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‣ Avaliação da técnica de eletroosmose na remoção de contaminante orgânico em meios particulados.; Eletrochemical techniques for particulate system decontamination treatments.

Silva, Eliandro Rezende da
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 07/06/2001 Português
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48.654844%
O tratamento por técnicas eletroquímicas é provavelmente uma das metodologias mais prometedoras na descontaminação de sistemas particulados, sendo capaz da remoção, total ou parcial, de contaminantes como metais pesados, radionuclídeos, orgânicos e inorgânicos. Pelo uso de uma diferença de potencial elétrico em correntes baixas aplicadas através de pares de eletrodos, os contaminantes são movidos sob a ação do campo elétrico. A extração de impurezas pelo método eletrocinético é baseada na suposição que as moléculas estejam ou sejam evoluídos para a fase liquida. O ciclo completo envolve a adsorção, o transporte, a captação, e a remoção do contaminante dos meios porosos. Neste trabalho avaliou-se o emprego da técnica de eletroosmose na remoção de fenol em meios líquidos e porosos. O fenol foi escolhido por ser um composto altamente tóxico, proveniente de refinarias de óleos, industrias de tintas e principalmente pesticidas. Para a validação do processo em escala de laboratório, foi confeccionada uma célula eletroquímica para um volume de 700 cm3, com eletrodos de titânio. A concentração de fenol utilizada para este experimento foi constante de 11 mM. Água destilada, areia, pós de vidro e solo foram classificados...

‣ Isotropic damage phenomena in saturated porous media: a bem formulation; Dano isotrópico em meios porosos saturados: uma formulação do método dos elementos de contorno

Lima Junior, Eduardo Toledo de
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 11/01/2011 Português
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68.476753%
This work is devoted to the numerical analysis of saturated porous media, taking into account the damage phenomenon on the solid skeleton. The porous media is taken into poroelastic framework, in full-saturated condition, based on the Biot's Theory. A scalar damage model is assumed for this analysis. An implicit Boundary Element Method (BEM) formulation, based on time-independent fundamental solutions, is developed and implemented to couple the fluid flow and the elasto-damage problems. The integration over boundary elements is evaluated by using a numerical Gauss procedure. A semi-analytical scheme for the case of triangular domain cells is followed to carry out the relevant domain integrals. The non-linear system is solved by a Newton-Raphson procedure. Numerical examples are presented, in order to validate the implemented formulation and to illustrate its efficiency.; Este trabalho trata da análise numérica de meios porosos saturados, considerando danificação na matriz sólida. O meio poroso é admitido em regime poroelástico, em condição saturada, com base na teoria de Biot. Um modelo de dano escalar é empregado nesta análise. Uma formulação implícita do Método dos Elementos de Contorno (MEC), baseada em soluções fundamentais independentes do tempo...

‣ Desenvolvimento de metodologias para o estudo de meios porosos por ressonância magnética nuclear; Development of methodologies for the study of porous media by nuclear magnetic resonance

d'Eurydice, Marcel Nogueira
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 02/06/2011 Português
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48.925366%
O presente trabalho teve como objetivo a implementação de técnicas de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) para o estudo de meios porosos em geral, com potenciais aplicações no estudo de rochas, ossos, polímeros e materiais cerâmicos porosos. Devido à heterogeneidade e à complexidade desses meios, torna-se importante correlacionar variados parâmetros físicos que contenham informações tanto sobre a dinâmica molecular quanto sobre a estrutura físico-química dos poros e dos fluidos que os permeiam. Utilizando técnicas de RMN, é possível investigar esses parâmetros através da medida dos coeficientes de difusão e dos tempos de relaxação longitudinal e transversal dos fluidos presentes nos poros, que apresentam diferentes estados dinâmicos, variando desde um líquido isotrópico até um líquido com alta viscosidade ou organizado devido à sua interação com a superfície dos poros ou com partículas presentes nos fluidos. Para isso, foram empregadas técnicas de RMN baseadas especialmente em medidas de tempos de relaxação transversal que, quando adequadamente combinadas, permitem a construção de mapas bidimensionais que correlacionam propriedades da dinâmica molecular de fluidos saturantes nessas amostras em instantes diferentes do experimento...

‣ Difusão de spins nucleares em meios porosos - uma abordagem computacional da RMN; Nuclear spin diffusion in porous media - a computational approach of NMR

Oliveira, Éverton Lucas de
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 19/02/2015 Português
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69.25728%
A Ressonância Magnética Nuclear (RMN) é uma importante técnica empregada nas principais áreas de conhecimento, tais como, Física, Química e Medicina. Importantes trabalhos da RMN aplicada ao estudo da dinâmica de moléculas em fluidos presentes em meios porosos permitiram que esta técnica ganhasse também notoriedade na indústria do petróleo. O presente projeto é fundamentado em alguns destes trabalhos seminais, reproduzindo, através de modelos físico-computacionais, os principais efeitos físicos da difusão e a consequente relaxação dos spins dos núcleos atômicos presentes nas moléculas dos fluidos imersos nos meios porosos. Os métodos teóricos utilizados para a interpretação dos parâmetros de relaxação transversal (T2) e longitudinal (T1), levam em consideração as propriedades macroscópicas da dinâmica de um ensemble de spins nucleares. Para a compreensão da difusão e relaxação nuclear em meios porosos, é de fundamental importância o emprego de métodos físico-computacionais que levam em consideração tanto a microestrutura quanto a difusão translacional dos spins nucleares através desses meios. Dentro dos modelos propostos nesta dissertação, foram utilizados conceitos básicos de mecânica estatística e de relaxação nuclear...

‣ Influencia da vibração na permeabilidade absoluta de meios porosos saturados com agua; Influence of the vibration on the absolute permeability of porous media satured with water

Luiz Benedicto Pompeo Neto
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 20/12/2004 Português
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58.30423%
Neste trabalho foram verificados experimentalmente os efeitos da vibração mecânica na permeabilidade absoluta de meios porosos saturados com água e sob a imposição simultânea de um escoamento uniforme. Após a identificação de uma faixa de excitação em que se excluem efeitos indiretos da vibração, como os decorrentes do aquecimento ultra-sônico do conjunto e da desintegração mecânica da matriz rochosa, foi possível verificar que a vibração a freqüências ultra-sônicas reduz a diferença de pressão ao longo da amostra e reduz a vazão através da amostra. A combinação de magnitude desses dois efeitos pode resultar em aumento da permeabilidade absoluta, sendo que as variações, além da freqüência, ainda dependem da velocidade do escoamento externamente imposto. A análise do problema através da mecânica do contínuo permitiu introduzir a descrição de um modelo físico, baseado no conceito da película viscosa de espessura inversamente proporcional à freqüência. O mecanismo é capaz de explicar o comportamento observado. Os fenômenos mostraram-se decorrência das propriedades elásticas, dadas as propriedades hidrodinâmicas, do sistema composto pela matriz sólida e pelo fluido que preenche o meio poroso saturado e por ele escoa; This work verifies experimentally the effects of the mechanical vibration on the absolute permeability of saturated porous media upon which a uniform flow is simultaneously imposed. After finding a driving range within which indirect effects of the vibration are excluded...

‣ Aplicação do metodo integral de contorno na modelagem do transporte de traçadores radioativos em meios porosos

Jose Geraldo Ferroni
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 01/03/1996 Português
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58.30423%
Foi desenvolvida neste trabalho um procedimento para o monitoramento das concentrações efluentes de traçadores radioativos em poços produtores, considerando testes de injeção do tipo poço a poço e deslocamento tipo pistão de fluidos nos reservatórios. O modelamento do transporte de tais substâncias em meios porosos considera a superposição dos efeitos de convecção e de dispersão hidrodinâmica. Com relação ao mecanismo de transporte, foi empregada a Equação do Traçador desenvolvida por Abbaszadeh-Dehghani & Brigham, 1982. Os parâmetros convectivos e dispersivos do transporte utilizados nessa equação foram obtidos a partir da aplicação do Método da Integral de Contorno (BIM) aos sistemas estudados. Apesar de se ter considerado apenas padrões de injeção uniformes, o emprego do BIM possibilita a análise de geometrias mais genéricas, desde que mantidas as demais hipóteses consideradas no presente trabalho. As curvas de concentração, para os diferentes casos analisados e referentes à razão de mobilidade unitária, foram validadas com base no trabalho de Abbaszadeh-Dehghani & Brigham, 1982, o qual considera soluções analíticas para a derivação dos parâmetros convectivos e dispersivos do transporte. Os casos de razões de mobilidade (M) diferentes de 1 foram discutidos através da consideração de uma região global composta por duas regiões com mobilidades distintas. Por fIm...

‣ Contribuição ao estudo da mudança de fase em meios porosos planos saturados com liquido

Jorge Roberto Pimentel
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 28/06/1995 Português
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58.638027%
A solidificação em meios porosos saturados com líquido apresenta muito interesse,sendo muitas as aplicações práticas existentes, por exemplo na industria e agricultura. Este trabalho foi iniciado com o propósito de obter um melhor entendimento do problema e verificar a influência de vários parâmetros associados com o mesmo. Ele foi dividido em duas partes: modelamento e solução numérica e verificação experimental da validade do modelo e das hipóteses adotadas. Adaptou-se um modelo analítico conhecido, aplicável à uma única substância pura e sob condições de contorno idealizadas, introduzindo-se o conceito de propriedades térmicas efetivas.Os resultados foram comparados com medidas experimentais, mostrando concordância satisfatória. Com o objetivo de analisar situações e condições de contorno reais, o mesmo problema foi formulado e resolvido numericamente, comparando-se os resultados obtidos com as previsões analíticas e com valores experimentais. Foram feitas varias simulações, para condições de contorno de isolamento, convecção e temperatura ambiente variável, empregando-se diferentes materiais sólidos e meios com porosidades variadas. As comparações com os resultados experimentais indicaram boa concordância...

‣ Um estudo computacional de equações pseudo-parabólicas para mecânica dos fluidos e fenômenos de transporte em meios porosos; A computational study of pseudo-parabolic equations for fluid mechanics and transport phenomena in porous media

Jardel Vieira
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 25/02/2015 Português
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68.925366%
O foco desta dissertação de mestrado consiste em um estudo computacional de equações pseudo-parabólicas em mecânica dos fluidos e fenômenos de transporte de fluidos em meios porosos. Serão considerados problemas de valor de contorno e inicial associados a duas classes de modelos de equações de evolução pseudo-parabólicas: um modelo de advecção-difusão com termo pseudo-parabólico que exibe um certo caráter dispersivo e um outro modelo pseudo-parabólico "puro", i.e., sem a presença do termo de advecção. O primeiro modelo se relaciona com a modelagem física do fluxo de duas fases incompressíveis em dinâmica de fluidos em meios porosos, onde são considerados modelos de pressão capilar dinâmica, ou seja, em que os efeitos dinâmicos são também incluídos na diferença de pressão entre as fases fluidas. Uma discussão sobre a relevância física em aplicações e da importância matemática do sistema governante de equações para pressão capilar dinâmica em fenômenos de transporte de fluidos em meios porosos é também feita de modo a indicar algum suporte à escolha dos métodos estudados para aproximação numérica dos modelos consideradores. Além disso, um conjunto de experimentos numéricos é apresentado e discutido para avaliar a qualidade das soluções obtidas do estudo proposto...

‣ Medição de características térmicas e estudo do mecanismo de estabilização de chama em queimadores porosos radiantes

Pereira, Fernando Marcelo
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: xiv, 88 f.| il., tabs., grafs.
Português
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48.713315%
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.; A combustão pré-misturada de metano e ar em meios porosos inertes foi investigada teórica e experimentalmente, visando o desenvolvimento de queimadores porosos radiantes a gás natural. Uma bancada de testes foi projetada e construída para a análise do desempenho de queimadores porosos sob diversas condições de operação. O diagrama de estabilidade de chama de um queimador poroso construído a partir de placas de esponja cerâmica de zirconita-alumina foi levantado para relações de equivalência abaixo de 0,65. Os resultados mostram que: 1 - para cada relação de equivalência existe uma faixa de velocidades em que é possível estabilizar a chama dentro do meio poroso, 2 - as velocidades registradas foram de duas a cinco vezes maiores que a correspondente velocidade de chama livre, 3 - a partir da relação de equivalência 0,50 a temperatura dentro do queimador chegou a ultrapassar a temperatura de chama adiabática calculada para a condição inicial dos gases, 4 - o limite inferior de inflamabilidade ocorreu em misturas com 4% de metano (em volume), 5 - o queimador apresentou grande inércia térmica...

‣ Uso de materiais porosos em filtros acústicos

Lopes, Leonardo Ferreira
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: xiv, 95 f.| il., tabs., grafs.
Português
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48.65365%
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.; Materiais de absorção sonora consistem em meios porosos utilizados para reduzir o ruído em sistemas automotivos e industriais. Especialmente materiais fibrosos como a fibra de vidro, e porosos elásticos como espumas de poliuretano, são freqüentemente usados em controle de ruído, os quais transformam energia mecânica em calor através da interação entre suas fases sólida e fluida. A vantagem destes em relação aos ressonadores e outros elementos de controle consiste na atenuação numa ampla faixa de freqüência. Como os altos níveis de ruído gerados por máquinas e equipamentos industriais exigem um bom desempenho de seus filtros acústicos, propõe-se melhorar suas capacidades dissipativas a partir da inserção destes materiais em seus componentes. Desta forma, são desenvolvidos modelos numéricos que permitem identificar quais os parâmetros dominantes e quais componentes do filtro devem receber estes materiais para atenuar com eficácia o ruído gerado numa respectiva faixa de freqüência. As condições de contorno usadas nas simulações para representar a dissipação provocada pelos materiais de absorção são determinadas através da impedância acústica...

‣ Estudo analítico da estrutura de chamas adiabáticas pré-misturadas em meios porosos inertes e desenvolvimento de um modelo de curvas de nível para simulações numéricas

Pereira, Fernando Marcelo
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Tese de Doutorado Formato: 229 f.| il., tabs., grafs.
Português
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48.747275%
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2009; A presente tese trata da combustão pré-misturada em meios porosos inertes em que a chama é estabilizada no interior do conjunto tridimensional de cavidades que forma a estrutura porosa. Como resultado, esses queimadores apresentam elevada temperatura de chama, ampla faixa de potências, baixa emissão de poluentes e possibilitam a queima de combustíveis de baixo poder calorífico. O objetivo da tese é desenvolver um modelo para a simulação numérica multidimensional de queimadores porosos capaz de captar as principais características térmicas do processo com baixo custo computacional. O trabalho se divide em duas partes principais. A primeira parte é dedicada ao estudo analítico da estrutura de chamas pobres, estacionárias, adiabáticas e prémisturadas em meios porosos inertes, cobrindo uma ampla faixa de riquezas. A segunda parte trata da construção de um modelo de curvas de nível para simulações numéricas multidimensionais de queimadores porosos.

‣ Análise da transferência de calor em meios de porosidade variável para tubos de calor

Florez Mera, Juan Pablo
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 165 p.| il., grafs., tabs.
Português
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48.86806%
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.; Atualmente os tubos de calor são utilizados na refrigeração de processadores de computadores portáteis e de equipamentos eletrônicos em aplicações espaciais. O principal objetivo deste trabalho é aplicar uma nova tecnologia de meios de porosidade variável em tubos de calor, visando melhorar a sua eficiência. Neste contexto, é apresentada uma revisão bibliográfica a respeito dos fundamentos e mecanismos da sinterização de materiais metálicos, assim como a respeito da modelagem e avaliação da condutividade térmica efetiva de meios porosos empacotados e sinterizados. Também é apresentada uma revisão bibliográfica versando procedimentos de caracterização termo física e modelos simplificados utilizados na modelagem térmica dos tubos de calor. Um equipamento empregando vácuo e guarda quente como sistema de isolamento térmico foi projetado e fabricado para a medição da condutividade térmica efetiva de meios porosos saturados com água destilada e metanol. Dados experimentais foram comparados com dados de literatura. Um modelo simplificado de resistências térmicas equivalentes foi proposto para a análise da transferência de calor em meios sinterizados metálicos. Por fim...

‣ Contribuição para o estudo do escoamento de fluido em meios porosos

Serrenho, A.; Miguel, A. F.
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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68.476753%
Neste estudo é investigado a origem da equação de Darcy-Forchheimer com base na simulação numérica das equações de Navier-Stokes em meios porosos. É também calculado a permeabilidade e o coeficiente de inércia para uma gama de porosidades entre 0.3 e 0.99. Os resultados obtidos permitem-nos concluir que: (i) a contribuição inércial para o escoamento surge ainda em regime laminar, (ii) o coeficiente de inércia depende da porosidade do meio poroso, e (iii) a clássica equação de Carman-Kozeny para a permeabilidade é apenas validas para porosidades inferiores a 0.6. Com base nos resultados obtidos são sugeridos expressões para a permeabilidade e o coeficiente de inércia em função da porosidade.

‣ Efeitos de polímeros hidrorretentores nas propriedades físico-hídricas de dois meios porosos

Prevedello,C. L.; Balena,S. P.
Fonte: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo Publicador: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2000 Português
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48.744194%
Com o propósito de avaliar os efeitos de polímeros hidrorretentores nas propriedades físicas e hidráulicas de dois meios porosos, realizou-se um experimento no Laboratório de Física do Solo da Universidade Federal do Paraná, entre 18/03 e 30/10/97. O polímero hidrorretentor usado foi produzido na Bélgica e os meios porosos foram um Latossolo Vermelho textura argilosa e uma Areia Quartzosa Marinha, ambos na forma de TFSA. Os polímeros foram aplicados na forma de grãos passados em peneira de 0,5 e 1 mm de diâmetro, nas seguintes concentrações: 0, 2, 4, 8, 16 e 32 kg m-3. Foram elaboradas as curvas de retenção a baixas tensões (0; 0,025; 0,045; 0,10; 0,20; 0,60; 1,5 e 3,0 mH2O), medidas as condutividades hidráulicas saturadas e estimados os diâmetros médios de poros. O processo da evaporação de água do solo foi simulado por modelagem numérica. As curvas de retenção de água medidas e os perfis de umidade simulados da evaporação afastaram-se consideravelmente da origem (testemunhas) pela adição de polímeros, particularmente na Areia Quartzosa Marinha. O diâmetro médio de poros também aumentou progressivamente com o aumento da concentração de polímeros. Foi verificado que, nas concentrações de polímeros acima de 8 kg m-3...

‣ Uma sonda de calor transiente controlada por computador para medir fluxo de fluido em meios porosos.

GOMIDE, R.L.; JORDAN K.A.; SLACK, D.C.
Fonte: In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRICOLA, 27., 1998, Poços de Caldas, MG. Mecanização e agricultura de precisão. Lavras: UFLA/SBEA, 1998. 211-213. Publicador: In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRICOLA, 27., 1998, Poços de Caldas, MG. Mecanização e agricultura de precisão. Lavras: UFLA/SBEA, 1998. 211-213.
Tipo: Artigo em anais de congresso (ALICE)
Português
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68.744194%
Uma sonda de calor transiente controlada por computador foi desenvolvida para medir fluxo em meios porosos. O sistema e operado automaticamente com o auxilio de uma placa de computador e basicamente composto de um sensor do tipo sonda-termistor, uma fonte de corrente eletrica constante de dois niveis, um conversor de sinal analogicos para digital, um transistor de efeito de campo e um conjunto de amplificadores operacionais. A sonda e alternadamente comutada entre dois modulos de operacao, alta e baixa potencia. Um programa foi desenvolvido para solicitar ao usuario os tempos para controlar o termistor e permitir os registros de identificacao do local, data, horario e dados para posicoes especificas da memoria. Os principios, a concepcao, a montagem e o funcionamento de toda a instrumentacao sao descritos. O sistema foi testado e avaliado em dois diferentes meios porosos. Resultados indicaram que o termistor aquecido e capaz de detectar o fluxo de fluido uma vez que sua resposta termica transiente foi afetada pela taxa de fluxo local.; 1998

‣ Uma formulação do método dos volumes finitos com estrutura de dados por aresta para a simulação de escoamentos em meios porosos

Karlo Elisiário de Carvalho, Darlan; Roberto Maciel Lyra, Paulo (Orientador)
Fonte: Universidade Federal de Pernambuco Publicador: Universidade Federal de Pernambuco
Tipo: Outros
Português
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68.86806%
A modelagem e a simulação de escoamentos multifásicos e multicomponentes em meios porosos heterogêneos e anisotrópicos se constitui num grande desafio de ordem matemática e numérica. Neste contexto, são de especial interesse o estudo do transporte de contaminantes em aqüíferos e a simulação de escoamentos bifásicos de óleo e água em reservatórios de petróleo. A utilização de metodologias numéricas capazes de lidar com malhas flexíveis (nãoestruturadas) pode oferecer algumas vantagens sobre as formulações baseadas em malhas estruturadas, possibilitando que poços inclinados e estruturas geológicas com características geométricas complexas, tais como, falhas selantes, canais e camadas estratificadas inclinadas, sejam modeladas naturalmente e de maneira mais acurada. Dentre os métodos numéricos que usualmente fazem uso de tais malhas, podemos citar: o método dos elementos finitos (MEF) e o método dos volumes finitos (MVF). Este último é particularmente atrativo devido às suas propriedades de conservação local e global. No presente trabalho, apresentamos uma nova formulação do método dos volumes finitos com estrutura de dados por aresta (MVFA), considerando volumes de controle construídos pelo método das medianas (median dual). Esta formulação é capaz de lidar com meios heterogêneos e anisotrópicos (tensor completo) de maneira inovadora...

‣ Modelagem Matemática e Computacional de fenômenos eletrocinéticos em meios porosos carregados eletricamente

Silva, Aldemir Cirilo da
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Norte; BR; UFRN; Programa de Pós-Graduação em Matemática Aplicada e Estatística; Probabilidade e Estatística; Modelagem Matemática Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Norte; BR; UFRN; Programa de Pós-Graduação em Matemática Aplicada e Estatística; Probabilidade e Estatística; Modelagem Matemática
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
Português
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68.476753%
In this work we present a mathematical and computational modeling of electrokinetic phenomena in electrically charged porous medium. We consider the porous medium composed of three different scales (nanoscopic, microscopic and macroscopic). On the microscopic scale the domain is composed by a porous matrix and a solid phase. The pores are filled with an aqueous phase consisting of ionic solutes fully diluted, and the solid matrix consists of electrically charged particles. Initially we present the mathematical model that governs the electrical double layer in order to quantify the electric potential, electric charge density, ion adsorption and chemical adsorption in nanoscopic scale. Then, we derive the microscopic model, where the adsorption of ions due to the electric double layer and the reactions of protonation/ deprotanaç~ao and zeta potential obtained in modeling nanoscopic arise in microscopic scale through interface conditions in the problem of Stokes and Nerst-Planck equations respectively governing the movement of the aqueous solution and transport of ions. We developed the process of upscaling the problem nano/microscopic using the homogenization technique of periodic structures by deducing the macroscopic model with their respectives cell problems for effective parameters of the macroscopic equations. Considering a clayey porous medium consisting of kaolinite clay plates distributed parallel...

‣ Análise do acoplamento fluxo-deformação em meios geotécnicos saturados; Analysis of Coupling Flow-Deformation in Geotechnical Saturated Porous Media

Acerbi, Joaquim Mário Caleiro
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Tese de Doutorado
Português
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58.214683%
É apresentado um estudo para o desenvolvimento e resolução das equações do acoplamento fluxo - deformação em meios porosos saturados com fluido compressível. Os casos analisados são sistemas transientes, bidimensionais e tridimensionais, e são estudados com o objetivo de se obter informações sobre os deslocamentos superficiais, campo de tensões e deformações nos maciços geotécnicos submetidos a carregamentos superficiais. O processo permite a simulação do comportamento de solos e rochas, constituídos de diferentes propriedades elásticas e hidráulicas quando submetidos a efeitos estáticos, cíclicos ou harmônicos superficiais. Um campo de pressão nos poros é gerado devido ao efeito do carregamento na superfície do maciço. O modelo matemático desenvolvido simula o campo de tensões e de deslocamentos no interior do meio poroso, acoplando o escoamento do fluido nos poros com a deformação da estrutura porosa constituinte do maciço. O estudo é feito considerando que as partículas sólidas constituintes do meio geotécnico, solo ou rocha, são incompressíveis. As equações que regem o fenômeno são resolvidas numericamente através da técnica do método espectral, usando uma malha de pontos de colocação no domínio analisado e acompanhando evolução da pressão nos poros com o tempo. A dissipação da pressão se acopla com os deslocamentos no meio poroso...

‣ Solu??o h?brida da equa??o de advec??o-dispers?o em meios porosos

SILVA, Elizeu Melo da
Fonte: Universidade Federal do Pará Publicador: Universidade Federal do Pará
Tipo: Dissertação de Mestrado
Português
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68.476753%
Este trabalho consiste na solu??o h?brida da Equa??o de Advec??o-dispers?o de solutos unidimensional em meios porosos homog?neos ou heterog?neos, para um ?nico componente, com coeficientes de retardo, dispers?o, velocidade m?dia, decaimento e produ??o dependentes da dist?ncia percorrida pelo soluto. Ser?o estudados os casos de dispers?o-advec??o em que o retardamento, dispers?o, velocidade do fluxo, decaimento e produ??o variem de forma linear enquanto a dispersividade assuma os modelos linear, parab?lico ou exponencial. Para a solu??o da equa??o foi aplicada a T?cnica da Transformada Integral Generalizada. Os resultados obtidos nesta disserta??o demonstram boa concord?ncia entre os problemas-exemplo e suas solu??es num?ricas ou anal?ticas contidas na literatura e apontam uma melhor adequa??o no uso de modelos parab?lico no estudo da advec??o-dispers?o em curto intervalo de tempo, enquanto que o modelo linear converge mais rapidamente em tempos prolongados de simula??o. A converg?ncia da s?rie mostrou-se ter depend?ncia direta quanto ao comprimento do dom?nio, ao modelo de dispers?o e da dispersividade adotada, convergindo com at? 60 termos, podendo chegar a NT = 170, para os casos heterog?neos, utilizando o modelo de dispers?o exponencial...

‣ Implementação de um algoritmo multi-escala para sistemas de equações lineares de grande porte mal condicionados provenientes da discretização de problemas elípticos em dinâmica de fluidos em meios porosos; Implementation of a multiscale algorithm for the solution of ill-conditioned large linear systems obtained by the discretization of elliptic problems in fluid dynamics

Paola Cunha Ferraz
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 23/02/2015 Português
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68.925366%
O foco deste trabalho é aproximação numérica de problemas envolvendo equações diferenciais parciais (EDPs), de natureza elíptica, no contexto de aplicações em dinâmica de fluidos em meios porosos. Especificamente, a dissertação pretende contribuir com uma implementação de um algoritmo multiescala e multigrid, recentemente introduzido na literatura, para resolução aproximada de sistemas de equações lineares de grande porte e mal condicionados, proveniente dessa classe de EDPs, tipicamente associada a problemas de Poisson de pressão-velocidade com condições de contornos típicas de fluxo em meios porosos. O problema concreto de Poisson discutido neste trabalho será desacoplado do sistema de transporte de EDPs de convecção-difusão, com convecção dominante, e linearizado por meio do emprego de uma técnica de decomposição de operadores. A metodologia para a discretização do problema elíptico de Poisson é elementos finitos mistos híbridos. A resolução numérica do sistema linear resultante deste procedimento será realizado via um método do tipo Gradientes Conjugados com Pré-condicionamento (PCG) multiescala e multigrid. Combinamos as metodologias multi-escala e multigrid de modo a capturar os distintos comprimentos de onda associados aos diferentes comprimentos de onda do operador diferencial auto-adjunto de Poisson...