Dissertations / Theses on the topic 'Dissipative controller'

Orientador: Milton Dias Júnior
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica
Made available in DSpace on 2018-08-25T08:49:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_TeoLenquistda_D.pdf: 5484630 bytes, checksum: 40d5122ff01ee4077957ffbc79369379 (MD5) Previous issue date: 2014
Resumo: Ruído em um veículo é geralmente causado pela vibração de vários componentes. Por exemplo, vibrações causadas pelo motor podem causar vibração de um painel levando a ruído no interior da cabine. O controle de tal ruído e vibração pode ser conseguido através da aplicação de uma manta visco-elástica ou de outro material de amortecimento adequado sobre o componente do automóvel; no entanto, materiais de amortecimento convencional geralmente têm uma alta densidade, que pode conduzir a um aumento significativo na massa total do sistema de isolamento acústico. Uma alternativa para redução de peso emprega pastilhas piezocerâmicas ligadas em série a um circuito Resistor - Indutor ( RL ), funcionando como um amortecedor de vibração sintonizado; daí o termo ressoador piezoelétrico é utilizado. No presente trabalho, a capacidade de amortecimento de ressonadores piezoelétricos é comparada a tratamentos convencionais de amortecimento em uma sequência de três experimentos. Investigações iniciais são realizadas em uma chapa de aço instalada entre câmaras reverberante e anecóica para permitir medições de transmissão do som através da placa. Uma abordagem integrada utilizando análise modal e técnicas de visualização de campo acústico é utilizada para identificar os modos mais relevantes para a propagação do ruído. Na sequência, simulação por elementos finitos e análise teórica são utilizados para auxiliar na escolha dos valores dos componentes elétricos e no posicionamento dos resonadores piezoelétricos para atuação maximizada. Medições de Perda de Transmissão Sonora e Funções de Resposta em Frequência são realizadas para demonstrar o controle de vibração estrutural e o isolamento acústico resultante. Na sequência, os elementos de projeto deste experimento são replicados no painel de instrumentos de um veículo. Com o painel de instrumentos instalado entre salas reverberante e anecóica, a contribuição dos ressonadores piezoelétricos sobre a perda de transmissão sonora é demonstrada em uma estrutura complexa. Finalmente, ressonadores piezoeléctricos são utilizados para atenuar a vibração induzida pelo funcionamento de motor no painel traseiro de um veículo. Nesta aplicação prática, o efeito do controle de vibração e da atenuação de ruído interno são avaliados em condições operacionais. O trabalho é concluído com uma discussão sobre os resultados alcançados e os benefícios de redução de massa proporcionados pela técnica de amortecimento proposta
Abstract: Noise in a vehicle is generally caused by the vibration of various automotive components, such as the dash board, door panels, roof, or the like. For example, vibrations caused by the engine may cause a dash panel to vibrate leading to noise inside the cabin. The control of such noise and vibration may be achieved by placing a viscoelastic or other suitable damping material on the automotive component; however, conventional damping materials usually have a high density, which can lead to significant increases in the overall mass of the sound insulation system. A lightweight alternative employs piezoceramic patches connected in series to a Resistor-Inductor (R-L) circuit, performing as a tuned vibration absorber; hence the term piezoelectric resonator is used. In the present work, the damping capacity of piezoelectric resonators is compared to conventional damping treatments in a sequence of three experiments. Initial investigations are carried out in a steel plate installed between reverberant and anechoic rooms, to enable measurements of sound transmission through the plate. An integrated approach using component modal analyses and assessments of sound pressured distribution is employed to identify the most relevant modes to the noise propagation. In sequence, FE simulation and theoretical analysis are used to support the choice of the electrical components values and the placement of piezoelectric patches for maximized actuation. Measurements of Sound Transmission Loss (STL) and Frequency Response Function (FRF) are conducted to demonstrate the structural vibration control and its resulting sound insulation. Furthermore, design elements of this experiment are replicated into a vehicle dash panel. With the dash panel installed between reverberant and anechoic rooms, the contribution of piezoelectric resonators on the sound transmission loss is proven to be effective in a complex structure. Finally, piezoelectric resonators are employed to attenuate the vibration induced by powertrain excitation in the back panel of a vehicle. In this practical application, the effect of structural vibration control and interior noise attenuation are evaluated in operational conditions. The work is concluded with a discussion on the achieved results and mass saving benefits of the proposed lightweight damping technique
Doutorado
Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico
Doutor em Engenharia Mecânica

Thin-film niobium mechanically controlled break junctions and resistively shunted niobium mechanically-controlled break junctions were developed and successfully microfabricated. Using these devices, high-stability atomic size contacts were routinely produced and investigated both in the normal and superconducting states. Investigations of the two-level conductance fluctuations in the smallest contacts allowed the calculation of their specific atomic structure. Embedding resistive shunts close to the superconducting atomic-sized junctions affected the coherence of the electronic transport. Finally, point contact spectroscopy measurements provide evidence of the interaction of conduction electrons with the mechanical degrees of freedom of the atomic-size niobium contacts.

Current-controlled logic and single electron logic processors have been investigated with respect to thermal-induced bit error. A maximal error rate for both logic processors is regarded as one bit-error/year/chip. A maximal clock frequency and an information channel capacity at a given operation current are derived when a current-controlled logic processor works without error. An available operation range in a current-controlled processor with 100 million elements is discussed. The dependence of an error-free condition on temperature in single electron logic processors is derived. The size of the quantum dot of single electron transistor is predicted when a single electron logic processor with the a billion single electron transistors works without error at room temperature.

La stabilisation des equations d'evolution presentant un caractere dissipatif regissant notamment des systemes distribues gouvernes par des feedbacks ont fait l'objet, ces dernieres annees, d'importants travaux. Afin de pouvoir tenir compte de certains phenomenes (non-positivite du controle), l'absence de la dissipation parait comme une hypothese incontournable, mais provoque des difficultes essentielles. Les travaux de cette these sont consacres a l'etude du taux de decroissance de l'energie d'une equation des ondes en dimension 1, d'un systeme couple d'equations des ondes et d'un systeme couple des equations de poutre de rayleigh, dans le cadre de feedbacks non dissipatifs. Le but de la premiere partie est d'etendre dans le cas d'un potentiel positif le resultat de freitas et zuazua (1996) ou ils ont mis en evidence une base de riesz formee des vecteurs propres du generateur infinitesimal du semi-groupe associe au probleme d'evolution. En utilisant la methode de tir, nous etablissons le developpement asymptotique des valeurs propres et des vecteurs propres de l'equation des ondes amorties. Nous montrons que les parties reelles des valeurs propres admettent une asymptote verticale. Ainsi, nous montrons que, si l'amortissement est plus positif que negatif, l'energie du systeme decroit exponentiellement vers zero. Nous considerons dans la deuxieme partie un systeme couple de deux equations des ondes en presence d'un amortissement positif. En utilisant une methode proposee par rao (1997), nous etablissons d'abord le developpement asymptotique des valeurs propres et des vecteurs propres. Puis, nous montrons que le systeme des vecteurs propres generalises de l'operateur associe forme une base de riesz. Ceci nous permet d'etablir le taux de decroissance de l'energie. Cette idee est developpee dans le cas d'un systeme couple de deux equations des ondes avec un amortissement a signe indefini. Nous etablissons a la fin de ce travail la stabilisation exponentielle des equations des ondes et des equations de poutre de rayleigh couplees avec des controles distribues differents et a signe indefini.

Bridge substructures are generally constructed using cast-in-place concrete and designed to undergo inelastic deformation in earthquake events. Although this construction approach has proven to be economical and provides adequate seismic performance through the formation of ductile plastic hinges, there are downsides relating to construction speed and quality, and post-earthquake repairability. This thesis explores two categories of Accelerated Bridge Construction (ABC) connection types, which use precast concrete instead of cast-in-place concrete to offer advantages including increased construction speed and quality. High Damage (HD) ABC connection types emulate the seismic behaviour of cast-in-place construction through the formation of ductile plastic hinges. Controlled Damage (CD) ABC connection types use unbonded post-tensioned precast connections to offer additional advantages including reduced residual drifts, limited and controlled damage and simple repair options. Novel buckling-restrained, fused mild steel energy dissipators suitable for use in CD connections are also developed and tested. These designs utilise 'dry' fabrication to simplify the fabrication process and minimise cost. Half-scale experimental testing is carried out to demonstrate both the assembly processes and behaviour under reversed cyclic uniaxial and biaxial loading representing an earthquake event. Following benchmark testing, repair strategies are applied to the CD connection types and the columns are tested again, representing a subsequent earthquake event. Good results are obtained from all cases with relatively straightforward construction and repair processes. With further developments and testing, the connection types proposed can provide competitive alternatives to conventional bridge pier design with regard to seismic performance and life cycle costs, with the additional benefits associated with precast construction.

Orientador: Carlos Alberto Canesin
Resumo: No presente trabalho de dissertação, é analisado e desenvolvido um conversor ressonante com o objetivo de produzir ozônio, aplicado à água de processos de higienização industrial. Na atualidade, no ano de 2018, dois dos fatores de grande importância no desenvolvimento de conversores para geração de ozônio são: a eficiência energética, isto é, quanta energia é aproveitada em relação à energia total fornecida ao conversor, e a outra é a produção de ozônio fazendo uso dessa energia aproveitada. Os dois fatores não necessariamente estão relacionados, por exemplo, para dois conversores distintos com a mesma energia disponível, pode acontecer que em um deles possa ser produzido maiores concentrações de ozônio com um menor aproveitamento de energia. Portanto, este trabalho enfatiza a melhoria da eficiência energética na produção de ozônio, empregando comutação suave nas estruturas envolvidas do conversor ressonante proposto, o que resulta em uma eficiência energética de 91,57%. A estrutura do conversor proposto apresenta dois estágios em cascata, o primeiro deles, um conversor que é responsável por gerar um barramento CC estável de 400,5 V e que atende aos requisitos de fator de potência e distorção harmônica total com valores de 0,994 e 5,79%(para a corrente de entrada), respectivamente, e o segundo, um inversor ressonante capaz de fornecer uma tensão de 4,4 kV com uma frequência de 10 kHz que atua como fonte de alimentação de um reator conformado por câmaras de descarga usadas em ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: In the present dissertation, it is studied and developed a resonant converter in order to produce ozone, applied in water treatment for cleaning processes. Currently, in the year 2018, two of the factors of great importance in the development of converters for ozone generation are: energy efficiency, that is, how much energy is used in relation to the total energy supplied to the converter, and the other is the production of ozone making use of this energy harnessed. The two factors are not necessarily related, for example, for two different converters with the same energy available, it can happen that in one of them can be produced higher concentrations of ozone with a lower use of energy. Therefore, this work emphasizes the improvement of energy efficiency in the production of ozone using soft switching in the involved structures of the proposed resonant converter, which results in an energy efficiency of 91.57%. The structure of the proposed converter has two stages in cascade, the first one, a converter that is responsible for generating a stable DC bus of 400.5 V and that meets the requirements of power factor and total harmonic distortion with values of 0.994 and 5.79% (for the input current), respectively, and the second, a resonant inverter capable of providing a voltage of 4.4 kV with a frequency of 10 kHz which acts as a power supply for a reactor formed by discharge chambers used in ozone generation applications by electric discharge. Naturally, relevant ozone info... (Complete abstract click electronic access below)
Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015.
Made available in DSpace on 2016-10-19T12:52:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338249.pdf: 4347153 bytes, checksum: 59db61187240b302a71f5038f99837d7 (MD5) Previous issue date: 2015
Este trabalho aborda a atenuação do ruído de dutos do sistema de ar- condicionado de aeronaves para fins de controle dos níveis de ruído interno de cabine. A atenuação do ruído de banda larga que se propaga no interior dos dutos desse sistema é tipicamente função dos atenuadores dissipativos, revestidos internamente com material poroso. Materiais fibrosos de baixa densidade e estrutura flexível, usados na indústria aeroespacial, se adequam às restrições de volume e massa impostas, sendo aplicados neste propósito. O objetivo deste trabalho é avaliar uma metodologia de predição da perda de transmissão de um atenuador dis-sipativo, composto por material fibroso de estrutura flexível, aplicado em duto de seção circular. Para isso, utiliza-se um modelo em elementos finitos, no qual o material poroso é considerado como um fluido equiva-lente. A caracterização acústica dos materiais porosos é feita através de um método inverso, que faz uso de medições em tubo de impedância e algoritmo de otimização. Uma discussão dos modelos analíticos de pro-pagação acústica em dutos dissipativos de comprimento infinito também é apresentada, primeiramente considerando o material poroso localmen-te reativo e, em seguida, não-localmente reativo. Dois procedimentos experimentais distintos, baseados nas normas ISO 7235 e ASTM E2611, foram empregados para validar o modelo desenvolvido. Os resultados de perda de transmissão obtidos por meio do modelo proposto apresenta-ram boa concordância em relação aos resultados experimentais.

Abstract : This work covers the noise attenuation in ducts of the aircraft air-conditioning system with the purpose to control the noise levels in the cabin. Attenuation of broadband noise which propagates in the ducts of that system is typically a role of dissipative mufflers, lined with porous material. Porous materials with low density and limp frame, usually employed in the aerospace industry, are suitable to the imposed volume and mass constraints, being largely applied for that purpose. The objec-tive of this work is to predict the transmission loss of a dissipative muffler composed by limp frame fiber material applied in a round duct. To do so, a finite element model is developed in which the porous mate-rial is treated as a equivalent fluid. The acoustic characterization of po-rous materials is performed through an inverse method, which uses im-pedance tube measurements and an optimization algorithm. A discussi-on on the analytical models of acoustic propagation in dissipative ducts with infinite length is also presented, firstly using a locally reactive porous material assumption and, then, a non-locally reactive porous material assumption. Two different experimental procedures based on ISO 7235 and ASTM E2611 standards were conducted to validate the developed model. Transmission loss obtained through the proposed model have good agreement compared to the experimental results.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015.
Made available in DSpace on 2016-05-24T17:30:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338249.pdf: 4347153 bytes, checksum: 59db61187240b302a71f5038f99837d7 (MD5) Previous issue date: 2015
Este trabalho aborda a atenuação do ruído de dutos do sistema de ar- condicionado de aeronaves para fins de controle dos níveis de ruído interno de cabine. A atenuação do ruído de banda larga que se propaga no interior dos dutos desse sistema é tipicamente função dos atenuadores dissipativos, revestidos internamente com material poroso. Materiais fibrosos de baixa densidade e estrutura flexível, usados na indústria aeroespacial, se adequam às restrições de volume e massa impostas, sendo aplicados neste propósito. O objetivo deste trabalho é avaliar uma metodologia de predição da perda de transmissão de um atenuador dis-sipativo, composto por material fibroso de estrutura flexível, aplicado em duto de seção circular. Para isso, utiliza-se um modelo em elementos finitos, no qual o material poroso é considerado como um fluido equiva-lente. A caracterização acústica dos materiais porosos é feita através de um método inverso, que faz uso de medições em tubo de impedância e algoritmo de otimização. Uma discussão dos modelos analíticos de pro-pagação acústica em dutos dissipativos de comprimento infinito também é apresentada, primeiramente considerando o material poroso localmen-te reativo e, em seguida, não-localmente reativo. Dois procedimentos experimentais distintos, baseados nas normas ISO 7235 e ASTM E2611, foram empregados para validar o modelo desenvolvido. Os resultados de perda de transmissão obtidos por meio do modelo proposto apresenta-ram boa concordância em relação aos resultados experimentais.

Abstract : This work covers the noise attenuation in ducts of the aircraft air-conditioning system with the purpose to control the noise levels in the cabin. Attenuation of broadband noise which propagates in the ducts of that system is typically a role of dissipative mufflers, lined with porous material. Porous materials with low density and limp frame, usually employed in the aerospace industry, are suitable to the imposed volume and mass constraints, being largely applied for that purpose. The objec-tive of this work is to predict the transmission loss of a dissipative muffler composed by limp frame fiber material applied in a round duct. To do so, a finite element model is developed in which the porous mate-rial is treated as a equivalent fluid. The acoustic characterization of po-rous materials is performed through an inverse method, which uses im-pedance tube measurements and an optimization algorithm. A discussi-on on the analytical models of acoustic propagation in dissipative ducts with infinite length is also presented, firstly using a locally reactive porous material assumption and, then, a non-locally reactive porous material assumption. Two different experimental procedures based on ISO 7235 and ASTM E2611 standards were conducted to validate the developed model. Transmission loss obtained through the proposed model have good agreement compared to the experimental results.

A dengue é um dos principais problemas de Saúde Pública da atualidade. É transmitida por mosquitos do gênero Aedes, sendo a espécie Aedes aegypti o vetor responsável pela transmissão no Brasil. O principal alvo de controle da doença é seu vetor, sendo o controle químico amplamente utilizado em todas as regiões atingidas. Como forma de prevenção ou em períodos de epidemia, torna-se necessária a eliminação dos mosquitos adultos, sendo indicada a nebulização a ultrabaixo volume (UBV) a frio do organofosforado malation por meio do uso de equipamentos pulverizadores acoplados a veículos. Este inseticida utilizado pode sofrer desvios durante e após a aplicação a UBV, caracterizando-se como um potencial agente de desequilíbrio ecológico, podendo atingir e gerar efeitos danosos em organismos não alvos aquáticos e terrestres. Este trabalho teve como objetivo desenvolver e validar um método de análise para o malation em cromatografia líquida de alta eficiência e obter recuperação do inseticida em níveis aceitáveis em água e solo, avaliar seu período de dissipação e tempo de meia vida (t1/2) nestas matrizes e classificá-lo quanto à toxicidade aguda e ao risco ambiental de acordo com diferentes autores, para o microcustáceo Daphnia magna, para a minhoca Eisenia foetida, para o peixe mato grosso (Hyphessobrycon eques) e para a macrófita Lemna minor. O método foi considerado adequado para análise do malation. A recuperação obtida para água foi de 97 por cento e para solo, 96 por cento . Efeitos tóxicos decorrentes da exposição ao inseticida foram observados para todos os organismos, sendo a Daphnia magna a espécie mais sensível aos testes de toxicidade aguda, com alto risco de intoxicação ambiental oriundo do uso peridomiciliar do malation. Em solo, o composto permaneceu na superfície com t1/2 de 4,5 h e sofreu lixiviação após ocorrência de chuva, sendo detectado por até 29 dias após a aplicação. Em água, o t1/2 foi de 0,1 h em pH 9.0 não sendo mais detectado a partir do segundo dia após aplicação. Em pH 7.0 e 5.0, esse período estendeu-se por até 7 dias, sendo o t1/2 de 3,2 e 4,4 d, respectivamente.
Dengue is one of the major public health problems nowadays. It is transmitted by mosquitoes of the genus Aedes, and the Aedes aegypti specie is the vector responsible for transmission in Brazil. The main target to control the disease is its vector, and the chemical control is widely used in all affected regions. As a preventive measure or in epidemic periods, it becomes necessary to eliminate adult mosquitoes, being indicated the ultralow volume nebulization of malathion organophosphate in cold way through the use of sprinklers attached to vehicles. This used insecticide can suffer deviation during and after application ULV, characterizing itself as a potential agent of environmental imbalance, with the possibility of reach and generate harmful effects on aquatic and terrestrial non-target organisms. This work had the objective to develop and validate a method of analysis for malathion in high performance liquid chromatography and obtain recovery of insecticide in acceptable levels in water and soil, evaluate its dissipation period and half-life time in these matrices and classify it on acute toxicity and environmental risk according to different authors, to the microcrustacean Daphnia magna, to the earthworm Eisenia foetida, to the fish Hyphessobrycon eques and to the macrophyte Lemna minor. The method was considered appropriate for analysis of malathion. The obtained recovery for water was 97 per cent and for soil, 96 per cent . Toxic effects resulting from exposure to the insecticide were observed for all organisms, resulting that Daphnia magna is the most sensitive species to the acute toxicity tests, with high risk of environmental intoxication originated from malathion peridomicilary use. In soil, the compound remained on the surface with t1/2 of 4.5 h and suffered lixiviation after rain occurrence, being detected for up to 29 days after application. In water, the t1/2 was 0.1 h in pH 9.0 and was not detected from the second day after application. In pH 7.0 and 5.0, this period was extended for up to 7 days, being the t1/2 of 3.2 and 4.4 d, respectively.

Nel presente lavoro di tesi viene analizzato un sistema alternativo utile al raggiungimento della protezione sismica delle strutture. In particolare, invece di consentire alla struttura di subire deformazioni inelastiche sfruttando la propria duttilità strutturale per dissipare energia, si ricorre a sistemi di controllo passivi quali i dissipatori fluido viscosi e le loro configurazioni all’interno o all’esterno di un sistema strutturale per diminuire l’energia dissipata dalla sola struttura e ridurre la risposta sismica. Nei primi due capitoli vengono analizzati i sistemi per il controllo strutturale, da quello tradizionale basato su criteri di resistenza e duttilità a quelli passivi, fino ad arrivare a quelli attivi. Particolare attenzione viene rivolta alla comprensione del funzionamento e delle leggi che governano i dissipatori fluido viscosi. Nel terzo capitolo vengono studiati i metodi di analisi, i criteri di progettazione e modellazione dei dispositivi fluido viscosi per arrivare a dimensionare i dispositivi da inserire nel sistema strutturale. Inoltre vengono studiate le diverse configurazioni che possono assumere i dispositivi fluido viscosi all’interno o all’esterno di una struttura, valutandone i vantaggi e gli svantaggi. Una volta presa familiarizzazione col software di calcolo fem e delle analisi time history, nel capitolo quattro si valuta l’effetto delle diverse configurazioni interne o esterne dei dispositivi lineari e non lineari e la diversa distribuzione delle proprietà dei dispositivi lungo l’altezza della struttura di studio. Si procede con il valutare attraverso analisi dinamiche modali non lineari la risposta della struttura di studio priva di dispositivi e le risposte della struttura equipaggiata con diverse configurazioni di dispositivi, per poi confrontarle per arrivare a delle conclusioni in merito alla loro efficacia.

Polymer networks are an important class of materials that are ubiquitously found in natural, biological, and man-made systems. The complex mesoscale structure of these soft materials has made it difficult for researchers to fully explore their properties. In this dissertation, we introduce a coarse-grained computational model for permanently cross-linked polymer networks than can properly capture common properties of these materials. We use this model to study several practical problems involving dry and solvated networks. Specifically, we analyze the permeability and diffusivity of polymer networks under mechanical deformations, we examine the release of encapsulated solutes from microgel capsules during volume transitions, and we explore the complex tribological behavior of elastomers. Our simulations reveal that the network transport properties are defined by the network porosity and by the degree of network anisotropy due to mechanical deformations. In particular, the permeability of mechanically deformed networks can be predicted based on the alignment of network filaments that is characterized by a second order orientation tensor. Moreover, our numerical calculations demonstrate that responsive microcapsules can be effectively utilized for steady and pulsatile release of encapsulated solutes. We show that swollen gel capsules allow steady, diffusive release of nanoparticles and polymer chains, whereas gel deswelling causes burst-like discharge of solutes driven by an outward flow of the solvent initially enclosed within a shrinking capsule. We further demonstrate that this hydrodynamic release can be regulated by introducing rigid microscopic rods in the capsule interior. We also probe the effects of velocity, temperature, and normal load on the sliding of elastomers on smooth and corrugated substrates. Our friction simulations predict a bell-shaped curve for the dependence of the friction coefficient on the sliding velocity. Our simulations also illustrate that at low sliding velocities, the friction decreases with an increase in the temperature. Overall, our findings improve the current understanding of the behavior of polymer networks in equilibrium and non-equilibrium conditions, which has important implications for synthesizing new drug delivery agents, designing tissue engineering systems, and developing novel methods for controlling the friction of elastomers.

Este trabalho estuda o fenômeno de evaporação rápida em jatos de líquidos superaquecidos ou metaestáveis numa região 2D. O fenômeno se inicia, neste caso, quando um jato na fase líquida a alta temperatura e pressão, emerge de um diminuto bocal projetando-se numa câmara de baixa pressão, inferior à pressão de saturação. Durante a evolução do processo, ao cruzar-se a curva de saturação, se observa que o fluido ainda permanece no estado de líquido superaquecido. Então, subitamente o líquido superaquecido muda de fase por meio de uma onda de evaporação oblíqua. Esta mudança de fase transforma o líquido superaquecido numa mistura bifásica com alta velocidade distribuída em várias direções e que se expande com velocidades supersônicas cada vez maiores, até atingir a pressão a jusante, e atravessando antes uma onda de choque. As equações que governam o fenômeno são as equações de conservação da massa, conservação da quantidade de movimento, e conservação da energia, incluindo uma equação de estado precisa. Devido ao fenômeno em estudo estar em regime permanente, um método de diferenças finitas com modelo estacionário e esquema de MacCormack é aplicado. Tendo em vista que este modelo não captura a onda de choque diretamente, um segundo modelo de falso transiente com o esquema de \"shock-capturing\": \"Dispersion-Controlled Dissipative\" (DCD) é desenvolvido e aplicado até atingir o regime permanente. Resultados numéricos com o código ShoWPhasT-2D v2 e testes experimentais foram comparados e os resultados numéricos com código DCD-2D v1 foram analisados.
This study analyses the rapid evaporation of superheated or metastable liquid jets in a two-dimensional region. The phenomenon is triggered, in this case, when a jet in its liquid phase at high temperature and pressure, emerges from a small aperture nozzle and expands into a low pressure chamber, below saturation pressure. During the evolution of the process, after crossing the saturation curve, one observes that the fluid remains in a superheated liquid state. Then, suddenly the superheated liquid changes phase by means of an oblique evaporation wave. This phase change transforms the liquid into a biphasic mixture at high velocity pointing toward different directions, with increasing supersonic velocity as an expansion process takes place to the chamber back pressure, after going through a compression shock wave. The equations which govern this phenomenon are: the equations of conservation of mass, momentum and energy and an equation of state. Due to its steady state process, the numerical simulation is by means of a finite difference method using the McCormack method of Discretization. As this method does not capture shock waves, a second finite difference method is used to reach this task, the method uses the transient equations version of the conservation laws, applying the Dispersion-Controlled Dissipative (DCD) scheme. Numerical results using the code ShoWPhasT-2D v2 and experimental data have been compared, and the numerical results from the DCD-2D v1 have been analysed.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-01-04T11:17:29Z No. of bitstreams: 1 daniellerosanydemedeirosleal.pdf: 19032116 bytes, checksum: 03bebf3d76cd23f21fc6a647e7c00d77 (MD5)
Approved for entry into archive by Diamantino Mayra (mayra.diamantino@ufjf.edu.br) on 2017-01-31T10:32:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 daniellerosanydemedeirosleal.pdf: 19032116 bytes, checksum: 03bebf3d76cd23f21fc6a647e7c00d77 (MD5)
Made available in DSpace on 2017-01-31T10:32:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 daniellerosanydemedeirosleal.pdf: 19032116 bytes, checksum: 03bebf3d76cd23f21fc6a647e7c00d77 (MD5) Previous issue date: 2016-08-29
Este trabalho apresenta um novo esquema explícito de marcha no tempo para a análise problemas de propagação de ondas compatível com qualquer método de discretização espacial que seja baseado em elementos (e.g., Método dos Elementos Finitos, etc.). Por ser explícito, isto é, sem necessidade da solução de um sistema de equações, o método é de fácil implementação. Baseado em integradores de tempo adaptativos, a técnica aqui proposta contempla dissipação numérica local e otimizada, permitindo a minimização de oscilações espúrias e aumento da precisão. Também, com o emprego de discretização temporal local (subciclagem), acrescenta-se robustez ao algoritmo do método, flexibilizando a estabilidade e aumentando a eficiência da análise em foco.
This work presents a new explicit time marching procedure for wave propagation problems, which is compatible with any spatial discretization method based on elements (e.g. Finite Element Method - FEM, etc.). Because it does not require any system of equations to be solved, its implementation is very simple. Based on adaptive time integrators, it provides local and optimized numerical damping, allowing the influence of spurious oscillations to be minimized, improving accuracy. In addition, by employing local time discretization, considering a subclycing technique, the performance to the method is improved, enhancing the flexibility of the method regarding stability and increasing the efficiency of the proposed approach.

Utilisation de la radiometrie en ondes millimetriques dans la recherche de discontinuites dielectriques dans les materiaux composites. Simulation en ondes millimetriques des variations de puissance qui existent entre la zone homogene et la zone contenant le defaut

A series of tests was undertaken on a recirculation scheme in a deep level gold mine to establish the effect of controlled recirculation of the mine ventilation air on blast contaminant dissipation. Clarification was needed as to whether the existing re-entry interval of three hours would have to be extended with the introduction of controlled recirculation. The re-entry interval is a time interval, after blasting, stipulated by the Inspector of Mines during which the workings are being cleared of blast contaminants and during which time no persons are permitted tc enter the workings. The fresh and recirculated air flow rates were varied and their effects on blast contaminant dissipation measured. Gas concentrations of the oxides of nitrogen (N0X ) and carbon monoxide were monitored continuously in the return air. Dust levels were monitored in the return air from two hours before the blast to four hours after the blast. Two gas models (mixed-volume and plug-flow) and residence time analysis were used to analyse the data. In all the tests, the critical blast contaminant for determining the re-entry interval was found to be NO*. In addition, the following parameters affected the re-entry interval; the amount of explosives ignited daily, the volume of the workings into which the NO* is dissipated by the ventilating air, the time taken for air to complete one circuit (the cycle time), leakage and short circuiting of air, and the fresh air flow rate. The recirculated air flow rate was found to have negligible effect on the re-entry interval.