Numerical Study of Freezing Droplets

The present work is devoted to the numerical study of freezing processes which have become of major importance in aeronautical engineering. The most common causes of structural damage to aircrafts result from climacteric changes such as lightning strikes and icing of the wing’s leading edges or empennage, which turns the smooth airflow over the wings into turbulent. At subzero temperatures, icing spreads from the leading to the trailing edge, affecting a greater percentage of the wings. As a result there is a need to study and adapt existing physical and mathematical models to achieve a better approximation to real life situations in order to mitigate the occurrence of incidents and accidents involving aircraft for a better continuous airworthiness. The theoretical predictions are compared against experimental data and the numerical analysis is conducted to provide insight into heat and mass transfer processes under several humidity conditions.O seguinte documento centra-se no estudo físico de processos de congelamento que se tornaram de extrema importância em engenharia aeronáutica. As causas mais comuns de danos estruturais em aeronaves devem-se a mudanças climatéricas como relâmpagos e o congelamento do bordo de ataque das asas ou das empenagens. O gelo espalha-se em direção ao bordo de fuga, afetando uma maior percentagem da superfície sustentadora em causa. Como resultado, surge uma necessidade de estudar e adaptar os modelos físicos e matemáticos existentes para uma melhor aproximação a situações reais, no sentido de uma diminuição da ocorrência de acidentes e incidentes resultantes deste tipo de fenómenos, contribuindo assim para melhores condições de aeronavegabilidade. As previsões teóricas foram comparadas com dados experimentais e a análise numérica foi conduzida para a obtenção de uma melhor compreensão de processos de transmissão de calor e massa sob diferentes condições de humidade

Contribution to the Physical Understanding of Supercritical Fluid Flows: A Computational Perspective

The modeling of fluids at supercritical and transcritical regimes is addressed at conditions characteristic of liquid propelled rocket engines, whose increasing performance demands have led to conditions in the combustion chambers to exceed the critical point of both fuels and oxidizers in the pursuit of higher specific impulses. In the present document, nitrogen is used as a surrogate for the commonly encountered oxygenhydrogen mixture so that turbulence mixing can be looked into without influences from combustion and chemically reacting effects. In contrast to the widespread use of compressible formulations in the literature, a distinct hypothesis is formulated and investigated, focusing on fluids’ incompressible but variabledensity behavior at supercritical and transcritical conditions. The incompressible but variabledensity hypothesis arose from the similarity of visualization data, namely measuring mixing efficiency through jet spreading rates. This document evaluates the capabilities and limitations of a computational method (Reynoldsaveraged NavierStokes) developed based on the incompressible variabledensity hypothesis when applied to supercritical and transcritical conditions. Based on the socalled ”thermal breakup mechanism concept” proposed in the literature, the mechanical description of supercritical jets is complemented, demonstrating that the amount of heat a jet receives inside the injector determines if a change from supercritical liquidtogaslike condition takes place, highlighting the importance of including the injector flow in the computations. Axial density and temperature decay rates of supercritical and transcritical jets are predicted for a wide range of conditions and geometries of increasing complexity, ranging from single species injection at supercritical and later transcritical conditions into quiescent environments to coaxial single and multispecies configurations. The results suggest that the incompressible but variable density hypothesis can sufficiently replicate the experimental data, rivaling the predictions of more sophisticated methods relying on large eddy simulation formulations. Moreover, the need to include the injector into the computations for an accurate flow description is demonstrated. Furthermore, the errors resulting from its absence are assessed and evaluated by comparing adiabatic and isothermal boundary conditions. Finally, the proposed solver has also demonstrated its capabilities in the temperature field predictions, making it one of the few solvers currently available to have been validated in terms of density and temperature.A modelação de fluidos em regimes supercríticos e transcríticos é levada a cabo em condições características daquelas encontradas em motores foguete de propelente líquido, nos quais a demanda por rendimentos mais elevados, para que sejam atingidos impulsos específicos superiores, faz com que as condições nas câmaras de combustão excedam o ponto crítico de combustíveis e oxidantes. No presente documento, azoto é utilizado como um substituto da mistura oxigéniohidrogénio para que o comportamento turbulento das misturas possa ser estudado sem as influências de efeitos de combustão e de reações químicas. Por contraste com o uso generalizado na literatura de ferramentas computacionais com formulações compressíveis, aqui uma hipótese distinta é formulada e investigada, focada no comportamento incompressível mas de massa volúmica variável de fluidos em condições supercríticas e transcríticas. A hipótese incompressível mas de massa volúmica variável surge da semelhança de visualização, nomeadamente da medição da eficiência da mistura através do grau de abertura dos jatos. Este documento tem como objetivo avaliar as capacidades e limitações de um método computacional (Reynoldsaveraged NavierStokes) desenvolvido com base na hipótese incompressível mas de massa volúmica variável, quando aplicado em condições transcríticas e supercríticas. Baseado no conceito de breakup térmico proposto na literatura, a descrição mecânica de um jato supercrítico é complementada, demonstrando que a quantidade de calor recebida pelo jato dentro do injetor determina a possibilidade de uma transição de liquidlike para uma condição de gaslike ter lugar. O decaimento axial da massa volúmica e da temperatura de jatos supercríticos e transcríticos é previsto para um leque de condições e geometrias de complexidade crescente, desde a injeção de uma espécie química, primeiro em regime supercrítico e depois transcrítico, num ambiente em repouso, até à injeção coaxial de uma e de várias espécies. Os resultados sugerem que a hipótese incompressível mas de massa volúmica variável é capaz de prever as condições experimentais com um bom grau de precisão, indo de encontro às previsões de métodos mais complexos baseados em large eddy simulation. Ademais, a necessidade de incluir o injetor nas simulações para uma descrição mais precisa do escoamento é demonstrada e os erros associados com a sua ausência avaliados através da comparação entre condições de fronteira adiabática e isotérmica. O método proposto demonstra também a sua capacidade em prever o campo de temperatura, sendo que se trata de um dos poucos métodos atualmente disponíveis validados em termos da massa volúmica e da temperatura

Na trilha da educação norte-rio-grandense: a emergência das práticas escoteiras na cidade do Natal no início do século XX

Este artigo tem por objetivo analisar a emergência do escotismo na cidade do Natal-RN no início do século XX, problematizando como este tipo de educação, pensada por Baden-Powell para a realidade de jovens ingleses, foi recepcionada pela elite e autoridades políticas locais. Para percorrer a trilha deixada pela educação escoteira no estado do Rio Grande do Norte, nos apropriamos dos pressupostos teórico-metodológicos da Nova História Cultural e privilegiamos como fontes leis, mensagens de governos, jornais, correspondências e fotografias, ancorados nas considerações teóricas de Sirinelli (2003) sobre o conceito de intelectual, que nos possibilitou pensar as figuras dos fundadores do escotismo natalense e suas redes de sociabilidades. O trabalho constatou que a emergência do escotismo na cidade do Natal foi fruto da iniciativa de intelectuais, cujas redes de sociabilidades foram determinantes para a implantação e consolidação desse modelo de educação no estado

Anomalies in a waterlike model confined between plates

Using molecular dynamic simulations we study a waterlike model confined between two fixed hydrophobic plates. The system is tested for density, diffusion and structural anomalous behavior and compared with the bulk results. Within the range of confining distances we had explored we observe that in the pressure-temperature phase diagram the temperature of maximum density (TMD line), the temperature of maximum and minimum diffusion occur at lower temperatures when compared with the bulk values. For distances between the two layers below a certain threshold ,$d\le d_c$, only two layers of particles are formed, for $d\ge d_c$ three or more layers are formed. In the case of three layers the central layer stays liquid while the contact layers crystallize. This result is in agreement with simulations for atomistic models

Guerrilla marketing on Facebook: a mixed-method study on the effects on brand image and content sharing intentions

Guerrilla marketing suggests using creative and unexpected messages and channels to stand out in the marketing communication crowd. Despite practitioners' growing interest in the topic, the contributions in the literature are still scarce. This study aims to explore the impacts of guerrilla marketing campaigns on Facebook on brand image and content sharing intentions. Mixed-method research was adopted. The first phase was more exploratory and used focus groups to analyze consumers' perceptions and responses to guerrilla marketing campaigns. It was followed by a quantitative study of 256 Portuguese consumers that answered an online survey after being exposed to a guerrilla marketing campaign on Facebook. Results suggest that customer interaction with guerrilla marketing on Facebook depends on content's characteristics, namely the message appeal. While humour appeal enhances the relationship with customers by increasing the level of interaction, negative appeals (e.g., perceived as offensive) generate adverse reactions. This study also shows that frequent Facebook users are more predisposed to interact with guerrilla marketing content.publishe