Paulo Sergio Berving Zdanski

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Produções bibliográficas

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• RAUBER, W.K. ; SILVA, U.F. ; Vaz, M. ; ALVES, M.V.C. ; ZDANSKI, P.S.B. . Investigation of the effects of fin perforations on the thermal-hydraulic performance of Plate-Finned heat exchangers. INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER , v. 187, p. 122561, 2022.

• MIRANDA, D. A. ; RAUBER, W. K. ; VAZ JUNIOR, M. ; NOGUEIRA, A. L. ; PEDRO BOM, R ; ZDANSKI, P. S. B. . Evaluation of the Predictive Capacity of Viscosity Models in Polymer Melt Filling Simulations. JOURNAL OF MATERIALS ENGINEERING AND PERFORMANCE , v. online, p. 1-14, 2022.

• SILVA, G. M. F. ; ZDANSKI, P. S. B. ; VAZ JUNIOR, M. . Effects of adiabatic and heat-conducting inserts in natural convection in inclined enclosures. NUMERICAL HEAT TRANSFER PART A-APPLICATIONS , v. online, p. 1-14, 2022.

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• ZDANSKI, P. S. B. ; VAZ JUNIOR, M. . Modelamento Numérico do Escoamento Não-Newtoniano de Polímeros no Interior de Canais. In: Terceiro Workshop on Computational Approaches to Material Modelling and Optimisation, 2009, Joinville SC. Anais do Terceiro Workshop on Computational Approaches to Material Modelling and Optimisation, 2009.

• ZDANSKI, P. S. B. ; Dias A.P.C. ; VAZ JUNIOR, M. . Análise Numérica do Efeito da Dissipação Viscosa no Escoamento de Polímeros em um Canal com Contração e Expansão Súbitas. In: XXIII Congresso Regional de Iniciação Científica e Tecnológica em Engenharia - CRICTE2009, 2009, Joinville SC. Anais do CRICTE2009, 2009.

• INÁCIO, G. R. ; ZDANSKI, P. S. B. ; VAZ JUNIOR, M. . O método de volumes finitos aplicado à simulação do escoamento de polímeros em canais: estudo da região de entrada térmica. In: XXI Congresso de Iniciação Científica e tecnológica em Engenharia-CRICTE2006, 2006, Ijui RS. Anais do CRICTE2006, 2006.

• HOLEK, K. L. ; ZDANSKI, P.S.B. ; VAZ JUNIOR, M. . Application of population-based techniques to identification of diffusive paramters in timber drying. In: 14th International Conference on Advanced Computatioal Engineering and Experimenting - ACEX 2021, 2021, Malta. Abstract Book of the 14th International Conference on Advanced Computatioal Engineering and Experimenting - ACEX 2021, 2021. p. 161.

• PERAO, L. H. ; VAZ JUNIOR, M. ; ZDANSKI, P. S. B. . Considerations on heat transfer in parallel-plate channels with inclined fins. In: 11th International Conference on Advanced Computational Engineering and Experimenting - ACEX 2017, 2017, Viena. Abstract Book of the 11th International Conference on Advanced Computational Engineering and Experimenting - ACEX 2017, 2017. p. 43-43.

• MARTINS, M. M. ; VAZ JUNIOR, M. ; ZDANSKI, P. S. B. . Improvement of derivative schemes for finite volume method applied to incompressible viscous fluid. In: 11th International Conference on Advanced Computational Engineering and Experimenting - ACEX 2017, 2017, Viena. Abstract Book of the 11th International Conference on Advanced Computational Engineering and Experimenting - ACEX 2017, 2017. p. 33-34.

• MIOTTO, F. J. ; ZDANSKI, P. S. B. ; VAZ JUNIOR, M. . Avaliação Experimental da Aplicação de Promotores de Turbulência do Tipo Asa-Delta em Trocadores de Calor com Arranjo Trapezoidal. In: 27 Seminário de Iniciação Científica da UDESC - SIC, 2017, Joinville. Anais do 27 Seminário de Iniciação Científica da UDESC - SIC, 2017.

• ZIEHE, M. R. ; ZDANSKI, P. S. B. ; VAZ JUNIOR, M. . Avaliação Numérica da Perda de Carga no Escoamento de Polímeros em Canais com Expansões Assimétricas. In: 27 Seminário de Iniciação Científica da UDESC - SIC, 2017, Joinville. Anais do 27 Seminário de Iniciação Científica da UDESC - SIC, 2017.

• MEIER, A. M. ; ZDANSKI, P. S. B. ; VAZ JUNIOR, M. . Análise Numérico-Experimental de Trocadores de Calor Tubulares com Arranjos Geométrico Alternativos. In: 26 Seminário de Iniciação Científica da UDESC - SIC, 2016, Joinville SC. Anais do 26 Seminário de Iniciação Científica da UDESC - SIC, 2016.

• ZIEHE, M. R. ; ZDANSKI, P. S. B. ; VAZ JUNIOR, M. . Estudo Computacional do Escoamento de Polímeros em Canais de Ataque Com Geometrias Complexas. In: 26 Seminário de Iniciação Científica da UDESC - SIC, 2016, Joinville. Anais do 26 Seminário de Iniciação Científica da UDESC - SIC, 2016.

• ZDANSKI, P. S. B. ; MEIER, A. M. ; VAZ JUNIOR, M. . Simulação Computacional do Escoamento Turbulento em Matrizes Tubulares. In: 25 Seminário de Iniciação Científica da UDESC, 2015, Joinville, SC. Anais do 25 Seminário de Iniciação Científica da UDESC - SIC, 2015.

• ZDANSKI, P. S. B. ; BEPPLER, D. L. ; VAZ JUNIOR, M. . Análise Numérica do Escoamento de Polímeros em Canais de Ataque tipo Rampa. In: 25 Seminário de Iniciação Científica da UDESC - SIC, 2015, Joinville, SC. Anais do 25 Seminário de Iniciação Científica da UDESC - SIC, 2015.

• ZDANSKI, P. S. B. ; DAUNER, F. A. L. ; VAZ JÚNIOR, Miguel . Aplicações da simulação numérica em problemas de transferência de calor por convecção forçada. In: 24 Seminário de Iniciação Científica da UDESC - SIC, 2014, Joinville, SC. Anais do 24 Seminário de Iniciação Científica da UDESC - SIC, 2014.

• ZDANSKI, P. S. B. ; VAZ JÚNIOR, Miguel ; SEZERINO, G. S. . Desenvolvimento de uma Metodologia Numérica para Análise do Escoamento de Polímeros em Canais. In: 24 Seminário de Iniciação Científica da UDESC - SIC, 2014, Joinville, SC. Anais do 24 Seminário de Iniciação Científica da UDESC - SIC, 2014.

• SEZERINO, G. S. ; ZDANSKI, P. S. B. ; VAZ JUNIOR, M. . Análise numérica da transferência de calor transiente nas paredes de um molde durante um processo cíclico injeção/resfriamento (parte III). In: Vigésimo Terceiro Seminário de Iniciação Científica da UDESC, 2013, Joinville. Anais do Vigésimo Terceiro Seminário de Iniciação Científica da UDESC, 2013.

• DAUNER, F. A. L. ; ZDANSKI, P. S. B. ; VAZ JUNIOR, M. . Estudo numérico da tranferência de calor conjugada (convecção/difusão) acoplada com a difusão de massa (parte III). In: Vigésimo Terceiro Seminário de Iniciação Científica da UDESC, 2013, Joinville. Anais do Vigésimo Terceiro Seminário de Iniciação Científica da UDESC, 2013.

• PAULI, D. ; ZDANSKI, P. S. B. ; VAZ JUNIOR, M. . Análise experimental da transferência de calor por convecção em matrizes de tubos alinhadas sob escoamento cruzado. In: Vigésimo Terceiro Seminário de Iniciação Científica da UDESC, 2013, Joinville. Anais do Vigésimo Terceiro Seminário de Iniciação Científica da UDESC, 2013.

• AMARAL, F. R. ; ZDANSKI, P. S. B. ; VAZ JUNIOR, M. . Análise Numérica da Transferência de Calor Transiente nas Paredes de um Molde Durante um Processo Cíclico Injeção/Resfriamento. In: Vigéssimo segundo seminário de iniciação científica da UDESC, 2012, Joinville sc. Anais do vigíssimo segundo seminário de iniciação científica da UDESC, 2012.

• CERQUEIRA, R. F. L. ; ZDANSKI, P. S. B. ; VAZ JUNIOR, M. . Estudo Numérico da Transferência de Calor Conjugada (Convecção/Difusão) Acoplada com a Difusão de Massa. In: Vigéssimo segundo seminário de iniciação científica da UDESC, 2012, Joinville SC. Anais do vigéssimo segundo seminário de inciciação científica da UDESC, 2012.

• ZDANSKI, P. S. B. ; AMARAL, F. R. ; VAZ JUNIOR, M. . Processo de difusão de calor transiente nas paredes de um molde: uma abordgem numérica. In: 21 seminário de Inciação científca da UDESC, 2011, Joinville, SC. Anais do 21 seminário de IC da UDESC, 2011.

• ZDANSKI, P. S. B. ; Dias A.P.C. ; VAZ JUNIOR, M. . Simulação numérica do escoamento de polímeros em um canal de ataque "gate". In: 18o Seminário de Iniciação Científica - 2008, 2008, Joinville - SC. Anais do 18o Seminário de Iniciação Científica - 2008, 2008.

• ZDANSKI, P. S. B. ; INÁCIO, G. R. ; VAZ JUNIOR, M. . Análise numérica da troca de calor conjugada (convecção/condução) no escoamento de polímeros em canais. In: 17o. Seminário de Iniciação Científica da UDESC/CCT, 2007, Joinville - SC. Anais do 17o. Seminário de Iniciação Científica da UDESC/CCT, 2007.

• ZDANSKI, P. S. B. ; SCHMIDT, Marcelo ; VAZ JUNIOR, M. . Simulação numérica do escoamento de polímeros em canais planos considerando os efeitos da região de entrada hidrodinâmica. In: XV Seminário de Iniciação Científica da UDESC, 2005, Joinville - SC. Anais do XV Seminário de Iniciação Científica da Udesc, 2005.

• ZDANSKI, P. S. B. ; BAYER, F. M. ; MOLENDA, C. H. A. . Simulação Numérica da Condução de Calor em Regime Transiente. Apresentação Gráfica dos Resultados em Tempo Real. In: VII Encontro Anual de Iniciação Científica, 1998, Maringá, PR. Anais do VII Encontro Anual de Iniciação Científica, 1998.

• ZDANSKI, P. S. B. ; RUPPENTHAL, J. E. . Estudo de Viabilidade Técnico-Econômica na Produção de um Novo Divisor de Cerca. In: VII Encontro Anual de Iniciação Científica, 1998, Maringá - PR. Anais do VII Encontro Anual de Iniciação Científica, 1998.

• ZDANSKI, P. S. B. . Equações Diferencias e Aplicações. In: IV jornada de Pesquisa, Extensão e Ensino, 1997, Santa Maria, RS. Anais da IV jornada de Pesquisa, Extensão e Ensino, 1997.

• ZDANSKI, P. S. B. ; BORSOI, O. . Redutor Dedicado a Rastreio em Radiometria. In: XI Congresso Regional de Iniciação Científica e Tecnológica, 1995, Caxias do Sul. Anais do XI Congresso Regional de Iniciação Científica e Tecnológica, 1995.

Outras produções

Projetos de pesquisa

• 2022 - Atual

  Desenvolvimento de uma Metodologia Numérica para Análise de Escoamentos Visco-Elásticos, Descrição: Fluidos não-Newtonianos que, durante um escoamento, possuem comportamento visco-elástico, são encontrados em diversas aplicações na área de engenharia. Plásticos e bio-polímeros, tintas, borrachas, produtos da indústria alimentícia, cosmética e farmacêutica, entre outros, são exemplos de materiais que possuem propriedades visco-elásticas. Destaca-se que a simulação numérica aplicada a este tipo de problema é amplamente utilizada no cenário científico atual. Dentro deste contexto, o objetivo principal deste projeto é desenvolver uma nova metodologia numérica para a solução de escoamentos visco-elásticos de polímeros no interior de canais em problemas de extrusão. A metodologia consiste em utilizar as técnicas de diferenças finitas/volumes finitos para discretizar as equações de governo: balanços de massa, quantidade de movimento, bem como, as equações de transporte para a evolução das tensões elásticas que se desenvolvem neste tipo de escoamento.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Doutorado: (2) . , Integrantes: Paulo Sergio Berving Zdanski - Coordenador / Diego Alves Miranda - Integrante / Willian Kévin Rauber - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.

• 2019 - 2023

  Desenvolvimento de Equações Empíricas para Otimização de Sistemas Térmicos, Descrição: O presente projeto de pesquisa visa estudar problemas envolvendo transferência de calor por convecção forçada (em vários tipos de trocadores de calor) utilizando metodologias numérica e experimental de forma complementar. O foco principal será o desenvolvimento de equações empíricas para a determinação do coeficiente convectivo (número de Nusselt) e da perda de carga (fator de atrito). Uma vez determinadas as relações para o número de Nusselt e fator de atrito, será possível a aplicação de métodos de otimização visando a obtenção das condições ótimas de operação dos sistemas térmicos estudados. (Projeto aprovado na chamada pública CNPq N 09/2018 - Bolsas de Produtividade em Pesquisa - PQ).. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (2) / Doutorado: (2) . , Integrantes: Paulo Sergio Berving Zdanski - Coordenador / Miguel Vaz Júnior - Integrante / Diego Alves Miranda - Integrante / JULIO CESAR TOMIO - Integrante / Ualisson Ferreira da Silva - Integrante / Willian Kévin Rauber - Integrante / Vittor Naspolini Zanatta - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.

• 2016 - 2020

  Avaliação Numérica/Experimental da Aplicação de Promotores de Turbulência em Sistemas Térmicos, Descrição: (Projeto aprovado na chamada do CNPq - Bolsas de Produtividade em Pesquisa Pq2015) O presente projeto de pesquisa visa estudar problemas envolvendo transferência de calor convectiva avaliando os desempenhos térmico e hidrodinâmico (em vários tipos de sistemas térmicos ? trocadores de calor compostos por matrizes tubulares com arranjos alinhados/alternados/trapezoidais e superfícies aletadas) utilizando metodologias numérica e experimental de forma complementar. O foco principal será o desenvolvimento/análise de diferentes tipos de promotores de turbulência visando intensificar o mecanismo da convecção forçada nestas geometrias. Os experimentos serão realizados em um túnel de vento de sucção (5,0m/s ? 18,0m/s) com razão de contração 1:6 e com seção de testes quadrada (250x250mm). As simulações do escoamento serão desenvolvidas utilizando o software comercial ANSYS CFX/FLUENT.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (2) . , Integrantes: Paulo Sergio Berving Zdanski - Coordenador / Miguel Vaz Júnior - Integrante / Fernando André Lindroth Dauner - Integrante / Andréa Margarita González Campuzano - Integrante / Igor Leonardo Lessack de Paula e SIlva - Integrante / Cleiton Nascimento Carvalho - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.

• 2013 - 2017

  Análise Numérica do Escoamento de Polímeros em Canais com Geometrias não-Cartesianas, Descrição: No presente projeto de pesquisa é proposto um estudo numérico do escoamento de polímeros no interior de canais com geometrias não-Cartesianas. O escopo principal foi a análise de geometrias que apresentem assimetrias do tipo expansão/contração súbitas (seção de expansão/contração tipo rampa, semi-circular, etc...). Estas geometrias tem uma similaridade muito grande com diferentes tipos de canais de ataque (?gate?), descontinuidades tipicamente encontradas no interior dos canais de um molde de injeção. As equações de governo (modelo matemático) são baseadas na aproximação de fluido Newtoniano generalizado. O escoamento será tratado como laminar e incompressível, sendo o problema do acoplamento pressão-velocidade solucionado através de uma equação de Poisson para a pressão. O comportamento não-Newtoniano do escoamento do polímero será modelado utilizando a relação constitutiva conhecida como lei de Cross. O código computacional para efetuar as simulações foi desenvolvido no decorrer do projeto (em linguagem de programação FORTRAN). Trata-se da extensão para geometrias não-Cartesianas de uma metodologia numérica desenvolvida e aplicada com sucesso em geometrias Cartesianas.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (2) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Paulo Sergio Berving Zdanski - Coordenador / Miguel Vaz Júnior - Integrante / Gleison Renan Inácio - Integrante / Felipe Oliveira Basso - Integrante / Murilo Rodrigues Ziehe - Integrante / Diego Alves Miranda - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.

• 2012 - 2017

  Desenvolvimento de Metodologias Híbridas Numérica/experimental para Aplicações em Problemas de Convecção Forçada, Descrição: O presente trabalho de pesquisa estudou problemas envolvendo transferência de calor por convecção forçada (em vários tipos de geometrias típicas de sistemas térmicos ? arranjos de cilindros alinhados/alternados, superfícies planas alinhadas/desalinhadas em relação à direção do fluxo e superfícies aletadas) utilizando metodologias numérica e experimental de forma complementar. Os experimentos forma realizados em um túnel de vento de baixa velocidade (5,0m/s ? 9,5m/s) com razão de contração 1:6 e com seção de testes quadrada (250x250mm). As simulações do escoamento foram desenvolvidas utilizando o software comercial ANSYS CFX.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (3) . , Integrantes: Paulo Sergio Berving Zdanski - Coordenador / Miguel Vaz Júnior - Integrante / Gregory Tadeu Gargioni - Integrante / Daniel Giovani Possamai - Integrante / Samuel Santos Borges - Integrante / Douglas Pauli - Integrante / Fernando André Lindroth Dauner - Integrante / Ademar Bender - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

• 2011 - 2013

  Estudo numérico da transferência de calor conjugada (convecção/difusão) acoplada com a difusão de massa, Descrição: A análise de problemas em fenômenos de transporte envolvendo acoplamentos corresponde a um tópico de pesquisa atual. No presente projeto de pesquisa foi efetuado um estudo do acoplamento entre o processo de convecção forçada (escoamento de um gás aquecido no interior de canais) com os processos de difusão de calor e massa (que ocorrem no interior de um sólido). Este tipo de acoplamento ocorre tipicamente em problemas de secagem (difusão de calor e umidade no interior de um sólido). Desta forma, o objetivo principal consistirá no desenvolvimento de uma metodologia numérica para simular o processo que ocorre em regime transitório (dependente do tempo). Num segundo momento, com a ferramenta de simulação desenvolvida e testada, alguns casos envolvendo a secagem de placas de madeira foram considerados para análise. A formulação (modelo matemático) para solução do problema difusivo, associado aos processos de difusão de calor e massa (umidade) no interior do sólido, é composto pelas equações acopladas de conservação da energia e espécie química. A modelagem do problema convectivo (escoamento do gás aquecido) consiste na solução das equações de conservação da massa, quantidade de movimento e energia em conjunto com a analogia entre os processos de transporte de calor e massa por convecção (relação entre os coeficientes de troca de calor e massa por convecção). A metodologia numérica empregada compreendeu a utilização da técnica de diferenças finitas para a discretização das equações do modelo correspondente aos processos de difusão de calor e massa. Por outro lado, a solução numérica do problema convectivo consistiu na utilização do software comercial ANSYS CFX (que utiliza a técnica de volumes finitos).. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (1) . , Integrantes: Paulo Sergio Berving Zdanski - Coordenador / Miguel Vaz Júnior - Integrante / Rafael Franklin Lázaro de Cerqueira - Integrante / Gregory Tadeu Gargioni - Integrante / Daniel Giovani Possamai - Integrante., Financiador(es): Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Bolsa / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa., Número de produções C, T & A: 3

• 2011 - 2013

  Análise Numérica da Transferência de Calor Transiente nas Paredes de um Molde Durante um Processo Cíclico Injeção/Resfriamento, Descrição: A análise numérica da transferência de calor transiente em problemas de injeção de polímeros compreende um tópico de pesquisa atual. Este tipo de problema ocorre quando um polímero fundido (a elevada temperatura) escoa no interior de canais e transfere calor através das paredes para o sistema de refrigeração de um molde. Convém salientar que, o processo em sua totalidade é cíclico, alternando fases de injeção (onde existe um escoamento), resfriamento e desmoldagem. No presente projeto foi desenvolvido uma metodologia numérica para analisar alguns aspectos físicos relacionados ao processo anteriormente descrito. O objetivo principal foi focado no estudo das variações de temperatura nas paredes do molde em função do tempo e, também, na análise dos fluxos de calor associados ao processo (considerando um processo cíclico). O código numérico para efetuar as simulações foi desenvolvido no decorrer do projeto utilizando a linguagem de programação FORTRAN.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Paulo Sergio Berving Zdanski - Coordenador / Miguel Vaz Júnior - Integrante / Filipe Ramos do Amaral - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa., Número de produções C, T & A: 1

• 2010 - 2013

  Simulação Numérica de Escoamentos Tridimensionais de Polímeros no Interior de Canais, Descrição: A análise numérica de problemas envolvendo o escoamento de polímeros no interior de canais tem despertado interesse tanto científico quanto tecnológico. Este tipo de escoamento tem aplicação, por exemplo, em processos de fabricação por injeção, amplamente utilizados nas indústrias de processamento de termoplásticos. Em um problema de injeção, o polímero é forçado a escoar no interior de canais com o objetivo de preenchimento de um molde. Portanto, a previsão do comportamento do escoamento, determinando grandezas como temperatura, velocidade e pressão, é importante para um melhor controle do processo. No presente projeto de pesquisa foi proposto um estudo numérico do escoamento tridimensional, em regime permanente, de polímeros no interior de canais. O escopo principal foi a análise de geometrias assimétricas, como expansões/contrações súbitas. Estas geometrias se assemelham a um canal de ataque tipo filme (?gate?), tipicamente encontrado em processos de moldagem por injeção. O modelo matemático é baseado na aproximação de fluido Newtoniano generalizado, onde as equações de quantidade de movimento, energia e continuidade são resolvidas. O escoamento foi tratado como laminar e incompressível, sendo o problema do acoplamento pressão-velocidade solucionado através de uma equação de Poisson para a pressão. Para a simulação do comportamento não-Newtoniano do polímero foram utilizadas as relações constitutivas conhecidas como lei de Cross e lei de Arrhenius Modificada. O código computacional tridimensional para efetuar as simulações foi desenvolvido no decorrer do projeto.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Paulo Sergio Berving Zdanski - Coordenador., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.

• 2010 - 2011

  Simulação Numérica do Acoplamento entre os Processos de Difusão de Calor e Massa em Regime Transiente, Descrição: Este projeto de pesquisa envolvou a análise do acoplamento entre os processos de difusão de calor e massa, os quais ocorrem tipicamente em problemas de secagem. O objetivo principal consistiu no desenvolvimento de uma técnica numérica para simular o processo que ocorre em regime transitório (dependente do tempo). A seguir, com a ferramenta de simulação desenvolvida e testada, alguns casos envolvendo a secagem de placas de madeira foram considerados para análise. O problema físico completo analisado (secagem) compreendeu o acoplamento entre os seguintes processos: (i) difusão de massa (umidade) em regime transiente, o qual ocorre no interior do sólido, (ii) difusão de calor transiente no interior do sólido e (iii) transferência de calor e massa por convecção nas superfícies externas do sólido devido ao contato com o escoamento de um fluido aquecido (no presente caso, ar quente). O modelo matemático para solução do problema difusivo, associado aos processos de difusão de calor e massa (umidade) no interior do sólido, é composto pelas equações acopladas de conservação da energia e espécie química. A transferência de calor e massa por convecção que ocorre nas superfícies do sólido em contato com o fluido quente (gás utilizado para a secagem) foi modelada através de condições de contorno, a saber: coeficientes de transferência de calor e massa por convecção (h e hm) e temperatura característica do fluido aquecido (Tinf) especificados. Para a discretização espacial e temporal das equações foi empregado a técnica de diferenças finitas. O código computacional para efetuar as simulações foi desenvolvido no decorrer do projeto.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Paulo Sergio Berving Zdanski - Coordenador / Miguel Vaz Júnior - Integrante / Rafael Franklin Lázaro de Cerqueira - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa., Número de produções C, T & A: 1

• 2010 - 2011

  Processo de Difusão de Calor Transiente nas Paredes de um Molde: Uma Abordagem Numérica, Descrição: Neste projeto foi desenvolvida uma metodologia numérica para análise do processo de transferência de calor transiente que ocorre nas paredes sólidas de um molde quando um polímero fundido é forçado a escoar no interior de canais/cavidades. Tal situação ocorre tipicamente em um problema de injeção de termoplásticos. O objetivo principal deste trabalho consistiu no estudo das variações de temperatura nas paredes do molde em função do tempo e, também, na análise dos fluxos de calor associados ao processo. O problema físico completo abordado consistiu dos seguintes processos de troca térmica: (i) transferência de calor por convecção no canal/cavidade, onde ocorre um escoamento de um polímero a elevada temperatura; (ii) transferência de calor por difusão no interior das paredes sólidas do molde e (iii) transferência de calor por convecção na parede externa do molde devido ao contato com um fluido refrigerante (sistema de arrefecimento). O modelo matemático para solução do problema convectivo, associado ao escoamento no interior do canal/cavidade, é composto pelas equações de quantidade de movimento, energia e continuidade. Por outro lado, para solução do problema físico de condução de calor nas paredes sólidas do molde, a equação da difusão de calor para meios isotrópicos foi utilizada. A transferência de calor por convecção que ocorre na parede externa do molde (devido ao sistema de arrefecimento) foi modelada através de um coeficiente de convecção h e uma temperatura característica do fluido refrigerante Tinf. A relação constitutiva conhecida como lei de Cross foi adotada para descrever o comportamento não-Newtoniano do polímero. As equações físicas foram discretizadas utilizando a técnica de diferenças finitas. O código computacional para efetuar as simulações foi desenvolvido no decorrer do projeto.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Paulo Sergio Berving Zdanski - Coordenador / Miguel Vaz Júnior - Integrante / Filipe Ramos do Amaral - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa., Número de produções C, T & A: 1

• 2009 - 2011

  Análise de Convergência na Solução Numérica do Escoamento de Polímeros em Canais, Descrição: O escoamento de fluidos não-Newtonianos ocorre em muitas situações práticas de engenharia. Como exemplo, pode-se destacar o fluxo de polímeros fundidos no interior de canais, onde o objetivo final é o preenchimento de uma cavidade no interior de um molde. A análise experimental deste tipo de problema é extremamente limitada devida a vários fatores, dentre os quais pode-se citar: elevadas pressões de trabalho e pequenas dimensões geométricas envolvidas no processo. Neste contexto, uma análise numérica computacional se torna interessante, podendo fornecer uma previsão do comportamento do escoamento com custo relativamente baixo. O sucesso de um esquema numérico depende de alguns fatores, podendo-se destacar, acurácia, estabilidade (robustez) e taxa de convergência. Com o objetivo de acelerar o processo de convergência (reduzir o tempo computacional), neste projeto foi testado a implementação das seguintes técnicas: (i) solução por malhas múltiplas, e (ii) utilização das matrizes Jacobianas completas. A implementação computacional de tais artifícios terá como base o código desenvolvido pelos autores em projetos anteriores. O referido código foi desenvolvido para simular o escoamento laminar e incompressível de polímeros fundidos descritos pelo modelo de fluido Newtoniano generalizado. A relação constitutiva conhecida como lei de Cross é utilizada para descrever o comportamento não-Newtoniano do polímero (determinação da viscosidade aparente).. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Paulo Sergio Berving Zdanski - Coordenador / Miguel Vaz Júnior - Integrante / David Roza José - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa., Número de produções C, T & A: 1

• 2008 - 2009

  Análise numérica do efeito da dissipação viscosa no escoamento de polímeros em um canal com contração e expansão súbitas, Descrição: A análise do escoamento de polímeros no interior de canais tem aplicação direta em processos industriais de fabricação por injeção e, também, tem despertado um grande interesse científico no contexto atual. Dentro deste escopo, o presente trabalho analisou numericamente o escoamento de polímeros no interior de canais que apresentam um estrangulamento (redução brusca de seção), seguido de uma expansão. Dentre os principais aspectos deste tipo de escoamento está o elevado atrito que provoca um aquecimento do polímero (efeito da dissipação viscosa) e, também, uma elevada perda de carga. Uma investigação da relação entre o aquecimento do polímero e parâmetros geométricos importantes tais como espessura (h) e comprimento (L) do canal de estrangulamento foram os objetivos principais deste trabalho. O escoamento foi tratado como laminar e incompressível dentro de uma abordagem de fluido Newtoniano Generalizado. A relação constitutiva conhecida como lei de Arrhenius modificada foi utilizada para descrever o comportamento não-Newtoniano do polímero (determinação da viscosidade aparente). Os principais resultados obtidos indicaram que a variação de pressão do canal é muito sensível a variação da espessura do canal de estrangulamento e pouco afetada pelo seu comprimento.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Paulo Sergio Berving Zdanski - Coordenador / Miguel Vaz Júnior - Integrante / Allan Patrick Cordeiro Dias - Integrante., Financiador(es): Universidade do Estado de Santa Catarina - Bolsa., Número de produções C, T & A: 1

• 2007 - 2008

  Simulação numérica do escoamento de polímeros em um canal de ataque ('gate'), Descrição: No presente projeto de pesquisa foi proposta uma análise numérica do escoamento de polímeros em um canal de ataque (também conhecido como ?gate?). Na configuração de um molde de injeção, o canal de ataque fica posicionado entre os canais de alimentação e a cavidade a ser preenchida. Do ponto de vista do escoamento, o canal de ataque pode ser visto como um estrangulamento (redução brusca de seção), seguido de uma expansão súbita. O objetivo do canal de ataque, dentre outros, é provocar um aquecimento da massa polimérica (devido ao elevado atrito/dissipação viscosa) de forma a se obter um melhor preenchimento da cavidade, conseqüência da menor viscosidade atingida pelo polímero. Com esta constatação em mente, o presente trabalho visou analisar fisicamente alguns aspectos do escoamento de polímeros em uma expansão súbita. Esta geometria pode ser utilizada, como uma primeira aproximação, para modelar um canal de ataque do tipo filme. A análise deste tipo de problema na literatura é escassa, sendo que a maioria dos trabalhos simula o problema isotérmico. O modelo matemático a ser utilizado é composto pelas equações de quantidade de movimento, energia e continuidade. O escoamento foi considerado laminar e incompressível. Para a simulação do comportamento não-Newtoniano do polímero foram utilizadas duas relações constitutivas conhecidas como lei de Cross e lei de Arrhenius modificada. As equações físicas são discretizadas em uma malha computacional utilizando diferenças finitas. O código computacional base para efetuar as simulações foi desenvolvido pelos próprios autores em trabalhos anteriores, sendo que as adequações para o problema em questão foram efetuadas neste projeto.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Paulo Sergio Berving Zdanski - Coordenador / Miguel Vaz Júnior - Integrante / Bruno Guilherme Carvalho - Integrante / Allan Patrick Cordeiro Dias - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa., Número de produções C, T & A: 2

• 2007 - 2008

  Simulação Numérica de Problemas de Injeção de Polímeros, Descrição: O projeto de pesquisa consistiu em analisar numericamente o escoamento de polímeros fundidos no interior de canais/cavidades. Tal situação física é tipicamente encontrada em processos de fabricação por injeção, amplamente utilizados no meio industrial. O modelo de fluido Newtoniano Generalizado foi adotado para modelar o problema físico. A relação constitutiva conhecida como lei de Cross foi utilizada para modelar o comportamento não-Newtoniano do polímero. Dois objetivos principais foram o escopo desta pesquisa: (i) simular o escoamento do polímero utilizando um software comercial e, (ii) comparar a solução numérica obtida em (i) com aquela obtida utilizando um software desenvolvido pelos autores do projeto. O escoamento em uma expansão súbita foi adotado para fins de análises.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Paulo Sergio Berving Zdanski - Coordenador / Miguel Vaz Júnior - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Estado de Santa Catarina - Auxílio financeiro., Número de produções C, T & A: 2

• 2006 - 2007

  Análise numérica da transferência de calor conjugada (convecçao/condução) no escoamento de polímeros em canais, Descrição: O presente projeto propõe uma análise numérica da troca de calor conjugada (convecção/condução) no escoamento de polímeros no interior de canais. O efeito do resfriamento das paredes do canal/cavidade sobre o desenvolvimento das camadas limite térmica e hidrodinâmica será estudado. O modelo matemático para solução do problema convectivo, associado ao escoamento no interior do canal, é composto pelas equações de quantidade de movimento, energia e continuidade. Por outro lado, para solução do problema físico de condução nas paredes sólidas do duto, a equação da difusão de calor para meios isotrópicos será utilizada. A relação constitutiva conhecida como lei de Cross será adotada para descrever o comportamento não-Newtoniano do polímero. As equações físicas serão integradas utilizando a técnica de volumes finitos, sendo utilizado um método explícito ponto-a-ponto (Point Jacobi) para a solução do sistema de equações algébrica resultante.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (0) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (0) . , Integrantes: Paulo Sergio Berving Zdanski - Coordenador / Miguel Vaz Júnior - Integrante / Gleison Renan Inacio - Integrante., Financiador(es): Universidade do Estado de Santa Catarina - Bolsa., Número de produções C, T & A: 1

• 2005 - 2006

  O Método de Volumes Finitos Aplicado a Simulação do Escoamento de Polímeros em Canais: Estudo da Região de Entrada Térmica, Descrição: O presente projeto propõe o estudo numérico do escoamento laminar e incompressível de um polímero no interior de canais. O cálculo compreenderá as regiões de entrada térmica e hidrodinâmica, ou seja, o desenvolvimento simultâneo dos perfis de velocidade e temperatura será analisado. O modelo matemático a ser utilizado é composto pelas equações de quantidade de movimento, energia e continuidade. O acoplamento pressão-velocidade será tratado resolvendo-se uma equação de Poisson para a pressão. Para a simulação do comportamento não-Newtoniano do polímero serão adotados dois modelos (relações constitutivas), a saber: lei potencial e lei de Cross. As equaçõs físicas serão integradas utilizando a técnica de volumes finitos em um arranjo de malha co-localizado.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Paulo Sergio Berving Zdanski - Coordenador / Miguel Vaz Júnior - Integrante / Gleison Renan Inacio - Integrante., Financiador(es): Universidade do Estado de Santa Catarina - Bolsa., Número de produções C, T & A: 1

• 2004 - 2005

  Simulação Numérica do Escoamento de Polímeros em Canais Planos Considerando os Efeitos da Região de Entrada Hidrodinâmica., Descrição: O presente projeto propôs o desenvolvimento de uma metodologia numérica para simular o escoamento laminar e incompressível de um polímero (propriedades reológicas conhecidas) no interior de canais planos bidimensionais. A lei potencial foi adotada para descrever o comportamento não-Newtoniano do escoamento. O código numérico desenvolvido foi utilizado para estudar a região de entrada hidrodinâmica, onde ocorre o desenvolvimento dos perfis de velocidade e taxa cisalhante.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Paulo Sergio Berving Zdanski - Coordenador / Miguel Vaz Júnior - Integrante / Marcelo Schmidt - Integrante., Financiador(es): Universidade do Estado de Santa Catarina - Bolsa., Número de produções C, T & A: 1