42 results on '"Lima, Antônio Gilson Barbosa de"'
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2. Maltodextrin as a Drying Adjuvant in the Lyophilization of Tropical Red Fruit Blend
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Paiva, Yaroslávia Ferreira, primary, Figueirêdo, Rossana Maria Feitosa de, additional, Queiroz, Alexandre José de Melo, additional, Santos, Francislaine Suelia dos, additional, Amadeu, Lumara Tatiely Santos, additional, Lima, Antônio Gilson Barbosa de, additional, Lima, Thalis Leandro Bezerra de, additional, Silva, Wilton Pereira da, additional, Moura, Henrique Valentim, additional, Silva, Eugênia Telis de Vilela, additional, Costa, Caciana Cavalcanti, additional, Galdino, Plúvia Oliveira, additional, Gomes, Josivanda Palmeira, additional, and Leão, Douglas Alexandre Saraiva, additional
- Published
- 2023
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3. Análise térmica de dutos de conducionamento de ar: O efeito da espessura do isolamento térmico na condensação de água
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Gomez, Ricardo Soares, primary, Porto, Túlio Rafael Nascimento, additional, Magalhães, Hortência Luma Fernandes, additional, and Lima, Antônio Gilson Barbosa de, additional
- Published
- 2020
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4. Tropical Red Fruit Blend Foam Mat Drying: Effect of Combination of Additives and Drying Temperatures
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Paiva, Yaroslávia Ferreira, primary, Figueirêdo, Rossana Maria Feitosa de, additional, Queiroz, Alexandre José de Melo, additional, Amadeu, Lumara Tatiely Santos, additional, Reis, Carolaine Gomes dos, additional, Santos, Francislaine Suelia dos, additional, Lima, Antônio Gilson Barbosa de, additional, Silva, Wilton Pereira da, additional, Gomes, Josivanda Palmeira, additional, Leite, Daniela Dantas de Farias, additional, and Lima, Thalis Leandro Bezerra de, additional
- Published
- 2023
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5. Physicochemical Aspects, Bioactive Compounds, Phenolic Profile and In Vitro Antioxidant Activity of Tropical Red Fruits and Their Blend
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Paiva, Yaroslávia Ferreira, primary, Figueirêdo, Rossana Maria Feitosa de, additional, Queiroz, Alexandre José de Melo, additional, Amadeu, Lumara Tatiely Santos, additional, Santos, Francislaine Suelia dos, additional, Reis, Carolaine Gomes dos, additional, Carvalho, Ana Júlia de Brito Araújo, additional, Lima, Marcos dos Santos, additional, Lima, Antônio Gilson Barbosa de, additional, Gomes, Josivanda Palmeira, additional, Moura, Rodrigo Leite, additional, Moura, Henrique Valentim, additional, and Silva, Eugênia Telis de Vilela, additional
- Published
- 2023
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6. Smelling Peppers and Pout Submitted to Convective Drying: Mathematical Modeling, Thermodynamic Properties and Proximal Composition
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Moura, Rodrigo Leite, primary, Figueirêdo, Rossana Maria Feitosa de, additional, Queiroz, Alexandre José de Melo, additional, Santos, Francislaine Suelia dos, additional, Lima, Antônio Gilson Barbosa de, additional, Rego Junior, Pedro Francisco do, additional, Gomes, Josivanda Palmeira, additional, Silva, Wilton Pereira da, additional, Paiva, Yaroslávia Ferreira, additional, Moura, Henrique Valentim, additional, Silva, Eugênia Telis de Vilela, additional, Costa, Caciana Cavalcanti, additional, and Gregório, Mailson Gonçalves, additional
- Published
- 2023
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7. Tropical Red Fruit Blends: The Effect of Combination of Additives on Foaming, Drying and Thermodynamic Properties
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Paiva, Yaroslávia Ferreira, primary, Figueirêdo, Rossana Maria Feitosa de, additional, Queiroz, Alexandre José de Melo, additional, Ferreira, João Paulo de Lima, additional, Santos, Francislaine Suelia dos, additional, Reis, Carolaine Gomes dos, additional, Amadeu, Lumara Tatiely Santos, additional, Lima, Antônio Gilson Barbosa de, additional, Gomes, Josivanda Palmeira, additional, Silva, Wilton Pereira da, additional, Maracajá, Patricio Borges, additional, and Costa, Caciana Cavalcanti, additional
- Published
- 2023
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8. Análisis de la cinética de secado de capa delgada de granos de lentejas - Lens Culinaris
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Mangueira, Eudezia Rodrigues, Leite Filha, Maria de Sousa, Silva Junior, José Jorge da, Silva, Clenilson Ferreira da, Sousa, Welington Bezerra de, Cavalcanti-Mata, Mário Eduardo Rangel Moreira, Lima, Antônio Gilson Barbosa de, Grilo, Marcelo Bezerra, Nascimento, José Jefferson da Silva, Farias Neto, Severino Rodrigues de, and Rocha, Ana Paula Trindade
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Secado de capas ,Lentil ,Layer drying ,Secagem em camada ,Mathematical Modeling ,Modelagem Matemática ,Lentilha ,Lenteja ,Modelo Matematico - Abstract
In this work, different thin layer drying profiles for brown lentil grains - Lens Culinaris at temperatures of 35, 45, 55 and 65 ºC, at a speed of 0.8 m/s and 25 % water content are analyzed. The objective is to analyze the drying kinetics of lentil grains, adjusting the parameters observed for temperatures of 35, 45, 55 and 65 °C, with an initial water content of 25 % wet basis, to different mathematical models, in addition to determining the thermodynamic properties (enthalpy, entropy and Gibbs free energy) for the process. The drying process of the grains was performed at the Laboratório de Armazenamento e Processamento de Produtos Agrícolas (LAPPA) of the Agricultural Engineering Department of the Federal University of Campina Grande – UFCG. The grains used in the study were acquired in the local market of Campina Grande – PB. Where the kinetic curves for different mathematical models were analyzed. Thus, it was possible to observe that the model with the best fit was the Cavalcanti Mata model. En este trabajo se analizan diferentes perfiles de secado en capa fina para granos de lentejas pardas - Lens Culinaris a temperaturas de 35, 45, 55 y 65 ºC, a una velocidad de 0,8 m / sy un contenido de agua del 25 %. El objetivo de este trabajo es analizar la cinética de secado de los granos de lentejas, ajustando los parámetros observados para temperaturas de 35, 45, 55 y 65 ° C, con un contenido inicial de agua del 25 % en base húmeda, a diferentes modelos matemáticos existentes, en Además de determinar las propiedades termodinámicas (entalpía, entropía y energía libre de Gibbs) para el proceso. El proceso de secado de los granos se realizó en el Laboratorio de Almacenamiento y Procesamiento de Productos Agrícolas (LAPPA) del Departamento de Ingeniería Agrícola de la Universidad Federal de Campina Grande - UFCG. Los granos utilizados en el estudio fueron adquiridas en el mercado local de Campina Grande - PB. Donde se analizaron las curvas cinéticas para diferentes modelos matemáticos. Así, se pudo observar que el modelo con mejor ajuste fue el modelo Cavalcanti Mata. Neste trabalho são analisados diferentes perfis de secagem em camada fina para grãos de lentilha marrom - Lens Culinaris nas temperaturas de 35, 45, 55 e 65 ºC, na velocidade de 0,8 m/s e teor de água de 25 %. O objetivo deste trabalho consiste em analisar a cinética de secagem de grãos de lentilha, ajustando os parâmetros observados para as temperaturas de 35, 45, 55 e 65 °C, com teor de água inicial de 25 % base úmida, a diferentes modelos matemáticos existentes, além de determinar as propriedades termodinâmicas (entalpia, entropia e energia livre de Gibbs) para o processo. O processo de secagem dos grãos foi realizado no Laboratório de Armazenamento e Processamento de Produtos Agrícolas (LAPPA) do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Campina Grande – UFCG. Os grãos utilizados no estudo foram adquiridos no comercio local de Campina Grande – PB. Onde foram analisadas as curvas cinéticas para diferentes modelos matemáticos. Desse modo foi possível observar que o modelo com o melhor ajuste foi o modelo Cavalcanti-Mata.
- Published
- 2021
9. Análise da cinética de secagem em camada fina de grãos de lentilha - Lens Culinaris
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Mangueira, Eudezia Rodrigues, primary, Leite Filha, Maria de Sousa, additional, Silva Junior, José Jorge da, additional, Silva, Clenilson Ferreira da, additional, Sousa, Welington Bezerra de, additional, Cavalcanti-Mata, Mário Eduardo Rangel Moreira, additional, Lima, Antônio Gilson Barbosa de, additional, Grilo, Marcelo Bezerra, additional, Nascimento, José Jefferson da Silva, additional, Farias Neto, Severino Rodrigues de, additional, and Rocha, Ana Paula Trindade, additional
- Published
- 2021
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10. Utilization of Cumbeba (Tacinga inamoena) Residue: Drying Kinetics and Effect of Process Conditions on Antioxidant Bioactive Compounds
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Ferreira, João Paulo de Lima, primary, Queiroz, Alexandre José de Melo, additional, Figueirêdo, Rossana Maria Feitosa de, additional, Silva, Wilton Pereira da, additional, Gomes, Josivanda Palmeira, additional, Santos, Dyego da Costa, additional, Silva, Hanndson Araujo, additional, Rocha, Ana Paula Trindade, additional, Paiva, Anna Catarina Costa de, additional, Chaves, Alan Del Carlos Gomes, additional, Lima, Antônio Gilson Barbosa de, additional, and Andrade, Romário Oliveira de, additional
- Published
- 2021
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11. Study of the Moisture Absorption in Polymer Composites Reinforced with Vegetal Fiber Using Langmuir’s Model
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Santos, Wanessa Raphaella Gomes dos, primary, Brito, Mirenia Kalina Teixeira de, additional, and Lima, Antônio Gilson Barbosa de, additional
- Published
- 2019
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12. Unsaturated polyester composite reinforced with Caroá fiber (Neoglaziovia Variegate): water sorption and mechanical properties
- Author
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Bezerra, Ana Flávia Camara, primary, Cavalcanti, Wilma Sales, additional, Lima, Antônio Gilson Barbosa de, additional, Souza, Maycon James de, additional, and Porto, Tulio Rafael Nascimento, additional
- Published
- 2017
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13. Identificação da difusividade térmica de ligas metálicas utilizando um campo de temperatura periódico
- Author
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OLIVEIRA, José Ricardo Ferreira., BEZERRA FILHO, Celso Rosendo., ARAÚJO, Carlos José de., LIMA, Antônio Gilson Barbosa de., DUARTE, Raimundo Nonato Calazans., and GURGEL, José Maurício Alves de Matos.
- Subjects
Experimental device ,Liga de memória ,Angstrom method ,Engenharia Mecânica ,Metal alloys ,Propriedades termofísicas ,Dispositivo experimental ,Thermal diffusivity ,Memory Alloy ,Campo de temperatura - Periódico ,Thermophysical properties ,Difusividade térmica ,Ligas metálicas ,Temperature field - Newspaper ,Método de angstrom - Abstract
Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-17T17:30:45Z No. of bitstreams: 1 JOSÉ RICARDO FERREIRA OLIVEIRA – DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2017.pdf: 2648257 bytes, checksum: 5e08d81aaa5973d7c6fd8bac23c313cc (MD5) Made available in DSpace on 2018-08-17T17:30:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSÉ RICARDO FERREIRA OLIVEIRA – DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2017.pdf: 2648257 bytes, checksum: 5e08d81aaa5973d7c6fd8bac23c313cc (MD5) Previous issue date: 2017-11-30 CNPq A caracterização termofísica dos materiais utilizados na Engenharia é de grande importância para realização de projetos nas mais diversas áreas de conhecimento onde os fenômenos ligados aos processos de transferência de calor exercem um papel fundamental. A difusividade térmica é uma propriedade termofísica importantíssima na análise de problemas de difusão de energia térmica. Este trabalho teve como proposta a determinação desta propriedade utilizando um campo de temperatura periódico. Para isto, foi construído um dispositivo experimental com princípio de funcionamento no método de Angstrom, o qual faz uso de um fluxo de calor periódico de uma fonte controlada, gerando assim, um campo de temperatura periódico na amostra em teste. Termopares foram instalados nas amostras para captar os sinais de temperatura gerados pelo fluxo de calor periódico. A amplitude e a fase destes sinais foram obtidas por meio de um software de análise gráfica. O termopar mais próximo da fonte de calor foi adotado como referência, ao passo que a razão de amplitudes e a defasagem, entre os sinais térmicos registrados pelos demais termopares em relação ao registrado por àquele termopar , foram calculadas. Estes resultados foram utilizados em modelos matemáticos para determinar a difusividade térmica, que pode ser identificada ou atra vés da razão de amplitudes ou através da defasagem entre os perfis de temperatura. As amostras utilizadas neste trabalho foram de aço inox AISI 304, aço inox AISI 316 e de uma liga de memória de forma de níquel-titânio. Os valores de difusividade térmica identificados para estes materiais, quando foram comparados com valores disponíveis na literatura, obtiveram uma boa concordância, tendo em vista a faixa de incerteza apresentada. Thermophysical characterization of materials used in engineering is very important for realization of projects in the most diverse areas of knowledge where the phenomena related to the process of heat transfer play an important role. Thermal diffusivity is a very important thermal property on the analysis of problems of diffusion of thermal energy. This work proposes the determination of this property using a periodic temperature field. For this, an experimental device was built with principle of operation in Angstrom’s method, which makes use of a periodic heat flow from a controlled source, thereby generating a periodic temperature field in the test sample. Thermocouples were installed on the samples for capture of signals generated by the periodic heat flow. Amplitude and phase of these signals were obtained by means of graphic analysis software. The thermocouple closest to the heat source was adopted as reference, and the ratio and phase lag, between the thermal signals registered by other thermocouples in relation to that registered by that thermocouple, were calculated. These results were utilized in mathematical models to determine the thermal diffusivity, whose identification can be performed either through the amplitude ratio or through the phase lag between the temperature profiles. Samples utilized in this work were stainless steel AISI 304, stainless steel AISI 316 and a shape memory alloy of nickel-titanium. Identified values of thermal diffusivity of these materials, when compared whit values available in literature obtained a good agreement, considering the range of uncertainty presented.
- Published
- 2017
14. Evaluation of the energy and exergetic behavior of a steam compression refrigeration system
- Author
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ALBUQUERQUE, Carlos Eduardo da Silva., BEZERRA FILHO, Celso Rosendo., LIMA, Antônio Gilson Barbosa de., and SIMÕES, Francisco José.
- Subjects
Steam compression ,Comportamento exergético ,Energy behavior ,Engenharia mecânica ,Sistema de refrigeração ,Refrigeration system ,Comportamento energético ,Compressão de vapor ,Chiller ,Exergetic Behavior ,COP - Abstract
Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-07-25T23:39:27Z No. of bitstreams: 1 CARLOS EDUARDO DA SILVA ALBUQUERQUE – DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2017.pdf: 4080439 bytes, checksum: 940fff54d861725d16972dec4bb0ee8c (MD5) Made available in DSpace on 2018-07-25T23:39:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CARLOS EDUARDO DA SILVA ALBUQUERQUE – DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2017.pdf: 4080439 bytes, checksum: 940fff54d861725d16972dec4bb0ee8c (MD5) Previous issue date: 2017-03-17 CNPq Esta pesquisa apresenta uma análise energética e exergética de uma unidade de refrigeração de água gelada de grande porte, chamada chiller. O refrigerador em estudo realiza o ciclo termodinâmico de refrigeração com auxílio de um compressor mecânico, usualmente acionado por um motor elétrico, de forma a aumentar a pressão em determinada fase do ciclo termodinâmico do sistema, o que gera um alto consumo de energia elétrica. Com avanço da tecnologia, a cada dia surgem novos tipos de compressores que possuem um menor consumo de energia e melhoram o desempenho da unidade como um todo. O objetivo deste trabalho é avaliar os comportamentos energético e exergético, baseados respectivamente na primeira lei e na segunda lei da termodinâmica, de um chiller que fornece água gelada e trabalha com um compressor tipo parafuso. Este estudo foi realizado baseando-se no comportamento real de um chiller de compressão de vapor, instalado em um shopping da região de João Pessoa-PB. Através de simulação numérica, foi possível avaliar o comportamento do equipamento com a mudança de alguns dos parâmetros normais de trabalho, como pressões de condensação e evaporação, temperatura s de condensação e evaporação e fluido refrigerante. Neste estudo, são apresentados dados do desempenho do equipamento em função das pressões do evaporador e do compressor, da temperatura de evaporação, entre outros parâmetros. Os resultados das simulações, realizadas com auxilio do software EES, mostraram que o desempenho da unidade melhora ao diminuir a variação de pressão entre o condensador e o evaporador e que as eficiências energética e exergética sofrem um acréscimo com o aumento da temperatura de evaporação e uma redução com a elevação da temperatura de condensação. This research presents energetic and exergetic analysis of a water refrigeration unit, called Chiller. The Chiller under study performs the thermodynamic cycle of the refrigeration with the assistance of a mechanical compressor, usually triggered by an electric motor, in order to increase the pressure in a certain stage on the thermodynamic cycle of the system, which generates high energy consumption. However, with the advance of the technology, every day emergs new types of compressors that have lowest energy consumption and improves the performance of the unit as a whole. The purpose of this work is to evaluate both e nergetic and exergetic behavior, of a chiller that provides cold water and works with a screw type compressor, based on the first and second laws of thermodynamics . This study was based on the actual behavior of a steam compression chiller from a mall in the city of João Pessoa-PB. Through numerical simulation, it was possible to evaluate the behavior of the equipment with the change of some of the normal parameters of work, as condensation and evaporation pressures, condensation and evaporation temperature and refrigerant fluid. In this study, the performance of the equipment data is presented as a function of the evaporator and compressor pressures, the evaporation temperature and other parameters. The results of the simulations, that were realized with support of software EES, showed that the unit performance was improved by decreasing the pressure variation between condenser and the evaporator and also has proved that the energetic and exergetic efficiences are increased by raising the evaporation temperature and a reduction happens by increasing the condensation temperature.
- Published
- 2017
15. Continuous drying of bentonita clay in industrial rotary dryer: modeling, simulation and experimentation
- Author
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MACEDO, Rafael Feliciano de., LIMA, Antônio Gilson Barbosa de., SILVA, Joselito Barbosa da., and BEZERRA, Ana Flávia Câmara.
- Subjects
Bentonita Clay ,Eficiência ,Modelo Matemático ,Engenharia Mecânica ,Secador Rotativo ,Efficiency ,Bentonita ,Industrial Drying ,Rotary Dryer ,Secagem Industrial ,Mathematical Model - Abstract
Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-08-20T14:53:19Z No. of bitstreams: 1 RAFAEL FELICIANO DE MACEDO - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2016.pdf: 2450378 bytes, checksum: 8713991eb748af68688b453a22a55116 (MD5) Made available in DSpace on 2018-08-20T14:53:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RAFAEL FELICIANO DE MACEDO - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2016.pdf: 2450378 bytes, checksum: 8713991eb748af68688b453a22a55116 (MD5) Previous issue date: 2016-12-19 Capes O presente trabalho trata do estudo teórico e experimental do processo de secagem de argila bentonita em secador rotativo contínuo industrial. Foram realizados testes experimentais em campo, onde foi possível coletar e medir parâmetros geométricos do secador, fluxo mássico, temperatura do ar e do material. Foi estabelecido um modelo matemático a ser utilizado para a análise da eficiência global teórica idealizada e real do secador rotativo. Resultados teóricos do teor de umidade, temperatura do ar e do material na saída do secador, além da eficiência global do equipamento em várias condições de secagem foram apresentados e analisados. Verificou-se que o modelo real da simulação mostrou que o secador rotativo quando operado em certas condições ambientes na planta de instalação possui eficiência e desempenho adequado conforme sugere a literatura. Parâmetros como tempo de residência, velocidade rotacional e velocidade do ar quando manipulados corretamente pode-se obter melhores resultados na secagem do produto de argila bentonita visando a redução do consumo de combustível. Além dos testes dos parâmetros, sugestões para futuros estudos como, a determinação da cinética de secagem e curvas de sorção da argila são de essencial importância para garantir a especificação do teor de umidade final do produto. The present work deals with the theoretical and experimental study of the drying process of bentonita clay in an industrial continuous rotary dryer. Experimental tests were performed in the field, where it was possible to collect and measure geometric parameters of the dryer, mass flow, air and material temperature. It was proposed a mathematical model to be used for the analysis of the idealized and real theoretical global efficiency of the rotary dryer. Theoretical results of moisture content, air temperature and material at the dryer outlet, besides the overall equipment efficiency under various drying conditions were presented and analyzed. It was verified that the real simulation model showed that the rotary dryer when operated in certain ambient conditions in the installation plant has efficiency and adequate performance as suggested by the literature. Parameters such as residence time, speed of rotation and air velocity when handled properly, better results can be obtained in the drying of the bentonita clay product in order to reduce fuel consumption. In addition to the parameter tests, as future studies, the determination of drying kinetics and sorption curves of the clay are of essential importance to ensure the specification of the final moisture content of the product.
- Published
- 2016
16. Estudo teórico da transferência de calor e massa na secagem de tijolos cerâmicos com forma paralelepipédica
- Author
-
BRITO, Mirenia Teixeira de., BBEZERRA FILHO, Celso Rosendo, LIMA, Antônio Gilson Barbosa de, and SIMÕES, Francisco José
- Subjects
DRYING BRICKS ,exact solution ,Título cerâmicos ,Ceramic title ,Engenharia mecânica ,SECAGEM DE TIJOLOS ,solução exata - Abstract
Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-07-26T00:19:18Z No. of bitstreams: 1 MIRENIA TEIXEIRA DE BRITO – DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2017.pdf: 2934024 bytes, checksum: a97bbc89edeb4fcef99b50e06097f51e (MD5) Made available in DSpace on 2018-07-26T00:19:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MIRENIA TEIXEIRA DE BRITO – DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2017.pdf: 2934024 bytes, checksum: a97bbc89edeb4fcef99b50e06097f51e (MD5) Previous issue date: 2016-08-18 Capes Na manufatura de materiais cerâmicos argilosos, o produto é submetido as etapas de moldagem, secagem e queima. A secagem é um processo termodinâmico, por meio do qual ocorre a redução do teor de umidade do sólido, mediante o fornecimento de energia ao mesmo. Durante a secagem, dependendo das condições operacionais, podem surgir trincas, deformações e empenamentos que contribuem para reduzir a qualidade do produto póssecagem. O transporte de umidade, do interior para superfície do material, pode ocorrer na forma líquida e/ou vapor, dependendo do tipo de produto e do percentual de umidade presente. Este trabalho apresenta um estudo analítico da secagem de sólidos paralelepipédicos. Foi desenvolvido um modelo matemático tridimensional transiente, baseado nas Leis de Fourier e de Fick, para predizer a transferência de calor e massa que ocorre no sólido, considerando propriedades termo físicas constantes e condições de contorno de 3ª espécie (convecção). Todo formalismo matemático e solução analítica via método de separação de variáveis das equações diferenciais parciais que compõem o modelo referenciado foram apresentadas. Para obtenção dos resultados, foi desenvolvido um código computacional no ambiente do software Mathematica®. Aplicação foi dada secagem de tijolos cerâmicos comuns. Resultados simulados das cinéticas de aquecimento e secagem do sólido paralelepipédico, bem como as distribuições do teor de umidade e temperatura durante o processo são apresentados e discutidos. Verificou-se que o coeficiente de difusão de massa se mostra dependente do tipo de argila, teor de umidade inicial da amostra e da temperatura e umidade relativa do ar de secagem, variando de 0,22x10 -8 a 2,73x10-8m2/s, quando a temperatura aumentou de 60 para 110ºC, respectivamente, e que os vértices do sólido cerâmico secam e se aquecem mais rápido, gerando nessa região tensões que podem provocar trincas e deformações que podem comprometer a qualidade final do produto. In the manufacture of clay ceramic materials, the product undergoes the steps of molding, drying and firing. Drying is a thermodynamic process which occurs through the reduction of the moisture content of the solid by supplying energy thereto. During drying, depending on operating conditions may arise cracks, deformation and warping which contribute to reducing the quality of the product after drying. Moisture transport from the center to surface of the product can occur in liquid and/or vapor form, depending on the type of product and moisture content. This work presents an analytical study of the drying of a parallelepiped solid. It was developed a transient and three dimensional mathematical model based on Fourier and Fick's Laws to predict heat and mass transfer that occurs in the solid, considering constant thermo physical properties and boundary conditions of 3rd kind (convection). All mathematical formalism and analytical solution of the partial differential equations using the method of separation of variables of has been presented. For obtain the results, it was developed a computational code using the Mathematica ®commercial software. Application was done to ceramic brick drying. Simulated results of heating and drying kinetics of the parallelepiped solid, as well as of moisture content and temperature distributions during the process are presented and discussed. It was found that the mass diffusion coefficient is dependent on the chemical composition of clay (clay type), initial moisture content of the sample and temperature and relative humidity of drying air varying from 0.22x10-8 to 2.73x10 -8m2/s, when the temperature increased from 60 to 110ºC, respectively, and that the vertex of the ceramic solid dry and heat more fast generating stress in this region which can provokes cracks and deformation that can a affect the final quality of the product. The control of the drying process is extremely important, because depending on the material during the drying process, there may be considerable deformation in manufactured products, ranging from thermal and water stress, thereby increasing process costs and losses of companies.
- Published
- 2016
17. Numerical simulation of the oil flow in a submerged duct with leakage orifice
- Author
-
MOREIRA, Gicélia., FARIAS NETO, Severino Rodrigues de., LIMA, Antônio Gilson Barbosa de., and ANDRADE, Tony Herbert Freire de.
- Subjects
Engenharia Química ,Vazamento de óleo ,Fluidodinâmica computacional ,Vazamento em oleodutos ,Oil leak ,Comportamento dinâmico do óleo ,ANSYS CFX ,Computational Fluid Dynamics ,Vazamento de óleo no mar ,Duto submerso - vazamento ,Subducted duct - leak - Abstract
Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-12T16:50:19Z No. of bitstreams: 1 GICELIA MOREIRA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2016..pdf: 5021034 bytes, checksum: 457c2c52b8b0021ca9e6c10a53a0f200 (MD5) Made available in DSpace on 2018-03-12T16:50:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GICELIA MOREIRA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2016..pdf: 5021034 bytes, checksum: 457c2c52b8b0021ca9e6c10a53a0f200 (MD5) Previous issue date: 2016-03-30 Vazamento em oleodutos, além de prejuízos financeiros pode causar diversos danos ambientais, onde, o conhecimento dos fenômenos interfaciais de líquidos imiscíveis permite entender o processo de migração advectiva em dutos submarinos. Portanto, estas informações, possibilitam prever o comportamento e a forma geométrica da interface água-óleo e fornecer uma boa fundamentação fenomenológica no que diz respeito às teorias de perturbação, aos critérios de estabilidade e a modelagem matemática, bem como os padrões de escoamento nas vizinhanças do vazamento em dutos submersos. Diante disto, este trabalho, tem por objetivo estudar numericamente a influência do vazamento de óleo no mar a partir de duto submerso e vice-versa sobre o comportamento de fluidos. Para isso, adotou-se um modelo bidimensional com base nas equações de conservação de massa, momento linear e o modelo de turbulência k-ε padrão disponibilizado no Ansys CFX. O comportamento dinâmico do óleo e da água é representado com auxílio de campos de pressão, velocidade superficial e fração volumétrica de óleo e da água, vetores de velocidade. Os resultados das simulações indicam a presença de vazamento de óleo na correnteza marítima e de água para a corrente de óleo no tubo através do orifício de vazamento. Leaks in pipelines, beyond financial losses can cause various environmental damage, where the knowledge of interfacial phenomena of immiscible liquids allows us to understand the advective migration process in subsea pipelines. Therefore, these informations allows to predict the behavior and geometrical form of water-oil interface and provide a good phenomenological foundation with respect to the theories of perturbation, the criteria of stability and the mathematical model as well as the flow patterns in around of the leakage starting from underwater pipelines. In view of this, this work aims to numerically study the influence of the oil leak in the sea starting from submerged pipe or the opposite about behavior of fluids. For this, it was adopted a two-dimensional model based on mass conservation and linear momentum equations and the k-ε standard turbulence model available in Ansys CFX. The dynamic behavior of oil and water is shown with the aid of pressure, superficial velocity and volumetric fraction fields of oil and water and velocity vectors. The simulation results indicate the presence of oil spills in sea water in the stream and the water for oil tube through of the orifice leakage.
- Published
- 2016
18. Treatment of effluents from the petroleum industry via ceramic membranes - modeling and simulation
- Author
-
CUNHA, Acto de Lima., FARIAS NETO, Severino Rodrigues de., LIMA, Antônio Gilson Barbosa de., VIEIRA, Fernando Fernandes., OLIVEIRA, Laécio Gomes de., FRANÇA, Kleper borges., and SILVA, José Nilson.
- Subjects
Escoamento turbulento ,effluent treatment - petroleum industry ,Engenharia de Processos ,Polarização por Concentração ,Tratamento de efluentes - industria de petróleo ,Separação Água/Óleo ,Membranas cerâmicas ,Simulação Numérica – Engenharia de Processos ,Separation water/oil ,Turbulent flow - Abstract
Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-24T16:20:01Z No. of bitstreams: 1 ACTO DE LIMA CUNHA - TESE PPGEP 2014..pdf: 13133358 bytes, checksum: 662ccf308cc930cbcbc2dd5fe13cc5d6 (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-24T16:20:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ACTO DE LIMA CUNHA - TESE PPGEP 2014..pdf: 13133358 bytes, checksum: 662ccf308cc930cbcbc2dd5fe13cc5d6 (MD5) Previous issue date: 2014-08-28 Um dos principais problemas associados aos processos de separação por membranas é a queda de fluxo de permeado, o que limita a aplicação do processo nos setores alimentícios, farmacêuticos, biotecnológicos, tratamento de águas industriais e abastecimento, devido ao aumento da concentração de componentes na membrana, denominado polarização por concentração. Uma quantificação da polarização por concentração em função das condições do processo e a quantidade de água de alimentação do sistema é necessário para estimar o desempenho do sistema de forma satisfatória. A busca por novas alternativas visando manter o fluxo de permeado constante foi à principal motivação deste trabalho, sendo avaliada a forma geométrica do módulo de separação, a distribuição das membranas no interior do módulo e parâmetros operacionais como a vazão de alimentação, viscosidade dinâmica da mistura e permeabilidade do meio poroso. Neste sentido, o estudo numérico do processo de separação água/óleo via membranas porosas foi realizado com auxílio do software comercial ANSYS CFX® Release 12.0. Um modelo matemático em regime permanente, aplicado a um fluido incompressível, escoando em regime laminar e/ou turbulento no interior de módulos de filtração foi proposto. Os resultados numéricos mostraram que o modelo matemático utilizado foi capaz de prevê a formação e crescimento da camada limite de concentração (polarização por concentração) ao longo do comprimento das membranas cerâmicas tubulares. A formação da polarização por concentração mostrou-se influenciada pelo comportamento hidrodinâmico do escoamento, forma geométrica do módulo de separação e propriedades da mistura e do meio poroso, como a viscosidade e permeabilidade, respectivamente. O modelo verificou em regime de escoamento turbulento um favorecimento da transferência de massa e uma dispersão da camada limite de concentração. One of the main problems associated with membrane separation process is the permeate flux decline, which limits the application of the process in the food sector, pharmaceuticals, biotechnology, industrial water treatment and supply due to the increase in the concentration of components in the membrane thus calling for a polarization concentration. A quantification of the concentration polarization as a function of the process conditions and the amount of feed water system is required to estimate the performance of the system satisfactorily. The search for new alternatives to maintain of constant permeate flow was the main motivation of this work will be evaluated the geometric shape of the separation module, the distribution of membranes inside the module and operating parameters such as feed flow rate, viscosity dynamic mixing and permeability of the porous medium. In this sense, the numerical study of the process of separating oil/water through porous membranes was performed with the aid of the commercial software ANSYS CFX® Release 12.0. A mathematical model in steady state, applied to an incompressible fluid flowing in laminar and/or turbulent inside filtration modules scheme is proposed. Numerical results show that the mathematical model used was capable of providing for the formation and growth of the boundary layer concentration (concentration polarization) along the length of tubular ceramic membranes. The formation of concentration polarization was influenced by the hydrodynamic behavior of flow, geometry of the separation and mixing and porous properties, such as viscosity and permeability, respectively module. The model found in turbulent flow regime of a favoring mass transfer and dispersion of the boundary layer concentration.
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- 2014
19. Multiphase Flow in Vertical Duct with Leakage: Physical / Geometric Evaluation of the Duct on the Flow Hydrodynamics
- Author
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SANTOS, Wanessa Raphaella Gomes dos., LIMA, Antônio Gilson Barbosa de., FARIAS NETO, Severino Rodrigues de., BEZERRA FILHO, Celso Rosendo., and BARBOSA, Enivaldo Santos.
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Escoamento Trifásico ,Duto vertical ,Avaliação físico/geométrica ,Escoamento multifásico ,Three-phase flow ,Hidrodinâmica do escoamento ,Engenharia Mecânica ,Numerical simulation ,Ansys CFX ,Simulação numérica ,physical / geometric evaluation - Abstract
Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-30T15:14:07Z No. of bitstreams: 1 WANESSA RAPHAELLA GOMES DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO PPGEM 2014..pdf: 8618618 bytes, checksum: 60b0630085063a71f3865758462d46c4 (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-30T15:14:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WANESSA RAPHAELLA GOMES DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO PPGEM 2014..pdf: 8618618 bytes, checksum: 60b0630085063a71f3865758462d46c4 (MD5) Previous issue date: 2014-08-26 CNPq O escoamento multifásico está presente nas etapas de exploração, produção, transporte, processamento e distribuição de fluidos, especialmente na indústria do petróleo e gás. O uso de dutos é a maneira convencional para o transporte de petróleo por ser eficiente e econômica. Os dutos estão sujeitos a danos devido à ação de agentes de natureza físico-química que eventualmente deterioram parte dos mesmos, causando corrosão, rompimento e interrupções do fluxo do fluido. Sistemas de monitoramento de vazamentos devem ser capazes de detectar e localizar um vazamento quase que instantaneamente, reduzindo os riscos de impactos ambientais e socioeconômicos, aumentando a segurança operacional. A partir desta temática, este trabalho tem como objetivo estudar teoricamente o escoamento multifásico transiente, não-isotérmico e tridimensional de óleo, água e gás em dutos verticais com e sem vazamento, com ênfase na influência da rugosidade da parede do duto e dimensões do orifício do vazamento. Resultados das distribuições de velocidade superficial, pressão, temperatura e fração volumétrica das fases presentes no escoamento são apresentados e analisados. Verificou-se que a rugosidade da parede do duto, fase gás e a temperatura de alimentação da mistura influenciam diretamente na queda de pressão média do escoamento. The multiphase flow occur in the stages of exploration, production, transportation, processing and distribution of fluids, especially in the oil and gas industry. The use of pipelines is the conventional, efficient and economical way to transport oil. Pipelines are subject to damage because of the action of physico-chemical nature agents that can deteriorate the duct, causing corrosion, breakage and disruption of fluid flow. Leakage monitoring systems must be able to detect and locate a leak immediately, reducing the risks of environmental and socio-economic impacts, increasing operational safety. From this theme, this work aims to study theoretically the multiphase (oil, gas and water flow), non-isothermal, transient and three-dimensional in vertical pipes with and without leakage, with emphasis on the influence of roughness of the duct wall, and dimensions of the leakage orifice. Results of velocity, pressure, temperature and volume fraction distributions of the phases present in the flow are presented and analyzed. It was found that both the wall roughness of the duct, phase gas and the inlet temperature of the mixture affect directly on average pressure drop of the flow.
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- 2014
20. Infiltration of charged fluids in porous media via RTM process: theoretical and experimental analysis
- Author
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OLIVEIRA, Iran Rodrigues de., LIMA, Antônio Gilson Barbosa de., AMICO, Sandro Campos., BEZERRA, Vanja Maria França., SOUZA, Jeferson Avila., CARVALHO, Laura Hecker de., and AMORIM JÚNIOR, Wanderley Ferreira de.
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Processo de moldagem por transferência de resina ,Resina – Engenharia de Processos ,Infiltração de fluidos ,Engenharia de Processos ,RTM - Abstract
Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-24T16:54:35Z No. of bitstreams: 1 IRAN RODRIGUES DE OLIVEIRA - TESE PPGEP 2014..pdf: 8399659 bytes, checksum: a53ba70ec49d8f5448c637ec5198e35e (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-24T16:54:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IRAN RODRIGUES DE OLIVEIRA - TESE PPGEP 2014..pdf: 8399659 bytes, checksum: a53ba70ec49d8f5448c637ec5198e35e (MD5) Previous issue date: 2014-08-22 Este trabalho tem como objetivo realizar um estudo teórico e experimental do processo de moldagem por transferência de resina (RTM), com a adição de carbonato de cálcio (CaCO3), na manufatura de compósitos de matriz poliéster reforçados com fibras de vidro. Realizou-se experimentos em molde com dimensões da cavidade de 320 x 150 x 3,6 mm, temperatura ambiente, pressão de injeção máxima de 0,25, 0,50 e 0,75 bar, volumes de fibras de 19, 24 e 30% e teores de CaCO3 (0, 10, 20, 30 e 40%), e simulou-se a infiltração retilínea de resina no molde via software comercial PAM-RTM. Resultados da posição da frente de fluxo e tempo de preenchimento do molde são apresentados, analisados e comparados com os resultados obtidos via software a fim de se investigar o comportamento do escoamento e estimar a permeabilidade do meio usando o método do erro mínimo quadrático. Conclui-se que o uso de CaCO3 na resina poliéster, dificulta o preenchimento do meio fibroso durante processo de moldagem do RTM, e afeta a permeabilidade, mobilidade e viscosidade da resina, e o tempo de preenchimento do molde. Observou-se também que as distribuições granulométricas ficaram próximas, enquanto que, na análise microscópica ver-se somente área sem fibras e sem CaCO3. Os resultados numéricos obtidos com o simulador apresentaram boa concordância com os dados experimentais em termos de posição da frente de fluxo, tempo de preenchimento e pressão de injeção. This paper aims to conduct a theoretical and experimental study of the process of resin transfer molding (RTM), with the addition of calcium carbonate (CaCO3) in the resin, in the manufacture of polyester matrix composites reinforced with glass fibers. Experiments were carried out in a mold with cavity dimensions 320 x 150 x 3.6 mm, at room temperature, maximum injection pressure of 0.25, 0.50 and 0.75 bar, fiber volume fraction of 19, 24 and 30% and CaCO3 concentrations (0, 10, 20, 30 and 40%) and simulated in rectilinear infiltration of resin in the mold via software commercial PAM-RTM. Results of the flow front position and mold filling time are presented, analyzed and compared with results obtained via software in order to investigate the behavior of the flow and to estimate the permeability of the medium using the method of least squares error. It is concluded that the CaCO3 used in the polyester resin hinders the filling of the fibrous medium for the RTM molding process and affects permeability, resin mobility and viscosity, and the filling time of the mold. It was also observed that the granulometric size distributions were next, while that, in the microscopic analysis seen only fiber area and without CaCO3. The numerical results obtained with the simulator showed good agreement with experimental data in terms of the position of the flow front, filling time and injection pressure.
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- 2014
21. Design construction and testing of a laboratory vibrating prototype for treatment of oil production water, emulsion or the like, through hybrid operation of adsorption and self-flotation
- Author
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Lacerda Junior, Jonatas Araujo de, Fontes, Francisco de Assis Oliveira, Silva, João Bosco da, Lima, Antônio Gilson Barbosa de, Souto, Cicero da Rocha, and Silva, Djalma Ribeiro da
- Subjects
Mechanical vibration. Adsorption. Natural flotation. Treatment of crude oil produc-tion water. Continuous flow system. Performance analysis water ,Vibração mecânica. Adorsação. Flotação natural. Separação de emulsão ,ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICA [CNPQ] - Abstract
A self-flotator vibrational prototype electromechanical drive for treatment of oil and water emulsion or like emulsion is presented and evaluated. Oil production and refining to obtain derivatives is carried out under arrangements technically referred to as on-shore and off-shore, ie, on the continent and in the sea. In Brazil 80 % of the petroleum production is taken at sea and area of deployment and it cost scale are worrisome. It is associated, oily water production on a large scale, carrier 95% of the potential pollutant of activity whose final destination is the environment medium, terrestrial or maritime. Although diversified set of techniques and water treatment systems are in use or research, we propose an innovative system that operates in a sustainable way without chemical additives, for the good of the ecosystem. Labyrinth adsor-bent is used in metal spirals, and laboratory scale flow. Equipment and process patents are claimed. Treatments were performed at different flow rates and bands often monitored with control systems, some built, other bought for this purpose. Measurements of the levels of oil and grease (OGC) of efluents treaty remained within the range of legal framework under test conditions. Adsorbents were weighed before and after treatment for obtaining oil impregna-tion, the performance goal of vibratory action and treatment as a whole. Treatment technolo-gies in course are referenced, to compare performance, qualitatively and quantitatively. The vibration energy consumption is faced with and without conventional flotation and self-flotation. There are good prospects for the proposed, especially in reducing the residence time, by capillary action system. The impregnation dimensionless parameter was created and confronted with consecrated dimensionless parameters, on the vibrational version, such as Weber number and Froude number in quadratic form, referred to as vibrational criticality. Re-sults suggest limits to the vibration intensity Um protótipo vibrátil autoflotador de acionamento eletromecânico para tratamento de água de produção de petróleo e emulsão congênere é apresentado e avaliado. A produção de petróleo para refinamento e obtenção de derivados é realizada sob modalidades tecnicamente referidas como on-shore e off-shore, isto é, no continente e no mar. No Brasil 80% da produção petrolí-fera é feita no mar e área de implantação e escala de custo são preocupantes. Associa-se água oleosa de produção, efluente abundante em larga escala, carreadora de 95% do potencial polu-idor da atividade cujo destino final é o meio ambiente marítimo ou terrestre. Embora diversi-ficado conjunto de técnicas e sistemas de tratamento d água encontram-se em uso ou pesqui-sa, propõe-se um sistema inovador que opera de forma sustentável sem aditivos químicos, pa-ra o bem do ecossistema. Utilizou-se labirinto adsorvente, em espirais metálicos, e escala la-boratorial de fluxo. Patentes de equipamento e processo são reivindicadas. Realizaram-se tra-tamentos em vazões e faixas de frequência distintas, monitoradas com sistemas de controle, uns construídos, outros aquistados para tal. Medições do teor de óleo e graxa (TOG) do eflu-ente tratado mantiveram-se dentro do intervalo de enquadramento legal nas condições de en-saio. Pesaram-se os adsorventes antes e após o tratamento para obtenção da impregnação de óleo, meta de desempenho da ação vibratória e tratamento como um todo. Tecnologias atuais de tratamento são referenciadas para comparação de desempenho, qualitativa e quantitativa-mente. Confrontou-se consumo energético operando-se em vibração, com e sem flotação con-vencional, e com autoflotação. Vislumbram-se boas perspectivas de rendimento do sistema proposto, sobretudo, na redução do tempo de residência por ação de capilaridade. Criou-se o parâmetro adimensional de impregnação e se lhe confrontou com consagrados parâmetros a-dimensionais, na versão vibracional, como número de Weber e número de Froud quadrático, referido como criticalidade vibrátil. Resultados sugerem limites à intensidade vibratória
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- 2014
22. Aproveitamento de resíduos de caulim e granito na formulação de massas cerâmicas para fabricação de grés porcelanato
- Author
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SOUSA, João Batista Monteiro de., LIMA, Antônio Gilson Barbosa de., PONTES, Júlio César de., MACHADO, Tércio Graciano., LIMA, Vera Lúcia Antunes de., and BARBOSA SOBRINHO, Ariosvaldo Alves.
- Subjects
Resíduos de Caulim ,Resíduos de Granito ,Waste of Kaolin ,Grés Porcelanato ,Porcelain Stoneware ,Waste Granite ,Engenharia - Abstract
Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-10-26T11:14:54Z No. of bitstreams: 1 JOÃO BATISTA MONTEIRO DE SOUSA -TESE (PPGEP) 2014.pdf: 3780937 bytes, checksum: e5d605aa84adac696b28739c18a2aefb (MD5) Made available in DSpace on 2018-10-26T11:14:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOÃO BATISTA MONTEIRO DE SOUSA -TESE (PPGEP) 2014.pdf: 3780937 bytes, checksum: e5d605aa84adac696b28739c18a2aefb (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 Nos últimos anos, as empresas de mineração principalmente as de beneficiamento de caulim e da extração de granito vêm sendo citadas pelos ambientalistas como fontes de contaminação e/ou poluição do meio ambiente, devido à enorme quantidade de resíduos gerados e frequentemente lançados diretamente nos ecossistemas, sem um processo de tratamento para eliminar ou reduzir os constituintes presentes. Este trabalho teve como objetivo geral avaliar a potencialidade do uso de resíduos de caulim e de granito provenientes da extração e do beneficiamento dos mesmos, das Empresas de Mineração CAULISE e COTO nas regiões de Equador e Parelhas - RN, visando sua aplicação como matérias-primas cerâmicas na produção de grés porcelanato. As formulações estudadas - F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7 e F8 foram preparadas a partir das matérias-primas argila, resíduos de caulim e resíduos de granito. As matérias-primas foram caracterizadas através de fluorescência de raios-X (FRX), difração de raios-X (DRX) e análises térmicas (TGA/DSC/DTA). As propriedades tecnológicas do material foram analisadas pelos ensaios de absorção de água (AA%), porosidade aparente (PA%), retração linear (RT%), massa especifica aparente (MEA), perda ao fogo (PF%) e resistência a flexão em três pontos (TRF) dos corpos-de-prova sinterizados nas temperaturas de 1175, 1200, 1225 e 1250°C com patamar de 60 minutos e taxa de aquecimento de 5°C/min. A caracterização microestrutural dos corpos-de-prova foi realizada através da microscopia eletrônica de varredura (MEV). As formulações F6 e F8 apresentaram melhores propriedades físico-mecânicas para a produção de grés porcelanato, sendo possível substituir o uso de matérias-primas convencionais por resíduos. A adoção da alternativa de aproveitamento desses resíduos diminuirá não apenas o impacto ambiental da mineração de caulim e de granito, como também possibilitará a agregação de valor para esse material, principalmente para o uso industrial em grés porcelanato. In recent years, mining companies mainly beneficiation of kaolin and granite have been cited by environmentalists as sources of contamination and/ or pollution of the environment due to the huge amount of waste generated and often dumped directly into ecosystems, without a treatment process to eliminate or reduce the constituents present. This work aims to evaluate the potential of using waste kaolin and granite, for their application as ceramic raw materials in the production of porcelain stoneware. The formulations studied, F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7 and F8 were prepared from the raw clay, kaolin residues and residues of granite. The raw materials were characterized by X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD) and thermal analysis (TGA/DSC/DTA). Technological properties of the material were analyzed by tests of water absorption (AA%), apparent porosity (% PA), linear retraction (% RT), apparent specific gravity (MEA), loss on ignition (% PF) and flexural strength at three points (TRF) of the samples sintered at temperatures of 1175, 1200, 1225 and 1250° C with a level of 60 minutes and heating rate of 5°C/ min. Microstructural characterization of the samples was performed using scanning electron microscopy (SEM). The F6 and F8 formulations showed better physical and mechanical properties for the production of porcelain stoneware being can replace the use of conventional materials by waste. The adoption of alternative utilization of these residues may not only reduce the environmental impact of mining kaolin and granite, but also enable the aggregation of value to this material, mainly for industrial use in porcelain-stoneware.
- Published
- 2014
23. Convective Drying of Solids in a Tunnel Dryer: Modeling and Simulation
- Author
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TAVARES, Francisca Valdeiza de Souza., LIMA, Antônio Gilson Barbosa de., BEZERRA FILHO, Celso Rosendo., and OLIVEIRA, Vital Araújo Barbosa de.
- Subjects
Modelagem e simulaçao ,Fluxos cruzados ,Volumes finitos ,Secador tipo túnel ,Engenharia Mecânica ,Tijolos vazados ,Secagem conectiva de sólidos - Abstract
Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-30T15:30:11Z No. of bitstreams: 1 FRANCISCA VALDEIZA DE SOUZA TAVARES - DISSERTAÇÃO PPGEM 2013..pdf: 4952773 bytes, checksum: 6f132f4b46839b3a13ba0371ef1fa131 (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-30T15:30:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FRANCISCA VALDEIZA DE SOUZA TAVARES - DISSERTAÇÃO PPGEM 2013..pdf: 4952773 bytes, checksum: 6f132f4b46839b3a13ba0371ef1fa131 (MD5) Previous issue date: 2013-08-29 O presente trabalho tem por objetivo estudar teoricamente a secagem de tijolos cerâmicos vazados em secador de fluxos-cruzados tipo túnel. Foi proposto uma modelagem matemática baseando-se nos balanços de massa e energia, escritos para um volume diferencial localizado numa posição arbitrária da camada de sólido. Para obter a solução numérica das equações governantes, utilizou-se o método dos volumes finitos numa formulação explícita e o esquema “upwind” como função de interpolação para os termos convectivos. A metodologia foi usada para descrever o processo de secagem de tijolos cerâmicos vazados com dimensões industriais, em diferentes condições operacionais. Resultados do teor de umidade e temperatura do produto, umidade absoluta, umidade relativa e temperatura do ar ao longo do leito, em diversos tempos de processo são apresentados, analisados e comparados com dados experimentais reportados na literatura, obtendo-se uma boa concordância. Verificou-se que secagem a temperaturas e umidades relativas moderadas gera produto de boa qualidade pós-secagem. The present work aims to study theoretically the drying of holed ceramic bricks in a cross-flow tunnel dryer. It was proposed a mathematical model based on mass and energy balances, written for a differential volume located in an arbitrary position of the solid layer. For the numerical solution of the governing equations, the finite volume method in an explicit formulation with the "upwind" squema as interpolation function for the convective terms was used. The methodology was employed to describe the drying of hollow ceramic bricks with industrial dimensions in different operating conditions. Results of the moisture content and temperature of the product, and absolute humidity, relative humidity and temperature of the air along the bed at different times of the process are presented, analyzed and compared with experimental data reported in the literature. A good agreement was obtained. Results show that drying process at moderate temperatures and relative humidities produces good quality products.
- Published
- 2013
24. Modelagem e simulação de um separador bifásico com inversão de fases induzida
- Author
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Freitas, Hanniel Ferreira Sarmento de, Fernandes Júnior, Wilaci Eutrópio, Lima, Antônio Gilson Barbosa de, Bezerra, Vanja Maria de França, and Paulo, João Bosco de Araújo
- Subjects
ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA [CNPQ] ,Modelagem. Simulação. Método das diferenças finitas ,Modeling. Simulation. Finite Differences Method - Abstract
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The present work has the main goal to study the modeling and simulation of a biphasic separator with induced phase inversion, the MDIF, with the utilization of the finite differences method for the resolution of the partial differencial equations which describe the transport of contaminant s mass fraction inside the equipment s settling chamber. With this aim, was developed the deterministic differential model AMADDA, wich was admensionalizated and then semidiscretizated with the method of lines. The integration of the resultant system of ordinary differential equations was realized by means of a modified algorithm of the Adam-Bashfort- Moulton method, and the sthocastic optimization routine of Basin-Hopping was used in the model s parameter estimation procedure . With the aim to establish a comparative referential for the results obtained with the model AMADDA, were used experimental data presented in previous works of the MDIF s research group. The experimental data and those obtained with the model was assessed regarding its normality by means of the Shapiro-Wilk s test, and validated against the experimental results with the Student s t test and the Kruskal-Wallis s test, depending on the result. The results showed satisfactory performance of the model AMADDA in the evaluation of the MDIF s separation efficiency, being possible to determinate that at 1% significance level the calculated results are equivalent to those determinated experimentally in the reference works O presente trabalho tem como objetivo estudar a modelagem e simulação de um separador bifásico com inversão de fases induzida, o MDIF (Misturador Decantador à Inversão de Fases), por meio da utilização do método das diferenças finitas para a resolução das equações diferenciais parciais que descrevem o transporte da fração mássica do contaminante no interior da câmara de decantação do equipamento. Com esse intuito, foi desenvolvido o modelo determinístico diferencial AMADDA, o qual foi admensionalizado e então semidiscretizado através do método das linhas. A integração do sistema de equações diferenciais ordinárias resultante foi realizada através de um algoritmo modificado do método de Adam-Bashfort-Moulton, e a rotina de otimização estocástica de Basin-Hopping foi utilizada no procedimento de estimação de parâmetros do modelo. Com o intuito de estabelecer um referencial comparativo para a validação dos resultados obtidos com o modelo AMADDA, foram utilizados dados experimentais apresentados na literatura (FERNANDES JR, 2002; FERNANDES JR, 2006; MEDEIROS, 2008). Os resultados experimentais e aqueles obtidos com o modelo foram avaliados quanto à sua normalidade por meio do teste de Shapiro-Wilk, e validados frente aos resultados experimentais através do teste t de Student e o o teste de Kruskal-Wallis, à depender do resultado. Os resultados obtidos através do modelo AMADDA mostraram um desempenho satisfatório na determinação da eficiência de separação do MDIF, sendo possível determinar que, a um nível de significância de 1%, os resultados calculados são equivalentes àqueles determinados experimentalmente nos trabalhos de referência
- Published
- 2013
25. Study of the phenomenon of differential arrest and thermal stability of clay fluids
- Author
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NASCIMENTO, Renalle Cristina Alves de Medeiros., AMORIM, Luciana Viana., LIRA, Hélio de Lucena., NOGUEIRA, Francisco César C., LIMA, Antônio Gilson Barbosa de., and SILVA, Flávio Luiz Honorato da.
- Subjects
Clay Fluids ,Engenharia de Materiais ,Fluidos Argilosos ,Estabilidade Térmica ,Thermal stability ,Temperature ,Temperatura - Abstract
Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-01-30T09:34:42Z No. of bitstreams: 1 RENALLE CRISTINA ALVES DE MEDEIROS NASCIMENTO TESE - PPGEM 2013..pdf: 20690400 bytes, checksum: 74be725ae8db91cc5775fa30d7bcbc66 (MD5) Made available in DSpace on 2019-01-30T09:34:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RENALLE CRISTINA ALVES DE MEDEIROS NASCIMENTO TESE - PPGEM 2013..pdf: 20690400 bytes, checksum: 74be725ae8db91cc5775fa30d7bcbc66 (MD5) Previous issue date: 2013-05-03 Devido aos avanços tecnológicos, as perfurações de poços de petróleo a grandes profundidades são cada vez mais constantes e, como consequência, maiores problemas de perfuração são encontrados. A prisão diferencial, fenômeno que ocorre quando a coluna de perfuração fica presa, sem rotação, impedindo o seu movimento, mas com o fluido de perfuração circulando normalmente, é um dos problemas observados. Outro problema encontrado em perfurações de poços profundos é o intervalo de temperatura. A medida que aumenta a profundidade do poço, a temperatura na parte inferior do poço aumenta, isto acarreta em um efeito negativo no avanço da perfuração de um poço, pois as propriedades dos fluidos são afetadas pela temperatura e o seu comportamento é imprevisível e, de fato, ainda não totalmente compreendido. Desta forma, desenvolver uma formulação que suporte adequadamente ambientes de elevada temperatura e com menores riscos de prisão de tubos é desafiador, principalmente porque pouca atenção é dada ao projeto adequado de fluidos. Assim, este trabalho teve como objetivo geral avaliar a estabilidade térmica e o desempenho de fluidos argilosos sob elevadas temperaturas e condições de prisão diferencial. Para tanto, foram feitos estudos de propriedades reológicas, filtração, pH, densidade, lubricidade e prisão diferencial. Os resultados evidenciaram que: para os fluidos preparados apenas com argila, a concentração de argila e a temperatura são fatores determinantes para alteração das propriedades reológicas e de filtração dos fluidos, pois estes alteram o grau de flocuiação e dispersão das argilas e, devido a ausência da característica lubrificante dos fluidos, o fator primordial para redução do risco de prisão diferencial, são as propriedades de filtração (VF, ER e K). Para os fluidos argilosos aditivados com polímeros e lubrificante, os ensaios de DSC não indicam, de forma real, a temperatura de degradação dos fluidos, sendo estes estáveis termicamente a 93°C e, fluidos com característica lubrificante garantem menores riscos de prisão diferencial, pois a lubricidade, neste caso, é o fator de maior influência. Due to technological advances, the oil wells drilling at great depths are increasingly constant and, consequently, higher drilling problems are encountered. The differential sticking, phenomenon that occurs when the drill string is stuck, without rotation, preventing the movement, but with the drilling fluid circulating normally, it is one of the problems observed. Another problem encountered in drilling deep wells is the temperature range. As the depth of the well increases, the temperature at the underside of the well increases, this causes a negative effect on the progress of drilling well, because the fluid properties are affected by the temperature and its behavior is unpredictable and, in fact , not yet fully understood. Thus, to develop a formulation that adequately support ambient of higher temperatures and lower risks of prison tubes is challenging, mainly because little attention is given to the proper design of fluids. Thus, this study aimed to evaluate the thermal stability and the performance of clay fluids under high temperatures and differential sticking conditions. Therefore, studies were made of Theological properties, filtration, pH, density, lubricity and differential sticking. The results showed that: for fluids prepared only with clay, the clay concentration and temperature are key factors to change of theological properties and filtration of fluids, because they alter the degree of flocculation and dispersion of clays and, due to the absence of lubricating characteristic of the fluids, the primordial factor in reducing the risk of differential sticking are the filtration of properties (VF, ER, and K). For clay fluids additivated with polymers, lubricant, the DSC tests do not indicate, in a real way, the degradation temperature of the fluids, which are thermally stable at 93°C and, fluids with lubricant characteristics ensure a lower risk of the differential sticking, because the lubricity, in this case, is the most influential factor.
- Published
- 2013
26. Análise de viabilidade de injeção de fluidos alternativos ao vapor em reservatórios de óleo pesado
- Author
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Rodrigues, Marcos Allyson Felipe, Lins Júnior, Abel Gomes, Lima, Antônio Gilson Barbosa de, Barillas, Jennys Lourdes Meneses, and Mata, Wilson da
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Fluidos alternativos. Injeção de vapor. Simulação. IOR. Modelagem de reservatórios ,Alternative fluids. Steam injection. Simulation. IOR. Modeling of reservoirs ,ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICA [CNPQ] - Abstract
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Many of hydrocarbon reserves existing in the world are formed by heavy oils (°API between 10 and 20). Moreover, several heavy oil fields are mature and, thus, offer great challenges for oil industry. Among the thermal methods used to recover these resources, steamflooding has been the main economically viable alternative. Latent heat carried by steam heats the reservoir, reducing oil viscosity and facilitating the production. This method has many variations and has been studied both theoretically and experimentally (in pilot projects and in full field applications). In order to increase oil recovery and reduce steam injection costs, the injection of alternative fluid has been used on three main ways: alternately, co-injected with steam and after steam injection interruption. The main objective of these injection systems is to reduce the amount of heat supplied to the reservoir, using cheaper fluids and maintaining the same oil production levels. This works discusses the use of carbon dioxide, nitrogen, methane and water as an alternative fluid to the steam. The analyzed parameters were oil recoveries and net cumulative oil productions. The reservoir simulation model corresponds to an oil reservoir of 100 m x 100 m x 28 m size, on a Cartesian coordinates system (x, y and z directions). It is a semi synthetic model with some reservoir data similar to those found in Brazilian Potiguar Basin. All studied cases were done using the simulator STARS from CMG (Computer Modelling Group, version 2009.10). It was found that waterflood after steam injection interruption achieved the highest net cumulative oil compared to other fluids injection. Moreover, it was observed that steam and alternative fluids, co-injected and alternately, did not present increase on profitability project compared with steamflooding Muitas das reservas de hidrocarbonetos existentes em todo o mundo são formadas por óleos pesados (°API entre 10 e 20). Além disso, vários campos de óleo pesado estão maduros e, portanto, oferecem grandes desafios para a indústria do petróleo. Entre os métodos térmicos utilizados para recuperar estes recursos, a injeção de vapor tem sido a principal alternativa economicamente viável. O calor latente transportado por meio de vapor aquece o reservatório, reduzindo a viscosidade do óleo, facilitando a produção. A fim de aumentar a recuperação de óleo e reduzir os custos inerentes à injeção de vapor, a injeção de fluidos alternativos tem sido utilizado em combinação com o vapor das seguintes formas: alternadamente, coinjetados e após a interrupção da injeção de vapor. O objetivo principal destes sistemas de injeção combinada é reduzir a quantidade de calor fornecida ao reservatório utilizando fluidos de menor valor comercial, buscando manter os níveis de produção de óleo. Este trabalho analisa o uso do dióxido de carbono, nitrogênio, metano e água como fluido alternativo ao vapor. Os parâmetros analisados foram a recuperação de óleo e a produção acumulada líquida. O modelo de reservatório analisado corresponde a um reservatório de dimensões 100 m x 100 m x 28 m, num sistema de coordenadas cartesianas ( direções x, y e z). É um modelo semissintético com alguns dados de reservatório semelhantes aos encontrados na Bacia Potiguar, Brasil. Todos os casos estudados foram simulados utilizando o simulador STARS da CMG (Computer Group, Modelagem versão 2009.10). Verificou-se que a injeção de água após a interrupção de injeção de vapor alcançou melhores resultados em termos de produção acumulada líquida de óleo em relação a injeção de outros fluidos. Além disso, foi observado que o vapor e os fluidos alternativos, coinjetados e alternados, não apresentou aumento na rentabilidade do projeto em comparação com a injeção contínua de vapor
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- 2012
27. Análise paramétrica da injeção de vapor e solvente em reservatórios de óleo pesado
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Galvão, Edney Rafael Viana Pinheiro, Lins Júnior, Abel Gomes, Lima, Antônio Gilson Barbosa de, Santanna, Vanessa Cristina, and Dutra Júnior, Tarcilio Viana
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Injeção de vapor. Solventes. Óleo pesado. Modelagem de reservatórios ,Steamflooding. Solvents. Heavy oil. Reservoirs modeling ,ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICA [CNPQ] - Abstract
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A significant fraction of the hydrocarbon reserves in the world is formed by heavy oils. From the thermal methods used to recovery these resources, Steamflooding has been one of the main economically viable alternatives. In Brazil, this technology is widely used by Petrobras in Northeast fields. Latent heat carried by steam heats the oil in the reservoir, reducing its viscosity and facilitating the production. In the last years, an alternative more and more used by the oil industry to increase the efficiency of this mechanism has been the addition of solvents. When co-injected with steam, the vaporized solvent condenses in the cooler regions of the reservoir and mixes with the oil, creating a low viscosity zone between the steam and the heavy oil. The mobility of the displaced fluid is then improved, resulting in an increase of oil recovery. To better understand this improved oil recovery method and investigate its applicability in reservoirs with properties similar to those found in Potiguar Basin, a numerical study was done to analyze the influence of some operational parameters (steam injection rate, injected solvent volume and solvent type) on oil recovery. Simulations were performed in STARS ("Steam, Thermal, and Advanced Processes Reservoir Simulator"), a CMG ("Computer Modelling Group") program, version 2009.10. It was found that solvents addition to the injected steam not only anticipated the heated oil bank arrival to the producer well, but also increased the oil recovery. Lower cold water equivalent volumes were required to achieve the same oil recoveries from the models that injected only steam. Furthermore, much of the injected solvent was produced with the oil from the reservoir Uma porção significativa das reservas de hidrocarbonetos atualmente existentes no mundo é formada por óleos pesados. Dentre os métodos térmicos utilizados para a recuperação desse tipo de recurso, a Injeção Contínua de Vapor tem se constituído como uma das principais alternativas economicamente viáveis. No Brasil, essa tecnologia é largamente utilizada pela Petrobras em campos localizados na região Nordeste. O calor latente transportado pelo vapor aquece o óleo do reservatório, reduzindo sua viscosidade e facilitando a produção. Nos últimos anos, uma alternativa cada vez mais utilizada pela indústria para aumentar a eficiência desse mecanismo tem sido a adição de solventes. Quando coinjetado com o vapor, o solvente vaporizado se condensa nas regiões menos aquecidas do reservatório e mistura-se ao óleo, criando uma zona de baixa viscosidade entre o vapor e o óleo pesado. A mobilidade do fluido deslocado é então melhorada, implicando num aumento da fração recuperada. Para melhor compreender esse mecanismo de recuperação avançada e investigar a sua aplicabilidade em reservatórios com características semelhantes aos encontrados na Bacia Potiguar, foi realizado um estudo numérico, onde se verificou a influência de alguns parâmetros operacionais (vazão de injeção de vapor, volume de solvente injetado e tipo de solvente) sobre a recuperação de óleo. As simulações foram realizadas no módulo STARS ( Steam, Thermal, and Advanced Processes Reservoir Simulator ) do programa da CMG ( Computer Modelling Group ), versão 2009.10. Verificou-se que a adição de solventes ao vapor injetado não só antecipou a chegada do banco de óleo aquecido ao poço produtor como também incrementou a recuperação de óleo. Menores volumes de água fria equivalente foram requeridos para se obter as mesmas frações recuperadas dos modelos que só injetaram vapor. Além disso, boa parte do solvente injetado foi produzido juntamente com o óleo do reservatório
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- 2012
28. Estudo do processo de combustão in-situ usando poços horizontais como produtores de óleo (Toe-to-Hell Air Injection)
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Araújo, Edson de Andrade, Dutra Júnior, Tarcilio Viana, Mata, Wilson da, Lima, Antônio Gilson Barbosa de, Duarte, Lindemberg de Jesus Nogueira, and Barillas, Jennys Lourdes Meneses
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Poços horizontais ,Simulação computacional ,In-situ combustion ,Air injection ,ENGENHARIAS [CNPQ] ,Heavy oil ,Computer simulation ,Óleo pesado ,Combustão in-situ ,Horizontal wells ,Injeção de ar - Abstract
The method "toe-to-heel air injection" (THAITM) is a process of enhanced oil recovery, which is the integration of in-situ combustion with technological advances in drilling horizontal wells. This method uses horizontal wells as producers of oil, keeping vertical injection wells to inject air. This process has not yet been applied in Brazil, making it necessary, evaluation of these new technologies applied to local realities, therefore, this study aimed to perform a parametric study of the combustion process with in-situ oil production in horizontal wells, using a semi synthetic reservoir, with characteristics of the Brazilian Northeast basin. The simulations were performed in a commercial software "STARS" (Steam, Thermal, and Advanced Processes Reservoir Simulator), from CMG (Computer Modelling Group). The following operating parameters were analyzed: air rate, configuration of producer wells and oxygen concentration. A sensitivity study on cumulative oil (Np) was performed with the technique of experimental design, with a mixed model of two and three levels (32x22), a total of 36 runs. Also, it was done a technical economic estimative for each model of fluid. The results showed that injection rate was the most influence parameter on oil recovery, for both studied models, well arrangement depends on fluid model, and oxygen concentration favors recovery oil. The process can be profitable depends on air rate O método toe-to-heel air injection (THAITM) é um processo de recuperação de petróleo avançado, que consiste na integração da combustão in-situ com os avanços tecnológicos na perfuração de poços horizontais. Este método utiliza poços horizontais como produtores de óleo, mantendo poços injetores verticais para a injeção de ar. Este processo ainda não foi aplicado no Brasil, tornando necessário, avaliação destas novas tecnologias aplicadas às realidades locais, por isso, este trabalho teve como objetivo principal realizar um estudo paramétrico do processo de combustão in-situ com produção de óleo em poços horizontais, usando um reservatório semi sintético, com características das encontradas no Nordeste Brasileiro. As simulações foram realizadas em um programa comercial de processos térmicos, denominado STARS (Steam, Thermal, and Advanced Processes Reservoir Simulator), da empresa CMG (Computer Modelling Group). Foram realizadas análises dos parâmetros operacionais: vazões de injeção, configuração dos poços e concentração de oxigênio. O estudo de sensibilidade dos fatores foi realizado com a técnica de análise de planejamento experimental, com uma combinação de dois e três níveis (32x22), totalizando 36 simulações, 18 para cada modelo, em função da produção acumulada de óleo (Np). Também foi realizada uma estimativa econômica de análise de custo para cada modelo de fluido. Os resultados mostraram que a configuração de poços e a vazão de injeção foram o parâmetro que apresentou maior influência no óleo recuperado para os dois modelos de fluidos analisados, respectivamente, que a configuração de poços é influenciada pelo modelo de fluido, e que um aumento da concentração de oxigênio favorece a recuperação de óleo, no processo estudado. Também foi encontrado que o processo pode ser rentável dependendo da quantidade de ar injetado no processo
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- 2012
29. Estudo comparativo da injeção de água usando poços verticais e horizontais
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Ruiz, Cindy Pamela Aguirre, Dutra Júnior, Tarcilio Viana, Mata, Wilson da, Lima, Antônio Gilson Barbosa de, and Barillas, Jennys Lourdes Meneses
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TTHW ,Reservatórios ,Poços horizontais ,Modelagem de reservatórios ,Waterflooding ,ENGENHARIAS [CNPQ] ,Reservoir simulation ,Horizontal well ,Injeção de água - Abstract
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Oil recovery using waterflooding has been until now the worldwide most applied method, specially for light oil recovery, its success is mainly because of the low costs involved and the facilities of the injection process. The Toe- To-Heel Waterflooding TTHWTM method uses a well pattern of vertical injector wells completed at the bottom of the reservoir and horizontal producer wells completed at the top of it. The main producing mechanism is gravitational segregation in short distance. This method has been studied since the early 90´s and it had been applied in Canada with positive results for light heavy oils, nevertheless it hasn´t been used in Brazil yet. In order to verify the applicability of the process in Brazil, a simulation study for light oil was performed using Brazilian northwest reservoirs characteristics. The simulations were fulfilled using the STARS module of the Computer Modelling Group Software, used to perform improved oil recovery studies. The results obtained in this research showed that the TTHWTM well pattern presented a light improvement in terms of recovery factor when compared to the conventional 5- Spot pattern, however, it showed lower results in the economic evaluation A recuperação de óleo com injeção de água tem sido até agora o método mais aplicado no mundo inteiro, principalmente para a recuperação de óleos leves; o sucesso deve-se aos baixos custos envolvidos e a facilidade de injeção. O método Toe-to-Heel Waterflooding TTHWTM utiliza uma configuração de poços injetores verticais completados no fundo do reservatório e poços produtores horizontais completados no topo. O mecanismo de produção principal é a segregação gravitacional em distâncias curtas. Este método tem sido estudado desde o início dos anos 90 e tem sido aplicado no Canadá com resultados positivos para óleos levemente pesados, no entanto o método ainda não tem sido utilizado no Brasil. Para verificar a aplicabilidade do processo no Brasil foi realizado um estudo de simulação em reservatórios de óleo leve com características do Nordeste Brasileiro. O objetivo da pesquisa foi analisar quais os fatores operacionais que podem influenciar no processo. As simulações foram realizadas utilizando o módulo STARS da Computer Modelling Group , com o objetivo de realizar estudos de métodos de recuperação avançada de óleo. Os resultados obtidos neste trabalho mostraram que a configuração de poços aplicada para este caso apresentou uma leve melhora em relação à configuração convencional de 5 pontos (5-Spot) em termos de fator de recuperação, no entanto, apresentou menores resultados na avaliação econômica
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- 2012
30. Simulação do escoamento monofásico em um estágio de uma bomba centrífuga utilizando técnicas de fluidodinâmica computacional
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Maitelli, Carla Wilza Souza de Paula, Bezerra, Vanja Maria de França, Lima, Antônio Gilson Barbosa de, Assmann, Benno Waldemar, Estevam, Valdir, and Mata, Wilson da
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Bombas centrífugas ,Bombeio centrífugo submerso ,Simulação computacional ,Centrifugal pumps ,Fluidodinâmica computacional ,Finite volumes ,Volumes finitos ,Electric submersible pumping ,ENGENHARIAS [CNPQ] ,Computational fluid dynamics ,Computer simulation - Abstract
Oil production and exploration techniques have evolved in the last decades in order to increase fluid flows and optimize how the required equipment are used. The base functioning of Electric Submersible Pumping (ESP) lift method is the use of an electric downhole motor to move a centrifugal pump and transport the fluids to the surface. The Electric Submersible Pumping is an option that has been gaining ground among the methods of Artificial Lift due to the ability to handle a large flow of liquid in onshore and offshore environments. The performance of a well equipped with ESP systems is intrinsically related to the centrifugal pump operation. It is the pump that has the function to turn the motor power into Head. In this present work, a computer model to analyze the three-dimensional flow in a centrifugal pump used in Electric Submersible Pumping has been developed. Through the commercial program, ANSYS® CFX®, initially using water as fluid flow, the geometry and simulation parameters have been defined in order to obtain an approximation of what occurs inside the channels of the impeller and diffuser pump in terms of flow. Three different geometry conditions were initially tested to determine which is most suitable to solving the problem. After choosing the most appropriate geometry, three mesh conditions were analyzed and the obtained values were compared to the experimental characteristic curve of Head provided by the manufacturer. The results have approached the experimental curve, the simulation time and the model convergence were satisfactory if it is considered that the studied problem involves numerical analysis. After the tests with water, oil was used in the simulations. The results were compared to a methodology used in the petroleum industry to correct viscosity. In general, for models with water and oil, the results with single-phase fluids were coherent with the experimental curves and, through three-dimensional computer models, they are a preliminary evaluation for the analysis of the two-phase flow inside the channels of centrifugal pump used in ESP systems As técnicas de exploração e produção de petróleo têm evoluído nas últimas décadas no sentido de incrementar as vazões de fluido e otimizar a utilização dos equipamentos empregados. A base do funcionamento do método de elevação por Bombeio Centrífugo Submerso (BCS) é a utilização de um motor elétrico de fundo para movimentar uma bomba centrífuga e transportar os fluidos até a superfície. O Bombeio Centrífugo Submerso é uma opção que vem ganhando espaço entre os métodos de Elevação Artificial em função da capacidade de trabalhar com grandes vazões de líquido em ambientes terrestres ou marítimos. O desempenho de um poço equipado com elevação por BCS está intrinsecamente relacionado ao funcionamento da bomba centrífuga que faz parte do sistema. É ela que tem a função de transformar a potência cedida pelo motor em altura de elevação ou Head. Neste trabalho foi desenvolvido um modelo computacional para analisar o escoamento tridimensional em uma bomba centrífuga utilizada em Bombeio Centrífugo Submerso. Através do programa comercial, o CFX® ANSYS®, inicialmente utilizando a água como fluido, foram definidos a geometria e os parâmetros de simulação de forma que, fosse obtida, uma aproximação do que ocorre no interior dos canais do impelidor e do difusor da bomba em termos de escoamento. Três diferentes condições de geometria foram inicialmente testadas para verificar qual a mais adequada à resolução do problema. Após a escolha da geometria mais adequada, três condições de malha foram analisadas e os valores obtidos foram comparados à curva característica experimental de altura de elevação fornecida pelo fabricante. Os resultados se aproximaram da curva experimental, o tempo de simulação e a convergência do modelo foram satisfatórios se for considerado que o problema estudado envolve análise numérica. Após os testes com a água, um óleo, foi utilizado nas simulações. Os resultados foram comparados a uma metodologia utilizada na indústria do petróleo para correção da viscosidade. De uma forma geral, para os modelos com água e com o óleo, os resultados com os fluidos monofásicos se mostraram coerentes com as curvas experimentais e são uma avaliação preliminar para a análise, através de modelos computacionais tridimensionais, do escoamento bifásico no interior dos canais da bomba centrífuga utilizada em sistemas de BCS
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- 2010
31. Estudo de sistemas multicomponentes no processo de injeção cíclica de vapor
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Carvalho, Tiago Pinheiro de, Barillas, Jennys Lourdes Meneses, Santanna, Vanessa Cristina, Lima, Antônio Gilson Barbosa de, and Mata, Wilson da
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Modelos composicionaism pseudocomponentes ,ENGENHARIAS [CNPQ] ,Numerical simulation ,Injeção cíclica de vapor ,Pseudocomponents ,Simulação numérica ,Cyclic steam stimulation ,Compositional models - Abstract
In Brazilian Northeast there are reservoirs with heavy oil, which use steam flooding as a recovery method. This process allows to reduce oil viscosity, increasing its mobility and consequently its oil recovery. Steam injection is a thermal method and can occurs in continues or cyclic form. Cyclic steam stimulation (CSS) can be repeated several times. Each cycle consisting of three stages: steam injection, soaking time and production phase. CSS becomes less efficient with an increase of number of cycles. Thus, this work aims to study the influence of compositional models in cyclic steam injection and the effects of some parameters, such like: flow injection, steam quality and temperature of steam injected, analyzing the influence of pseudocomponents numbers on oil rate, cumulative oil, oil recovery and simulation time. In the situations analyzed was compared the model of fluid of three phases and three components known as Blackoil . Simulations were done using commercial software (CMG), it was analyzed a homogeneous reservoir with characteristics similar to those found in Brazilian Northeast. It was observed that an increase of components number, increase the time spent in simulation. As for analyzed parameters, it appears that the steam rate, and steam quality has influence on cumulative oil and oil recovery. The number of components did not a lot influenced on oil recovery, however it has influenced on gas production No Nordeste brasileiro existem reservatórios de óleos pesados, nos quais se utiliza a injeção de vapor como método de recuperação. Este processo permite diminuir a viscosidade do óleo, aumentando a sua mobilidade e melhorando o volume de óleo a ser recuperado. A injeção de vapor é um método térmico e ocorre na forma contínua ou cíclica. A injeção cíclica de vapor pode ser repetida diversas vezes. Cada ciclo consiste de três etapas distintas: a fase de injeção, fase de fechamento (soaking) e fase de produção. A injeção cíclica se torna menos eficiente à medida que o número de ciclos aumenta. Neste sentido, este trabalho visa estudar a influência de modelos composicionais na injeção cíclica de vapor e os efeitos de alguns parâmetros, tais como: vazão de injeção, qualidade do vapor e temperatura do vapor injetado; analisando a influência do número de pseudocomponentes, no que diz respeito à vazão de óleo, produção acumulada de óleo, fator de recuperação e tempo de simulação. Nas situações analisadas foi comparado o modelo de fluido de três fases e três componentes conhecido como Black-oil . Foram realizadas simulações, utilizando um simulador comercial a partir de um modelo de reservatório homogêneo com características similares às encontradas no Nordeste brasileiro. Observou-se que quanto maior o número de componentes, maior é o tempo gasto na simulação. Já para os parâmetros analisados, verifica-se que a vazão de injeção de vapor e a qualidade do vapor influenciam na produção acumulada de óleo e no fator de recuperação. O número de componentes não exerceu muita influência na produção acumulada, nem no fator de recuperação de óleo, porém foi significativa na produção de gás do sistema
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- 2010
32. Avaliação da adsorção de contaminantes orgânicos presentes em efluentes aquosos mediante leito fixo de biomassa em escala ampliada
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LIMA, Lígia Maria Ribeiro., ALSINA, Odelsia Leonor Sánchez de., OLIVEIRA, Líbia de Sousa Conrado., LIMA, Antônio Gilson Barbosa de., SILVA, Vera Lúcia Meira de Morais., CAVALCANTE, Josilene de Assis., and FERREIRA, Joelma Morais.
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Fixed bed ,Força impulsora linear ,Processos Orgânicos ,Linear Drive Force ,Organic Pollutants ,Leito fixo ,Contaminantes orgânicos - Abstract
Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-09-17T23:45:59Z No. of bitstreams: 1 LÍGIA MARIA RIBEIRO LIMA – DISSERTAÇÃO (PPGEP) 2010.pdf: 2788036 bytes, checksum: 1c5b62f6d7f3b6dd45a34fd6b83130c9 (MD5) Made available in DSpace on 2018-09-17T23:45:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LÍGIA MARIA RIBEIRO LIMA – DISSERTAÇÃO (PPGEP) 2010.pdf: 2788036 bytes, checksum: 1c5b62f6d7f3b6dd45a34fd6b83130c9 (MD5) Previous issue date: 2010-08-30 O objetivo deste trabalho foi o de avaliar a dinâmica da adsorção de gasolina (adsorbato) utilizando bagaço de cana-de-açúcar na forma de pó como adsorvente, em um leito fixo em escala ampliada, por meio da análise das curvas de ruptura. A coluna utilizada para adsorção consiste de um cilindro de vidro com altura de 60,0 cm e diâmetro de 6,0 cm. Inicialmente foram feitas análises de caracterização química e física do bagaço de cana na forma de pó, como: composição química; porcentagem de matéria seca, umidade, cinzas, matéria orgânica, proteína bruta, celulose e lignina. Para a avaliação da estrutura porosa da biomassa bagaço de cana-de-açúcar foram realizadas três análises do material na forma de pó: área superficial, volume poroso e diâmetro poroso. Com base nos dados obtidos pelos ensaios experimentais para obtenção das curvas de ruptura, pode-se avaliar a dinâmica do leito fixo em escala ampliada através da análise dos resultados verificados pelo planejamento experimental e pela aplicação da modelagem fenomenológica, utilizando o modelo da Força Impulsora Linear. Foi possível observar que os maiores valores dos tempos de quebra das curvas foram encontrados para as menores vazões com as três concentrações de entrada de efluente simulado. Analisando o diagrama de Pareto observou-se que a influência da interação da concentração inicial de gasolina com a vazão de operação é o fator mais significativo seguido da altura do leito fixo de biomassa. Verificou-se também que a concentração de gasolina é o fator menos importante no processo de adsorção de biomassa. Avaliou-se por meio da obtenção dos valores da constante de transferência de massa, utilizando o modelo da Força Impulsora Linear, que houve uma tendência para o aumento do coeficiente de transferência de massa, à medida que a vazão aumentou. Com esses resultados, pode-se concluir que os coeficientes de transferência de massa no sólido, calculados em função da vazão volumétrica podem ser representados por uma relação linear nas condições experimentais estudadas. The objective of this work was to evaluate the dynamics of adsorption of gasoline (adsorbate) using sugar-cane bagane in powder form as adsorbent, in a fixed bed in enlarged scale, through the analysis of breakthrough curves. The column used for adsorption consists of a glass cylinder with 60.0 cm height and 6.0 cm diameter. Initially were made analyses of chemical and physical characterization of cane bagane in powder form, as: chemical composition; dry matter percentage, humidity, ashes, organic matter, rude protein, cellulose and lignin. For evaluation of porous structure of the biomass sugar-cane pulp three analyses of the material were accomplished in powder form: superficial area, porous volume and porous diameter. With base in data obtained by experimentals for obtaining of breakthrough curves, dynamics of fixed bed can be evaluated in scale enlarged through the evaluation of results verified by experimental planning and th rough application of phenomenological modelling, using Lineal Impelling Force model. It was possible to observe that largest values of times of break of the curves were found for smallest flow rates with the three concentrations of entrance of simulate eff luent. Analyzing Pareto diagram was observed that the influence of interaction of initial concentration of gasoline with the operation flow rate is the most significant factor followed by height of fixed bed of biomass. It was also verified that the concentration of gasoline is the less important factor in biomass adsorption process. It was observed through the values obtained of mass transfer constant, using Lineal Impelling Force model, that there was a tendency for increase of mass transfer coefficient, as the flow rate increased. With those results, can be concluded that mass transfer coefficients in the solid, calculated in function of volumetric flow rate can be represented by a lineal relationship in the studied experimental conditions.
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- 2010
33. Influência da areia argilosa na recuperação de petróleo por injeção de vapor
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Barbosa, Janaina Medeiros Dantas, Barillas, Jennys Lourdes Meneses, Lima, Antônio Gilson Barbosa de, Mata, Ana Lúcia de Medeiros Lula da, and Mata, Wilson da
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Areia Argilosa ,Continuous steam injection and reservoir simulation ,Injeção contínua de vapor e simulação de reservatório ,Shaly sand ,ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICA [CNPQ] - Abstract
Petróleo Brasileiro SA - PETROBRAS Continuous steam injection is one of heavy oil thermal recovery methods used in the Brazilian Northeast because of high occurrence of heavy oil reservoir. In this process, the oil into the reservoir is heated while reduces, substantially, its viscosity and improves the production. This work analyzed how the shaly sand layers influenced in the recovery. The studied models were synthetics, but the used reservoir data can be extrapolated to real situations of Potiguar Basin. The modeling was executed using the STARS - Steam Thermal and Advanced Process Reservoir Simulator - whose version was 2007.10. STARS is a tool of CMG Computer Modeling Group. The study was conducted in two stages, the first we analyzed the influence of reservoir parameters in the thermal process, so some of these were studied, including: horizontal permeability of the reservoir and the layer of shaly sand, ratio of horizontal permeability to vertical permeability, the influence of capillary pressure layer of shaly sand and as the location and dimensions of this heterogeneity can affect the productivity of oil. Among the parameters studied the horizontal permeability of the reservoir showed the most significant influence on the process followed by diversity. In the second stage three models were selected and studied some operational parameters such as injection rate, distance between wells, production time and completion intervals. Among the operating parameters studied the low rate and intermediate distances between wells showed the best recoveries A injeção contínua de vapor é um dos métodos térmicos de recuperação de óleos pesados utilizados no Nordeste Brasileiro, devido à grande ocorrência de reservatórios contendo este tipo de óleo. Este processo consiste em aquecer o óleo existente no reservatório diminuindo substancialmente a sua viscosidade melhorando assim, a sua produção. Neste trabalho foi estudada qual a influência da presença de camadas de areia argilosas no reservatório para este tipo de recuperação. Os modelos são sintéticos, porém com dados de reservatórios que podem ser extrapolados para situações de aplicações práticas na Bacia Potiguar que apresenta reservatórios com essa heterogeneidade. A modelagem foi implementada no simulador de recuperação térmica STARS (Steam, Thermal, and Advanced Processes Reservoir Simulator) versão 2007.10 da CMG (Computer Modelling Group). O estudo foi realizado em duas etapas, na primeira foi analisada a influência dos parâmetros de reservatório neste processo térmico, sendo assim, alguns desses foram estudados, dentre eles: permeabilidade horizontal do reservatório e da camada de areia argilosa, relação da permeabilidade horizontal com a permeabilidade vertical, influência da pressão capilar da camada de areia argilosa e como a localização e as dimensões dessa heterogeneidade podem afetar a produtividade de óleo. Dentre os parâmetros estudados a permeabilidade horizontal do reservatório foi o que apresentou maior influência significativa ao processo seguido da heterogeneidade. Na segunda etapa foram selecionados três modelos e estudado alguns parâmetros operacionais, tais como: vazão de injeção, distância entre poços, tempo de produção e intervalos de completação. Dentre os parâmetros operacionais estudados as baixas vazões e as distâncias entre poços intermediárias foram as que apresentaram as melhores recuperações
- Published
- 2009
34. Desenvolvimento de um modelo de incrustação e aplicação de algoritmo genético na programação de limpezas de tanques de resfriamento
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SOUZA, Luciano Medeiros de., VASCONCELOS, Luis Gonzaga Sales., ALVES, José Jaílson Nicácio., VIEIRA, Fernando Fernandes., SILVA, Vimário Simões e., BRITO, Romildo Pereira., and LIMA, Antônio Gilson Barbosa de.
- Subjects
Optimization ,Genetic Algorithm ,Resfriamento ,Algoritmo Genético ,Engenharia ,Incrustação ,Fouling ,Otimização ,Cooling - Abstract
Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-09-13T12:13:14Z No. of bitstreams: 1 LUCIANO MEDEIROS DE SOUZA - TESE (PPGEP) 2008.pdf: 1622133 bytes, checksum: e718708aa81aa024dab3ad2700717546 (MD5) Made available in DSpace on 2018-09-13T12:13:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LUCIANO MEDEIROS DE SOUZA - TESE (PPGEP) 2008.pdf: 1622133 bytes, checksum: e718708aa81aa024dab3ad2700717546 (MD5) Previous issue date: 2008-05-30 Capes No processo de produção de soda cáustica, umas das etapas é o resfriamento da solução de hidróxido de sódio. O resfriamento da solução de hidróxido de sódio é feito em uma série de tanques que utilizam água gelada e água de torre de resfriamento para reduzir a temperatura da solução até um valor especificado. Cada tanque é dotado de agitador e serpentina de resfriamento. A água usada para resfriamento escoa no interior das serpentinas em contracorrente. Nos primeiros tanques usa-se água da torre de resfriamento e nos últimos tanques água gelada. Um dos grandes problemas dos processos industriais é a incrustação formada nos equipamentos. No sistema de resfriamento de soda cáustica, incrustações se formam devido à cristalização de sais em torno da serpentina diminuindo o coeficiente global de transferência de calor. Um modelo assintótico em função do tempo para incrustações nos tanques foi ajustado para determinar o melhor momento da limpeza do tanque. Otimizar a limpeza dos tanques em relação ao período de tempo e a escolha do tanque é e minimizar o número de limpezas periódicas são os objetivos deste trabalho. A função objetivo é calculada pelo programa baseado num modelo para a simulação deste sistema de resfriamento com modelo de incrustação assintótica desenvolvido anteriormente para este projeto e integrado a outros subprogramas desenvolvidos em MATLAB que utilizam os algoritmos genéticos para escolherem as melhores soluções para o sistema. A partir dos algoritmos genéticos determinaram-se alguns ótimos locais analisando os valores da temperatura da solução no último tanque e o número de limpezas por dia, assim como efeitos na carga térmica e na diferença de temperatura entre a água de resfriamento e a solução. Com o uso dos algoritmos genéticos está sendo possível encontrar padrões ótimos de limpeza para os tanques. In the process of caustic soda production, one of the stages is the cooling of the sodium hydroxide solution. The cooling of the sodium hydroxide solution is made in a series of tanks that use frozen water and water of cooling tower to reduce the temperature of the solution until the specified value. Each tank is endowed with agitator and coil of cooling. The cooling water flows in the interior of the coils in countercurrent. The water of cooling tower is used in the first tanks, where as the frozen in the last tanks. One of the great problems of the industrial processes is the fouling formed in the equipment. In the system of caustic soda water cooling of the BRASKEM, fouling if they form due to crystallization of leave around the coil diminishing the global coefficient transference heat. An asymptotic model in function of the time for fouling in the tanks it was adjusted to determine optimum moment where the tank must be clean. To optimize the cleaning of the tanks in relation to the period of time and the choice of the tank is and to minimize the number of periodic cleanings they are the objectives of this work. The objective function is calculated by the program based on a model for the simulation of this system of cooling with developed previously for this project and integrated model of asymptotic fouling function to other subprograms developed in MATLAB that use the genetic algorithms to choose the best solutions for the system. From the genetic algorithms some excellent places had been determined analyzing the values of the temperature of the solution in the last tank and the number of cleaning per day, as well as effect in the thermal load and the difference of temperature enters the water of cooling and the solution. With the use of the genetic algorithms it is being possible to find optimum cleaning schedule for the tanks.
- Published
- 2008
35. Compósitos de matriz poliéster com fibras de caroá Neoglaziovia variegata: caracterização mecânica e sorção de água
- Author
-
NÓBREGA, Múcio Marcos Silva., CARVALHO, Laura Hecker de., LIMA, Antônio Gilson Barbosa de., VIEIRA, Fernando Fernandes., PINTO, Maria Roberta de Oliveira., ARAÚJO, Gilmar Trindade de., and SILVA, Wilton Pereira da.
- Subjects
Fibra de Caroá ,Método Numérico ,Water Sorption ,Fibras Vegetais ,Vegetal Fiber ,Caroá Fiber ,Mechanical Properties ,Engenharia ,Compósito Polimérico ,Propriedades Mecânicas ,Numerical Method ,Sorção de Água ,Polymer Composite - Abstract
Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-09-26T13:42:32Z No. of bitstreams: 1 MÚCIO MARCOS SILVA NÓBREGA - TESE (PPGEP) 2007.pdf: 5674260 bytes, checksum: b79349f8d5a305a7090f3fa7ae22559e (MD5) Made available in DSpace on 2018-09-26T13:42:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MÚCIO MARCOS SILVA NÓBREGA - TESE (PPGEP) 2007.pdf: 5674260 bytes, checksum: b79349f8d5a305a7090f3fa7ae22559e (MD5) Previous issue date: 2007-11-21 CNPq O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de compósitos poliméricos reforçados com fibras de Caroá Neoglaziovia variegata para avaliação de seu desempenho mecânico, bem como suas características de sorção de água. Foi utilizado como matriz polimérica uma resina de poliéster insaturado e fibras de Caroá originárias do cariri paraibano. Os compósitos foram confeccionados com diferentes teores de fibras, cortadas em tamanhos de aproximadamente 3 cm, e moldados por compressão em molde metálico para avaliação das propriedades mecânicas. A composição de amostras de melhor desempenho mecânico foi escolhida para os ensaios de sorção de água, com amostras de 20x20mm² com 3cm e 6cm de espessura na temperatura de 25°C, 50°C e 70°C. Uma modelagem matemática tridimensional transiente foi usada para predizer a transferência de massa durante a sorção de água destes compósitos. Os resultados indicam que as propriedades mecânicas em tração dos compósitos estudados aumentam com o teor de fibras acima de 24% em massa até um volume crítico, em torno de 30%.Resistência ao impacto aumentou para todas as composições em virtude da eficiência de transferência de tensão para as fibras. Os resultados obtidos para o módulo de elasticidade dos compósitos evidenciam que estes são superiores ao da matriz, para todos os teores abaixo de 45% de fibras, o que é associado às características das fibras. A cinética de sorção de água nos compósitos mostrou ser influenciada pela relação área/volume. Pôde-se observar que em tempos curtos, aproximadamente 100 horas, os corpos com menor relação apresentam uma maior velocidade de sorção. Em tempos longos os compósitos com maior relação área/volume apresentam maiores teores de água sorvida. O teor de umidade de equilíbrio dos compósitos com 30% de fibras de caroá apresentaram valores de 14,48% à 25ºC e 16,52% à 70ºC, para as espessuras de 3 e 6 mm, respectivamente. A modelagem matemática utilizada para a obtenção da solução numérica de sorção de água nos compósitos reforçados por fibras de caroá foi adequada e satisfatória e a técnica de volumes finitos mostrou-se eficiente para discretizar a equação de difusão no sistema de coordenadas cartesianas para um sólido paralelepípedo, possibilitando a análise de fenômenos difusivos transientes nestes sólidos. This research has the objective of developing polymeric composites enhanced with Caroá fibers Neoglaziovia variegata, in order to evaluate its mechanical performance and water sorption. It was used as polymeric matrix an unsaturated polyester resin and Caroá fibers originated from Paraiba state. The composites were made with different fiber contents, cut approximately with 3cm length and molded by compression in a metallic mould in order to evaluate its mechanical properties. The better mechanical composition of the sample was chosen to water sorption test in sample with dimension 20x20mm² and 3cm and 6cm thickness in the temperature of 25°C, 50°C and 70°C. A tri-dimensional transient mathematical modeling was used to predict mass transfer during the water sorption by these composites. Results indicates enhancement of mechanical properties of composites with 24% of mass made of the fibers until a critical volume of 30%. For the impact resistance this increases occurred for all compositions because of the transference of tension for the fibers. The results for elasticity modulus of composite shows that are higher than to the matrix for all fiber contents lower than 45%, which is related with the fiber properties. The water sorption kinetic was related with the area/volume relationship. We can observe that in short period of time, 100 hours, that composites with lower area/volume relationship absorbs water faster. On the order hand, the ones with higher area/volume relationship show more sorption in longer periods of time. The equilibrium moisture content for 30% fiber composite show results of 14.48% in 25°C and 16.52% in 70°C, for 3mm and 6mm thickness respectively. Mathematical models used to obtain numerical solution of water sortion in composites enhanced with Caroá fibers were satisfactory and the finite volume techniques was adequated to discretize the diffusion equation in Cartesian coordinate system for a parallelepiped solids, permitting the analyze of transient diffusive phenomena in this solids.
- Published
- 2007
36. Energetic and exergetic analyses of an internal diesel engine being operated with natural gas and diesel mixture
- Author
-
COSTA, Yoge Jeronimo Ramos da., LIMA, Antônio Gilson Barbosa de., TORRES, Ednildo Andrade., SANTOS, Carlos antônio Cabral dos., LIMA, Antônio Marcus Nogueira., and BEZERRA FILHO, Celso Rosendo.
- Subjects
Análise energética ,Redução da emissão de poluentes ,Análise exergética ,Motor dual ,Mistura de diesel e gás natural ,Natural gas and diesel mixture ,Exergetic analysis ,Energy analysis ,Motores menos poluentes ,Engenharia de processos ,Motor de combustão interna ,Dual engine - Abstract
Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-23T16:43:37Z No. of bitstreams: 1 YOGE JERONIMO RAMOS DA COSTA - TESE PPGEP 2007..pdf: 3893859 bytes, checksum: a59d1d9d1668799657fcdaabc841e817 (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-23T16:43:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 YOGE JERONIMO RAMOS DA COSTA - TESE PPGEP 2007..pdf: 3893859 bytes, checksum: a59d1d9d1668799657fcdaabc841e817 (MD5) Previous issue date: 2007-04-02 A escassez energética e impacto ambiental são fatores determinantes para a existência de novos estudos da conversão e uso de energia, e a redução dos níveis de poluentes na atmosfera. A operação que usa diesel e gás natural é indicada como uma das melhores formas para controlar emissões de poluentes oriundos de motores diesel e simultaneamente economizar diesel derivado de petróleo. Neste sentido, este trabalho tem como objetivos, estudar teórica e experimentalmente as características de emissões e performance de um motor de combustão interna do ciclo Diesel operando com diesel e gás natural. O sistema térmico experimental é composto de um motor de combustão interna acoplado a um gerador elétrico, instrumentado com sensores de temperatura, pressão, medidores de vazão de ar, diesel e gás natural, sondas de gás e sistema de absorção de potência, constituído por um banco de carga e seu sistema de controle. Para análise energética e exergética teórica do motor foi desenvolvido um modelo matemático baseando-se nos conceitos da termodinâmica. Resultados numéricos e experimentais dos efeitos das condições do ar, tipo e quantidade de combustível, e gases de escape sobre o desempenho do motor e impacto ambiental são apresentados e analisados. A utilização de motores do ciclo diesel trabalhando de forma dual é consideravelmente viável do ponto de vista ecológico, visto a redução da emissão de poluentes tais como CO, CO2, NO e SO2. Com relação aos custos operacionais, estes também se apresentam favoráveis, principalmente para valores de potência superiores a 100 kW. The energetic shortage and environmental impact are main factors to new research in conversion and use of energy. Natural gas and diesel dual-fuel operation is regarded as one of the best way to control pollutant emissions from the diesel engine and simultaneously save petroleum based diesel fuel. In this sense, the aim of this work is to investigate theorical and experimentally the emissions and performance characteristics of a commercial diesel engine being operated with natural gas and diesel. Experimental facilities (thermal system) is composed by a diesel engine complying to electronic generator, and it was equipped with temperature and pressure sensors, gas, air and diesel flowmeters, gas analyzer and power absorption system (electric charge bank and control system). For energetic and exergetic analysis one mathematical model based in the concept of thermodynamics was developed. The predicted and experimental results of the effect of air conditions, type and quantity of fuel, and exhaust gas in the performance of engine and environmental impact are presented and analyzed. The use of engines of the cycle diesel working in dual mode is considerably viable of the ecological point of view, seen the reduction of the emission of pollutant such as CO, CO2 and SO2. Regarding the operational costs, these also are favorable, mainly for superior power values to 100 kW.
- Published
- 2007
37. Evaluation of the drying and burning of ceramic plates
- Author
-
SANTANA, Ed Weine Fernandes de., SANTANA, Lisiane Navarro de Lima., NASCIMENTO, José Jefferson da Silva., NEVES, Gelmires de Araújo., and LIMA, Antônio Gilson Barbosa de.
- Subjects
Process ,Experimentação ,Engenharia de Materiais e Metalúrgica ,Queima ,Cerâmica vermelha ,Secagem ,Argila ,Clay ,Burn ,Processo ,Red ceramics ,Experimentation ,Drying - Abstract
Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2019-06-03T15:58:03Z No. of bitstreams: 1 ED WEINE FERNANDES DE SANTANA – DISSERTAÇÃO (PPG-CEMat) 2006.pdf: 2280382 bytes, checksum: 9579ed11ef3350b686787194bdb486b3 (MD5) Made available in DSpace on 2019-06-03T15:58:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ED WEINE FERNANDES DE SANTANA – DISSERTAÇÃO (PPG-CEMat) 2006.pdf: 2280382 bytes, checksum: 9579ed11ef3350b686787194bdb486b3 (MD5) Previous issue date: 2006-09-05 CNPq A indústria cerâmica brasileira ainda apresenta processos industriais atrasados, com grande consumo energético, ocasionando um elevado impacto ambiental. Os produtos finais na sua grande maioria são de baixa qualidade, devido a processos inadequados. Dentro deste contexto, este trabalho visa avaliar resultados dos processos de secagem e queima de placas cerâmicas. As placas foram conformadas por prensagem uniaxial na pressão de 200 kgf/cm², com dois tipos de geometria (bordas retas e bordas arredondadas). A dissertação apresenta resultados experimentais de placas submetidos a secagem em estufas com diferentes temperaturas (60, 80 e 110ºC), foram determinados os teores de umidade médio e as variações dimensionais das amostras. Também foi analisada a influência da taxa de aquecimento durante a secagem (1, 6, 11ºC/min), até a temperatura de 110ºC, nas propriedades físicomecânicas das placas prensadas. Após a secagem com as mesmas taxas de aquecimento, corpos de provas foram queimados nas temperaturas de 900 e 950ºC, e em seguida determinados as propriedades físico-mecânicas. A partir dos resultados, obtivemos as curvas da cinética de secagem e de encolhimento dos corpos de provas submetidos à secagem na estufa, verificamos que quanto menor a taxa de aquecimento na secagem melhor são as propriedades físico-mecânicas dos corpos estudados, bem como os corpos de provas com bordas retas possuíram melhores propriedades, do que os corpos com bordas arredondadas. The Brazilian ceramic industry still presents late industrial processes, with great energy consumption, causing a high environmental impact. The final products in your great majority are of low quality, due to inadequate processes. Inside of this context, this work seeks to evaluate results of the drying processes and it burns of ceramic plates. The plates were conformed, pressed in an only sense in the pressure of 200 kgf/cm2, with two geometry types (borders straight line and round borders). The dissertation presents experimental results of plates submitted the drying in greenhouses with different temperatures (60, 80 and 110ºC), they were certain the medium humidity tenors and the dimensional variations of the samples. The influence of the heating rate was also analyzed during the drying (1, 6, 11ºC/min), until the temperature of 110ºC, in the physical-mechanical properties of the pressed plates. After the drying with the same heating rates, bodies of proofs were burned in the temperatures of 900 and 950ºC, and soon after certain the properties physical-mechanics. Starting from the results, we obtained the curves of the drying kinetics and of shrink of the bodies of proofs submitted to the drying in the greenhouse, we verified that as smaller the heating rate in the drying better is the physical-mechanical properties of the studied bodies, as well as the bodies of proofs with straight borders possessed better properties, that the bodies with round borders.
- Published
- 2006
38. Modeling and Simulation of Heat Transfer in Foods with Paralelepiped Form. Case Studied: Cooling and Freezing of potatoes
- Author
-
SILVA, Manassés Mesquita da., GOMES, Josivanda Palmeira., LIMA, Antônio Gilson Barbosa de., MEDEROS, Barbara Janet Teruel., and SILVA, Flávio Luiz Honorato da.
- Subjects
Beneficiamento de batata ,Congelamento de produtos alimentícios ,Modelagem e simulação ,Difusão de calor ,Batata palito ,Transferência de calor ,Congelamento de batatas ,Processamento de batata ,Freezing potatoes ,Forma paralelepipedal ,Volume finito ,Resfriamento de batatas ,Tecnologia de alimentos ,Food Technology ,Potato processing ,Engenharia Agrícola - Abstract
Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-07-02T17:35:18Z No. of bitstreams: 1 MANASSÉS MESQUITA DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGEA 2005..pdf: 11982924 bytes, checksum: 58042d6f9c085015fa2ea29f6d0c2d2e (MD5) Made available in DSpace on 2018-07-02T17:35:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MANASSÉS MESQUITA DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGEA 2005..pdf: 11982924 bytes, checksum: 58042d6f9c085015fa2ea29f6d0c2d2e (MD5) Previous issue date: 2005-02 Capes O congelamento de produtos alimentícios é um método de preservação amplamente utilizado na indústria de alimentos, porque combina o efeito de baixas temperaturas com a transformação da água existente no produto em gelo. O conhecimento das propriedades de transporte e a distribuição de temperatura no interior destes produtos são de fundamental importância para um projeto otimizado de sistemas de refrigeração. Neste sentido, apresenta- se, uma modelagem matemática tridimensional transiente para descrever a transferência de calor no interior de sólidos com forma de paralelepípedos, incluindo mudança de fase. A equação governante foi resolvida numericamente utilizando a técnica dos volumes finitos com uma formulação totalmente implícita. Como aplicação a metodologia foi usada para predizer a transferência de calor durante o resfriamento congelamento e pós-congelamento de batata palito pré-processadas (french fry). Resultados numéricos da temperatura no centro do produto foram ajustados aos dados experimentais reportados na literatura e um bom ajuste foi obtido, caracterizando a validação física do modelo. Por meio de simulações, avaliou-se a influência das dimensões e do teor de umidade inicial da batata na cinética de congelamento. Verifícou-se que, quanto menores as dimensões e o teor de umidade inicial do produto, mais rapidamente ocorre a mudança de fase da água no seu interior. Os maiores gradientes de temperatura foram encontrados na superfície próximo à região do vértice do sólido. The freezing foods product is a preservation method wide used in the food industry, because it combines the favorable effect of low temperatures with the conversion of water into ice. The knowledge of the transport properties and the temperature distribution inside these products are of fundamental importance for an optimized project of refrigeration systems. In this sense, this work presents a transient three-dimensional mathematical modeling to describe the heat transfer inside solids with parallelepiped shape including phase change. The governing equation was solved numerically using the fmite-volumes technique and a implicit fully formulation. As application, the methodology was used to predict the heat transfer during the cooling, freezing and post-freezing of french fry. Numérica! results of the 3 temperature in the center of the product were compared to the experimental data reported in the literature and a good agreement was obtained, characterizing the physical validation of O the model. By means of simulation, it was verified influence of the dimensions and the initial moisture content of the potato in the freezing kinetic, that is, how much lesser the dimensions and the initial moisture content of the product, more quickly occur the phase change of the water in its interior. The largest temperature gradients were found in the close surface to the area of the vertex of the solid.
- Published
- 2005
39. Osmo-convective drying of acerola
- Author
-
SILVA, Veruscka Araújo., ALSINA, Odelsia Leonor Sanchez de., LIMA, Antônio Gilson Barbosa de., SILVA, Flávio Luiz Honorato da., MENEGALLI, Florencia Cecilia., and OLIVEIRA, Edson Leandro de.
- Subjects
Desidratação osmótica ,Convective drying ,Agronomia ,Modelagem matemática ,Acerola fruta ,Osmotic Dehydration ,Processos de fabricação ,Secagem convectiva ,Mathematical modeling ,Cowberry fruit - Abstract
Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-01T11:46:42Z No. of bitstreams: 1 VERUSCKA ARAÚJO SILVA - TESE PPGEP 2004..pdf: 16414349 bytes, checksum: bfa70491477cc15e732f2c8b1f424fbc (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-01T11:46:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VERUSCKA ARAÚJO SILVA - TESE PPGEP 2004..pdf: 16414349 bytes, checksum: bfa70491477cc15e732f2c8b1f424fbc (MD5) Previous issue date: 2004-08 O presente trabalho teve como objetivo principal estudar a secagem osmoconvectiva da acerola {Malpighia emarginata DC) mediante desidratação em soluções de sacarose., seguida de secagem convectiva em ar sob diversas condições de operação. Foram estudados os efeitos do tempo de imersão, agitação, concentração e temperatura da solução osmótica e temperatura do ar de secagem, por meio de três planejamentos fatoriais, para o estudo da cinética da desidratação osmótica e da secagem convectiva. As condições operacionais foram: concentração de 40, 55 e 70 "Brix; a temperatura na etapa osmótica foi de 28, 30, 34, 35 e 40 °C enquanto que na convectiva foi de 60, 65 e 70 °C; o tempo de imersão na solução de sacarose variou de tempos curiós (30, 60 e 90 min), tempos intermediários (4 e 7 h) e tempos longos (24, 48 e 72 h). Quanto aos aspectos de transferência externa, foi analisado o efeito da agitação na etapa osmótica, variando sem agitação até 780 rpm e na célula diferencial 20 rpm, sendo que na etapa convectiva a velocidade do ar no secador foi fixada em 1,3 m/s. A influência das diversas condições do tratamento osmótico nas ísoíermas de equilíbrio, na cinética de secagem convectiva e em relação à qualidade do produto foi também analisada. Para uma melhor compreensão dos mecanismos envolvidos na desidratação osmótica foram realizados estudos da permeabilidade da casca da acerola em célula difusionai. Foi verificado que o tempo de desidratação osmótica e secagem convectiva diminui quando aumenta a concentração de sacarose e o tempo de imersão. Foram aplicados modelos Fickianos simples para analisar a difusão de água nas etapas osmótica e convectiva, bem como a transferência de massa através da casca nos experimentos em célula difusionai. O coeficiente de difusão de água na fruta inteira variou entre 0,40x10~5 e 8,0x10"* cm2/min, na etapa osmótica, e 0,5x1Ü"4 e 1,8x1o"4 cm2/min na convectiva. Como esperado, o coeficiente de difusão na película foi menor que na fruta inteira, embora na mesma ordem de magnitude, variando entre 0,14x1o"5 e 1,0x10"5 cm2/min confirmando que é na película cerosa externa onde se encontra a maior resistência à transferência de massa. A análise sensorial do suco da acerola processada apresentou boa aceitabilidade por parte dos provadores, tanto quanto ao sabor, aroma, cor e aparência. O suco da acerola submetida à secagem osmo-convectiva apresentou menores perdas de Vitamina C quando comparada com a acerola "in natura". This work deals with the study of osmotic-convective drying of West Indian cherry (Mafpighia emarginata DC} by dehydration in sucrose solutions, followed by convective drying in air under several operating conditions. The effects of immersion time, agitation, concentration and temperature of the osmotic solution and temperature of the drying air on the osmotic dehydration kinetics and convective drying were studied by means of three factorial designs. The operational conditions were: 40, 55 and 70 °Brix; the operating temperature at the osmotic stage varied 28, 30, 34, 35 and 40 °C while in the convective step it was between 60, 65 and 70 °C; the immersion time in the sucrose solution varied from short times (30, 60 and 90 min), intermediate times (4 and 7 h) and longer times (24, 48 and 72 h). Relative to the external transfer aspects, the effect of agitation in the osmotic stage was analyzed, varying no agitation to up to 780 rpm and in the differential cell 20 rpm, whereas in the convective stage the air velocity in the dryer was fixed at 1.3 m/s. The influence of several osmotic treatment conditions in the equilibrium isotherms, in the drying kinetics and in the quality of the product was also analyzed. For a better comprehension of the mechanisms involved in the osmotic dehydration, studies were made on the permeability of the West Indian cherry skin in a diffusion cell. It was found that the time for osmotic dehydration and convective drying diminishes when the concentration of sucrose and the immersion time increases. Simple Fickian models were used to analyze the water diffusion in the osmotic and convective stages, as well as the mass transfer through the skin in the diffusion cell experiments. The water diffusion coefficient in the whole fruit varied between 0.40x10"® and 8.0x10"5 cnvVmin, in the osmotic stage and O.SxIO"4 and 1.8x1(T*cm3/min in the convective. As expected, the diffusion coefficient on the skin was less than on the entire fruit, although in the same order of magnitude, varying between 0.14x10"s and 1,0x1 or5 cm2/min confirming that it is on the external waxy film where the greatest resistance to the mass transfer is found. The sensorial analyses of the processed West Indian cherry juice presented a good acceptability, in taste, aroma, color and appearance. The West Indian submitted to osmotic convective drying presented less loss of vitamin C during the convective drying when compared to the "in natura" fruit. These results showed that the osmotic pretreatment is efficient in order to diminish the convecting drying time, preserving the quality of the West Indian cherries.
- Published
- 2004
40. Modeling and fluid dynamics simulation of an industrial fluidized bed dryer
- Author
-
ALCÂNTARA, Paulo Henrique Lima de., ALVES, José Jailson Nicácio., VASCONCELOS, Luiz Gonzaga Sales., BEZERRA, Vanja Maria de Franca., FOSSY, Michel François., and LIMA, Antônio Gilson Barbosa de.
- Abstract
Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-04-08T16:31:55Z No. of bitstreams: 1 PAULO HENRIQUE LIMA DE ALCÂNTARA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2003..pdf: 13647171 bytes, checksum: eed5d5405bc15e9d587790354460b186 (MD5) Made available in DSpace on 2019-04-08T16:31:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PAULO HENRIQUE LIMA DE ALCÂNTARA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2003..pdf: 13647171 bytes, checksum: eed5d5405bc15e9d587790354460b186 (MD5) Previous issue date: 2003-03 Os secadores de leito fluidizado são amplamente utilizados durante o processo de produção de resinas de Policloreto de Vinila (PVC) e representam equipamentos com grande consumo de energia na forma de vapor. Dois aspectos podem ser abordados com vista a melhoria do processo de secagem. O primeiro consiste na otimização do consumo de energia através da utilização de um controle antecipatório capaz de garantir que variações na vazão mássica e no teor de umidade do PVC úmido para o secador, não promovem a elevação do teor de umidade no PVC seco acima do limite máximo de especificação. O segundo está relacionado a otimização fluidodinâmica do processo através da determinação das condições que impedem a formação de aglomeração de sólidos no interior do equipamento. Este trabalho teve por objetivos a definição e implementação de um modelo de secagem para o PVC no pacote comercial VISUAL FORTRAN, que possibilite sua utilização futura no controle desta operação, bem como a obtenção dos padrões de escoamento das fases gás e sólido no interior do secador utilizando o software CFX-3D. Foram utilizados dados da literatura e de processo para verificação do modelo cinético. Este modelo conseguiu prever de forma satisfatória os dados experimentais e mostrou-se adequado para utilização em controle. O perfil de escoamento obtido pelo modelo fluidodinâmico utilizado apresentou limitações decorrentes principalmente das considerações realizadas para definição da geometria do secador. The fluidized bed dryers are used during production process of resins of Polyvinyl Chloride (PVC) and they represent equipments with great energy consumption in the steam form. Two aspects can be approached with view of the improvement of the dry process. The first consists of the optimization of the energy consumption through the use of a feed forward anticipatory control capable to guarantee that variations in the mass flow rate and in the text of humidity of humid PVC for the dryer, don't promote the elevation of the humidity text in dry PVC above the maximum limit of specification. The second is related to the fluid dynamic optimization of the process through the determination of the conditions that avoid the formation of gathering of solids inside the equipment. This work had for objectives the definition and elaboration of a dry model for PVC in the software commercial VISUAL FORTRAN, that facilitates its future use in the control of this operation, as well as the obtaining of the patterns of flow of the gas phases and solid inside the dryer using the software CFX-3D. Data of the literature and of the process were used for verification of the kinetic model. This model has foreseen in a satisfactory way the experimental data and it was shown appropriate for use in control. The profiles flow obtained by the fluidynamic model used presented current limitations mainly of considerations accomplished for definition of the geometry of the dryer.
- Published
- 2003
41. Study of tomato drying (Lycopersicon esculentum L.) with osmotic pre-treatment: effects of epicarp and shrinkage
- Author
-
KROSS, Robert Karel., MATA, Mário Eduardo Rangel Moreira Cavalcanti., DUARTE, Maria Elita Martins., LIMA, Antônio Gilson Barbosa de., and ALSINA, Odelsia Leonor Sanchez de.
- Abstract
Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-02-11T17:23:17Z No. of bitstreams: 1 ROBERT KAREL KROSS - DISSERTAÇÃO PPGEA 2002..pdf: 15211105 bytes, checksum: 701aee3aa5fb308d5edc1e63503b6a4d (MD5) Made available in DSpace on 2019-02-11T17:23:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ROBERT KAREL KROSS - DISSERTAÇÃO PPGEA 2002..pdf: 15211105 bytes, checksum: 701aee3aa5fb308d5edc1e63503b6a4d (MD5) Previous issue date: 2002-02 O presente trabalho teve como objetivos: 1) Estudar a cinética da pré-secagem do tomate submetido a uma imersão em solução osmótica, nas concentrações de cloreto de sódio e sacarose de 5:0,4; 10:0,4 e 15:0,4%. 2) Obter as curvas de secagem em camada delgada com pré-tratamento osmótico e sem pré-tratamento osmótico, levando-se em consideração a variação de volume, às temperaturas de 60, 70, 80 e 90°C. 3) Determinar a influência do epicarpo do tomate na taxa de transferência de massa durante o processo de pré-tratamento osmótico e secagem. 4) Determinar os coeficientes da equação proposta por Page e da solução analítica de Fick. 5) Determinar os coeficientes de encolhimento por meio dos modelos de secagem uniforme e central. Para o estudo das curvas de secagem foram realizadas análises de regressão não-linear, utilizando-se o programa computacional de STATISTICA 5.0. Diante dos resultados obtidos pode-se concluir que: a) Com relação à cinética de secagem do tomate durante o pré-tratamento osmótico nas concentrações de cloreto de sódio e sacarose nas proporções de 5:0,4; 10:0,4 e 15:0,4%, a equação proposta por Page se ajusta melhor aos dados experimentais do que a equação de Fick, utilizando-se até o sexto termo da série na equação. Com relação à cinética de secagem do tomate sem encolhimento às temperaturas de 60, 70, 80 e 90°C com epicarpo e sem epicarpo e sem pré-tratamento osmótico e com pré-tratamento osmótico, concluiu-se que: a) Das duas equações propostas, a de Page se ajustou melhor aos dados experimentais do que a equação de Fick com até seis termos da série. Com relação à cinética de secagem do tomate com encolhimento às temperaturas de 60, 70, 80 e 90°C com epicarpo e sem epicarpo e sem pré-tratamento osmótico e com pré-tratamento osmótico, tem-se que: a equação proposta por PARK (1987), onde o fenômeno do encolhimento é incluído na razão de umidade não se adequou para o caso da secagem de tomate com epicarpo ou/e sem epicarpo. No caso do encolhimento, dos dois modelos (Uniforme e Central) estudados, a equação que melhor expressa o coeficiente de encolhimento do tomate, nas condições estudadas, é o modelo Uniforme. Para secagem de tomate às temperaturas de 80 e 90°C, ocorre a migração de sal para a superfície em todas as concentrações osmóticas estudadas e para o tomate sem epicarpo, não se recomendando a secagem a essas temperaturas e nessas condições. Como conclusão final nas condições estudadas o tomate deve ser seco nas temperaturas de 60 ou 70°C e com um pré-tratamento osmótico de cloreto de sódio-sacarose de 10:0,4% ou 5:0,4%. The objectives of this present work were: 1) to study the kinetics at the pretreatment of tomatoes, submitted to an osmotic solution, with different concentrations of sodium chloride and sucrose o f 5:0,4; 10:0,4 and 15:0,4%. 2) to obtain the thin layer drying curves of tomatoes with an osmotic pretreatment and without an osmotic pretreatment, considering the shrinkage effects, at the drying temperatures of 60, 70, 80 and 90°C. 3) to determine the influences of the tomatoes epicarp on the mass transfer rate during the osmotic pretreatment and drying process. 4) to detenriine the coefficients o f the equation proposed by Page and the analytical solution o f Fick. 5) to determine the shrinkage coefficients using the Uniform and Central drying models. The drying curves were studied by analyses o f non-linear regression, using the software STATISTICA 5.0. According to the obtained results one can conclude that: 1) Considering the drying kinetics o f the tomato during the osmotic pretreatment in the concentrations of sodium chloride and sucrose in the proportions o f 5:0,4; 10:0,4 and 15:0,4%, the equation proposed by Page adjusted better to the experimental data than the Fick's equation, using until the sixth term o f the series. Considering the drying kinetics o f tomatoes without the shrinkage phenomenon at the temperatures of 60, 70, 80 and 90oC with epicarp and without epicarp and also without osmotic pretreatment and with osmotic pretreatment, it was concluded that: the) o f the two proposed equations, once again Page presented better results, when adjusted to the experimental data, than the Fick's equation, using six terms o f the series. Considering the drying kinetics o f the tomatoes, including the shrinkage effects at the temperatures of 60, 70, 80 and 90°C with epicarp and without epicarp and also without osmotic pretreatment and with osmotic pretreatment, it was concluded that: the equation proposed by PARK (1987), where the phenomenon of the shrinkage is included in the moisture rate did not present concrete results in this specific case of the tomatoes dried with epicarp and/or without epicarp. In the case o f the shrinkage, o f the two models (Uniform and Central) studied, the equation that best expresses the coefficient o f shrinkage o f the tomato, in the studied conditions, it is the Uniform model. For tomatoes dried at temperatures of 80 and 90°C, there was a migration o f salt to the surface in all the studied osmotic concentrations as well as for the tomatoes without epicarp, not recommending the drying at those conditions. As a final conclusion in the studied conditions the tomato should be dried at the temperatures of 60 or 70°C and with an osmotic pretreatment of sodium chloride-sucrose of 10:0,4% or 5:0,4%.
- Published
- 2002
42. Optimization of the Effects of Different Temperatures and Compositions of Filmogenic Solution on Lactobacillus Salivarius Using Predictive Mathematical Models.
- Author
-
Monteiro SS, Silva WPD, Monteiro SS, Gomes JP, Pereira EM, Queiroz AJM, Figueirêdo RMF, Rocha APT, Silva HA, Almeida LRB, Sena MRS, and Lima AGB
- Abstract
It is well known that intake of probiotic brings health benefits. Lactic bacteria with probiotic potential have aroused the interest of the industry in developing food products that incorporate such benefits. However, incorporating probiotic bacteria into food is a challenge for the industry, given the sensitivity of probiotic cultures to process conditions. Therefore, the objective of this study is to evaluate gelatin- and inulin-based filmogenic solutions as a potential vehicle for incorporating probiotics into food products and to model the fermentation kinetics. L. salivarius ( Lactobacillus salivarius ) growth in filmogenic solutions was analyzed under the influence of a variety gelatin concentrations (1.0-3.0%) and inulin concentrations (4.0-6.0%) and fermented under the effect of different temperatures (25-45 °C). A full 2
3 factorial plan with three replicates at the central point was used to optimize the process. The impacts of process conditions on cell development are fundamental to optimize the process and make it applicable by the industry. The present study showed that the optimal conditions for the development of probiotic cells in filmogenic solutions are a combination of 1.0% gelatin with 4.0% inulin and fermentation temperature of 45 °C. It was observed that the maximum cell growth occurred in an estimated time of about 4 h of fermentation. L. salivarius cell production and substrate consumption during the fermentation of the filmogenic solution were well simulated by a model proposed in this article, with coefficients of determination of 0.981 (cell growth) and 0.991 (substrate consumption).- Published
- 2020
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