Browsing by Author "Silva, Michel"
Now showing 1 - 5 of 5
Results Per Page
Sort Options
- Heat pump dryer design optimization algorithmPublication . Andrade, Bernardo Campos; Amorim, Ighor Matheus Marques; Silva, Michel; Savosh, Larysa; Ribeiro, Luís FrölénDrying food involves complex physical atmospheric mechanisms with non-linear relations from the air-food interactions, and those relations are strongly dependent on the moisture contents and the type of food. Such dependence makes it complex to design suitable dryers dedicated to a single drying process. To streamline the design of a novel compact food-drying machine, a heat pump dryer component design optimization algorithm was developed as a subprogram of a Computer Aided Engineering tool. The algorithm requires inputting food and air properties, the volume of the drying container, and the technical specifications of the heat pump off-the-shelf components. The heat required to dehumidify the food supplied by the heat exchange process from condenser to evaporator, and the compressor’s requirements (refrigerant mass flow rate and operating pressures) are then calculated. Compressors can then be selected based on the volume and type of food to be dried. The algorithm is shown via a flow chart to guide the user through three different stages: Changes in drying air properties, heat flow within dryer and product moisture content. Example results of how different compressors are selected for different types of produces and quantities (Agaricus blazei mushroom with three different moisture contents or fish from Thunnini tribe) conclude this article.
- Resposta pseudoelástica de ligas com memória de forma sob cargas diversasPublication . Silva, Michel; Piccirillo, Vinicius; Andrade, Carlos A.R.As ligas com memória de forma (LMF) são utilizadas em diversas aplicações: desde o setor automóvel até aos serviços odontológicos. Como consequência, têm sido criados e melhorados diversos modelos matemáticos que apreendem o seu comportamento ímpar. No entanto, para estudos envolvendo sistemas mecânicos vibratórios amortecidos por essas ligas, a não linearidade intrínseca ao amortecimento promovido pelo material e a imprevisibilidade do comportamento da carga aplicada sobre o sistema tornam-se pontos críticos em simulações. Assim, é aqui exposto, sob hipóteses específicas e baseado no modelo de Brinson (1993), um algoritmo capaz de calcular respostas não lineares e descrever os fenômenos envolvidos sob qualquer perfil de carga não intermitente. Para o efeito, utilizou-se o programa Matlab na execução e elaboração de códigos numéricos que podem ser alimentados com quaisquer propriedades do material. Na execução do algoritmo foi utilizada uma tensão externa como entrada (input) e foi estudada a deformação obtida do material (output). As curvas de tensão- -deformação obtidas para o material em estudo corroboram com o que é apontado por diversos autores. Portanto, através da comparação entre o esboço destas curvas e dos seus pontos característicos, que limitam regioes lineares e não lineares, para diversos perfis de carregamento, houve confirmações gráficas suficientes para declarar que os códigos funcionaram de forma apropriada. Adicionalmente e após as confirmações dos resultados obtidos, foram propostas respostas para subloops incompletos no laço de histerese do material.
- Simulação do comportamento dinâmico de sistemas mecânicos vibratórios amortecidos pelo comportamento pseudo-elástico de ligas com memória de formaPublication . Silva, Michel; Andrade, Carlos A.R.; Piccirillo, ViníciusDesde a observação do efeito de memória de forma (EMF) nas ligas Níquel- Titânio (NiTi) em 1962, a utilização das ligas com memória de forma (LMFs) aumentou consideravelmente; utilização esta que permeia aplicações tão diversas como a indústria automóvel, biomédica e civil com mais de 10 mil patentes emitidas apenas nos Estados Unidos da América envolvendo diretamente estas ligas (MOHD JANI, LEARY, SUBIC, & GIBSON, 2014). Entre os motivos desse vasto uso é que, além do EMF, estas ligas também apresentam o efeito de pseudo- elasticidade, caracterizado por um ciclo de histerese na curva tensão-deformação do material. Uma vez que este ciclo é definido pela diferença energética entre as transformações direta (de austenite para martensite) e inversa (de martensite para austenite), este fenômeno torna as LMFs propensas a serem utilizadas para dissipação de energia em carregamento cíclicos (HASEGAWA & MAJIMA, 1998; SUN et al., 2012; PINTO, 2011). Ao passo que as aplicações de LMFs expandem-se, os modelos matemáticos que descrevem seus comportamentos ímpares também se aprimoraram ao longo dos anos, como o modelo de Brinson (1993). Este modelo destacou-se por oferecer resultados compatíveis com aqueles obtidos experimentalmente (PAIVA & SAVI, 1999). No entanto, por apresentarem características não lineares, a adequada descrição do comportamento destas ligas sob carregamentos dinâmicos enfrenta desafios a serem vencidos. Isto é, a imprevisibilidade da carga que o material experimenta durante a sua aplicação faz com que soluções fechadas (isto é, soluções na forma de uma função) não possam ser escritas com o intuito de descrever o comportamento do material (HILBORN, 1994). Assim, pretende-se com este trabalho estudar teoricamente o comportamento dinâmico de sistemas mecânicos vibratórios (SMVs) amortecidos por LMFs. Neste sentido, o estudo propõem algoritmos em linguagem Matlab que, juntos, fornecem as respostas necessárias para a análise proposta. Para tal, propriedades do sistema, do material e do perfil de carga externa foram utilizadas como entrada nos códigos enquanto suas características físicas e dinâmicas foram monitorizadas. Após os resultados obtidos para diferentes características observadas condizerem com o que é proposto por vários autores, as respostas para efeitos mais abrangentes foram também propostas. Mais especificamente, aqui é apresentado o comportamento do material para subloops incompletos no ciclo de histerese além de expor fenômenos abordados em outros trabalhos.
- Simulation of a mechanical vibratory system under rotating unbalance excitation and damped by shape memory alloyPublication . Silva, Michel; Andrade, Carlos A.R.; Piccirillo, Vinicius; Hilário, Jean CésarThis work presents a numerical simulation of mechanical vibratory systems (MVSs) under rotating unbalance and damped by a shape memory alloy (SMA) element. Due to pseudoelastic hysteretic behaviour, SMAs can dissipate energy and provide damping capabilities to the structure, which leads to a passive structural vibration control. The algorithm utilizes was implemented in Matlab, based in Helmholtz free energy deduction that results in a cosine constitutive model. The results made clear the dissipative capability of SMAs due to their hysteretic behavior.
- Simulation of a vibratory system with shape memory alloy under rotating unbalance excitationPublication . Silva, Michel; Piccirillo, Vinicius; Andrade, Carlos A.R.This paper presents a numerical simulation of the non-linear dynamic presented by a mechanical vibratory system (MVS) under rotating unbalance and dumped by shape memory alloy (SMA). To do so, a Matlab code was used to solve the respective equations. The results made clear the dissipative capability of this material due its hysteretic behavior.