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https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/17085
Tipo de Documento: | Dissertação |
Título : | Construção de uma base de informações para a diferença de pressões arbitrárias em uma suspensão particulada |
Autor : | Libório, Denisson de Oliveira |
Fecha de publicación : | 27-ene-2016 |
Director(a): | Silva, Antônio Santos |
Co-Director(a): | Pagano, Rogério Luz |
Resumen: | O estudo do movimento de suspensões particuladas é relevante tanto do ponto de vista teórico como em muitas situações de interesse prático. O movimento de queda acelerada de uma partícula no fluido é um ponto de partida para obter informações de parâmetros de uma suspensão, em especial a parte constitutiva da força de interação. Do ponto de vista de misturas sólido-fluido, a suspensão particulada pode ser estudada com base na teoria contínua de misturas sem reações químicas por estabelecer equações dos balanços de forma mais generalizada, que é importante para a análise de grandezas constitutivas e, quando há algum tipo de restrição, grandezas arbitrárias. A depender de como essas grandezas são agrupadas, são obtidas formas diferentes de sistema de equações do movimento de uma suspensão particulada com restrição de incompressibilidade. A escolha desse sistema deve ser a que facilita a obtenção de soluções exatas, as mais simples possíveis, para serem inseridas em modelagem matemática. Neste trabalho, no contexto de meio poroso com restrição de incompressibilidade, é preparada uma base de informações para o estudo de grandezas arbitrárias e constitutivas de uma suspensão particulada. São determinadas duas soluções exatas de um sistema de equações do movimento da suspensão particulada. As duas soluções são inseridas em modelagem matemática do movimento gravitacional de suspensões particuladas em proveta, a qual envolve sub-regiões que variam com o tempo e são delimitadas por interfaces em movimento, inclusive pela onda de aceleração. Uma solução é inserida na região de sedimentação livre e a outra na região de transição. Os movimentos da onda e das interfaces são estabelecidos pela compatibilização da solução exata da região de sedimentação livre com a solução exata da região de transição, os quais dependem dos parâmetros básicos velocidade da onda de aceleração, ponto de encontro da onda com a interface superior descendente e ponto de encontro das interfaces. Das soluções exatas e dos movimentos das interfaces são estabelecidas duas funções velocidades que serviram como base para o cálculo dos parâmetros básicos, juntamente com o uso de dados experimentais da literatura de altura versus tempo da interface superior descendente do próprio teste de proveta. Em seguida, são propostas equações para as partes constitutivas da força de interação e de cada tensor tensão. Com isso, fica estabelecida a base preliminar de informações para o estudo do movimento de uma suspensão particulada com restrição de incompressibilidade. Com o uso da base é determinada a equação para o cálculo da diferença de pressões arbitrárias. São mostrados resultados numéricos do cálculo da velocidade da onda de aceleração, do ponto de encontro da onda com a interface superior descendente, do ponto de encontro das interfaces e dos parâmetros estabelecidos envolvidos nas equações do modelo, como também na diferença de pressões arbitrárias. |
Resumen : | The study of the motion of particulate suspensions is important both from a theoretical point of view and in many situations of practical interest. The accelerated fall movement of a particle in the fluid is a starting point for parameter information of a suspension, in particular a constitutive part of the interaction force. From the viewpoint of solid-fluid mixtures particulate suspension can be studied based on continuous theory mixtures without chemical reaction, because establishing the equations of the balances more generally, which is important for the analysis of constituent quantities, and when there is some type of restriction, arbitrary quantities. Depending on how these values are grouped, different forms of the equations of motion system of a particulate suspension with incompressibility constraint are obtained. The choice of this system shall be that easy to obtain exact solutions, the simplest possible, to be inserted in mathematical modeling. This work dealt with porous media with incompressible constraints and is a study on the preparation of a preliminary background information to arbitrary and constitutive quantities of a particulate suspension. Two exact solutions of a system of motion equations for the particulate suspension were determined. The solutions were applied in the mathematical modeling of the gravitational motion of particulate suspensions in a test tube. The modeling considered sub-regions that varied with time and were bounded by moving interfaces and acceleration wave. One solution was embedded in the free sedimentation region, and the other, in the transition region. Motions of the wave and the interfaces were established by the compatibilization of the exact solution of the free sedimentation region with that of the transition region. The motions depend on the velocity parameters of the acceleration wave, meeting point of the wave with the descending upper interface, and meeting point of the interfaces. From the exact solutions and motions, two velocity functions were established, and these functions, along with the experimental data on height versus time of the descending upper interface of the test tube as obtained from literature, served as the basis for calculating the parameters. Then, equations for the constituent parts of the force of interaction and of each strain tensor are proposed. Thus, the preliminary background information for studying the motion of a particulate suspension with an incompressibility constraint was established. Using the background information, the equation to calculate the difference in arbitrary pressures is determined. The numerical calculation results of the acceleration wave velocity, meeting point of the wave with the descending upper interface, the meeting point of the interfaces, of the parameters in the model equations and the difference in arbitrary pressures are reported in this paper. |
Palabras clave : | Engenharia química Suspensão particulada Pressões arbitrárias Modelagem matemática Particulate suspension Arbitrary pressures Mathematical modeling |
Área CNPQ: | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
Idioma : | por |
Institución: | Universidade Federal de Sergipe |
Programa de Posgrado: | Pós-Graduação em Engenharia Química |
Citación : | LIBÓRIO, Denisson de Oliveira. Construção de uma base de informações para a diferença de pressões arbitrárias em uma suspensão particulada. 2016. 75 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2016. |
URI : | http://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/17085 |
Aparece en las colecciones: | Mestrado em Engenharia Química |
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