Navegando por Autor "Rodrigues, Eliana Ferreira"

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Análise de desempenho térmico em módulo de contêiner marítimo.
(2018) Viana, Françoíse Santana; Souza, Henor Artur de; Gomes, Adriano Pinto; Souza, Henor Artur de; Rodrigues, Eliana Ferreira; Gomes, Adriano Pinto; Tribess, Arlindo
O conforto térmico de um ambiente apresenta relação direta com os sistemas de fechamento (interno e externo) da edificação e a um projeto arquitetônico que aproveite de forma eficiente as condições climáticas locais. As simulações numéricas de estratégias arquitetônicas que proporcionem conforto ambiental aos ocupantes podem oferecer informações que aprimorem o processo de projeto na construção civil, que passa, hoje, por desafios em construir de forma mais econômica e ambientalmente viável. Considerando esses aspectos, neste trabalho analisa-se termicamente o equipamento contêiner a fim de determinar os parâmetros necessários para utilizá-lo na construção civil como edificação eficiente. O contêiner é escolhido como objeto de estudo pois é um módulo que pode ser adaptado para diversos tipos de climas, terrenos e construções. No Brasil, sua utilização é nova, por isso este estudo é necessário para se entender os métodos de construção do contêiner e as adaptações necessárias para o seu uso. A avaliação do desempenho térmico do contêiner é feita considerando as condições climáticas das zonas bioclimáticas brasileiras previstas na norma de desempenho térmico NBR 15.220, observando também os critérios da norma de desempenho de edificações habitacionais NBR 15.575. Para o estudo projetase uma edificação com 2 módulos de contêiner, totalizando uma área de 29,57m². O modelo é simulado numericamente utilizando o programa EnergyPlus, analisando o impacto do sombreamento, da ventilação natural e da massa térmica dos fechamentos no comportamento térmico da edificação. Os resultados obtidos mostram a necessidade de adaptações para que o contêiner possua habitabilidade em todas as zonas bioclimáticas analisadas. O uso de isolamento térmico nos fechamentos verticais, de uma cobertura termicamente eficiente, de uma fundação e cores com tons mais claros no fechamento externo proporcionam um melhor desempenho térmico à edificação, diminuindo a temperatura interna em até 9,5°C no verão e aumentando em até 7,9°C no inverno.
Análise numérica da condução de calor através do sistema de fechamento vertical em Light Steel Framing.
(2020) Muzzi, Thassiana Armond; Souza, Henor Artur de; Souza, Henor Artur de; Rodrigues, Eliana Ferreira; Rocha, Luiz Joaquim Cardoso; Tribess, Arlindo; Evangelista, Wemerton Luis
No Brasil, a construção civil ainda é caracterizada pela baixa produtividade e principalmente pelo grande desperdício. Porém, o mercado tem sinalizado que essa situação está sendo alterada e que o uso de novas tecnologias de construção e materiais é a melhor forma de permitir a industrialização e a racionalização dos processos de construção. O sistema Light Steel Framing (LSF) tem sido utilizado intensamente, há mais de trinta e cinco anos, nos Estados Unidos, Inglaterra, Austrália, Japão e Canadá. No Brasil o sistema LSF foi introduzido no final da década de 1990 e está ainda passando por um processo de aceitação no mercado da construção civil nacional e de desenvolvimento técnico, mas ainda existem dúvidas em relação ao detalhamento no projeto e na execução dos sistemas complementares de fechamento e também quanto ao seu desempenho térmico. Tendo em vista esses aspectos, neste trabalho obtém-se a distribuição de temperatura em dois tipos de fechamento vertical em LSF, um intermediado por lã de vidro e uma camada de ar e um segundo intermediado somente por lã de vidro, por meio de simulações numéricas no programa computacional ANSYS (versão 17), considerando dias de máxima e mínima temperaturas de bulbo seco em quatro condições climáticas diferentes. Pelos resultados obtidos observa-se que para ambos os fechamentos, o comportamento das temperaturasse apresenta de forma bastante semelhante e com uma diferença numérica máxima de 0,40C na interface gesso acartonado/perfil no horário de maior temperatura externa. Para as temperaturas superficiais internas dos fechamentos obtém-se também uma diferença numérica máxima de 0,50C, no horário de maior temperatura externa. Como o desempenho térmico dos dois fechamentos é bastante similar, tem-se que o fechamento intermediado por ar e lã de vidro se torna mais viável no país pois atende também as expectativas de menores custos e menor impacto ambiental da construção já que utiliza menor quantidade de lã de vidro.
Estudo da eficiência de fachadas duplas no desempenho térmico de edificações.
(2017) Souza, Leonardo Carvalho Oliveira de; Souza, Henor Artur de; Souza, Henor Artur de; Rodrigues, Eliana Ferreira; Guimarães, Gilmar
Fachadas duplas consistem na construção de uma fachada externa à edificação de modo a formar uma camada de ar circulante e têm sido amplamente utilizadas em todo mundo contribuindo com o desempenho térmico do ambiente construído. Neste trabalho faz-se um estudo da eficiência de uma fachada dupla utilizando uma célula protótipo, com foco no fluxo de ar e na convecção de calor na cavidade formada pela fachada dupla. O estudo abrange medições in loco e simulação numérica. Para aquisição de dados, termopares de superfície do tipo K são instalados nas faces das paredes e anemômetros de fio quente posicionados de modo a se obter a velocidade do vento na abertura inferior e superior da cavidade. A cavidade formada pela fachada dupla, ou seja, a espessura da camada de ar entre a fachada externa e a parede externa tem seus valores variados em 20, 15 e 10 cm. Implementa-se por meio do software ANSYS CFX um modelo numérico para avaliar a convecção de calor na cavidade e o fluxo de ar. Os resultados obtidos mostram que a presença da fachada dupla contribui com a diminuição da temperatura no interior do ambiente e a espessura da cavidade exerce papel importante uma vez que faz variar a velocidade de entrada do vento e a troca de calor entre as faces das paredes. Observa-se que o valor máximo de espessura (20 cm) propicia uma maior diferença de temperatura entre as faces das paredes, porém tem a menor eficiência energética uma vez que o ar apresenta menor velocidade de entrada não conseguindo remover tanto calor das superfícies como nas configurações de 15 cm e 10 cm.
Um estudo numérico e experimental do escoamento de aço durante o vazamento de uma panela de aciaria.
(2007) Rodrigues, Eliana Ferreira; Marins, Ângelo Máximo Fernandes; Solimani, Márcio Rodrigo
O presente trabalho apresenta uma metodologia numérica e experimental para determinação dos parâmetros de controle da temperatura do aço líquido contido na panela de aciaria durante o vazamento para o distribuidor, por ocasião dos seus ciclos normais de operação. Inicialmente os modelos idealizados são resolvidos numericamente com a aplicação da técnica do método de elementos finitos, obtendo-se, como principais resultados, o perfil de temperatura no aço líquido juntamente com a parede refratária e o perfil de velocidade do banho metálico. Os resultados obtidos da simulação são comparados com os retirados de experimentos na indústria realizados pelos autores. Pode-se, assim, identificar os pontos críticos na perda de temperatura do banho metálico e empregar medidas preventivas, de modo a evitar um superaquecimento ou um aquecimento prematuro que resulta em uma série de problemas durante o lingotamento contínuo.
Experimental and numerical analysis of a naturally ventilated double-skin façade.
(2018) Souza, Leonardo Carvalho Oliveira de; Souza, Henor Artur de; Rodrigues, Eliana Ferreira
This paper investigates the efficiency of a naturally ventilated double-skin façade (DSF) built in a test cell focusing on the airflow and heat convection of the cavity formed by DSF. The study covers measurements of the test cell and their numerical simulation. DSFs have been widely researched worldwide, since they contribute to the thermal performance of the internal environment and to energy savings by eliminating mechanical conditioning systems. For data acquisition, type K surface thermocouples are installed on the wall faces of the test cell and the additional façade, that is, on the inner and outer face of the wall of the test cell and the inner face of the external one. Furthermore, hot wire anemometers are positioned so as to obtain the air velocity in the lower and upper openings of the cavity, which has an air layer thickness of 0.1 m. The results show that the DSF presence contributes to a decrease of the temperature inside the environment because it inhibits the direct solar radiation. Measurement of the faces shows that at 4:00 p.m. the temperature reaches their maximum values. These values are equal to 25.6°C on the inner face of the façade and 23.6°C on the inner face of the test cell, while the outdoor temperature presents values equal to 23.1°C at this time.
Numerical analysis of the liquid ejection due to the gaseous jet impact through computational fluid dynamics.
(2018) Araújo, Hiuller Castro; Rodrigues, Eliana Ferreira; Leal, Elisângela Martins
Metal droplets generated by an impinging jet, play an important role in metal refining processes, mainly in oxygen steelmaking, where the droplets are ejected into the slag phase. Since the available interfacial area of droplets is very high in this process, the generated droplets enhance the rates of heat transfer and chemical reactions. Therefore, knowledge of the metal droplet generation rate, size distribution and residence time in the slag are of industrial relevance. In this work, the isothermal, transient flow of an incompressible air jet impinging onto an air/water interface at room temperature has been simulated to obtain a better understanding of the droplet ejection phenomenon. The interface was tracked throughout time using the volume of fluid (VOF) technique. The governing equations formulated for mass and momentum conservation and the k-e turbulence model are solved in the axisymmetric computational domain using the commercial code FLUENT. The droplet ejection rates calculated with computational fluid dynamics model are compared to experimental data reported in literature, showing partial agreement, being the incompressibility assumption the probable reason for the deviation observed, which was as far pronounced as the great jet velocity. Nevertheless, the model presented shows itself as a relatively good starting point for the construction of more complex ones (with less simplifying assumptions) which should be able to offer a means to increase the understanding of the droplet ejection phenomena.
Simulação do efeito do campo magnético no escoamento de metal líquido em leito poroso.
(2021) Silva, Marcos Rafael da; Rodrigues, Eliana Ferreira; Souza, Henor Artur de; Rodrigues, Eliana Ferreira; Souza, Henor Artur de; Rocha, Luiz Joaquim Cardoso; Medeiros, Eduardo Bauzer
O efeito da introdução de um campo eletromagnético sobre um processo de solidificação de metal líquido é considerado. O objetivo é controlar o escoamento de fluido de metal líquido em um leito poroso. Na verdade, durante a solidificação de uma liga, o escoamento de fluido que se desenvolve na fronteira líquido-sólido tende a aumentar a macrossegregação, um efeito que é prejudicial à qualidade dos produtos acabados. A interação do campo eletromagnético com o processo de metal líquido parece ser um recurso promissor para modificar os campos de velocidade existentes, pois as forças eletromagnéticas induzidas proporcionam um efeito de desaceleração no escoamento do fluido. A presente análise é baseada em um modelo de simulação considerando o escoamento de estanho líquido através de um leito poroso. O estanho foi escolhido para possibilitar a comparação da presente simulação com resultados experimentais de outras fontes. O campo eletromagnético estático é imposto transversalmente ao escoamento que corre em um leito poroso de cobre ou alumina. Os resultados obtidos com o uso de uma simulação ANSYS-CFX® mostram que a imposição do campo magnético resulta em forças através do leito poroso que, por sua vez, produzem o efeito combinado de (aumento) queda de pressão e redução da velocidade superficial do metal líquido. Os resultados são caracterizados por meio dos números de Reynolds e de Hartmann, este último relacionado à razão entre as forças de Lorentz e as forças viscosas. É importante mencionar que o controle eletromagnético também tem efeito sobre o número de Reynolds, pois modifica o escoamento. Este efeito é mais perceptível quando as forças viscosas predominam sobre as forças inerciais, ou seja, para valores de Reynolds resultantes menores. Além disso, a introdução do campo magnético reduz consideravelmente os valores da energia cinética turbulenta e a taxa de dissipação da energia cinética turbulenta no leito poroso. Por ser o cobre um material condutor, os efeitos descritos são mais pronunciados para o leito poroso de cobre quando comparados com as simulações realizadas para o leito de alumina, este último um material isolante. Os resultados finais indicam que pode ser alcançada uma redução de 26% da velocidade superficial para o leito de cobre e 10% para o leito de alumina. Finalmente, deve-se mencionar que os resultados simulados forneceram boa concordância com os resultados experimentais, com um desvio inferior a 2%.