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Análise térmica numérica e experimental de um forno túnel
No full textDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2011O trabalho apresenta uma metodologia de estudo e modelagem dos processos de transferência de calor em um forno túnel, com o objetivo de gerar subsídios técnicos para viabilizar propostas de melhorias, sob o ponto de vista térmico no forno. Utilizando biomassa e óleo de xisto como fonte de energia, o produto queimado consiste em telhas esmaltadas, empilhadas sob mobílias em cima de uma vagoneta. A modelagem numérica foi realizada em linguagem FORTRAN, baseando-se no método dos volumes finitos, contendo o domínio as paredes, teto do forno, vagoneta, telhas e mobílias, bem como a cavidade interna - por onde escoam os gases da combustão e resfriamento. Os fenômenos químicos e físicos envolvidos na modelagem numérica são, respectivamente, a combustão da lenha e óleo de xisto, trocas térmicas por radiação e convecção entre a superfície externa e o ambiente. Já, no interior do forno há troca por radiação entre a superfície interna com a carga, e por convecção entre fluido e as superfícies da parede e carga. Dados experimentais foram coletados com o forno operando em regime permanente, apresentando a solução numérica consistentes com os dados coletados, o que possibilita a predição do comportamento do forno como um todo. Resultados como o balanço global de energia no envelope do forno, curva de queima, bem como as distribuições de temperatura longitudinal e transversal na carga são apresentados e discutidos.The work presents a study methodology, and a numerical model for the heat transfer processes in tunnel kilns, with the main goal of generating technical data, allowing optimization in the thermal efficiency and production of the kiln. Employing biomass and shale oil as fuel, glazed roof tiles . the firing products - are stacked in furnitures above the lorry. The numerical model was developed in FORTRAN, based in the method of finite volumes, having as domain the walls, roof, lorry with tiles and furniture, as well as the cavity - where the combustion and cooling gases flow. The numerical model accounts for the biomass and shale oil combustion, as well as the radiation and convection heat transfers between the external wall and the surroundings. Inside the kiln, radiation is transferred from the internal walls to the load, while convection heat transfer occurs between the flow and the surfaces of the walls and load. Experimental data . necessary for the global analysis of the kiln . were obtained with a working furnace, showing the numerical results good agreement with the experimental data, which allows the prediction of the kiln.s behavior. Outputs as energy global balance, the characteristic firing curve, as well as the longitudinal and transversal temperature distribution of the load are presented and discussed
Realismo vs astrazione. Le fotografie di Luca Forno per Coeclerici / Realism vs abstraction. Photographs by Luca Forno for Coeclerici
No full textAnalisi critica dell'opera fotografica di Luca Forno che documenta, tra realismo e astrazione, le attività del gruppo Coeclerici, fondato a Genova nel 1895 e oggi tra i più importanti operatori internazionali nell'ambito dell'industria siderurgica, energetica e metallurgica
Levantamento de dados experimentais e simulação térmica de um forno a rolos a gás natural
No full textDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.O presente trabalho tem como objetivo a realização de uma análise geral, visando determinar a eficiência térmica de um forno a rolos, a fim de gerar subsídios para propostas de economia de energia, sem acarretar prejuízos à qualidade dos produtos ou à eficiência do processo de produção. Os fornos a rolos são usados pela maior parte das indústrias cerâmicas de revestimento e constituem os maiores consumidores de gás natural do setor. Um forno a rolos típico é abordado através de simulações numéricas e experimentalmente. Medidas dos fluxos e da composição dos gases e da massa processada, das temperaturas, das pressões são realizadas no conjunto do forno. Simulações dos fluxos de massa e de energia são feitas para estudar o impacto de parâmetros operacionais na eficiência energética do conjunto. Os resultados mostram que melhorias significativas são conseguidas controlando os fluxos de massa dentro do forno, principalmente não permitindo que o ar da região fria, de resfriamento, penetre na seção de queima. Estes equipamentos possuem uma curva de temperatura pré-estabelecida ao longo de seu comprimento, enquanto mantém uma temperatura o mais constante possível na secção transversal. Estas características são conseguidas normalmente aumentando-se o fluxo de gases dentro do forno, o que aumenta a sua inércia térmica. Por outro lado fluxos de gases mais elevados diminuem a eficiência térmica do forno. Programas numéricos são usados para a simulação do comportamento do forno, permitindo antever a influência dos diversos parâmetros. Resultados gerais e específicos, como a participação da troca de calor por radiação, são apresentados e discutidos. The present work has as objective the accomplishment of a general analysis, aiming at to determine the thermal efficiency of a rollers kiln, in order to generate subsidies for proposals of energy economy, without causing damages to the product quality or the efficiency of the production process. The rollers Kiln are used mostly by the floor tile ceramic industries and constitute the sector's greater consumers of natural gas. A typical rollers kiln is boarded through numerical simulations and also experimentally. Measures of the flows, composition of the gases, processed mass, temperatures and pressures are carried through in the set of the oven. Simulations of the energy and mass flows are made to study the impact of operational parameters in the energy efficiency of the set. The results show that significant improvements can be obtained controlling the flows of mass inside of the oven, not allowing that the air of the cold region to penetrate in the burning section. This equipment have pre- established temperature curve throughout its entire length, while keeping the temperature in the transversal section as constant as possible. These characteristics are obtained increasing the flow of gases inside of the rollers kiln and therefore its thermal inertia. On the other hand increased gas flows diminish the thermal efficiency of the rollers kiln. Numerical programs are used to simulate the rollers kiln's behavior and help foreseeing each parameter's influence. General and specific results, as the participation of the radiation heat exchange, are presented and argued
Análise térmica numérica e experimental de um forno de fusão de vidrados cerâmicos a gás natural
No full textDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2010O trabalho apresenta uma metodologia de estudo e modelagem de energia térmica em fornos de fusão de fritas cerâmicas a gás natural através da resolução numérica do problema em CFD. Fritas cerâmicas são compostos vítreos que aportam propriedades especificas aos esmaltes usados na cobertura de outras cerâmicas, principalmente do setor de revestimentos cerâmicos. O objetivo desse trabalho é gerar subsídios científicos para propostas de viabilidade economia no setor de revestimentos cerâmicos. A modelagem em CFD é realizada no software comercial Ansys CFX 11.0, baseado no método dos volumes finitos. O domínio geométrico de resolução é constituído pela cavidade interna do forno, não incluindo a chaminé. Os fenômenos físicos envolvidos abordados na modelagem numérica em CFD são a combustão de gás natural com oxigênio, o escoamento turbulento interno de gases de combustão, a perda de energia por convecção e radiação para o meio através das paredes e a radiação dentro da cavidade do forno com meio participante semitransparente. Dados coletados em forno em operação na indústria são utilizados para verificação da solução numérica
DSGSD developed along the Cenischia-Nizza tectonic system in the Rodoretto Valley (Western Alps)
No full textThe Rodoretto Valley, a left tributary of the Germanasca Valley, is located in the Western Alps (NW Italy) from 1200 m to 2900 m a. s. l. This area is shaped by glaciers, and subsequently by watercourses, in the Greenstone and Schist Complex (Penninic Domain), near the N-S tectonic contact with the Dora Maira Massif. The Rodoretto Valley is extensively involved by deep seated gravitational slope deformation (DSGSD), responsible for developing of many gravitational morpho-structures (as doubled ridges, minor scarps, trenches) and landslide accumulations (Forno et al.,2012; 2013). The deep-seated gravitational slope deformation effects on the Quaternary sediment facies and distribution were particularly investigated. The main conditions that favoured the DSGSD evolution are: - high relief energy; - strong shaping by glaciers; - great deepening by watercourses; - bad geomechanical conditions of the bedrock, characterized by a high fracturing degree. Research was conducted through the traditional geological survey, with high detail, and using also geomatics techniques in order to produce a geological and morphological map. UAV (Unmanned Aerial Vehicle) flight was carried out for DSM (digital surface model) images generation, combined with topographic surveys of terrain employing total station and GNSS (Global Navigation Satellite System) instruments for georeferencing the images. These geomatics techniques had greatly helped in the detailed geological mapping in largely inaccessible areas. The combined geological and geomatics surveys lead to suppose that the critical geomechanical conditions of bedrock are strictly related to the crossing of two major tectonic discontinuity systems with N-S (Cenischia-Nizza System) and NNW-SSE trend respectively, suggesting a link with the active tectonics. The distribution of many structural and morphostructural elements suggests the presence of sliding surfaces connected to the DSGSD, that can probably lie below the current Rodoretto Valley floor, as a result of the great deepening of the main Germanasca Valley. DSGSD susceptibility is a mix of predisposing factors reducing the slopes stability. The major factors that influence the DSGSD processes are represented by slope gradient and rainfall aggressiveness (Taddia et al., 2015). The knowledgeof the interaction among the predisposing factors may provide powerful information about the location of likely future landslides phenomena, essential for land planning. Forno M.G., Lingua A., Lo Russo S. & Taddia G. 2012. Morphological Features of Rodoretto Valley Deep-Seated Gravitational Slope Deformations. Amer. Journ. Environ. Sci, 8(6), 648-660. Forno M.G., Lingua A., Lo Russo S., Taddia G. & Piras M. 2013. GSTOP: a new tool for 3D Geomorphological survey and mapping, Eur. Journ. Remote Sensing, 46(1), 234-249. Taddia G., Gnavi L., Piras M., Forno M.G., Lingua A. & Lo Russo S. 2015. Landslide susceptibility zoning using GIS tools: an application in the Germanasca Valley (NW Italy). In: Engineering Geology for Society and Territory, 2 (Landslide Processes), Springer International Publishing, 177-181
Abilità sociali e cooperazione. L’apprendimento esperienziale del bambino
No full textIl saggio affronta il problematico nesso psico-pedagogico che tiene insieme diagnosi e metodologie didattiche di inclusione del bambino con problemi di apprendimento, circostritto alle aule scolastiche. La svolta cooperativa fondata sull'integrazione tra scuola, famiglie e territorio si presta alla costruzione di una una comunità educante che dia un apporto continuo e rassicurante all'apprendiemnto espereinziale del bambino
Avaliação térmica de um forno industrial de fusão de vidros
No full textDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013.Este trabalho apresenta um método para a análise térmica de um forno a gás natural, do tipo cadinho, usado na produção artesanal de vidro cristal. Fazendo parte do setor vidreiro, a confecção de artefatos de vidro cristal para decoração possui características particulares, sendo normalmente tratada de forma isolada do restante do segmento. Poucos trabalhos acadêmicos são encontrados sobre o assunto. O vidro cristal possui alto teor de chumbo, atribuindo-lhe propriedades singulares como elevada densidade e índice de refração, baixo ponto de fusão, e facilidade no tratamento mecânico (corte, e polimento). Envolvendo diretamente fenômenos de combustão e de transferência de calor, o problema é simulado a partir dos softwares comerciais EES, e Ansys CFX 14.0. O último usa o método dos volumes finitos, simulando os domínios dos gases resultantes da combustão, da massa de vidro cristal, do cadinho, e paredes do forno. Foram realizadas medições em um forno em operação, com os valores medidos comparados aos resultados da simulação. Na análise experimental se detectou o equipamento trabalhando com elevado excesso de ar - 98% - e perdas significativas de energia por suas superfícies, através da janela de extração, e com a retirada do produto. No que diz respeito à análise em CFD, os campos de temperatura, velocidade e pressão dos gases, trocas radiativas e convectivas no interior do equipamento são apresentados e discutidos, bem como as perdas para o exterior são analisadas. Por impossibilidades de medição, três casos diferentes foram simulados, estudando o comportamento do escoamento sob variadas sucções. Os resultados obtidos foram condizentes com as medições, comprovando a importância do controle deste parâmetro no desempenho do forno. Descrevendo o funcionamento de um forno para produção artesanal de vidro cristal, o método aplicado neste trabalho pode ser empregado na simulação de fornos de alta temperatura com características semelhantes, permitindo a realização de análises variadas com o objetivo de aprimorar o desempenho térmico do processo.Abstract : This work presents a thermal analyses methodology for a ladle furnace heated by natural gas, used in the handmade production of lead crystal. Lead crystal decoration pieces have unique characteristics, being part of the glass industry, normally treated apart from the rest of the sector. Few academic works are found. With a high contend of lead oxide, lead crystal has particular properties such as high density, refractive index, low melting point, as well as easy mechanical treatment (cutting and polishment). The commercial softwares EES and Ansys CFX 14.0 were employed. The latter simulates combustion and heat transfer phenomena, using the finite volume method, simulating the gaseous domain, the crystal load, the ladle, and the furnace´s walls. Experimental measurements were taken in an operating furnace, comparing the values with the simulation results. For the experimental analyses a high contend of excess air was found - 98%. Significant amount of energy left the furnace by its surfaces, by the extracting window, and with the load. For the CFD results the temperature field, the gases´ velocity and pressure, radiative and convective heat exchange are presented and discussed, the heat loss are also analyzed. Because of lack of data, three different cases were simulated, analyzing the suction influence on the flow behavior. The results were in accordance with the measurements, affirming the necessity of controlling this parameter for the furnace's performance. Although this work describes the operation of a handmade lead crystal furnace, the methodology applied in it can be used for simulating high temperature furnaces with similar characteristics, allowing different analyses, aiming to improve thermal efficiency of the process
Modelagem e simulação térmica de um forno rotativo para a produção de agregado de argila calcinada
No full textDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2007.O principal objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de um programa de simulação térmica de fornos rotativos, que seja bastante versátil e que permita avaliar o comportamento térmico deste tipo de forno com diferentes concepções e sob diferentes condições operacionais, para servir como uma ferramenta auxiliar no seu projeto e na avaliação de sua viabilidade técnica e econômica. O foco da utilização do programa de simulação desenvolvido neste trabalho é o projeto de um forno rotativo para a produção de agregado de argila calcinada, como forma de solucionar o problema da disponibilidade de materiais de qualidade para a construção civil e pavimentação em regiões distantes dos centros produtores. Assim, uma revisão da utilização de agregados de argila calcinada em obras de construção civil é apresentada e uma rota de produção deste agregado em um forno rotativo é proposta. O modelo matemático e o funcionamento geral do programa de simulação computacional de fornos rotativos desenvolvido neste trabalho são descritos, e resultados de diversas simulações realizadas são apresentados como estudos do comportamento térmico do forno rotativo da planta produtiva proposta. Finalmente, com base nos dados levantados no decorrer deste trabalho e nos resultados das simulações computacionais são sugeridas diversas recomendações de projeto para o forno rotativo para produção de agregado de argila calcinada, com vistas a um aumento da qualidade do processo de calcinação e a redução do consumo de combustível
Estudo do comportamento térmico de um fornos intermitentes tipo paulistinha utilizados na indústria de cerâmica vermelha
No full textDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.A indústria de cerâmica vermelha possui grande representatividade na indústria de Santa Catarina, sendo responsável pela geração de um grande número de empregos. Entretanto, a falta de investimento tanto por parte do governo, quanto por parte dos empresários, estagnaram o desenvolvimento deste setor, que hoje se encontra cerca de 50 anos defasados em relação a países como Itália e Espanha. Devido a sua natureza, que necessita de calor para transformação do material, este setor apresenta grande dispêndio de energia térmica, proveniente da queima de materiais orgânicos. Atualmente a queima de produtos cerâmicos é realizada de forma contínua, semi-contínua ou intermitente. A eficiência obtida com os fornos intermitentes é muito baixa, consumindo em certos casos, cinco vezes mais energia do que os modernos fornos túneis. Apesar de sua baixa eficiência, os fornos intermitentes são encontrados com maior freqüência nas empresas de Santa Catarina. Porém a substituição dos fornos deverá ser feita ao longo do tempo, pelo alto custo dos fornos contínuos. Buscando melhor avaliar o comportamento dos fornos intermitentes durante o processo de queima, foram realizadas simulações numéricas utilizando um programa em linguagem Fortran (Simfint), desenvolvido durante o trabalho de conversão do forno, identificando as perdas presentes no processo. Para avaliar o comportamentos dos gases presentes no interior do forno foi utilizado o pacote computacional CFX 5, que utiliza ferramentas de CFD, fornecendo os campos de pressão e de velocidade no interior do forno. Tais dados foram comprovados experimentalmente a partir de um forno modelo já convertido ao gás natural. Ao Simfint, foram incluídas as equações referentes às perdas causadas pelas reações sofridas pelo material durante seu aquecimento e queima, assim modelando com maior fidelidade o fenômeno estudado. Com essas ferramentas, foram identificados os mecanismos de perdas de energia e possíveis melhorias do processo, apresentando uma alternativa viável para minimizar os problemas decorrentes do elevado consumo de energia
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