Escoamento de Couette entre duas placas com parte do espaçamento preenchida com meio poroso

Orientador : Chang-yu LiuDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de CampinasResumo: Tem esse trabalho como objetivo principal, estudar e apresentar soluções para o escoamento de Couette entre placas com parte do espaçamento preenchida com meio poroso e a placa superior com velocidade constante. Para esse estudo foram aplicadas as equações: da continuidade, da quantidade de movimento, da energia térmica e a de Darcy generalizada, todas com parâmetros adimensionais.Com as equações citadas acima foram determinados os perfis de velocidades e de temperaturas em função do gradiente de pressão, do parâmetro de porosidade, do produto Prandtl x Eckert e finalmente da relação entre os coeficientes de condutibilidade térmica do meio poroso e da região de fluido puro. Em alguns casos as soluções são apresentadas analiticamente e em outros numericamente usando o método de diferenças, finitas, já que algumas equações não apresentavam soluções exatas. Também foram realizados estudos dos perfis de velocidades para o escoamento não permanente de Couette com o meio poroso tomando todo o espaçamento entre as placasAbstract: The main objective to this work is to study the solutions for the Couette flow between two infinite plates with part of the space filled with a porous medium and the upper plate maintaining a constant velocity. For this study, continuity, momentum and thermal energy equations were applied, accompanied with the generalized Darcy's Law, aall with dimensionless parameters. With these equations it was possible to determine the velocity and the temperature profiles which dependents of the pressure gradients, the permeability parameters, the product of Prandtl by Eckert and finally the relation of the thermic conductibility coefficients between porous medium and the region of pure fluid. In some cases, the solutions are obtained analytically and in others, numerically, using a finite differences method, since it is difficult to find the analytical solutions. A study of the velocity field of the non-permanent Couette flow with the porous medium occupying the entire space between the plates was also realizedMestradoMestre em Engenharia Mecânic

Analise teorica e experimetal de um armazenador de calor sensivel estratificado

Orientador: Kamal Abdel Radi IsmailTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de CampinasResumo: Esse trabalho apresenta como objetivo principal estudar o comportamento térmico de um armazenador de calor sensível em líquido estratificado. Para esse estudo foram montados modelos usando as equações de conservação com algumas considerações, acompanhadas das condições de contorno adequada para cada situação de operação do armazenador. Com esses modelos resolvidos numericamente pelo método de diferenças finitas, foram determinados os perfis mostrando a degradação da estratificação no resfriamento natural e o comportamento da temperatura em carregamento e descarregamento. Todos os casos resolvidos teoricamente foram simulados na pratica, numa montagem feita no laboratorio de Armazenadores da FEC-UNICAMP. Finalmente os resultados experimentais e teóricos foram confrontados apresentando boas aproximações.Abstract: The principal objective of this work is to study the behavior of a sensible heat storage system with stratified liquid. For this study, the analytical model used were based on the equations of conservation with boundary conditions chosen for each mode of operation of the storage system. These models were solved numerically using a finite difference method and the results presented show the degradation of stratification in the storage tank by natural cooling and its temperature behavior during charging and discharging operations. In order to establish the validity of the proposed models, the numerical results were tested against experiments carried out in an apparatus specifically designed and built in the heat storage laboratory of FEC-UNICAMP. Finally the experimental and theoretical results were compared and showed reasonably good agreement.DoutoradoDoutor em Engenharia Mecânic

Analytical solution for transient one-dimensional couette flow considering constant and time-dependent pressure gradients

This paperaims to determine the velocity profile, in transient state, for a parallel incompressible flow known as Couette flow. The Navier-Stokes equations were applied upon this flow. Analytical solutions, based in Fourier series and integral transforms, were obtained for the one-dimensional transient Couette flow, taking into account constant and time-dependent pressure gradients acting on the fluid since the same instant when the plate starts it´s movement. Taking advantage of the orthogonality and superposition properties solutions were foundfor both considered cases. Considering a time-dependent pressure gradient, it was found a general solution for the Couette flow for a particular time function. It was found that the solution for a time-dependent pressure gradient includes the solutions for a zero pressure gradient and for a constant pressure gradient