Aplicação da transformada integral generalizada no escoamento potencial em contrações

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Dipolo e escoamento uniforme: escoamento em torno de um cilindro circular

The study of movements of ideals fluids is more simple that the viscous fluids because do not have the presence of tension of shear. The normal tensions are the one that must be considered in this analysis. The theory corresponding to these flows is the same used in other fields of the physics called Theory of Potentials Fields, which the vector identity is fundamental. Any flow into irrotational (null vorticity) physically possibly has a current function and a potential of velocity that satisfied the equation of Laplace. Reciprocally, any solution of equation of Laplace represents a current function or a potential of velocity of a flow into physically possible. Once the equation of Laplace is linear, the addiction of any numbers of solutions is also a solution. So, several potentials flows into can be constructed superposing configurations of elementary flows into. The purpose of the superposition of elementary flows into is a production of similar configurations to those of practical interest. The combination of mathematical elegancy with utility in the potential flow into attracted many for its study. Some of the most famous mathematician of history studied the theory and application of “hydrodynamic”, how was called the potential fluid into before 1900

Solução da equação advectivo-difusiva utilizando regras para manipulação de exponenciais de operadores diferenciais e simetrias de Lie : aplicações em engenharia ambiental

Vários métodos analíticos, numéricos e híbridos podem ser utilizados na solução de problemas de difusão e difusão-advecção. O objetivo deste trabalho é apresentar dois métodos analíticos para obtenção de soluções em forma fechada da equação advectivo-difusiva em coordenadas cartesianas que descreve problemas de dispersão de poluentes na água e na atmosfera. Um deles é baseado em regras de manipulação de exponenciais de operadores diferenciais, e o outro consiste na aplicação de simetrias de Lie admitidas por uma equação diferencial parcial linear. Desenvolvem-se regras para manipulação de exponenciais de operadores diferenciais de segunda ordem com coeficientes constantes e para operadores advectivo-difusivos. Nos casos em que essas regras não podem ser aplicadas utiliza-se uma formulação para a obtenção de simetrias de Lie, admitidas por uma equação diferencial, via mapeamento. Define-se um operador diferencial com a propriedade de transformar soluções analíticas de uma dada equação diferencial em novas soluções analíticas da mesma equação. Nas aplicações referentes à dispersão de poluentes na água, resolve-se a equação advectivo-difusiva bidimensional com coeficientes variáveis, realizando uma mudança de variáveis de modo a reescrevê-la em termos do potencial velocidade e da função corrente correspondentes ao respectivo escoamento potencial, estendendo a solução para domínios de contornos arbitrários Na aplicação referente ao problema de dispersão de poluentes na atmosfera, realiza-se uma mudança de variáveis de modo a obter uma equação diferencial parcial com coeficientes constantes na qual se possam aplicar as regras de manipulação de exponenciais de operadores diferenciais. Os resultados numéricos obtidos são comparados com dados disponíveis na literatura. Diversas vantagens da aplicação das formulações apresentadas podem ser citadas, a saber, o aumento da velocidade de processamento, permitindo a obtenção de solução em tempo real; a redução da quantidade de memória requerida na realização de operações necessárias para a obtenção da solução analítica; a possibilidade de dispensar a discretização do domínio em algumas situações.

Aerodinâmica de automóveis baseado no método dos contornos virtuais

Este trabalho desenvolve um método numérico para a solução de escoamentos bidimensionais em torno de geometrias automobilísticas utilizando o método de diferenças finitas. O código computacional resolve as equações de Navier-Stokes e de Euler para uma distribuição adequada dos pontos discretos na malha. O método de integração empregado baseia-se no esquema explícito de Runge-Kutta de 3 estágios para as equações da quantidade de movimento e no de sub-relaxações sucessivas para a pressão na base Gauss-Seidel. Utilizou-se a técnica dos contornos virtuais em coordenadas cartesianas para resolver o escoamento sobre uma geometria simplificada, com a superfície coincidente com a malha computacional, e uma geometria automobilística mais complexa (BMW). Para a certificação da técnica empregada, optou-se pela utilização da teoria do escoamento potencial e pela comparação com dados experimentais encontrados na literatura e outros coletados em túnel de vento em escala reduzida. Houve dificuldade nesta comparação devido à falta de artigos relativos às simulações numéricas de escoamentos sobre automóveis e na aplicação da técnica dos contornos virtuais em geometrias complexas. Os resultados foram satisfatórios, com boas perspectivas para trabalhos futuros, contribuindo assim para o desenvolvimento da área.

Modelo computacional para avaliação do desempenho hidrodinâmico de embarcações de planeio em águas calmas.

Em geral, uma embarcação de planeio é projetada para atingir elevados níveis de velocidade. Esse atributo de desempenho está diretamente relacionado ao porte da embarcação e à potência instalada em sua planta propulsiva. Tradicionalmente, durante o projeto de uma embarcação, as análises de desempenho são realizadas através de resultados de embarcações já existentes, retirados de séries sistemáticas ou de embarcações já desenvolvidas pelo estaleiro e/ou projetista. Além disso, a determinação dos atributos de desempenho pode ser feita através de métodos empíricos e/ou estatísticos, onde a embarcação é representada através de seus parâmetros geométricos principais; ou a partir de testes em modelos em escala reduzida ou protótipos. No caso específico de embarcações de planeio, o custo dos testes em escala reduzida é muito elevado em relação ao custo de projeto. Isso faz com que a maioria dos projetistas não opte por ensaios experimentais das novas embarcações em desenvolvimento. Ao longo dos últimos anos, o método de Savitsky foi largamente utilizado para se realizar estimativas de potência instalada de uma embarcação de planeio. Esse método utiliza um conjunto de equações semi-empíricas para determinar os esforços atuantes na embarcação, a partir dos quais é possível determinar a posição de equilíbrio de operação e a força propulsora necessária para navegar em uma dada velocidade. O método de Savitsky é muito utilizado nas fases iniciais de projeto, onde a geometria do casco ainda não foi totalmente definida, pois utiliza apenas as características geométricas principais da embarcação para realização das estimativas de esforços. À medida que se avança nas etapas de projeto, aumenta o detalhamento necessário das estimativas de desempenho. Para a realização, por exemplo, do projeto estrutural é necessária uma estimativa do campo de pressão atuante no fundo do casco, o qual não pode ser determinado pelo método de Savitsky. O método computacional implementado nesta dissertação, tem o objetivo de determinar as características do escoamento e o campo de pressão atuante no casco de uma embarcação de planeio navegando em águas calmas. O escoamento é determinado através de um problema de valor de contorno, no qual a superfície molhada no casco é considerada um corpo esbelto. Devido ao uso da teoria de corpo esbelto o problema pode ser tratado, separadamente, em cada seção, onde as condições de contorno são forçadamente respeitadas através de uma distribuição de vórtices.

Mapeamento do potencial de infiltração e escoamento superficial da água para a microbacia do Córrego Espraiado - Ribeirão Preto, SP.

Este trabalho apresenta o procedimento adotado para a geração de um mapa descrevendo o potencial de infiltração e escoamento superficial da água a partir de informações de solo e declividade do terreno, utilizando um Sistema de Informação Geográfica - SIG. Este mapa e um passo intermediário de um método que vem sendo desenvolvido para a definição de áreas de risco de contaminação por agroquímicos, levando em consideração as propriedades dos produtos, características físicas locais e climáticas.

Modelagem hidrológica da bacia hidrográfica do rio Bengalas, Nova Friburgo, RJ, utilizando o potencial de geotecnologias na definição de áreas de risco de inundação.

A presente pesquisa concentra-se no estudo hidrológico utilizando o potencial das geotecnologias na modelagem do escoamento na bacia do rio Bengalas, cujo rio principal de mesmo nome, corta o município de Nova Friburgo, RJ, no sentido Sul-Norte. Esse município, um dos mais importantes da região serrana, sofre frequentemente com inundações e deslizamentos, onde, dados históricos e acontecimentos recentes mostram que a ocupação inadequada de encostas e calhas dos rios são as áreas destacada e negativamente afetadas. A metodologia tem suporte no uso de um SIG, extraindo informações, que por sua vez, serão entrada de dados na fase de modelagem, e reforçando a apresentação dos resultados das simulações através de mapas. Ela está divida basicamente em três etapas: "SIG", "Modelagem" e "Suporte à Tomada de Decisão/Simulação". Esse primeiro estudo permitiu compor um banco de dados geográfico com as características fisiográficas da bacia; a seleção criteriosa de uma modelagem matemática e encadeamento de seus parâmetros com os componentes do ciclo hidrológico; realizar a calibração do modelo de transformação chuva-vazão, Soil Conservation Service (CN); e simular a passagem dos volumes gerados pela precipitação efetiva na calha do rio Bengalas, com o objetivo de identificar e analisar as áreas suscetíveis a inundações na porção central da cidade de Nova Friburgo. Modelagem dessa natureza vem sendo empregada, principalmente, no gerenciamento de recursos hídricos, onde a tomada de decisões embasada nos resultados de simulações computacionais, contribuem para evitar prejuízos materiais e financeiros, e ainda, perdas de vidas humanas em áreas de risco, neste caso, aquelas suscetíveis a inundações. Analisando os resultados encontrados temos que a área suscetível à inundação para uma chuva com tempo de recorrência de 50 anos, o mais crítico estudado, seja de aproximadamente 1,0 km, distribuídos nos seus 8,5km na região central de Nova Friburgo-RJ, sendo está, ora delimitada, prioritariamente edificada.

Variação da qualidade da água do escoamento superficial de duas bacias de drenagem de Natal/RN - Brasil

The urban drainage is one of the powers of environmental sanitation and its scope is the quantitative and qualitative aspects. In decision making of managers and the engineering aspects of design are almost always taken into account only the quantitative aspects. However, the waters of the runoff have the highest concentrations of pollutants at the beginning of precipitation. Thus, if the plot pollution removed, the remaining portion can be used for other purposes. This work has aimed to present the variation of water quality of two drainage basins in the city of Natal / RN-Brazil to support the implementation of drainage to consider the qualitative aspect, and identify potential for the use of water. The basins (M and C) are analyzed closed-type, are in the urban area, are predominantly residential occupation and its waters are used for detention ponds and infiltration. The samples were divided into three phases, the first two direct to final points in a basin and the third in traps distributed over the surface drainage. The parameters had been analyzed were pH, conductivity, dissolved oxygen, Color, Turbidity, COD, Ammonia, nitrite, nitrate, total phosphorus, orthophosphate, Sediments solids, total solids, chloride, sulfate, alkalinity, calcium, magnesium, sodium, potassium, Heavy Metals (Chromium, Cadmium, Lead, Zinc and Copper), Eschichia coli and total coliforms. The parameters studied showed high initial pollution load, events and located in different proportions, except nitrite, heavy metals and biological indicators. The size of the surface drainage and topographic its features influence the quality of water. However, the form of sampling is crucial in the qualitative study in the basin. The samplers developed at work, were generated economic and representative results. The urban rainwater presents organic faecal indicators. The runoff of water from both basins shows no risk of salinity and sodicity for use in irrigation, should be noted the content of chloride in the choice of method of irrigation

Avaliação do potencial tóxico de águas oriundas de irrigação agrícola no Baixo-Açu/RN: um problema socioambiental

For many decades the problematic raised about the indiscriminate use of pesticides in modern agriculture has incited the interest of many researchers to discover the effects caused by such products in the environment and consequently in the life of the ones which use that products (farmers) and those people who live in places next to the agricultural areas. Facing these facts, this research had the intention of comprehend the environmental perception of habitants of the Distrito Irrigado do Baixo-Açu (DIBA), located in the semiarid of Rio Grande do Norte, by using agro toxics and its possible environmental effects, as well as evaluate the levels of toxicity of waters from agricultural runoff in this region by using eco-toxicological exams with Ceriodaphnia silvestii. Were done 86 interviews with dwellers and farmers from DIBA. With the results reached in the evaluation of the interviews it was possible to identify that one of major problems is the inappropriate discard of empty packs of the pesticides used at that place. The samples collected for eco-toxicological evaluation showed a variation in its toxicity, once that the point of collect which receives waters from different cultures presented in four out of five samples toxicity for the tested species. Therefore, it concludes that the indiscriminate use of pesticides agricultural practice presented a potential to pollute to the irrigation waters, and the absence of elucidation by the farmers about the manipulation of these products contribute to the risk of environmental contamination and the possible decrease of the quality of life of the dwellers of the region

Mapeamento do potencial de infiltração como subsídio ao planejamento de microbacias de cabeceira: uma proposta metodológica utilizando geotecnologias

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Propriedades físico-químicas e mecânicas, potencial bioativo e caracterização da interface dentina-cimento de cimentos endodônticos experimentais à base de cimento Portland associados à radiopacificadores micro e nanoparticulados

Pós-graduação em Odontologia - FOAR

Zoneamento do escoamento superficial da bacia hidrográfica do Rio Paciência, Ilha do Maranhão-MA

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

Potencial de propagación con fertilización y sin fertilización de seis especies forrajeras arbustivas existentes en la comunidad de Pacora, San Francisco Libre

El presente trabajo se llevó a cabo en la comunidad de Pacora del municipio de San Francisco Libre a 17 km al noroeste del empalme de la carretera San Francisco Libre- Managua, localizada geográficamente a losl2° 29' 54" latitud norte y los 86° 16' 54" longitud oeste. Se tomaron en consideración 4 fincas para el establecimiento del ensayo. El objetivo general del experimento fue identificar el grado de propagación de seis especies forrajeras arbustivas nativas de la comunidad de Pacora bajo la modalidad de estacas. Primero se realizó un sondeo para obtener información sobre las especies forrajeras arbustivas de la zona. El trabajo tuvo una duración de 92 días, realizando conteos y mediciones de los rebrotes a Jos 22, 44, 63, 80 y 92 días de establecido el ensayo. Se evaluaron seis especies (madero negro, genízaro, tigüilote, jocote, jícaro y muanda) y dos sustrato: tierra de rio + estiércol de caballo (S1) y tierra de 1 lugar (S2) para un total de 12 combinaciones. Las variables estudiadas fueron: porcentaje de prendimiento, porcentaje de sobrevivencia de las estacas; número de rebrotes por estacas y longitud de los rebrotes. Se empleó un modelo aditivo lineal bifactorial; para la interpretación del sondeo se hizo un análisis de frecuencia, las variables porcentaje de prendimiento y porcentaje de sobrevivencia se analizaron a través de sus fórmulas y realizando la desviación a través de su fórmula, en los datos procesados para las variables número y longitud de los rebrotes se utilizó el programa estadístico SAS, haciendo uso también de la transformación de x para su posterior análisis, se hizo la separación de medias por medio de Tukey. Los resultados obtenidos demuestran que existen una gran diversidad de árboles de utilización forrajera de los cuales el productor puede valerse como una alternativa para la alimentación animal; de las especies evaluadas el madero negro obtuvo los mayores porcentajes de prendimiento con 35% (S1) y 52.5% (S2). Para el porcentaje de sobrevivencia el jocote obtuvo los mayores valores con 46.42% (S l) y 66.5% (S2). La mayor cantidad de rebrotes y longitud de los rebrotes lo presentó el madero negro con un promedio de 5.89 rebrotes / estaca y 2.32 cm/ longitud / rebrote respectivamente

Balance y potencial forrajero, periodo seco (Enero-Mayo 2009.). Hacienda Las Mercedes

Con el objeto de proponer alternativas que contribuyan a mejorar la producción ganadera en la Hacienda Las Mercedes, de la UNA, se realizó el presente trabajo en el periodo de época seca de enero a mayo del 2009, el cual consistió en conocer la disponibilidad de cada uno de los pastos con que contaba la Hacienda, así mismo la demanda alimenticia por parte del ganado, ambos factores sirvieron para determinar el balance forrajero. Además de determinó el rendimiento de cada uno de los pastos a través del método de doble muestreo, propuesto por Haydock y Shaw, utilizando un marco de 0.25m2, para tomar las muestras de forraje en el campo y para hacer 20 determinaciones visuales en cada potrero. Se determinaron las alternativas a proponer para el mejor aprovechamiento de los pastos. Los resultados evidenciaron que en la Hacienda se cuenta con 16 mz empastadas, representando un 20% del área total de la misma, con dos especies Panicum maximum con dos cultivares (Mombaza y Tanzania) y Brachíaria brizantha con tres cultivares (Toledo, Mulato I y La libertad). Todos los cultivares evaluados presentaron declinación en la disponibilidad y rendimiento, conforme avanzaba la época seca, presentando reducciones de su biomasa de más del 80%. En los Panicum el cultivar Mombaza presentó la mejor disponibilidad con promedio de 5.7 ton de Ms y rendimiento promedio de 1 ton/ hay el Tanzania los más bajos con 0.24 ton de Ms y rendimiento promedio de 0.04 ton/ha. De los Brachiarias el cultivar Toledo presentó la mejor disponibilidad con 6.16 ton de Ms y rendimiento promedio de 1.07 ton/ha, seguido del cultivar Mulato con disponibilidad de 2.79 ton de Ms y rendimiento promedio de 0.39 ton/ha, siendo el cultivar La libertad el que presento el más bajo comportamiento de disponibilidad con 2.28 ton de Ms y rendimiento promedio de 0.40 ton/ha. Se encontró que todos los cultivares evaluados presentan un comportamiento productivo por debajo de la media de su potencial. Debido principalmente a falta de manejo en fertilización. En términos de balance se determinó que los problemas de alimentación se presentan a partir del mes de marzo y que se deben de tomar alternativas para los meses siguientes.

Efecto de tres tipos de ambientes sobre la viabilidad y potencial de almacenamiento en cuatro lotes de semillas de maiz (Zea mays L.) mediante la prueba de envejecimiento acelerado

En el Banco y Laboratorio de Semillas del Programa Recursos Genéticos Nicaragüenses (REGEN) se estableció un experimento en el periodo comprendido entre octubre de 1994 y marzo de 1995, con el objetivo de determinar el efecto de tres condiciones ambientales (cuarto frío, cuarto seco y ambiente) sobre cuatro lotes de semillas certificada de maíz, tomando como referencia la prueba de germinación estándar y de envejecimiento acelerado a los 10, 100 y 143 días después del almacenamiento. La germinación de la semilla sometida a prueba estándares y condiciones de estrés (germinación envejecida) se diferenciaron estadísticamente, así como los ambientes y cultivares evaluados en los tres períodos de almacenamiento. Los mayores porcentajes de germinación de los cultivares evaluados se obtuvieron en los ambientes fríos y secos. Asimismo, los mayores porcentajes de germinación iniciales lo presentaron los cultivares H-5 y NB-6, seguido de los cultivares NB-12. En lo que respecta a la germinación estándar, los menores porcentajes de germinación se obtuvieron en el segundo período de almacenamiento (68 % y 83 %) y entre 16 % y 78 % para la germinación con la prueba envejecida. A los 100 días de almacenar las semillas en la prueba de envejecimiento acelerado la variedad NB-6 presentó un 16 % de germinación (ambiente) y 47.5% a los 143 días de almacenamiento (cuarto frío). Al final del período la germinación (semillas envejecidas) aumentó positivamente quedando el siguiente orden: NB-12 B (78 %), H-5 (71 %), NB-12 A (64.5 %) y NB-6 (52.5 %).