a presença do banco de tubos, mostrou que as linhas isobáricas não são paralelas ao eixo dos tubos, indicando que o gradiente de pressão não é perpendicular aos tubos, nem paralelo a direção principal do escoamento. As médias quadráticas das flutuações de pressão indicam uma distribuição mais uniforme das cargas dinâmicas em torno dos tubos do bancos com inclinações de 30º e 90º. A análise dos resultados dos espectros das flutuações de pressão mostra que conforme o ângulo de incidência do escoamento aumenta, picos aparecem para freqüência adimensionais cada vez menores. O comportamento dos espectros de flutuação de velocidade mostram um decaimento suave das curvas quando o ângulo de incidência do escoamento aumenta. A correlação cruzada entre as flutuações de velocidade e pressão indicam que, quando o ângulo de incidência do escoamento diminui, importantes efeitos tridimensionais aparecem. Esses efeitos, caracterizados pelas oscilações na correlação cruzada para o ângulo de incidência de 45º, parecem desaparecer se o ângulo de incidência continua-se a ser reduzido.

Caracterização de escoamentos turbulentos transientes usando a transformada de ondaletas

Este trabalho apresenta a aplicação da transformada de ondaletas, como ferramenta de análise para o estudo de escoamentos turbulentos transientes e não homogêneos que podem ocorrer nas situações reais de engenharia, onde fenômenos transientes e não contínuos estão normalmente presentes. O estudo experimental da turbulência em túnel de vento habitualmente pressupõe que o escoamento seja estacionário; assim, fenômenos transientes são estudados como uma sucessão de situações estacionárias intermediárias. Isto é necessário porque a ferramenta clássica para o estudo experimental da turbulência, a análise de Fourier, só se aplica a fenômenos estacionários, pois seus resultados se referem a comportamentos de conjunto e as singularidades do sinal não aparecem na análise. Para estes escoamentos onde a transformada de Fourier não se aplica ou não apresenta resultados satisfatórios, a transformada de ondaletas, entre outras possibilidades, é a ferramenta matemática que vem sendo mais freqüentemente utilizada a partir da última década. São apresentados os fundamentos matemáticos, bem como uma breve história da transformada de ondaletas, da transformada de Fourier e da estatística aplicada á turbulência. Para estudar a transformada de ondaletas e buscar a melhor forma de aplicá-la ao estudo da turbulência, foram analisados três escoamentos distintos: na esteira de um cilindro, em turbulência homogênea e em um banco de tubos de configuração quadrangular. Os resultados experimentais foram obtidos por anemometria de fio quente. As medições foram feitas em um túnel de vento, partindo do repouso até atingir o regime permanente. Os dados experimentais obtidos foram analisados utilizando técnicas de ondaletas, usando várias ondaletas e várias transformadas de ondaletas diferentes. Os resultados são comparados entre si e com a transformada de Fourier. Também foram realizados ensaios em regime permanente para várias velocidades do escoamento entre o repouso e a velocidade nominal do ventilador, com o auxílio de um inversor de freqüência. Os resultados para a variação do número de Strouhal com a velocidade, obtidos da análise destes dados pela transformada de Fourier mostraram boa concordância com os obtidos da análise de ondaletas das aquisições transientes. Os resultados mostram que a transformada de ondaletas é uma ferramenta valiosa para a análise dos dados experimentais obtidos nos problemas investigados, qualificando e complementando a análise de Fourier onde esta se aplica e substituindo-a quando o fenômeno for não estacionário.

Estudo experimental das características do escoamento turbulento nas primeiras fileiras de bancos de tubos

Este trabalho apresenta um estudo experimental das características do escoamento turbulento nas primeiras fileiras de bancos de tubos. São estudados os escoamentos sobre três geometrias de arranjos de tubos: dois tubos posicionados lado a lado normais ao escoamento, uma fileira de tubos transversal ao escoamento e bancos de tubos de configuração quadrangular, com três razões de espaçamento diferentes. O objetivo é entender o comportamento das instabilidades e fenômenos aleatórios e transientes que ocorrem nas primeiras fileiras de bancos de tubos e se propagam para o seu interior. Os resultados experimentais são obtidos através de medições em túnel de vento e visualizações em canal de água. Para a obtenção dos campos de velocidade é utilizada a técnica de anemometria de fio quente e para as medições de pressão é utilizado um transdutor de pressão piezo resistivo. Os dados experimentais obtidos são analisados por ferramentas estatísticas, espectrais e de ondaletas. As visualizações são feitas através da técnica de injeção de tinta diretamente no escoamento. Os resultados mostram a presença de instabilidades geradas a partir da segunda fileira do banco de tubos, que se propagam para o interior, gerando um comportamento onde as três componentes ortogonais do escoamento são igualmente importantes. O comportamento tridimensional do escoamento é responsável por uma redistribuição de massa dentro do banco de tubos que leva a valores de velocidade e números de Strouhal não esperados para a geometria estudada.

Visualização experimental de escoamentos no interior de canais munidos de protuberâncias parietais

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Thermal performance of sisal fiber-cement roofing tiles for rural constructions

Roofing provides the main protection against direct solar radiation in animal housing. Appropriate thermal properties of roofing materials tend to improve the thermal comfort in the inner ambient. Nonasbestos fiber-cement roofing components reinforced with cellulose pulp from sisal (Agave sisalana) were produced by slurry and dewatering techniques, with an optional addition of polypropylene fibers. Nonasbestos tiles were evaluated and compared with commercially available asbestos-cement sheets and ceramic tiles (frequently chosen as roofing materials for animal housing). Thermal conductivity and thermal diffusivity of tiles were determined by the parallel hot-wire method, along with the evaluation of the downside surface temperature. Cement-based components reinforced with sisal pulp presented better thermal performance at room temperature (25ºC), while those reinforced with sisal pulp added by polypropylene fibers presented better thermal performance at 60ºC. Non-asbestos cement tiles provided more efficient protection against radiation than asbestos corrugated sheets.

Determinação experimental da viscosidade e condutividade térmica de óleos vegetais

O presente trabalho tem por objetivo reportar valores experimentais de condutividade térmica e viscosidade dinâmica dos óleos vegetais refinados de soja, milho, girassol, algodão, canola, oliva e de farelo de arroz. As medidas de condutividade térmica foram realizadas em célula acoplada a um banho termostático no intervalo de temperatura de 20 a 70 °C, utilizando uma sonda de fio quente. Os resultados obtidos demonstram que para todos os óleos vegetais investigados a condutividade térmica possui fraca dependência com a temperatura, apresentando ligeiro decréscimo com o aumento desta variável. O método gravimétrico foi empregado para a medida da densidade dos óleos vegetais estudados à temperatura ambiente, não tendo sido verificada diferença significativa entre os valores encontrados. Para as medidas de viscosidade dos óleos vegetais foi utilizado um viscosímetro do tipo Brookfield, acoplado a um banho termostatizado com controle de temperatura. A partir dos resultados obtidos verificou-se que a viscosidade decresce acentuadamente com o aumento da temperatura para todos os óleos vegetais.

Escoamento turbulento na saída de um duto curvo de seção retangular

Este trabalho teve como motivação buscar as causas e apresentar alternativas de soluções que busquem sanar ou reduzir o problema de desgaste localizado, produzido pela erosão das cinzas, nos tubos do economizador das caldeiras de uma usina termoelétrica a carvão. Para este fim foi construído um modelo em escala de parte da caldeira, reproduzindo o duto curvo de retorno dos gases e, na saída do mesmo, um banco de barras de seção circular, simulando o banco de tubos do economizador. Medições de velocidade, utilizando uma sonda tipo tubo de Pitot e anemômetro de fio quente, medições do campo de pressão nas paredes e visualização do escoamento utilizando fios de lã foram aplicados para a análise do escoamento nas condições existentes na usina e nas configurações modificadas, propostas segundo critérios de controle da camada limite. A análise dos dados, comparada com medições de desgaste localizado na caldeira, levaram à identificação do processo hidrodinâmico existente e os efeitos resultantes nas modificações propostas.

Análise da indução de fluxo de ar por convecção livre em chaminé solar

Experiments were performed to study the effect of surface properties of a vertical channel heated by a source of thermal radiation to induce air flow through convection. Two channels (solar chimney prototype) were built with glass plates, forming a structure of truncated pyramidal geometry. We considered two surface finishes: transparent and opaque. Each stack was mounted on a base of thermal energy absorber with a central opening for passage of air, and subjected to heating by a radiant source comprises a bank of incandescent bulbs and were performed field tests. Thermocouples were fixed on the bases and on the walls of chimneys and then connected to a data acquisition system in computer. The air flow within the chimney, the speed and temperature were measured using a hot wire anemometer. Five experiments were performed for each stack in which convective flows were recorded with values ranging from 17 m³ / h and 22 m³ / h and air flow velocities ranging from 0.38 m / s and 0.56 m / s for the laboratory tests and air velocities between 0.6 m/s and 1.1m/s and convective airflows between 650 m³/h and 1150 m³/h for the field tests. The test data were compared to those obtained by semi-empirical equations, which are valid for air flow induced into channels and simulated data from 1st Thermodynamics equation. It was found that the chimney with transparent walls induced more intense convective flows than the chimney with matte finish. Based on the results obtained can be proposed for the implementation of prototype to exhaust fumes, mists, gases, vapors, mists and dusts in industrial environments, to help promote ventilation and air renewal in built environments and for drying materials, fruits and seeds

Estudo do escoamento ao redor de cilindros elípticos

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Estudo experimental do escoamento sobre placas planas munidas de protuberâncias quadradas e onduladas

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Estudo experimental do escoamento em cavidades retangulares: padrões de escoamento e instabilidades hidrodinâmicas na camada cisalhante

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Controle dos vasos renais usando clips vasculares e fio cirúrgico em nefrectomias vídeo-assistidas de doadores vivos

OBJETIVO: A nefrectomia laparoscópica em doadores vivos para transplante renal vem assumindo um papel importante na era das cirurgias minimamente invasivas, acarretando menor morbidade aos doadores, e resultados semelhantes à técnica aberta no que se refere ao enxerto renal. O objetivo do presente artigo é relatar a experiência do nosso serviço utilizando a técnica de controle dos vasos renais usando fio cirúrgico e clips vasculares. MÉTODO: Foram realizadas 45 nefrectomias utilizando a técnica vídeo-assistida, com ligadura dos vasos renais com clips de titânio (LT-300) e fio cirúrgico. As variáveis analisadas foram tempo cirúrgico, perda sangüínea, tempo de isquemia quente, permanência hospitalar, necessidade de conversão e complicações. RESULTADOS: O procedimento foi realizado com sucesso em todos os casos. O tempo cirúrgico médio foi de 118 minutos, com perda sangüínea estimada em 84ml e tempo de isquemia quente de 4,3 minutos. Dois casos de íleo prolongado, uma lesão de veia gonadal, um escape de artéria renal e uma necrose de ureter foram observados. A permanência hospitalar média foi de 3,7 dias. O uso de clips vasculares e fio cirúrgico reduziu a perda de tecido venoso comparado à técnica com staplers e gerou redução de custos. CONCLUSÕES: A nefrectomia vídeo-assistida com a técnica descrita é factível e mostrou ser efetiva na contenção de gastos e na redução de tecido venoso perdido.

Caminhando pelo fio da história: a residência multiprofissional em saúde nos espaços de construção da política de formação de trabalhadores para o SUS

Este trabalho analisa o Programa de Residência Multiprofissional em Saúde, com objetivo de identificar como o Programa de Residência Multiprofissional em Saúde, desenvolvido pelo Ministério da Educação e pelo Ministério da Saúde a partir de 2005, tem se constituído como uma proposta de política de formação profissional para o SUS. Foi realizada pesquisa documental com análise de conteúdo que possibilitou configurar a Política Nacional de Gestão da Educação na Saúde, na área de formação do ensino superior, especificamente na pós-graduação, onde se situa a modalidade Residências Multiprofissionais. As legislações do Sistema Único de Saúde para a formação dessa política determinam diretrizes para a formação na área da saúde baseadas na integração ensino/Serviço. São eixos que se destacam no interior do processo de constituição da política de formação profissional e são as bases dos Programas de Residência Multiprofissional em Saúde. Constatou-se que houve, na primeira metade dos anos 2000, o surgimento de inúmeros atores (fóruns de residentes, coordenadores e preceptores) que estiveram presentes na luta para estruturação da Comissão Nacional de Residência Multiprofissional em Saúde, também presentes na disputa acirrada da composição e da luta pelo reconhecimento das Residências Multiprofissionais, a partir do ano 2005. Há um campo que coloca interesses em confronto e por onde caminha a definição da base legal para institucionalização do Programa. Polariza-se e ganha força posicionamentos corporativistas indo contra aos pressupostos do perfil profissional para a saúde. Ao mesmo tempo observa-se o esvaziamento das Residências na atenção básica e o movimento do Ministério da Saúde e do Ministério da Educação para implantar as Residências Multiprofissionais nos Hospitais Universitários Federais, direcionando especialmente aos serviços de alta complexidade. Os riscos podem ser observados na conformação da formação em saúde no plano da tarefa do fazer. Frente ao contexto de precarização do trabalho, fragiliza-se a presença dos residentes para cobrir o déficit de trabalhadores nas instituições de saúde, tornando necessárias uma intensa defesa e afirmação dos residentes enquanto profissionais em formação e não profissionais de serviço. Diante desse quadro fica a dúvida quanto ao papel das Residências Multiprofissionais nas transformações do modo de se produzir saúde e formação profissional. Por outro lado a observação dos vários aspectos vinculados à residência tem demonstrado também que elas, contraditoriamente, tem sido, ou podem ser, também um reduto importante de resistência à sucumbência dos novos contornos que vêm sendo desenhado no próprio SUS. E que apesar desse contexto, elas têm sido importantes como qualificação dos serviços e dos profissionais. Há um consenso em torno da importância das presenças dos residentes e dos tutores nos serviços, através dos seus questionamentos para rompimento com práticas de cunho conservador, pois a presença dos residentes nas equipes multiprofissionais pode assumir esse enfrentamento.