Simulação e análise do escoamento no habitáculo de um automóvel

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Evaluation of thermal stress indexes for dairy cows in tropical regions

Seis índices de estresse ambiental foram aplicados a 1.359 dados de 359 vacas Holandesas e 54 vacas Jersey em rebanhos comerciais do Ceará e Rio Grande do Norte. O critério de seleção aplicado aos índices foi sua correlação com a temperatura retal e a freqüência respiratória dos animais. O Índice de Temperatura e Umidade (THI) e o Índice de Globo e Umidade (BGHI) apresentaram os piores resultados, com correlações muito baixas com as respostas dos animais. Os índices escolhidos foram o Índice de Temperatura Equivalente (ESI), correlacionado significativamente com a temperatura retal (r = 0,293) e a freqüência respiratória (r = 0,520), e o Índice de Carga Térmica (HLI), com correlações r = 0,286 e r = 0,542 respectivamente.

Modelo adaptativo de conforto para avaliação in loco de espaços urbanos abertos

Espaços urbanos abertos possibilitam menor controle das variáveis ambientais do que espaços fechados, que apresentam maior grau de confinamento. Por outro lado, as possibilidades de adaptação dos usuários nos espaços abertos acabam sendo maiores devido aos seus usos predominantes. O objetivo deste artigo é verificar possíveis meios de adaptação térmica, tais como atividades, vestimentas e aclimatação, para a proposição de ajustes na Temperatura Equivalente de Globo, que é utilizada para avaliação in loco de espaços urbanos abertos. Foram realizados levantamentos de campo com quantificação de variáveis ambientais e aplicação de questionários, e comparação dos resultados de modelos preditivos e diferentes bases empíricas. O estudo considerou diferentes atividades físicas, diferentes conjuntos de vestimenta e diferentes condições de aclimatação. Os resultados indicaram a necessidade de ampliações na base empírica para os dados relativos às atividades e vestimentas. Com relação à aclimatação, considerando a temperatura do ar média horária dos trinta dias anteriores a que estavam expostos os entrevistados, sua verificação demonstrou que, dentro dos limites do estudo, a abordagem adotada de propor ajustes na Temperatura Equivalente de Globo, é adequada,. Os resultados do modelo ajustado com base nos resultados de aclimatação dos entrevistados apresentaram correlação mais alta com as bases empíricas do que os resultados do modelo originalmente proposto.

Modelización de las propiedades radiativas e interacción de láseres ultraintensos con la materia

Desde el año 2004 el código ARWEN ha sido utilizado con éxito para simular y diseñar experimentos relacionados con blancos para fusión por confinamiento inercial [146], astrofísica de laboratorio [145], plasmas como amplificadores de láseres de rayos X [107] o plasmas creados por láser para la medición de espectros de transmisión. Para la realización de estas simulaciones es necesario, además de métodos de alto orden precisos y que presenten buenas propiedades conservativas, conocer ciertas propiedades de los plasmas. En el caso de la fluidodinámica y la conducción electrónica necesitaremos conocer la ecuación de estado [94, 49, 36], y para el transporte de la radiación será preciso disponer de los datos de absorción y emisión [104, 95, 40]. Hasta el año 2009 ARWEN dependía de códigos externos para la generación de estas tablas de opacidad, careciendo de control sobre los métodos empleados para su generación. Además estos códigos asumían equilibrio local termodinámico (LTE), limitando su validez a rangos de alta densidad y baja temperatura. En el marco de esta tesis se ha desarrollado el código BIGBART para la generación de tablas detalladas de opacidad y emisividad para su uso en el módulo de transporte de radiación. De esta forma el grupo dispondrá de su propia herramienta de generación de propiedades radiativas. El código desarrollado es capaz de tratar plasmas en estado fuera de equilibrio (non-LTE) mediante el modelo colisional-radiativo, extendiendo así el rango de validez de las tablas generadas. El trabajo desarrollado para implementar un código LTE/non-LTE estacionario es el siguiente Cálculo de estructura y datos atómicos. Se ha acoplado en código FAC a BIGBART, incorporando la capacidad para generar potenciales atómicos para una configuración y el cálculo de funciones de onda de electrones en orbitales ligados y libres. Aproximaciones y métodos para la obtención de tasas y secciones eficaces de procesos. Se han incluido y programado los modelos implementados en FAC para el cálculo de secciones eficaces de fotoionización, y tasas de decaimiento de emisión espontánea y autoionización. Además se ha incluido el modelo Plane-Wave Born (PWBA) para el cálculo de las secciones eficaces de ionización y excitación colisional. Modelos para la obtención de la distribución de estados iónicos dentro del plasma. Se ha programado un solver LTE basado en la ecuación de Saha-Boltzmann con efectos de ionización por presión debida a los iones adyacentes. También se ha implementado un modelo non-LTE colisionalradiativo para la resolución del sistema de ecuaciones que nos permite obtener la densidad de estados iónicos fuera de equilibrio. Modelo non-LTE RADIOM. Se ha implementado el modelo RADIOM para aproximar efectos de no-equilibrio mediante cálculos LTE a una temperatura equivalente, menor o igual que la temperatura electrónica real. Cálculo de las propiedades espectrales de absorción y emisión. Se han implementado los modelos para el cálculo de los perfiles espectrales de absorción y emisión para procesos entre niveles ligados, ligado-libre y librelibre. Aprovechando el trabajo realizado en este sentido, durante el transcurso de esta tesis se amplió el código BIGBART para tratar problemas con dependencia temporal. La extensión para tratar este tipo de problemas se orientó a la simulación numérica de la interacción de láseres ultra intensos en el rango XUV/rayos X. Para ello, además de adaptar el modelo non-LTE colisionalradiativo se incluyeron procesos adicionales asociados a la interacción de la materia con fotones altamente energéticos. También se han incluido modelos para el cálculo de las propiedades ópticas, y por ende las propiedades dieléctricas de la materia irradiada, de gran interés en algunas aplicaciones novedosas de estos láseres intensos. Debido a la naturaleza fuertemente fuera de equilibrio en la interacción de fotones de alta energía con la materia, se incluyó el tratamiento de la distribución de electrones libres fuera de equilibrio en la aproximación de Fokker-Planck, tanto para condiciones degeneradas como no degeneradas. El trabajo desarrollado en el código non-LTE con dependencia temporal es el siguiente Procesos asociados a láseres intensos XUV/rayos X. Se ha implementado el cálculo de procesos radiativos estimulados de absorción y emisión por el láser. También se han incluido procesos asociados a la creación de vacantes en capas internas electrónicas (Shake), además de doble autoionización y doble fotoionización. Cálculo de propiedades ópticas y dieléctricas en blancos sólidos. Se ha implementado un modelo para la absorción por bremsstrahlung inverso en blancos en estado sólido. Con el coeficiente de extinción debido a procesos de fotoabsorción resonante, fotoionización y bremsstrahlung inverso se obtiene el ´ındice de refracción mediante la relación de Kronig-Kramers. Electrones fuera de equilibrio. Se ha tratado la evolución de la distribución de electrones, cuando no está justificado asumir que es Maxwelliana o de Fermi-Dirac, mediante la aproximación de Fokker-Planck para la colisión entre electrones libres. En la resolución de la ecuación de Fokker-Planck se han incluido los procesos inelásticos por colisiones con iones y términos fuente por interacción con el láser y otros procesos. ABSTRACT Since 2004 the ARWEN code has been successfully used to simulate and design targets for inertial confinement fusion experiments [146], laboratory astrophysics [145], plasmas as X-ray lasers amplifiers [107] or laser created plasmas for measuring transmission spectra. To perform these simulations it is necessary, in addition to high order precise methods with good conservative properties, to know certain properties of plasmas. For fluid dynamic and electronic conduction we need to know the equation of state [94, 49, 36], and for radiation transport it will be necessary to have the data of the absorption and emission [104, 95, 40]. Until 2009 ARWEN depended on external codes to generate these opacity tables, lacking of control over the methods used for their generation. Besides, these codes assumed local thermodynamic equilibrium (LTE), limiting their validity ranges to high densities and low temperatures. As part of this thesis it has been developed the BIGBART code for generating detailed opacity and emissivity tables for use in the radiation transport module. This group will have its own tool for the generation of radiative properties. The developed code is capable of treating plasmas out of equilibrium (non-LTE) by means of a collisional-radiative model, extending the range of validity of the generated tables. The work to implement an LTE/non-LTE steady-state code is as follows Calculation of structure and atomic data. the FAC code was coupled to BIGBART, incorporating the ability to generate atomic potentials for calculating configuration wave functions for bound and free electrons. Approaches and methods for obtaining cross sections and processes rates. We have included and reprogrammed in Fortran the models implemented in FAC for calculation of photoionization cross sections and decay rates of spontaneous emission and autoionization. We also included the Plane- Wave Born (PWBA) model to calculate the cross sections of ionization and collisional excitation. Models for the obtention of the distribution of ionic states within the plasma. We programmed a LTE solver based on the Saha-Boltzmann equation with pressure ionization effects due to adjacent ions. It has also been implemented a non-LTE collisional-radiative model for solving the system of equations that allows us to obtain the density of ionic states out of equilibrium. Non-LTE RADIOM model. We have implemented the non-LTE RADIOM model to approximate non-equilibrium effects with LTE data at an equivalent temperature, lower or equal to the actual electronic temperature. Calculation of the spectral absorption and emission properties. Models have been implemented for the calculation of the spectral profiles of absorption and emission processes between bound levels, free-bound and free-free. Taking advantage of the work done in this direction throughout the course of this thesis the code BIGBART was extended to treat time-dependent problems. The extension to treat such problems is oriented to the numerical simulation of the interaction of ultra intense lasers in the XUV/X-ray range. For this range, in addition to adapting the non-LTE collisional-radiative model, additional processes associated with the interaction of matter with high energy photons. We also included models for calculation of the optical properties, and therefore the dielectric properties of the irradiated material, of great interest in some novel applications of these intense lasers. Due to the strong non-equilibrium nature of the interaction of high energy photons with matter, we included the treatment of the distribution of free electrons out of equilibrium in the Fokker-Planck approximation for both degenerate and non-degenerate conditions. The work in the non-LTE time-dependent code is as follows Processes associated with intense XUV/X-ray lasers. We have implemented the calculation of stimulated radiative processes in absorption and emission. Also we included processes associated with the creation of electronic vacancies in inner shells (Shake), double autoionization and double photoionization. Calculation of optical and dielectric properties in solid targets. We have implemented a model for inverse bremsstrahlung absorption in solid targets. With the extinction coefficient from resonant photoabsorption, photoionization and inverse bremsstrahlung the refractive index is obtained by the Kramers-Kronig relation. Electrons out of equilibrium. We treat the evolution of the electron distribution, when it is not justified to assume a Maxwellian or Fermi-Dirac distribution, by the Fokker-Planck approximation for collisions between electrons. When solving the Fokker-Planck equation we included inelastic collision processes with ions and source terms by interaction with the laser and other processes.

Projecto de uma caixa de velocidades eléctrica por meio da variação do número de pólos para motores em disco de rotor em alumínio e em materiais supercondutores de alta temperatura (SAT)

Nesta dissertação apresenta-se um motor em disco polifásico inovador bem como uma estratégia de controlo com base no método de variação de velocidade por comutação do número de pares de pólos. A configuração das bobinas aliada à escolha das correntes e tensões que se injectam nas bobinas dos estatores, permite comutar electronicamente o número de pólos do motor entre 2, 4 6 e 8 pólos, conseguindo-se controlar a característica binário/velocidade do motor. O motor em disco possui a bobinagem feita em cobre com dois semi-estatores, em que quando utiliza o rotor em alumínio (com condutividade diferente de zero) comporta-se como um motor de indução convencional. Quando se substitui o rotor em alumínio por um constituído por um supercondutor de alta temperatura (SAT), o dispositivo comporta-se como um motor de histerese. O princípio de funcionamento do motor em disco convencional é baseado na indução de força electromotrizes no rotor e, consequentemente, uma vez que o alumínio é bom condutor eléctrico, correntes eléctricas induzidas, originadas por haver um campo magnético variável que é criado pelos semi-estatores. O comportamento deste tipo de motores, no que diz respeito a principais características (como o binário/velocidade para os diferentes números de pares de pólos), circuito equivalente de Steinmetz, entre outras teorias associadas é já conhecido há bastante tempo. O princípio de funcionamento do motor SAT é diferente do apresentado anteriormente, funciona com base na dinâmica de vórtices e devido ao facto de aparecer o fenómeno de ancoragem de fluxo (flux pinning) nos supercondutores de alta temperatura. Como o campo magnético varia, então o disco roda. Este motor tem um princípio de funcionamento muito mais complexo que o motor de indução sendo a obtenção do modelo do motor SAT complicada. A obtenção do modelo do motor SAT não é abordado nesta dissertação. Os comportamentos e modos de operação do motor com disco de alumínio e em materiais SAT são simulados através de um programa comercial de elementos finitos, nesta dissertação, sendo a supercondutividade simulada com base na relação entre o campo eléctrico e a densidade de corrente pela lei da potenciação (E-J power law). Com as simulações pretende-se comparar o rendimento electromecânico de ambos os motores.

Equivalência de dulçor e poder edulcorante de edulcorantes em função da temperatura de consumo em bebidas preparadas com chá-mate em pó solúvel

No presente estudo foi verificado o efeito da temperatura de consumo na equivalência de doçura e no poder edulcorante de diferentes agentes adoçantes em bebida de chá-mate em pó solúvel. Foram avaliados: aspartame, sucralose, mistura ciclamato/sacarina 2:1, Stevia e acessulfame-K, tendo como referência a sacarose. Todos os estudos foram realizados a 6±2ºC e a 45±2ºC. Primeiramente foi determinada a doçura ideal, utillizando-se escala do ideal com 30 provadores consumidores da bebida. Em seguida, foi determinada a doçura equivalente à sacarose (na doçura considerada ideal) para cada edulcorante estudado, e seu poder edulcorante nas duas temperaturas de estudo. Para tal foi aplicado o método de estimação de magnitude, utilizando-se uma equipe de 10 provadores selecionados e treinados. A doçura ideal de sacarose foi de 8,3% para a bebida de chá-mate solúvel, sem diferença significativa entre as temperaturas de estudo. Ocorreram diferenças sensoriais importantes em função da temperatura, pois, enquanto para alguns edulcorantes o aumento de temperatura provocou diminuição na potência edulcorante, para outros foi observado aumento do poder edulcorante. Portanto, não se deve generalizar as alterações no poder edulcorante em função da temperatura, pois ela pode variar em função da classe química envolvida e do meio de dispersão em que se encontra.

Influência da temperatura e da água sobre a germinação de sementes de Paricá (Schizolobium amazonicum Huber ex Ducke Leguminosae-Caesalpinioideae)

O Paricá (Schizolobium amazonicum Huber ex Ducke) é uma espécie florestal, pertencente à família Leguminosae-Caesalpinioideae, utilizada na recuperação de áreas degradadas e que apresenta destaque no mercado madeireiro. O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar diferentes volumes de água no substrato e temperaturas para a germinação de sementes de S. amazonicum. As sementes foram imersas em ácido sulfúrico por 50 minutos, para superar a impermeabilidade do tegumento à água. Em seguida, foram semeadas em rolos de papel Germitest umedecidos com quantidades (mL.g-1 papel) de água equivalentes a 15; 2,0; 2,5 e 3,0 vezes a massa do substrato, sem adição posterior de água e mantidas em câmaras nas temperaturas constantes de 25, 30 e 35ºC. Foram avaliados a porcentagem de germinação, o índice de velocidade de germinação e os comprimentos da raiz primária e do hipocótilo das plântulas normais. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com os tratamentos em esquema fatorial 4 x 3. O melhor desempenho germinativo foi observado nas temperaturas de 25, 30 e 35ºC, com as quantidades de água de 2,5 e 3,0 vezes a massa do papel. A velocidade do processo foi favorecida pelas temperaturas de 30 e 35ºC e pela quantidade de água equivalente a 3,0 vezes a massa do papel. Ocorre maior desenvolvimento da raiz e do hipocótilo com a quantidade de água de 3,0 vezes a massa do papel a 25ºC.

Umedecimento do substrato e temperatura na germinação e vigor de sementes de Amburana cearensis (All.) A.C. Smith

A Amburana cearensis (Allemão) A.C. Smith é uma espécie que apresenta considerável importância econômica para região de Caatinga e é empregada na medicina popular. Atualmente, há necessidade de padronização do teste de germinação nos laboratórios de análises; nesse sentido a definição do volume de água e de temperatura que favoreça a germinação, conforme a espécie, provavelmente minimizaria as variações nos resultados deste teste. O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar diferentes volumes de água no substrato e temperaturas para a germinação de sementes de A. cearensis. As sementes foram semeadas em papel toalha umedecido com volume de água equivalente a 2,0; 2,5; 3,0 e 3,5 vezes o peso do substrato, sem adição posterior de água, e mantidas em germinadores (B.O.D.) nas temperaturas constantes de 30 ºC e 35 ºC. Foi analisada a porcentagem de germinação, a primeira contagem de germinação, o índice de velocidade de germinação, o comprimento e a massa seca de plântulas. O delineamento experimental foi o inteiramente ao acaso com os tratamentos em esquema fatorial 4 x 2 (volumes de água e temperaturas). A temperatura de 35 ºC prejudicou a germinação e o vigor das sementes de A. cearensis. A temperatura de 30 ºC e o volume de água de 3,5 vezes o peso do papel é a combinação mais indicada para a condução dos testes de germinação e vigor das sementes de A. cearensis.

Variación de la resistencia con la temperatura.

Se presenta una práctica de laboratorio para los alumnos del Curso Preuniversitario dividida en dos partes: determinación de la temperatura del filamento y resistencia equivalente en derivación y en serie.

Resíduo de laranja: estudo da cinética de secagem das sementes e influência da temperatura na qualidade do óleo

Pós-graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos - IBILCE

Efeito da concentração do líquido especial e da temperatura do molde de revestimentos na desadaptação marginal de coroas fundidas em titânio

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Corrección por temperatura de los patrones volumétricos de desplazamiento positivo en la metrología de los hidrocarburos

Dentro de la Metrología de los hidrocarburos líquidos (gasolinas, gasóleos y querosenos), el instrumento que como patrón proporciona las mejores exactitudes es el medidor volumétrico de desplazamiento positivo (MDP). El MDP es un instrumento mecánico de medida basado en una cavidad de paredes deslizantes que mide el paso de una sucesión de cantidades discretas de volumen. El ciclo logístico de los combustibles líquidos requiere asegurar la trazabilidad y minimizar la incertidumbre de sus mediciones para garantizar la transferencia de custodia entre los propietarios del combustible y el operador logístico. Estas operaciones tienen gran incidencia económica y fiscal; En los cargaderos, los MDP que miden la cantidad de hidrocarburo como volumen equivalente a 15 ºC deben calibrarse frecuentemente para verificar el error máximo legalmente permitido. Para ello, el MDP de cargadero se acopla en serie con un MDP patrón y se realiza la calibración de aquél por comparación con éste. Las lecturas del MDP patrón deben corregirse por temperatura, pero ni los fabricantes ni la literatura (normas o publicaciones) especifican cómo aplicar la corrección. En el presente trabajo, se propone un modelo semiempírico para caracterizar el sistema mecánico de medida del MDP. Uno de los parámetros del modelo coincide directamente con el coeficiente de temperatura del equipo y permite cuantificar la corrección a aplicar. El modelo se valida analizando estadísticamente los históricos de calibración de un número suficientemente representativo de MDP patrón de un mismo tipo. El valor del parámetro correspondiente al coeficiente de temperatura se obtiene empíricamente; ensayando, a tal efecto, dos MDP patrón de un mismo tipo a diferentes temperaturas.

Influência da temperatura na germinação de sementes de Digitaria insularis, Leptochloa virgata, Pennisetum setosum e Sorghum halepense

Objetivou-se com este trabalho avaliar a influência de temperaturas constantes na germinação de sementes de espécies de plantas daninhas da família Poaceae que apresentam ocorrência em áreas de pastagem, para isto, foram analisadas as sementes de Digitaria insularis, Leptochloa virgata, Pennisetum setosum e Sorghum halepense coletadas manualmente de diversas plantas em áreas de pastagem. As sementes foram dispostas em caixas gerbox sobre folha dupla de papel "germitest", umedecido com água destilada equivalente a 2,5 vezes a massa do papel seco. As caixas foram incubadas em três germinadores verticais tipo MANGELSDORF com as temperaturas de 25ºC, 30ºC e 35ºC e fotoperíodo de 12 horas. As avaliações foram realizadas, efetuando-se a contagem diária das ocorrências germinativas, a partir da protrusão da radícula, durante 28 dias após o início do estudo. Os parâmetros avaliados foram porcentagem e índice de velocidade de germinação (IVG), efetuando-se a análise estatística pela análise de variância com comparação de médias pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade e transformação dos resultados de porcentagem de germinação. As temperaturas que proporcionam os melhores resultados de porcentagem e velocidade de germinação são 30 e 35°C, para as espécies de D. insularis, L. virgata e S. halepense, por outro lado, a espécie de P. setosum não apresenta germinação em nenhuma das temperaturas avaliadas (25º 30º e 35ºC) não são adequadas para a sua germinação.

Possibilidades e limitações no uso da temperatura em cromatografia líquida de fase reversa

High-temperature liquid chromatography (HTLC) is a technique that presents a series of advantages in liquid phase separations, such as: reduced analysis time, reduced pressure drop, reduced asymmetry factors, modified retentions, controlled selectivities, better efficiencies and improved detectivities, as well as permitting green chromatography. The practical limitations that relate to instrumentation and to stationary phase instability are being resolved and this technique is now ready to be applied for routine determinations.

Caracterização reológica das diferentes fases de extrato de inulina de raízes de chicória, obtidas por abaixamento de temperatura

Inulin is a functional food ingredient, generally employed as sugar or fat substitute in food systems. This ingredient can be found in several vegetal products, including chicory roots. As the solubility of inulin is susceptible to temperature changes, the product suffers a fractionalization resulting in two phases when cooled, originating a precipitated phase, more viscose, and a liquid phase, of lesser viscosity. The study of rheological properties of different phases of inulin extract is important for equipment designing, such as mixer and bombs. In this work, rheological behavior at three different temperatures (25; 40 and 50 ºC) was determined for liquid and precipitated phases of inulin liquid extract, extracted from chicory roots by hot water diffusion and cooled at two different temperatures (8 and -10 ºC), suffering phases separation. The precipitated phase was analyzed in two conditions: pure and with the addition of microencapsulating agents (maltodextrin and hydrolized starch). All of them presented a linear behavior, similar to that of the Plastics of Bingham. Some of them, however, were not an adequate fit to this model.