Papers by edson Del Rio Vieira
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O sucesso de um trabalho científico depende de múltiplos fatores, incluindo a escolha adequada e ... more O sucesso de um trabalho científico depende de múltiplos fatores, incluindo a escolha adequada e a correta utilização de ferramentas capazes de gerar os resultados pretendidos, bem como a interpretação consistente destes resultados, dentro de um determinado contexto. Ocorre, porém, que, em muitas áreas do conhecimento humano, os fenômenos tratados apresentam alto grau de complexidade, exigindo a disponibilidade de uma enorme quantidade de dados, para permitir estudos aprofundados ou conclusivos. Nestes casos, o tratamento e a análise dos resultados obtidos pode se tornar uma tarefa demasiadamente árdua ou, até mesmo, impossível de ser realizada. Capaz de processar um enorme conjunto de informações num pequeno intervalo de tempo, o sentido da visão constitui um instrumento extremamente eficiente de diagnóstico e análise. Uma única imagem pode condensar milhões de dados, facilitando sobremaneira a compreensão de eventos físicos, químicos e biológicos. Em vista disto, o uso científico ...
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Hydrocephalus is a pathophisiology of adults and children caused by congenital malformations, bra... more Hydrocephalus is a pathophisiology of adults and children caused by congenital malformations, brain anomalies, tumors, inflammations, infections, encephalitis, intracranial hemorrhages, traumatisms and other. Hydrocephalus can be followed by significant rise of intracranial pressure (ICP) due to the excess of production of cerebrospinal fluid (CSF) over the absorption, resulting in permanent brain injury and death. Following the diagnosis of hydrocephalus, there are few options other than surgery for treatment. A procedure to channel the CSF from the cerebral ventricles to a bag outside of the body is a provisory treatment known as external ventricular drainage (EVD). Several precautions should be employed in the external shunt in order to minimize the infection risk. In this sense, an anti-reverse flow valve is utilized to prevent accidental return of the drained CSF to the brain. In the present work several one-way valves utilized in CSF EVD systems have been tested in order to ve...
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ABSTRACT Palavras chave: Visualização de escoamentos, Túnel hidrodinâmico, Vórtice, Protuberância... more ABSTRACT Palavras chave: Visualização de escoamentos, Túnel hidrodinâmico, Vórtice, Protuberância parietais Resumo A visualização de escoamentos foi, durante longo tempo, a única ferramenta disponível para o entendimento dos complexos mecanismos associados ao movimento dos fluidos. Usando a observação visual como principal instrumento de trabalho, Leonardo da Vinci deixou um grande acervo de esboços e manuscritos documentando suas investigações sobre ondas de superfície, ressaltos hidráulicos, jatos livres e esteiras de corpos rombudos. Outros grandes da mecânica dos fluidos, como Bernoulli, Pascal, Reynolds, Prandtl e Roshko, também fizeram uso intensivo da visualização de escoamentos em suas descobertas. Nos dias atuais, apesar da nítida evolução de outros métodos de análise, a visualização de escoamentos ainda ocupa lugar de destaque no estudo de problemas associados ao transporte de massa, quantidade de movimento e energia. No presente trabalho, o escoamento no interior de um canal plano munido de protuberâncias parietais de seção quadrada é investigado, utilizando-se a visualização de escoamento em meio líquido como principal técnica de obtenção de resultados qualitativos e quantitativos. Os ensaios foram realizados em um túnel hidrodinâmico vertical de baixa turbulência (Tu < 0,5%), especialmente concebido para a visualização de escoamentos. O canal tem dimensões 146 × 30 × 340 mm, enquanto as protuberâncias, dispostas transversalmente ao escoamento principal, medem 10 mm de lado e 146 mm de comprimento. O posicionamento deste canal no interior da seção de testes foi feito de maneira a permitir um perfil homogêneo de velocidades na entrada e o desenvolvimento de uma camada limite laminar a montante da primeira protuberância. A campanha de ensaios foi executada para números de Reynolds abaixo de 1200 e para diferentes distâncias entre protuberâncias. Como era de se esperar, para números de Reynolds próximos da unidade um escoamento praticamente sem descolamento da camada limite foi observado. Com a elevação do número de Reynolds, entretanto, a topologia do escoamento altera-se radicalmente, permitindo a identificação de diferentes estruturas turbilhonares. 1. Introdução O estudo do escoamento sobre superfícies planas munidas de protuberâncias é de grande valia no processo de compreensão do fenômeno de separação da camada limite. Em vista disso, muitos trabalhos experimentais e numéricos sobre o assunto encontram-se disponíveis na literatura, para diferentes regimes de escoamento e configuração geométricas das protuberâncias. Contudo, a maioria dos trabalhos envolvendo protuberâncias quadradas sobre parede plana foi feita para números de Reynolds elevados, da ordem de 10 4 ou maiores. Para números de Reynolds abaixo 10 3 os trabalhos publicados são bem mais escassos. O estudo do escoamento de Stokes – ou creeping flow na literatura anglo-saxônica – ao redor de uma protuberância quadrada posicionada junto a uma parede plana foi realizado por [1] para números de Reynolds da ordem de 0,02. Em um escoamento de Stokes ao redor de uma esfera ou de um cilindro circular, em geral, não se observa descolamento da camada limite. Entretanto, quando a geometria do corpo rombudo apresenta cantos vivos a camada limite pode sofrer descolamento apreciável, mesmo a número de Reynolds muito baixos. A Fig. 1, retirada de [1], mostra o escoamento ao redor de uma protuberância de seção quadrada posicionada sobre uma parede plana horizontal, permitindo observar a presença de duas regiões de recirculação simétricas, que permanecem estacionárias próximas às paredes laterais da protuberância. Figura 1: Visualização de escoamento de Stokes em torno de uma protuberância quadrada em uma parede plana [1].
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Quando um escoamento contorna um corpo não aerodinâmico, sob determinadas circunstâncias, ocorre ... more Quando um escoamento contorna um corpo não aerodinâmico, sob determinadas circunstâncias, ocorre o fenômeno de emissão de vórtices. A freqüência de emissão dos turbilhões depende da geometria do corpo, do ângulo de incidência, das propriedades do meio fluido e da velocidade do escoamento. Freqüentemente, o desprendimento cíclico dos vórtices provocam forças de excitação fazendo o corpo vibrar. Esse fenômeno pode
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1 Marcelo Ferreira Pelegrini, São Paulo State University – Unesp – Ilha Solteira, Av. Brasil Cent... more 1 Marcelo Ferreira Pelegrini, São Paulo State University – Unesp – Ilha Solteira, Av. Brasil Centro, 56 15385 000, Ilha Solteira, SP, Brazil, marcelo@dem.feis.unesp.br 2 Edson Del Rio Vieira, São Paulo State University – Unesp – Ilha Solteira, Av. Brasil Centro, 56 15385 000, Ilha Solteira, SP, Brazil, delrio@dem.feis.unesp.br Abstract A steady incompressible isothermal flow past a rigid smooth sphere in an infinitum medium is experimentally investigated for Reynolds number up to 1000 in a fluid mechanics laboratory class. All tests have been carried out in hydrodynamic medium utilizing a water tunnel with 146×146×500 mm of test section, operating by gravitational effect in continuous or blow-down modes, and in a water tank with Plexiglas walls in order to visualize a sphere in free fall in a rest medium. Flow visualization by direct liquid dye injection and hot-film anemometry has been utilized in order to determine, qualitatively and quantitatively, the flow structure and turbul...
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Revista de Engenharia Térmica, 2008
This work presents an experimental investigation of the ester oil ISO VG10-refrigerant R134a mixt... more This work presents an experimental investigation of the ester oil ISO VG10-refrigerant R134a mixture flashing flow with foam formation through a straight horizontal 3.22 mm-diameter-6.0 m- long tube. An experimental apparatus was designed to allow the measurement of both pressure and temperature profiles along the tube as well as the visualization of the flow patterns. Tests were performed at different mass flow rates, several refrigerant mass fractions at the inlet of the flow, and inlet mixture temperatures around 28 and 39 °C. A liquid mixture flow with constant temperature and pressure gradient could be noticed at the inlet of the tube. As the flow proceeded towards the exit of the tube the pressure drop produced a reduction of the refrigerant solubility in the oil yielding to formation of the first bubbles. Initially, small and few bubbles could be noticed and the flow behaved as a conventional two-phase flow. Eventually, the bubble population increased and foam flow was observ...
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Revista de Engenharia Térmica, 2018
Hydrocephalus is a pathophysiology due to the excess of cerebrospinal fluid in the brain ventricl... more Hydrocephalus is a pathophysiology due to the excess of cerebrospinal fluid in the brain ventricles and it can be caused by congenital defects, brain abnormalities, tumors, inflammations, infections, intracranial hemorrhage and others. Hydrocephalus can be followed by significant rise of intraventricular pressure due to the excess of production of cerebrospinalfluid over the absorption, resulting in a weakening of intellectual functions, serious neurological damage (decreased movement, sensation and functions), critical physical disabilities and even death. A procedure for treatment involves the placement of a ventricular catheter into the cerebral ventricles to divert/drain the cerebrospinal fluid flow to a bag outside of the patient body – provisory treatment known as external ventricular drainage (EVD). Another option is the permanent treatment, internal ventricular drainage (IVD), promoting the cerebrospinal fluid drainage to other body cavity, being more commonly the abdominal ...
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Revista de Engenharia Térmica, 2018
Free jets have been utilized extensively in many industrial applications. In general jet fluid di... more Free jets have been utilized extensively in many industrial applications. In general jet fluid discharging from a nozzle develops flow oscillations in the shear layer. The oscillations will roll up to eventually become toroidal vortices which increase in size with the axial distance from the nozzle. In the present work, flow visualization as well as hot-film anemometry have been employed in order to study incompressible axisymmetric free jet in moderate Reynolds numbers up to 20,000. The injection of liquid dye or micro particles associated with a laser sheet turns possible to visualize the shear layers and, consequently, the vortex formation. Hot-film measurements into the jet allow determining the flow velocity profile. Flow visualization is a qualitative tool which a broad view of the flow topology. On the other hand, hot-film anemometry is a precise quantitative tool but measurement in only one location at a time. The association of flow visualization and hot-film anemometry sho...
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Revista de Engenharia Térmica, 2004
The flow around a circular cylinder has awaken the attention of different researchers since the h... more The flow around a circular cylinder has awaken the attention of different researchers since the historic Strouhal's work of 1878. Ever since, many experimental and numeric works have been carried out in order to determine the relationship between the vortex shedding frequency and the flow regime. Recently, a number of studies have been developed using several small modifications in circular cylinder. In this work a circular cylinder modified with a longitudinal concave notch, has been tested in order to determine the relationship between the non-dimensional vortex shedding frequency (Strouhal number) and the Reynolds number has been determined to Reynolds up to 600. Additionally a modified circular cylinder with a longitudinal slit also has been tested in order to determine the Strouhal-Reynolds relationship in several attack angle configurations. The experiments have been carried out in a vertical low turbulence hydrodynamic tunnel with 146x146x500 mm of test section operating ...
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Many experimental flow facilities and wind or water tunnels are fitted with a contracting nozzle ... more Many experimental flow facilities and wind or water tunnels are fitted with a contracting nozzle just before of the test section. The flow acceleration achieved in the contraction, basically, serves to reduce non-uniformities in the mean-flow in order to produce an even velocity profile at the test-section entrance and to reduce the relative turbulence level. Many analytical solutions have been proposed for the design of axisymmetric contractions. Generally they are solutions of the Stokes Beltrami equation for stream function. Such solutions produce an infinite set of stream surfaces and one of that, with tolerable pressure gradients, can be used as the contraction wall contour. After choosing the contraction wall contour, the greater problem faced by researchers is the effective contraction construction. A cheap and relatively easy technique to design contractions for axisymmetric geometry is described in details in this first part of this work. Application of this technique permi...
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O estudo do escoamento na forma de jatos livres encontra uma série de aplicações em diferentes at... more O estudo do escoamento na forma de jatos livres encontra uma série de aplicações em diferentes atividades de engenharia como o resfriamento de componentes eletrônicos, a dispersão de poluentes, tubeiras de motores foguetes e de motores a jato, processos de combustão e troca de calor, separadores gás-líquido, isolamento térmico de ambientes, além de resfriamento, aquecimento e secagem. Uma utilização prática dos jatos livres refere-se ao problema de dispersão de poluentes, como em um chaminé, onde os gases devem ser dispersado na atmosfera ou em um emissário onde os efluentes líquidos devem ser descarregados no mar, rio ou em uma lagoa de estabilização. Um jato livre constitui-se de um excelente padrão de calibração amplamente utilizado por diferentes laboratórios de medição de vazão [1]. Um esboço da configuração de um jato livre encontra-se esquematizado na Figura 1. Figura 1-Esquema de um jato livre incompressível. O presente esforço de trabalho objetiva a captura de imagens do es...
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O dito popular "uma imagem vale mais que mil palavras" encerra uma verdade irrefutável.... more O dito popular "uma imagem vale mais que mil palavras" encerra uma verdade irrefutável. No presente trabalho, algumas considerações práticas são apresentadas na tarefa de utilização de imagens fotográficas em estudos de mecânica dos fluidos.
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In the present paper, flow inside open cavities has been experimentally studied for different asp... more In the present paper, flow inside open cavities has been experimentally studied for different aspect ratios and Reynolds numbers up to 1300. Flow visualizations tests have been performed in a free surface water channel using two distinct techniques – liquid dye injection and solid micro-particles suspended in the water. Images have been captured by means of a still digital camera with several exposure times. Experimental results have shown that the use of solid tracers is very adequate for the visualization of stationary eddy structures. However, the use of that technique does not allow identifying Kelvin-Helmholtz instabilities usually formed in the shear region above the cavity. Flow patterns obtained in this work have been compared with visual results from other authors and a good agreement has been reached.
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In the present paper, flow inside open cavities has been experimentally investigated for differen... more In the present paper, flow inside open cavities has been experimentally investigated for different aspect ratios and Reynolds numbers up to 10 4 . The tests have been conduced in a closed-loop free surface water channel. Topological structures of the flows have been identified with the help of two distinct visualizations techniques – liquid dye injection and solid micro-particles suspended in the water. Images have been captured by means of a still digital camera with several exposure times. Experimental results have shown that the use of solid tracers is particularly adequate for the visualization of stationary eddy structures. However, the use of that technique does not allow well identifying moving vortical structures such as Kelvin-Helmholtz instabilities usually formed in the shear region above the cavity. Velocity profiles have also been acquired in different stations by means of an acoustic Doppler velocimeter. The results obtained put in evidence some important physical char...
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