Ricardo Ramos - Academia.edu (original) (raw)
Papers by Ricardo Ramos
Semina: Ciências Exatas e Tecnológicas, 2018
Neste trabalho foi apresentada uma solução híbrida analítico-numérica do problema de transferênci... more Neste trabalho foi apresentada uma solução híbrida analítico-numérica do problema de transferência de calor de escoamento laminar desenvolvido e termicamente em desenvolvimento de fluidos Newtonianos no interior de dutos bicônicos utilizando a Técnica da Transformada Integral Generalizada (TTIG). Para facilitar o tratamento analítico e a aplicação das condições de contorno uma Transformação Conforme foi utilizada visando transformar o domínio em um sistema de coordenadas mais apropriado. Feito isso, a TTIG foi aplicada na equação da energia para determinação da distribuição de temperatura. Os resultados foram obtidos para parâmetros térmicos de interesse, tais como: temperatura média de mistura, números de Nusselt local e médio e o comprimento de entrada térmica.
Recen Revista Ciencias Exatas E Naturais, Oct 23, 2014
Neste trabalho, foi apresentada uma solução híbrida analítico-numérica do problema fluidodinâmico... more Neste trabalho, foi apresentada uma solução híbrida analítico-numérica do problema fluidodinâmico de escoamento laminar completamente desenvolvido de fluidos Newtonianos no interior de dutos anulares concêntricos utilizando a Técnica da Transformada Integral Generalizada-TTIG. Para facilitar o tratamento analítico e a aplicação das condições de contorno uma Transformação Conforme, foi utilizada visando transformar o domínio para um sistema de coordenadas mais apropriado. Feito isso, a TTIG foi aplicada na equação do momentum para determinação do campo de velocidade. Os resultados numéricos foram obtidos para parâmetros fluidodinâmicos de interesse, tais como: velocidades média e máxima, fator de atrito de Fanning, número de Poiseuille, fator de Hagenbach e comprimento de entrada fluidodinâmico. Estes resultados foram comparados, quando possível, com aqueles disponíveis na literatura e apresentaram uma excelente concordância. Palavras-chave: duto anular concêntrico; escoamento laminar; transformação conforme; transformada integral.
Semina: Ciências Exatas e Tecnológicas, 2015
Neste trabalho foi apresentada uma solução híbrida analítico-numérica do problema fluidodinâmico ... more Neste trabalho foi apresentada uma solução híbrida analítico-numérica do problema fluidodinâmico de escoamento laminar desenvolvido de fluidos Newtonianos no interior de dutos bicônicos utilizando a Técnica da Transformada Integral Generalizada-TTIG. Para facilitar o tratamento analítico e a aplicação das condições de contorno uma Transformação Conforme foi utilizada visando transformar o domínio em um sistema de coordenadas mais apropriado. Feito isso, a TTIG foi aplicada na equação do momentum para determinação do campo de velocidade. Os resultados numéricos foram obtidos para parâmetros fluidodinâmicos de interesse, tais como: velocidades média e máxima, fator de atrito de Fanning, número de Poiseuille, fator de Hagenbach e comprimento de entrada fluidodinâmico. Resumo In this work was presented a hybrid analytical-numerical solution to hydrodynamic problem of fully developed Newtonian laminar flow inside biconical ducts employing the Generalized Integral Transform Technique (GITT). In order to facilitate the analytical treatment and the application of the boundary conditions, a Conformal Transform was used to change the domain into a more suitable coordinate system. Thereafter, the GITT was applied on the momentum equation to obtain the velocity field. Numerical results were obtained for quantities of practical interest, such as maximum and minimum velocity, Fanning friction factor, Poiseuille number, Hagenbach factor and hydrodynamic entry length.
Revista Ciencias Exatas e Naturais, 2014
Neste trabalho, foi apresentada uma solução híbrida analítico-numérica do problema fluidodinâmico... more Neste trabalho, foi apresentada uma solução híbrida analítico-numérica do problema fluidodinâmico de escoamento laminar completamente desenvolvido de fluidos Newtonianos no interior de dutos anulares concêntricos utilizando a Técnica da Transformada Integral Generalizada-TTIG. Para facilitar o tratamento analítico e a aplicação das condições de contorno uma Transformação Conforme, foi utilizada visando transformar o domínio para um sistema de coordenadas mais apropriado. Feito isso, a TTIG foi aplicada na equação do momentum para determinação do campo de velocidade. Os resultados numéricos foram obtidos para parâmetros fluidodinâmicos de interesse, tais como: velocidades média e máxima, fator de atrito de Fanning, número de Poiseuille, fator de Hagenbach e comprimento de entrada fluidodinâmico. Estes resultados foram comparados, quando possível, com aqueles disponíveis na literatura e apresentaram uma excelente concordância. Palavras-chave: duto anular concêntrico; escoamento laminar; transformação conforme; transformada integral.
dem.feis.unesp.br
RESUMO Neste trabalho foi apresentada a solução de problemas difusivos transientes em células de ... more RESUMO Neste trabalho foi apresentada a solução de problemas difusivos transientes em células de combustível nuclear retangulares que apresentam fontes de geração de calor uniformes e propriedades termofísicas variáveis em seu domínio submetidas às condições de contorno de Dirichlet. Para facilitar o tratamento analítico, a equação da difusão foi linearizada fazendo uso da Transformada de Kirchhoff sobre o potencial temperatura. Para a determinação da distribuição da temperatura na célula de combustível a Técnica da Transformada Integral Generalizada (TTIG) foi utilizada sobre a equação da difusão no domínio. Os parâmetros físicos de interesse foram determinados para diversas razões de aspecto. Os resultados obtidos foram comparados com os da solução pela Técnica de Volumes Finitos utilizando o software comercial ANSYS TM .
Energia solar e eólica 2, 2019
Resumo. Atualmente, a busca por novas fontes de energias renováveis tem sido o motivo de pesquisa... more Resumo. Atualmente, a busca por novas fontes de energias renováveis tem sido o motivo de pesquisas e investimentos, sendo que a possibilidade de exploração da energia dos oceanos pode ser uma interessante alternativa. Um desses processos é baseado na extração da energia térmica solar acumulada na superfície dos oceanos. Parte dessa energia pode ser transformada em eletricidade e em vários outros subprodutos por meio de um processo conhecido como Conversão da Energia Térmica dos Oceanos (OTEC), que utiliza a diferença de temperatura da água entre a superfície e a profundidade de 1.000 m. As usinas OTEC podem operar em sistemas térmicos aberto, fechado ou híbrido, sendo que, para operar de forma adequada, o local de instalação da usina OTEC deve ter águas com temperatura média da superfície maior que 24°C. O Brasil possui várias regiões que atendem esta condição sendo, portanto, um dos países com boa capacidade de instalação de usina OTEC para ajudar a suprir sua demanda energética. Diante deste contexto, este trabalho apresenta a simulação numérica de uma planta OTEC de ciclo térmico fechado, utilizando parâmetros encontrados na literatura, para estimar a capacidade de geração de energia elétrica de acordo com as condições ambientais em alguns locais da costa brasileira.
Atualmente, o país apresenta destaque na produção de etanol e no desenvolvimento de tecnologias p... more Atualmente, o país apresenta destaque na produção de etanol e no desenvolvimento de tecnologias para esse setor, como a produção de etanol de segunda geração e biodigestão da vinhaça. Por outro lado, a produção de biodiesel, o qual é utilizado em substituição parcial ou total ao óleo diesel, é crescente, tanto em termos de produção de matériasprimas quanto em capacidade industrial. Por meio de uma breve revisão bibliográfica, foi observado que a adição de etanol em até 20% em volume na mistura com o biodiesel é favorável ao desempenho do motor. Diante desse contexto, foi proposto analisar o desempenho de um motor de combustão interna de ignição por compressão, operando com diesel (B5), biodiesel (B100) e misturas entre biodiesel e etanol nas seguintes proporções em volume: 95% de biodiesel e 5% de etanol (B95E5), 90% de biodiesel e 10% de etanol (B90E10) e 80% de biodiesel e 20% de etanol (B80E20). Para o desenvolvimento dos ensaios, foi utilizada uma bancada dinamométrica, composta...
In this work, a experimental study of the natural convection heat transfer in a cavity with discr... more In this work, a experimental study of the natural convection heat transfer in a cavity with discrete heat sources flush mounted in one of the walls, simulating electronic components, is carried out. The inferior and superior walls are insulated and the temperature of the opposite wall to the one with heat sources is maintained constant, lower than the environment temperature. The influence of power dissipated by the sources, the cooling temperature, the aspect ratio and the inclination angle of the cavity with respect to the horizontal plane, on the flow and the heat transfer, have all been evaluated. Cubic cavities were built and experimental tests for measure of the temperature was realized by using thermocouples and a data acquisition system controlled by computer, being obtained the temperature fields inside the cavity, as well as the temperature distribution in the wall where the heat sources are mounted. The results were compared with respect to the maximum temperature in the ...
Revista Cientifica Linkania Master, Jun 13, 2014
Diffusive problems with distributed sources in its domain have important application in the proje... more Diffusive problems with distributed sources in its domain have important application in the project of fuel cells in nuclear reactors. Such cells have small dimension and liberate high rates of thermal energy as result of the fission nuclear of the material. A design parameter of such reactors is related to the control of the maximum power generated in a unity, because must be taken into account the temperature limit of the fissile material. In this work an analysis of thermal behavior of cylindrical fuel cells with elliptical cross-section submitted to boundary conditions of first kind is presented (Dirichlet boundary condition). Due to large temperature fluctuations within the cell, in the problem formulation the thermophysical properties were considered variable. The effect of depression of the thermal neutron flux inside these cells was also taken into consideration. Consequently, the differential equation that models the heat diffusion process has a non-linear structure. To obtain the distribution of the neutron flux and temperature in the fuel cell the Generalized Integral Transform Technique (GITT) was used onto the neutron diffusion and heat equations in the domain of the cell. Thus, physical parameters of interest were determined for some cases and the obtained results were compared with the results available in the literature.
XL Ibero-Latin-American Congress on Computational Methods in Engineering, 2019
Energy is undoubtedly a subject that concerns the government and society. In addition to the econ... more Energy is undoubtedly a subject that concerns the government and society. In addition
to the economic liability, the environmental aspects are equally important. A thermoelectric power plant is a solution that fulfill both requirements. The present work evaluated the composition of the combustion products of a thermoelectric power plant through an analytic and numerical models. The main polluent components found in the methane combustion products are COX, SOX, NOX and
solid particles. Regarding the ozone formation, the NOX is the most harmful combustion product. Brayton’s thermodynamic cycle, including combustion, was numerically modelled and implemented through Scilab c routines. The input data was based on real power plant operation conditions, which the compressor isotropic process, the compression rate, the air and fuel mass rates, the combustion chamber
and gas turbine’s efficiency are known. The combustion reaction methodology takes into account the equilibrium constants, as proposed in the literature. The combustion products concentration were then evaluated as they flow through the turbine and are released to the atmospheric conditions. The chemFoam solver of the OpenFOAM software was used in order to compare the combustion product’s concentrations
obtained with the proposed model. In addition, the results from the combustion model were compared with the equivalent air (ideal gas) model, without combustion. The difference in thermal efficiency estimation was approximately of 28 %.
Semina: Ciências Exatas e Tecnológicas, 2018
Neste trabalho foi apresentada uma solução híbrida analítico-numérica do problema de transferênci... more Neste trabalho foi apresentada uma solução híbrida analítico-numérica do problema de transferência de calor de escoamento laminar desenvolvido e termicamente em desenvolvimento de fluidos Newtonianos no interior de dutos bicônicos utilizando a Técnica da Transformada Integral Generalizada (TTIG). Para facilitar o tratamento analítico e a aplicação das condições de contorno uma Transformação Conforme foi utilizada visando transformar o domínio em um sistema de coordenadas mais apropriado. Feito isso, a TTIG foi aplicada na equação da energia para determinação da distribuição de temperatura. Os resultados foram obtidos para parâmetros térmicos de interesse, tais como: temperatura média de mistura, números de Nusselt local e médio e o comprimento de entrada térmica.
Recen Revista Ciencias Exatas E Naturais, Oct 23, 2014
Neste trabalho, foi apresentada uma solução híbrida analítico-numérica do problema fluidodinâmico... more Neste trabalho, foi apresentada uma solução híbrida analítico-numérica do problema fluidodinâmico de escoamento laminar completamente desenvolvido de fluidos Newtonianos no interior de dutos anulares concêntricos utilizando a Técnica da Transformada Integral Generalizada-TTIG. Para facilitar o tratamento analítico e a aplicação das condições de contorno uma Transformação Conforme, foi utilizada visando transformar o domínio para um sistema de coordenadas mais apropriado. Feito isso, a TTIG foi aplicada na equação do momentum para determinação do campo de velocidade. Os resultados numéricos foram obtidos para parâmetros fluidodinâmicos de interesse, tais como: velocidades média e máxima, fator de atrito de Fanning, número de Poiseuille, fator de Hagenbach e comprimento de entrada fluidodinâmico. Estes resultados foram comparados, quando possível, com aqueles disponíveis na literatura e apresentaram uma excelente concordância. Palavras-chave: duto anular concêntrico; escoamento laminar; transformação conforme; transformada integral.
Semina: Ciências Exatas e Tecnológicas, 2015
Neste trabalho foi apresentada uma solução híbrida analítico-numérica do problema fluidodinâmico ... more Neste trabalho foi apresentada uma solução híbrida analítico-numérica do problema fluidodinâmico de escoamento laminar desenvolvido de fluidos Newtonianos no interior de dutos bicônicos utilizando a Técnica da Transformada Integral Generalizada-TTIG. Para facilitar o tratamento analítico e a aplicação das condições de contorno uma Transformação Conforme foi utilizada visando transformar o domínio em um sistema de coordenadas mais apropriado. Feito isso, a TTIG foi aplicada na equação do momentum para determinação do campo de velocidade. Os resultados numéricos foram obtidos para parâmetros fluidodinâmicos de interesse, tais como: velocidades média e máxima, fator de atrito de Fanning, número de Poiseuille, fator de Hagenbach e comprimento de entrada fluidodinâmico. Resumo In this work was presented a hybrid analytical-numerical solution to hydrodynamic problem of fully developed Newtonian laminar flow inside biconical ducts employing the Generalized Integral Transform Technique (GITT). In order to facilitate the analytical treatment and the application of the boundary conditions, a Conformal Transform was used to change the domain into a more suitable coordinate system. Thereafter, the GITT was applied on the momentum equation to obtain the velocity field. Numerical results were obtained for quantities of practical interest, such as maximum and minimum velocity, Fanning friction factor, Poiseuille number, Hagenbach factor and hydrodynamic entry length.
Revista Ciencias Exatas e Naturais, 2014
Neste trabalho, foi apresentada uma solução híbrida analítico-numérica do problema fluidodinâmico... more Neste trabalho, foi apresentada uma solução híbrida analítico-numérica do problema fluidodinâmico de escoamento laminar completamente desenvolvido de fluidos Newtonianos no interior de dutos anulares concêntricos utilizando a Técnica da Transformada Integral Generalizada-TTIG. Para facilitar o tratamento analítico e a aplicação das condições de contorno uma Transformação Conforme, foi utilizada visando transformar o domínio para um sistema de coordenadas mais apropriado. Feito isso, a TTIG foi aplicada na equação do momentum para determinação do campo de velocidade. Os resultados numéricos foram obtidos para parâmetros fluidodinâmicos de interesse, tais como: velocidades média e máxima, fator de atrito de Fanning, número de Poiseuille, fator de Hagenbach e comprimento de entrada fluidodinâmico. Estes resultados foram comparados, quando possível, com aqueles disponíveis na literatura e apresentaram uma excelente concordância. Palavras-chave: duto anular concêntrico; escoamento laminar; transformação conforme; transformada integral.
dem.feis.unesp.br
RESUMO Neste trabalho foi apresentada a solução de problemas difusivos transientes em células de ... more RESUMO Neste trabalho foi apresentada a solução de problemas difusivos transientes em células de combustível nuclear retangulares que apresentam fontes de geração de calor uniformes e propriedades termofísicas variáveis em seu domínio submetidas às condições de contorno de Dirichlet. Para facilitar o tratamento analítico, a equação da difusão foi linearizada fazendo uso da Transformada de Kirchhoff sobre o potencial temperatura. Para a determinação da distribuição da temperatura na célula de combustível a Técnica da Transformada Integral Generalizada (TTIG) foi utilizada sobre a equação da difusão no domínio. Os parâmetros físicos de interesse foram determinados para diversas razões de aspecto. Os resultados obtidos foram comparados com os da solução pela Técnica de Volumes Finitos utilizando o software comercial ANSYS TM .
Energia solar e eólica 2, 2019
Resumo. Atualmente, a busca por novas fontes de energias renováveis tem sido o motivo de pesquisa... more Resumo. Atualmente, a busca por novas fontes de energias renováveis tem sido o motivo de pesquisas e investimentos, sendo que a possibilidade de exploração da energia dos oceanos pode ser uma interessante alternativa. Um desses processos é baseado na extração da energia térmica solar acumulada na superfície dos oceanos. Parte dessa energia pode ser transformada em eletricidade e em vários outros subprodutos por meio de um processo conhecido como Conversão da Energia Térmica dos Oceanos (OTEC), que utiliza a diferença de temperatura da água entre a superfície e a profundidade de 1.000 m. As usinas OTEC podem operar em sistemas térmicos aberto, fechado ou híbrido, sendo que, para operar de forma adequada, o local de instalação da usina OTEC deve ter águas com temperatura média da superfície maior que 24°C. O Brasil possui várias regiões que atendem esta condição sendo, portanto, um dos países com boa capacidade de instalação de usina OTEC para ajudar a suprir sua demanda energética. Diante deste contexto, este trabalho apresenta a simulação numérica de uma planta OTEC de ciclo térmico fechado, utilizando parâmetros encontrados na literatura, para estimar a capacidade de geração de energia elétrica de acordo com as condições ambientais em alguns locais da costa brasileira.
Atualmente, o país apresenta destaque na produção de etanol e no desenvolvimento de tecnologias p... more Atualmente, o país apresenta destaque na produção de etanol e no desenvolvimento de tecnologias para esse setor, como a produção de etanol de segunda geração e biodigestão da vinhaça. Por outro lado, a produção de biodiesel, o qual é utilizado em substituição parcial ou total ao óleo diesel, é crescente, tanto em termos de produção de matériasprimas quanto em capacidade industrial. Por meio de uma breve revisão bibliográfica, foi observado que a adição de etanol em até 20% em volume na mistura com o biodiesel é favorável ao desempenho do motor. Diante desse contexto, foi proposto analisar o desempenho de um motor de combustão interna de ignição por compressão, operando com diesel (B5), biodiesel (B100) e misturas entre biodiesel e etanol nas seguintes proporções em volume: 95% de biodiesel e 5% de etanol (B95E5), 90% de biodiesel e 10% de etanol (B90E10) e 80% de biodiesel e 20% de etanol (B80E20). Para o desenvolvimento dos ensaios, foi utilizada uma bancada dinamométrica, composta...
In this work, a experimental study of the natural convection heat transfer in a cavity with discr... more In this work, a experimental study of the natural convection heat transfer in a cavity with discrete heat sources flush mounted in one of the walls, simulating electronic components, is carried out. The inferior and superior walls are insulated and the temperature of the opposite wall to the one with heat sources is maintained constant, lower than the environment temperature. The influence of power dissipated by the sources, the cooling temperature, the aspect ratio and the inclination angle of the cavity with respect to the horizontal plane, on the flow and the heat transfer, have all been evaluated. Cubic cavities were built and experimental tests for measure of the temperature was realized by using thermocouples and a data acquisition system controlled by computer, being obtained the temperature fields inside the cavity, as well as the temperature distribution in the wall where the heat sources are mounted. The results were compared with respect to the maximum temperature in the ...
Revista Cientifica Linkania Master, Jun 13, 2014
Diffusive problems with distributed sources in its domain have important application in the proje... more Diffusive problems with distributed sources in its domain have important application in the project of fuel cells in nuclear reactors. Such cells have small dimension and liberate high rates of thermal energy as result of the fission nuclear of the material. A design parameter of such reactors is related to the control of the maximum power generated in a unity, because must be taken into account the temperature limit of the fissile material. In this work an analysis of thermal behavior of cylindrical fuel cells with elliptical cross-section submitted to boundary conditions of first kind is presented (Dirichlet boundary condition). Due to large temperature fluctuations within the cell, in the problem formulation the thermophysical properties were considered variable. The effect of depression of the thermal neutron flux inside these cells was also taken into consideration. Consequently, the differential equation that models the heat diffusion process has a non-linear structure. To obtain the distribution of the neutron flux and temperature in the fuel cell the Generalized Integral Transform Technique (GITT) was used onto the neutron diffusion and heat equations in the domain of the cell. Thus, physical parameters of interest were determined for some cases and the obtained results were compared with the results available in the literature.
XL Ibero-Latin-American Congress on Computational Methods in Engineering, 2019
Energy is undoubtedly a subject that concerns the government and society. In addition to the econ... more Energy is undoubtedly a subject that concerns the government and society. In addition
to the economic liability, the environmental aspects are equally important. A thermoelectric power plant is a solution that fulfill both requirements. The present work evaluated the composition of the combustion products of a thermoelectric power plant through an analytic and numerical models. The main polluent components found in the methane combustion products are COX, SOX, NOX and
solid particles. Regarding the ozone formation, the NOX is the most harmful combustion product. Brayton’s thermodynamic cycle, including combustion, was numerically modelled and implemented through Scilab c routines. The input data was based on real power plant operation conditions, which the compressor isotropic process, the compression rate, the air and fuel mass rates, the combustion chamber
and gas turbine’s efficiency are known. The combustion reaction methodology takes into account the equilibrium constants, as proposed in the literature. The combustion products concentration were then evaluated as they flow through the turbine and are released to the atmospheric conditions. The chemFoam solver of the OpenFOAM software was used in order to compare the combustion product’s concentrations
obtained with the proposed model. In addition, the results from the combustion model were compared with the equivalent air (ideal gas) model, without combustion. The difference in thermal efficiency estimation was approximately of 28 %.