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Data e hora local de busca: 31/10/2020 17:29.

Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP3W34R/3UGHFGH
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m21c/2019/12.04.15.16
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21c/2019/12.04.15.16.35
Sitemtc-m21c.sid.inpe.br
Chave SecundáriaINPE-18262-TDI/2942
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoRobledoAsencio:2020:EsNuPr
AutorRobledo Asencio, Jenny Carolina
TítuloEstudo numérico do processo de decomposição em câmaras catalíticas de propulsores monopropelentes
Ano2020
BancaSavonov, Roman Ivanovitch (presidente/orientador)
Marques, Rodrigo Intini (orientador)
Mendonça, Marcio Teixeira de
Dourado, Wladimyr Mattos da Costa
Gonçalves, Rene Francisco Boschi
Mota, Fabio Antônio da Silva
Data2019-11-05
Título AlternativoNumerical study of the decomposition process in catalytic chambers of monopropelent thrusters
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chavepropulsor monopropelente, meio poroso, catálise, CFD, OpenFOAM®, monopropellant thruster, porous media, catalyst.
ResumoOs propulsores monopropelentes são uma tecnologia de grande importância para missões espaciais de baixo empuxo. No seu desenvolvimento os testes em terra são críticos devido ao alto custo, e certas precauções que devem ser tomadas dependendo do tipo de monopropelente. Uma forma de minimização destes testes, e de otimização do projeto dos propulsores monopropelentes, é o uso de ferramentas computacionais, que permitem simular os fenômenos termoquímicos e físicos que acontecem no interior do seu leito catalítico, o componente principal. Mas a descrição do fenômeno não é trivial, já que se trata de um problema de escoamento reativo em meio poroso com envolvimento de transporte de calor e massa. Diferentes modelos analíticos e de simulação tem sido desenvolvidos na tentativa de abranger este tipo de problema, muitos deles específicos de um dado propulsor, como no caso daqueles que usam hidrazina como monopropelente e que têm sido os mais estudados, outros são focados em leitos catalíticos fixos industriais. Com base no relatado, foi desenvolvido neste trabalho um estudo teórico, com o intuito de propor um modelo, e a sua implementação num software de código aberto para fluidodinâmica computacional (CFD), chamado OpenFOAM®. O modelo propõe a separação do leito catalítico em duas regiões principais, a primeira formada pelo escoamento de gás intersticial, onde ocorre a reação homogênea, e a outra região que envolve tanto o gás na superfície das partículas catalíticas como a própria partícula catalítica, e onde acontecem as reações heterogêneas. O modelo implementado inclui o cálculo das características do meio poroso, os coeficientes de transferência de massa para diferentes espécies numa mistura de gás multicomponente, e os coeficientes de transferência de calor. A aplicação de OpenFOAM® criada foi nomeada de catalyticChamberFoamV.1. Para verificação do modelo proposto, e da respectiva implementação, foram utilizados estudos experimentais e de simulação encontrados na literatura, cujos parâmetros operacionais foram adaptados aos casos do OpenFOAM®. Algumas semelhanças foram obtidas pela simulação das condições operacionais dos trabalhos comparados. Foi verificado que o modelo permite a previsão da fração mássica das espécies químicas envolvidas nos processos catalíticos, campos de temperatura ao longo do eixo do leito catalítico e em função do tempo para um propulsor monopropelente em condição de teste em terra. Estes são parâmetros fundamentais para avaliar o desempenho, e para o aprimoramento do projeto deste tipo de propulsores. ABSTRACT: Monopropellant thrusters are a key technology for low thrust space missions. In its development, ground tests are critical due to the high cost, and certain precautions that must be taken depending on the type of the monopropellant. One way of minimizing these tests and optimizing the design of this type of thrusters is using computational tools, which allow simulating the thermochemical and physical phenomena that occur within its catalytic bed, the main component. But the description of the phenomenon is not trivial, due this is a problem of reactive flow in porous media with heat and mass transport. Different analytical and simulation models have been developed in an attempt to address this type of problem. Many of them specific to a given monopropellant, as the hydrazine and which have been the most studied, other models are focused on industrial fixed catalytic beds. On a reported basis, the aim of this work was developing a theoretical study to modeling and implementing a catalytic bed in open-source software for computational fluid dynamics (CFD), called OpenFOAM®. The model proposes the separation of the catalytic bed in two main regions: the first formed by the interstitial gas flow, where the homogeneous reaction occurs; and the other region that involves both the gas on the catalytic particles and the catalytic particle itself and where heterogeneous reactions occur. The implemented model includes the calculation of the characteristics of the porous media, the mass transfer coefficients for different species in a multicomponent gas mixture, and the heat transfer coefficients. The new solver of OpenFOAM® was called catalyticChamberFoamV.1. To verify the proposed model and its implementation, experimental and literature studies were used, whose operational parameters were adapted to OpenFOAM® cases. Some similarities were obtained by simulating the operational conditions of the comparative works. It was verified that the model allows the predictions of the mass fraction of the chemical species through the axial distance of the catalytic bed and as a function of time for a monopropellant thruster under ground testing conditions. These are key parameters for evaluating performance and improving the design of this type of thrusters.
Número de Páginas189
Idiomapt
Tipo da TeseTese (Doutorado em Combustão e Propulsão)
Tipo SecundárioTDI
AreaCOMB
CursoPCP-ETES-SESPG-INPE-MCTIC-GOV-BR
Tamanho10242 KiB
Número de Arquivos1
Arquivo Alvopublicacao.pdf
Última Atualização2020:05.11.12.50.39 urlib.net/www/2017/11.22.19.04 simone
Última Atualização dos Metadados2020:05.11.13.20.08 urlib.net/www/2017/11.22.19.04 simone {D 2020}
Estágio do Documentoconcluido
É a matriz ou uma cópia?é a matriz
Espelhourlib.net/www/2017/11.22.19.04.03
Endereço de e-Mailjj612verde@gmail.com; jennyr.asencio@gmail.com
Grupo de Usuáriosjenny.asencio@inpe.br pubtc@inpe.br simone
Visibilidadeshown
Transferível1
Acervo Hospedeirourlib.net/www/2017/11.22.19.04
Estágio do Documentonot transferred
Repositório de Direitos Autoraisurlib.net/www/2012/11.12.15.10
Detentor dos Direitosoriginalauthor yes
Permissão de Leituraallow from all
Unidades Imediatamente Superiores8JMKD3MGPCW/3F35D8B
Conteúdo da Pasta source
originais/@4primeirasPaginas (1).pdf 16/03/2020 08:28 196.3 KiB 
originais/Avaliação final pag 01 e 02 de Jenny Carolina Robledo Ascencio - ETE PCP.pdf 16/03/2020 09:37 519.8 KiB 
originais/TesisFv1_34_RobledoFinal2.pdf 27/12/2019 12:58 7.9 MiB
Conteúdo da Pasta agreement
agreement.html 04/12/2019 13:16 1.7 KiB 
autorizacao.pdf 12/03/2020 12:11 1.5 MiB
Histórico2019-12-04 15:20:31 :: jenny.asencio@inpe.br -> pubtc@inpe.br ::
2019-12-11 14:52:09 :: pubtc@inpe.br -> jenny.asencio@inpe.br ::
2019-12-26 18:30:32 :: jenny.asencio@inpe.br -> pubtc@inpe.br ::
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2020-05-08 18:04:30 :: administrator -> simone :: 2020
2020-05-11 13:20:08 :: simone -> :: 2020
Campos Vaziosacademicdepartment affiliation archivingpolicy archivist callnumber contenttype copyholder creatorhistory descriptionlevel dissemination doi electronicmailaddress format group isbn issn label lineage mark nextedition notes number orcid parameterlist parentrepositories previousedition previouslowerunit progress readergroup resumeid secondarydate secondarymark session shorttitle sponsor subject tertiarymark tertiarytype url versiontype
Data de Acesso31 out. 2020
similares 
Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP3W34R/3SJ7TLP
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m21c/2019/01.16.14.41
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21c/2019/01.16.14.41.23
Sitemtc-m21c.sid.inpe.br
Chave SecundáriaINPE-18155-TDI/2844
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoBatista:2019:InFaTe
AutorBatista, Carlos Leandro Gomes
TítuloInjeção de falhas em testes de integração de subsistemas aplicada a nanossatélites
Ano2019
BancaSantos, Walter Abrahão dos (presidente)
Francisco, Maria de Fátima Mattiello (orientadora)
Arias, Ronaldo
Villani, Emília
Data2019-01-30
Título AlternativoFault injection in subsystems integration tests applied to nanosatellites
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chaveverificação e validação, nanossatélite, CubeSat, robustez, injeção de falhas, verification and validation, nanosatellite, robustness, fault injection.
ResumoO tempo curto de desenvolvimento e o baixo custo das missões de nanossatélites com o uso do padrão CubeSat tem motivado o crescimento do número de lançamentos desses objetos ao espaço na última década ao redor do mundo. No entanto, rapidez e pequenos orçamentos não são garantia de sucesso de missão espacial. Deficiências na adoção das boas práticas de projeto, montagem e testes têm sido apontadas como uma das grandes causas para as ativas falhas nas missões com nanossatélites. Esforços no uso de técnicas eficientes de verificação e validação são necessárias. Dado a crescente aplicação de missões de nanossatélites para qualificação de novas tecnologias em órbita, comportamentos errôneos desses subsistemas são esperados. Porém, tal mal funcionamento não pode representar um risco para a missão como um todo. Robustez é uma propriedade importante de um sistema crítico reativo e não propriamente explorado no padrão CubeSats. Aspectos de comportamento entre os subsistemas comunicantes devem ser verificados. A sistematização de testes para nanossatélites baseados no padrão CubeSat deve ser apoiada por ferramentas compatíveis de modo a reduzir o tempo de desenvolvimento no que diz respeito ao tempo consumido nas atividades de verificação e validação. Neste trabalho é apresentado o framework de um Mecanismo Emulador de Defeitos, FEM, para testes de robustez de subsistemas intensivos em software interoperantes a bordo de um nanossatélite. O FEM atua no canal de comunicação sendo parte da bancada de testes de integração em duas fases do projeto do nanossatélite: (i) especificação dos requisitos de robustez utilizando model in the loop, MIL e (ii) validação da robustez utilizando hardware in the loop, HIL. Os aspectos arquiteturais do FEM apoiam sua instanciação para qualquer canal de comunicação presente no padrão CubeSat. Como exemplo, o FEM foi instanciado para o canal de comunicação I2C para apoiar os testes realizados no NanoSatC-BR2. O NanoSatC-BR2 é uma missão científica baseada em um CubeSat em desenvolvimento e integração no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, INPE, que utiliza o canal de comunicação I2C para a interação entre as cargas úteis e o subsistema do computador de bordo (OBC). Este protótipo do FEM foi utilizado para apoiar aos testes de integração do OBC com cada carga útil em um cenário MIL visando a antecipação de requisitos de robustez durante o ciclo de desenvolvimento do nanossatélite. ABSTRACT: The short development time and low cost of nanosatellite missions using CubeSat standard has motivated the increasing number of launches of these objects to the space during the last decade around the world. But, velocity and low budgets do not represent success on space missions. Lack on good design, assembly and tests practices have been pointed as one of the great causes for active failures on nanosatellite missions. Efforts on the use of efficient verification and validation techniques are needed. Faulty beahavior of these systems are expected as the nanosatellite missions applications grows to qualify new technologies in orbit. Such malfuction shall not represent a risk to the whole mission. Robustness is an important propriety of reactive critical systems and not properly exploited in CubeSat standardization. Behavior aspects of the communicating subsystems on the use of their interfaces shall be verified. The test systematization of CubeSat-based nanosatellites supported by proper tools is necessary to reduce the mission development cycle in terms of the time consumed by the verification and validation activities. In this work we present a failure emulator mechanism framework, named FEM, for robustness testing of interoperable software-intensive subsystems onboard nanosatellite. FEM acts in the communication channel being part of the integration test workbench in two phases of nanosatellite design: (i) robustness requirement specification using model in the loop (MIL) and (ii) robustness validation using hardware in the loop (HIL). The architectural aspects of the proposed FEM framework support its instantiation to any communication channel of the CubeSat standard. As an example, FEM prototype was instantiated to I2C communication channel to support NanosatC-BR2 testing. NanosatC-BR2 is a Cubesat based scientific mission, under development and integration at Brazilian Institute for Space Research (INPE), which uses I2C communication channel for its payloads interactions with the On-Board Data Handling computer subsystem (OBC). FEM prototype was used to support OBC integration testing with each payload subsystem at MIL scenario aiming at anticipating the robustness requirement verification on the development lifecycle.
Número de Páginas62
Idiomapt
Tipo da TeseDissertação (Mestrado em Engenharia e Gerenciamento de Sistemas Espaciais)
Tipo SecundárioTDI
AreaETES
CursoCSE-ETES-SESPG-INPE-MCTIC-GOV-BR
Tamanho2885 KiB
Número de Arquivos1
Arquivo Alvopublicacao.pdf
Última Atualização2019:05.13.18.31.06 urlib.net/www/2017/11.22.19.04 banon
Última Atualização dos Metadados2020:05.09.03.37.12 urlib.net/www/2017/11.22.19.04 administrator {D 2019}
Estágio do Documentoconcluido
É a matriz ou uma cópia?é a matriz
Espelhourlib.net/www/2017/11.22.19.04.03
Endereço de e-Mailcarlos.gbatista@yahoo.com.br
Grupo de Usuárioscarlos.gbatista@yahoo.com.br gabinete@inpe.br pubtc@inpe.br simone
Visibilidadeshown
Transferível1
Acervo Hospedeirourlib.net/www/2017/11.22.19.04
Estágio do Documentonot transferred
Repositório de Direitos Autoraisurlib.net/www/2012/11.12.15.10
Permissão de Leituraallow from all
Unidades Imediatamente Superiores8JMKD3MGPCW/3F35BSP
Conteúdo da Pasta source
originais/@4primeirasPaginas.pdf 13/05/2019 15:30 175.3 KiB 
originais/Avaliação final pag 01 e 02 de Carlos Leandro Gomes Batista.pdf 08/04/2019 09:21 495.3 KiB 
originais/carlos_dissertacao.pdf 18/01/2019 09:47 2.5 MiB
Conteúdo da Pasta agreement
autorizacao.pdf 08/05/2019 10:44 1.0 MiB
Histórico2019-01-16 14:42:28 :: carlos.gbatista@yahoo.com.br -> administrator ::
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Campos Vaziosacademicdepartment affiliation archivingpolicy archivist callnumber contenttype copyholder creatorhistory descriptionlevel dissemination doi electronicmailaddress format group isbn issn label lineage mark nextedition notes number orcid parameterlist parentrepositories previousedition previouslowerunit progress readergroup resumeid rightsholder secondarydate secondarymark session shorttitle sponsor subject tertiarymark tertiarytype url versiontype
Data de Acesso31 out. 2020
similares 
Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP3W34R/3UQR2LE
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m21c/2020/01.24.13.23
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21c/2020/01.24.13.23.12
Sitemtc-m21c.sid.inpe.br
Chave SecundáriaINPE-18273-TDI/2949
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoDiniz:2020:CrSoPr
AutorDiniz, Gledson Hernandes
TítuloA critical software process selection for very small entities (VSE)
Ano2020
BancaFerreira, Maurício Gonçalves Vieira (presidente)
Ambrosio, Ana Maria (orientadora)
Lahoz, Carlos Henrique Netto (orientador)
Sant'Anna, Nilson
Marques, Johnny Cardoso
Data2019-11-14
Título AlternativoUma seleção de processos de software crítico para entidades muito pequenas (VSE)
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chavecritical software, process selection, tailoring, profile, Very Small Entities (VSE), software crítico, seleção de processos, adaptação, perfil, Entidades Muito Pequenas (VSE).
ResumoAligned with the worldwide trend of developing using small teams, most of the critical software has been developed by Very Small Entities (VSE), organizations with up to 25 people. Although there are many process models and standards, the majority of them do not specifically aim the needs of organizations, such as VSE, for whom ISO/IEC 29110 standard was created. The available processes models from ISO/IEC 29110, called Generic Profile Group, are applicable to VSEs that do not develop critical systems or software products. For their use, process models are customized to obtain the project's defined software process, considering individual characteristics. These models, such as the framework from European Space Standardization Coordination (ECSS), generally include provisions for customization based only on the software criticality level, and each organization should eventually select other criteria to indicate the risk that the project is prepared to assume by determining the application of the processes. The set of all possible software is very large, so a set of processes suitable for use by any potential organizations and projects would be excessively general or complex, and difficult to apply. Using standard terminology (documents, processes, activities, tasks, functions, and artifacts) that each organization understands is not a trivial task. Since process selection must be conducted in a thoughtful and disciplined manner, research has been conducted on the effects of project characteristics and their use for project evaluation. Selecting processes requires criteria to assess their relevance to project needs directing to process subsets according to the classification resultant from project evaluation. In this context, the objective of this dissertation is to propose a process selection approach applicable to critical software projects in VSE. Project evaluation is achieved by identifying specific criteria that influence projects and using them in a framework to assess their implications. The projects are classified based on the criticality rating of the software, along with the result of the project evaluation, indicating the use of different process profiles, selected from a common core of international standard requirements. The results show that the selection of project characteristics is a means to support the understanding of influence factors for process selection, and that ECSS processes can be applied to VSE, comprising appropriate process sets according to the evaluation of each project. RESUMO: Alinhado à tendência mundial de desenvolvimento usando equipes pequenas, a maioria dos softwares críticos têm sido desenvolvida por Entidades Muito Pequenas (VSE), organizações com até 25 pessoas. Embora existam muitos modelos e padrões de processo, a maioria deles não visa especificamente às necessidades de organizações como as VSE, para quem o padrão ISO/IEC 29110 foi criado. Os modelos de processos disponíveis nesse padrão, denominados Generic Profile Group, são aplicáveis às VSE que não desenvolvem sistemas ou produtos de software críticos. Para sua utilização, os modelos de processo são customizados para obter processo de software definido do projeto, considerando características individuais. Esses modelos, como o framework da Coordenação Europeia de Padronização do Espaço (ECSS), geralmente incluem provisões para customização com base apenas no nível de criticidade do software e cada organização deve eventualmente selecionar outros critérios para indicar o risco que o projeto está preparado para assumir determinando a aplicação dos processos. O conjunto de todos os softwares possíveis é muito grande, assim um conjunto de processos adequado para uso por quaisquer organizações e projetos em potencial seria excessivamente geral ou complexo, além de difícil de aplicar. Interpretar a terminologia padrão (documentos, processos, atividades, tarefas, funções e artefatos) de forma que cada organização entenda não é uma tarefa trivial. Como a seleção de processos deve ser realizada de maneira ponderada e disciplinada, pesquisas têm sido feitas sobre os efeitos das características de projeto e sua utilização para classificação de projetos. Selecionar os processos requer critérios para avaliar a sua relevância quanto às necessidades do projeto, gerando subconjuntos de processos selecionados de acordo com a classificação dos projetos. Nesse contexto, o objetivo desta dissertação é propor uma abordagem para a seleção de processos aplicável a projetos críticos de software em VSE. A avaliação dos projetos é obtida por meio da identificação de critérios específicos que os influenciam e sua utilização em uma estrutura para avaliar suas implicações. Os projetos são classificados a partir do nível de criticidade do software em conjunto com o resultado da avaliação dos projetos, indicando a utilização de diferentes perfis de processos, selecionados a partir de um núcleo comum de requisitos de padrões internacionais. Os resultados mostram que a seleção de características dos projetos é um meio de apoiar o entendimento dos fatores de influência para seleção de processos e, ainda, que os processos da ECSS podem ser aplicados para VSE, compreendendo conjuntos de processos adequados de acordo com a avaliação de cada projeto.
Número de Páginas118
Idiomaen
Tipo da TeseDissertação (Mestrado em Engenharia e Gerenciamento de Sistemas Espaciais)
Tipo SecundárioTDI
AreaETES
CursoCSE-ETES-SESPG-INPE-MCTIC-GOV-BR
Tamanho4211 KiB
Número de Arquivos1
Arquivo Alvopublicacao.pdf
Última Atualização2020:04.28.14.36.44 urlib.net/www/2017/11.22.19.04 simone
Última Atualização dos Metadados2020:04.29.17.27.40 sid.inpe.br/bibdigital@80/2006/04.07.15.50 administrator
Estágio do Documentoconcluido
É a matriz ou uma cópia?é a matriz
Espelhourlib.net/www/2017/11.22.19.04.03
Endereço de e-Maildiniz.gledson@gmail.com
Grupo de Usuáriosgledsondiniz@inpe.br simone
Visibilidadeshown
Transferível1
Acervo Hospedeirourlib.net/www/2017/11.22.19.04
Estágio do Documentonot transferred
Repositório de Direitos Autoraisurlib.net/www/2012/11.12.20.35
Detentor dos Direitosoriginalauthor yes
Permissão de Leituraallow from all
Unidades Imediatamente Superiores8JMKD3MGPCW/3F35BSP
Conteúdo da Pasta source
originais/@4primeirasPaginas.pdf 11/03/2020 10:48 176.1 KiB 
originais/Avaliação final pag 01 e 02 de Gledson Hernandes Diniz CSE.pdf 20/03/2020 11:37 486.9 KiB 
originais/Dissertação_Gledson_FINAL.pdf 04/02/2020 15:49 2.1 MiB
originais/Dissertação_Gledson_FINAL_Gerar PDF.docx 04/02/2020 15:50 2.2 MiB
Conteúdo da Pasta agreement
agreement.html 24/01/2020 11:23 1.7 KiB 
autorizacao.pdf 08/04/2020 11:17 1.4 MiB
Histórico2020-01-24 13:23:12 :: gledsondiniz@inpe.br -> administrator ::
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2020-04-08 14:18:15 :: pubtc@inpe.br -> administrator ::
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2020-04-29 17:27:40 :: administrator -> :: 2020
Campos Vaziosacademicdepartment affiliation archivingpolicy archivist callnumber contenttype copyholder creatorhistory descriptionlevel dissemination doi electronicmailaddress format group isbn issn label lineage mark nextedition notes number orcid parameterlist parentrepositories previousedition previouslowerunit progress readergroup resumeid secondarydate secondarymark session shorttitle sponsor subject tertiarymark tertiarytype url versiontype
Data de Acesso31 out. 2020
similares 
Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP3W34R/3UK2JS2
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m21c/2019/12.19.16.48
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21c/2019/12.19.16.48.24
Sitemtc-m21c.sid.inpe.br
Chave SecundáriaINPE-18271-TDI/2947
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoRaimundi:2020:GeRFAl
AutorRaimundi, Lucas dos Reis
TítuloGeração de RF de alta potência baseado em linhas de transmissão não lineares para sistemas pulsados em satélites
Ano2020
BancaSantos, Walter Abrahão dos (presidente)
Rossi, José Osvaldo (orientador)
Rangel, Elizete Gonçalves Lopes (orientadora)
Irita, Ricardo Toshiyuki
Silva Neto, Lauro Paulo da
Data2019-12-16
Título AlternativoHigh power RF generation based on nonlinear transmission lines for satellite pulsed systems
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chavelinhas de transmissão não lineares, diodos schottky, carbeto de silício, geração de radiofrequências, satélite, nonlinear transmission lines, schottky diodes, silicon carbide, radiofrequency generation, satellites.
ResumoLinhas de Transmissão Não Lineares (LTNLs) têm sido estudadas nos últimos anos para gerar sinais de radiofrequência de alta potência. Basicamente, duas configurações principais de LTNLs podem ser consideradas. A primeira configuração diz respeito a uma linha contínua não dispersiva, conhecida como linha giromagnética, que consiste em uma linha de transmissão coaxial carregada com núcleos magnéticos baseados em ferrita. A segunda configuração está relacionada a uma linha dispersiva agrupada, composta por uma rede de seções LC com componentes não lineares, onde sua operação é dada com base no comportamento não linear dos componentes da seção LC, capacitores ou indutores, em função da tensão ou corrente aplicada, respectivamente, bem como nas propriedades dispersivas da linha, geradas pela configuração periódica dos elementos LC. No entanto, considerando sinais de alta potência, a aplicação desses dispositivos usando capacitores de cerâmica não lineares como linhas capacitivas é restrita a frequências em torno de 100 MHz, uma vez que, em altas tensões, impedâncias parasitas na estrutura da linha limitam a frequência máxima de operação, bem como o valor alto de saturação da capacitância desses componentes. Por outro lado, o uso de diodos de capacitância variável tem permitido a operação das LTNLs em frequências mais altas, uma vez que estes apresentam capacitâncias de saturação menores. Este trabalho de dissertação apresenta os resultados do estudo de LTNLs capacitivas dispersivas, para geração de radiofrequência, com base em diodos Schottky de carbeto de silício, com o objetivo de verificar a capacidade destas linhas em gerar radiofrequências na faixa de UHF. O princípio de operação das referidas linhas e sua teoria são apresentados. Inicialmente, a variação da capacitância dos diodos em função da tensão é modelada. Cinco protótipos de LTNLs capacitivas foram implementados experimentalmente e os resultados foram comparados com simulações Spice no domínio do tempo e da frequência. A extração do sinal de radiofrequência de saída foi realizada através da utilização de circuitos casadores de impedância, conectando as LTNLs a antenas do tipo corneta, permitindo a irradiação da onda eletromagnética gerada pelos protótipos. Foram gerados sinais de RF de alta tensão com frequências entre 180 e 280 MHz. Considerando a utilização de diodos Schottky de carbeto de silício, estes resultados são inéditos na literatura. Parâmetros de tensão e potência dos sinais de saída são analisados e todos os resultados discutidos. As perdas associadas às impedâncias parasitas presentes no layout das linhas foram um fator limitante na geração de frequências maiores, bem como a variação dos parâmetros dos diodos utilizados. Entretanto, dadas as frequências geradas, observa-se que a utilização dos diodos Schottky de carbeto de silício são uma boa opção para a geração de radiofrequências em alta tensão, na faixa de UHF. Os resultados obtidos confirmam que as LTNLs capacitivas são uma alternativa compacta e de baixa complexidade na geração de RF para aplicações em sistemas de comunicação pulsados. ABSTRACT: Nonlinear Transmission Lines (NLTLs) have been studied in recent years to generate high power radiofrequency signals. Basically, two major configurations of NLTLs can be considered. The first configuration concerns a non-dispersive continuous line, known as a gyromagnetic line, which consists of a coaxial transmission line loaded with ferrite-based magnetic cores. The second configuration is related to a grouped dispersive line, composed by a network of LC sections with nonlinear components. Their operation is based on the nonlinear behavior of the LC section components, capacitors or inductors, as a function of the applied voltage or current, respectively, as well as the dispersive properties of the line, generated by the periodic configuration of the LC elements. However, considering high power signals, the application of these devices using nonlinear ceramic capacitors as capacitive lines is restricted to frequencies around 100 MHz, since at high voltages, parasitic impedances in the line structure limit the maximum frequency operation as well as the high capacitance saturation value of these components. On the other hand, the use of variable capacitance diodes has allowed NLTLs to operate at higher frequencies, since they have lower saturation capacitances. This dissertation presents the results of the study of dispersive capacitive NLTLs for radiofrequency generation, based on Schottky silicon carbide diodes, with the objective of verifying the capacity of these lines to generate radiofrequencies in the UHF band. The operating principle of these lines and their theory are presented. Initially, the variation of the diode capacitance as a function of the voltage is modeled. Five capacitive LTNLs prototypes were experimentally implemented and their results compared with Spice simulations in time and frequency domains. The extraction of the radiofrequency output signal was performed through the use of impedance matching circuits, connecting the LTNLs to horn antennas, allowing the radiation of the electromagnetic wave generated by the prototypes. High voltage RF signals were generated with frequencies between 180 and 280 MHz. Considering the use of silicon carbide Schottky diodes, these results are unpublished in the literature. Voltage and power parameters of the output signals are analyzed, and all results discussed. The losses associated with the parasitic impedances present in the line layout were a limiting factor in the generation of higher frequencies, as well as the variation of the diode parameters used. However, given the generated frequencies, it is observed that the use of silicon carbide Schottky diodes is a good choice for the generation of high voltage radiofrequencies in the UHF range. The results confirm that capacitive LTNLs are a compact and low complexity alternative in RF generation for applications in pulsed communication systems.
Número de Páginas133
Idiomapt
Tipo da TeseDissertação (Mestrado em Engenharia e Gerenciamento de Sistemas Espaciais)
Tipo SecundárioTDI
AreaETES
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Data de Acesso31 out. 2020
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Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP3W34R/3UJDK9L
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Metadadossid.inpe.br/mtc-m21c/2019/12.16.01.24.52
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Chave SecundáriaINPE-18270-TDI/2946
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoMiranda:2020:“nSpAp
AutorMiranda, Danilo José Franzim
TítuloA “new space” approach on spacecraft flight software development using NASA cFS framework
Título CurtoAn approach on spacecraft FSW development using cFS
Ano2020
BancaSantos, Walter Abrahão dos (presidente)
Ferreira, Maurício Gonçalves Vieira (orientador)
Kucinskis, Fabrício de Novaes (orientador)
Arias, Ronaldo
Silva, Rodrigo Rocha
Data2019-12-13
Título AlternativoUma abordagem "new space" para o desenvolvimento de software de voo para satélites utilizando o framework NASA cFS
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chaveflight software, new space, NASA cFS, software frameworks, software development approach, software de voo, frameworks de software, abordagem de desenvolvimento de software.
ResumoThis dissertation was motivated by a real-life problem of developing a Flight Software (FSW) for a commercial nanosatellite mission, heavily constrained in cost and schedule. FSW is a complex subject, demanding a software development team with competencies in embedded systems, real-time systems, spacecraft engineering and spacecraft operations in order to conceive a project. This set of skills is rarely found together, consisting of a great barrier for new entrants. The New Space FSW development approach proposed herein consists in four steps: 1) selection and adoption of a FSW framework; 2) compliance assessment of the framework with respect to applicable space software standards; 3) software design rules proposition to better adhere to framework and improve quality; 4) creation of a tool that facilitates the implementation of the aforementioned rules in the software development. NASA cFS was the chosen framework, being the central piece of this work. Despite its considerable heritage and success in several NASA scientific missions and being open source since 2015, cFS is still not widely adopted outside the American space agency. This work also helps filling the lack of academic literature with respect to frameworks employment and their systematic use in New Space missions. RESUMO: A presente dissertação foi motivada por um problema real em desenvolver um software de voo para uma missão nanossatélite comercial, fortemente restringida em custo e cronograma. Software de voo é um tema complexo, demandando um time de desenvolvimento de software com competências nas áreas de sistemas embarcados, sistemas real-time, engenharia de satélites e operações para poder conceber e realizar um projeto nessa área. Esse conhecimento é raramente encontrado reunido, consistindo assim em uma grande barreira para novos entrantes. A abordagem de desenvolvimento de software de voo "New Space" proposta nesse trabalho consiste em quatro etapas: 1) seleção e adoção de um framework para software de voo; 2) análise de conformidade do framework escolhido com respeito a normas aplicáveis de software para espaço; 3) proposição de regras de projeto de software para aprimorar a aderência ao framework e melhorar a qualidade; 4) criação de uma ferramenta que facilite a implementação de tais regras no desenvolvimento de software. O framework escolhido foi o NASA cFS, peça chave de estudo do presente trabalho. Apesar de possuir considerável herança de voo e sucesso em diversas missões científicas da NASA e seu código ser liberado para uso público desde 2015, o cFS ainda é pouco adotado fora da agência espacial estado-unidense. Esse trabalho também contribui para preencher a lacuna de literatura acadêmica com respeito ao emprego de frameworks e seu uso sistemático em missões "New Space".
Número de Páginas148
Idiomaen
Tipo da TeseDissertação (Mestrado em Engenharia e Gerenciamento de Sistemas Espaciais)
Tipo SecundárioTDI
AreaETES
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Data de Acesso31 out. 2020
similares 
Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP3W34R/3UHG4UE
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m21c/2019/12.10.11.17
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21c/2019/12.10.11.17.16
Sitemtc-m21c.sid.inpe.br
Chave SecundáriaINPE-18272-TDI/2948
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoSilva:2020:GeRFUs
AutorSilva, Leandro Carvalho
TítuloGeração de RF usando linhas de transmissão não lineares discretas para aplicações radar
Ano2020
BancaLoureiro, Geilson (presidente)
Rossi, José Osvaldo (orientador)
Rangel, Elizete Gonçalves Lopes (orientadora)
Castro, Joaquim José Barroso de
Silva Neto, Lauro Paulo da
Data2019-12-05
Título AlternativoRF generation using discrete nonlinear transmission lines for radar applications
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chavelinha de transmissão não linear, radiofrequência, diodo varicap, sóliton, radar, nonlinear transmission line, radio frequency, varactor diode, soliton, radar.
ResumoAs Linhas de Transmissão Não Lineares (LTNLs) vêm sendo estudadas para a geração de sinais de radiofrequências (RF) para diversas aplicações, como radares aeroespaciais, sistemas de ataque eletrônico, telecomunicações e equipamentos eletromédicos. Contudo, poucos trabalhos apresentaram resultados experimentais relacionados às técnicas de extração dos sinais de RF da linha, bem como a transmissão e a recepção de sinais de RF através de antenas. Embora a maioria dos estudos esteja concentrada em LTNLs de alta potência, um experimento de baixa tensão permite a construção de LTNLs compactas utilizando componentes Commercial-off-the-shelf (COTS), que podem ser caracterizadas por meio de medições com boa precisão em laboratório. Esse tipo de experimento permite a investigação das características de propagação dos sólitons gerados, tais como atraso de tempo, largura do pulso, frequência e número de oscilações. Tendo em vista que diversas aplicações para as LTNLs requerem a geração e irradiação de sinais de RF, esta dissertação teve o objetivo de apresentar um estudo experimental com LTNLs capacitivas de baixa tensão, que foram projetadas, simuladas, construídas e testadas em laboratório. Os projetos das LTNLs foram validados por simulações com o software LTspice, e as linhas foram construídas em placas de circuito impresso com indutores comerciais e diodos varicaps como elementos não lineares. Os sinais de RF foram extraídos através de circuitos de desacoplamento conectados na saída da linha, como casador de impedâncias e filtro passa-alta. Este trabalho apresenta como resultado inédito a geração de sinais de RF atingindo a frequência de 280 MHz utilizando LTNL capacitiva. Esses sinais foram perfeitamente transmitidos e recebidos através de antenas. Portanto este estudo tem como principal contribuição científica a comprovação da capacidade de geração e irradiação de sinais de RF através de LTNLs para prospectivas aplicações radar. ABSTRACT: Nonlinear Transmission Lines (NLTLs) have been studied for the generation of radio frequency (RF) signals for various applications such as aerospace radars, electronic attack systems, telecommunications, and electro-medical equipment. However, few studies have presented experimental results related to the line RF signal extraction techniques, as well as the transmission and reception of RF signals using antennas. Although most studies focus on high-power NLTLs, a low-voltage experiment allows the construction of compact NLTLs built with commercial-off-the-shelf (COTS) components, which can be characterized in the laboratory by accurate measurements. This type of experiment allows the investigation of the propagation characteristics of the generated solitons, such as time delay, pulse width, frequency and number of oscillations. Given that several applications for NLTLs require RF signal generation and irradiation, this dissertation aimed to present a study conducted through experiments using low voltage capacitive NLTLs, which were designed, simulated, built and tested in the laboratory. NLTL designs were validated through simulations using LTspice software and the lines were built on printed circuit boards with commercial inductors and varicaps diodes as nonlinear elements. The RF signals were extracted through decoupling circuits connected at the line output, such as an impedance matching and high-pass filter. This work presents as a new result the generation of RF signals reaching the frequency of 280 MHz using a capacitive NLTL. These signals were perfectly transmitted and received using antennas. So this study has as the main scientific contribution the ability proof of generating and irradiating RF signals through LTNLs for prospective radar applications.
Número de Páginas94
Idiomapt
Tipo da TeseDissertação (Mestrado em Engenharia e Gerenciamento de Sistemas Espaciais)
Tipo SecundárioTDI
AreaETES
CursoCSE-ETES-SESPG-INPE-MCTIC-GOV-BR
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originais/Dissertação de Mestrado_Leandro Carvalho Silva_INPE_Rev1.pdf 05/03/2020 11:00 5.6 MiB
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2020-03-20 14:26:40 :: simone -> administrator :: 2020
2020-03-31 00:41:44 :: administrator -> :: 2020
Campos Vaziosacademicdepartment affiliation archivingpolicy archivist callnumber contenttype copyholder creatorhistory descriptionlevel dissemination doi electronicmailaddress format group isbn issn label lineage mark nextedition notes number orcid parameterlist parentrepositories previousedition previouslowerunit progress readergroup resumeid secondarydate secondarymark session shorttitle sponsor subject tertiarymark tertiarytype url versiontype
Data de Acesso31 out. 2020
similares 
Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP3W34R/3UE5P7S
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m21c/2019/11.19.15.58
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21c/2019/11.19.15.58.43
Sitemtc-m21c.sid.inpe.br
Chave SecundáriaINPE-18261-TDI/2941
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoLeal:2020:InExEs
AutorLeal, Samuel Carvalho de Souza
TítuloInvestigação experimental de escoamento inerte turbulento num banco de estudo de instabilidade de combustão usando PIV
Ano2020
BancaDourado, Wladimyr Mattos da Costa (presidente/orientador)
Mendonça, Márcio Teixeira de
Savonov, Roman Ivanovitch
Trevisan, Bruno Peruchi
Data2019-11-07
Título AlternativoExperimental investigation of turbulent inert flow in combustion instability research beach using PIV
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chaveescoamento turbulento, instabilidade de combustão, velocimetria por imagem de partícula, combustion instability, particle image velocimetry, turbulent flow.
ResumoNo intuito de contribuir para o desenvolvimento nacional de sistemas de combustão adaptados a instabilidade termo-acústica, o presente trabalho investigou as características do escoamento inerte turbulento, no caso, o ar, em uma câmara de combustão usando Velocimetria por Imagem de Partícula (PIV). A utilidade da investigação do escoamento inerte turbulento no estudo da instabilidade termo-acústica, está na comparação das suas características com as do escoamento reativo. A partir desta comparação, torna-se possível identificar os efeitos da combustão no escoamento turbulento e, consequentemente, caracterizar a instabilidade de combustão. Atualmente, este fenômeno físico é um dos principais problemas dos sistemas de combustão, tanto que diversas pesquisas são realizadas para analisar e investigar meios de controlá-la. A instabilidade de combustão, que se compõe de oscilações termo-acústicas de alta amplitude, diminui o desempenho dos motores, prejudica o controle das emissões de poluentes e danifica diversos componentes dos motores. Para evitar estes efeitos indesejáveis, diversas técnicas e adaptações foram desenvolvidas nos combustores para minimizar ou eliminar a instabilidade termo-acústica. A presente investigação utilizou um combustor de geometria retangular alimentado com ar em condições atmosféricas. Três injetores planos estão instalados no combustor mas permaneceram desligados durante as medições. Dados de diversos parâmetros caracterizadores do escoamento turbulento foram obtidos nas regiões a montante e a jusante dos injetores. Nas análises do presente trabalho, foi observado que o escoamento turbulento é plenamente desenvolvido na região a montante dos injetores. Na região a jusante dos injetores, foi verificado zonas de recirculação e produção de vórtices nas camadas de cisalhamento localizadas nas bordas destes. Também foi constatado que as estruturas coerentes de larga escala são disseminadas e dissipadas ao longo da direção longitudinal da região principal. Somado a isso, observou-se que, em diversos aspectos, o escoamento turbulento foi afetado pelo cisalhamento provocado pelas paredes em ambas as regiões. Parte dos resultados da investigação, que utilizou Velocimetria Laser de Efeito Doppler (LDV) no mesmo combustor, foi comparada com os resultados desta investigação. Nesta comparação, foi constatado boa convergência entre os resultados dos dois trabalhos na região de entrada e em diversos aspectos na região principal. ABSTRACT: In order to contribute to the national development of combustion systems adapted to thermo-acoustic instability, the present work investigated the inert turbulent flow characteristics, in the case, air, in a combustion chamber using Particle Image Velocimetry (PIV). The usefulness of inert turbulence flow investigation in the study of thermo-acoustic instability lies in the comparison of its characteristics with reactive flow characteristics. From this comparison, it becomes possible to identify combustion effects in turbulent flows and, consequently, characterize combustion instability. Nowadays, this physical phenomenon is one of the main problems of combustion systems, and a large number of investigations are performed to analyze and investigate the means of controlling it. Combustion instability, which results in high-amplitude thermo-acoustic oscillations, decreases engine performance, impairs control of pollutant emissions and damages various engine components. To avoid these undesirable effects, various techniques and adaptations have been used in combustors to reduce or eliminate thermo-acoustic instability. The present investigation used a air-breathing combustor with rectangular geometry in atmospheric conditions. Three flat injectors are installed in the combustor but have remained switched off during the measurements. Data from several parameters characterized by turbulent flow were obtained in the upstream and downstream regions of the injectors. In the present work, it was observed that the turbulent flow is fully developed in the upstream region of the injectors. In the downstream region of the injectors, zones of recirculation and vortex production in the shear layers located at the edges were detected. It has also been found that coherent large scale structures are disseminated and dissipated along the longitudinal direction of the main region. Moreover, it was observed that, in many ways, the turbulent flow was affected by the shear caused by the walls in both regions. Part of the research results, which used the Doppler Effect Laser Velocimetry (LDV) in the same combustor, was compared with the results of this research. In this comparison, good convergence was found between the results of the two studies in the entrance region and in several aspects in the main region.
Número de Páginas288
Idiomapt
Tipo da TeseDissertação (Mestrado em Combustão e Propulsão)
Tipo SecundárioTDI
AreaETES
CursoPCP-ETES-SESPG-INPE-MCTIC-GOV-BR
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Última Atualização2020:03.12.11.03.30 urlib.net/www/2017/11.22.19.04 simone
Última Atualização dos Metadados2020:03.12.11.27.12 urlib.net/www/2017/11.22.19.04 simone {D 2020}
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Data de Acesso31 out. 2020
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Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP3W34R/3UQ4H4E
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m21c/2020/01.19.21.29   (acesso restrito)
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21c/2020/01.19.21.29.42
Sitemtc-m21c.sid.inpe.br
Chave SecundáriaINPE-18274-TDI/2950
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoVargas:2020:StChBi
AutorVargas, Maycol Marcondes
TítuloStability characteristics of binary planar jets
Ano2020
BancaMendonça, Márcio Teixeira de (presidente/orientador)
Costa, Fernando de Souza
Dourado, Wladimyr Mattos da Costa
Trevisan, Bruno Peruchi
Souza, Oberdan Miguel Rodrigues de
Data2019-12-03
Título AlternativoCaracterísticas de estabilidade de jatos planares binários
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-ChaveLST, PSE, hidrodynamic stability, instability, jet, estabilidade hidrodinâmica, instabilidade, jato.
ResumoThe present work investigates the stability of compressible binary planar jets. Different from a homogeneous jet, where a single chemical species is present, the binary jet may have strong density gradients due to the choice of the chemical species considered in each stream. The work is divided in two parts. The first part consists of the analysis of stability using linear stability theory. The goal is to identify the possible instability modes for simple and co-flowing jets and investigate the effect of density gradients on the flow structure, growth rates, unstable frequency range and disturbance phase speed for each mode. The effect of species concentration on free shear layer stability has been reported previously in the literature, but detailed comparisons between stability modes and characteristics for a range of density ratios typical of oxygen and hydrogen mixtures as well as the identification of inner and outer sinuous and varicose modes are new. For the co-flowing jet four different modes are found, the inner and outer shear layers both have sinuous and varicose modes. Both for the sinuous and varicose modes the simple jet is more unstable when the fluid with the highest density is at the inner jet, with amplification rates twice as high as the lowest density ratio considered, but the range of unstable frequencies can be four times lower. The sinuous mode is less dispersive than the varicose and the disturbance speeds may vary by one order of magnitude with density ratio. For coflowing jets the external mode is up to seven times more unstable, but this is due to the choice of the velocity ratio considered. For the inner mode the density gradient has a stabilizing effect, regardless of which specie is present at the center of the jet. The co-flowing jet is more dispersive, except for the varicose inner mode. The variation of phase speed with density gradient is not as strong as in the simple jet. The second part of the work is the study of stability by use of parabolized stability equations (PSE). The Parabolyzed Stability Equations (PSE) results are obtained for a simple planar jet consisting of only one gas. Initial conditions for the PSE are obtained from the Linear Stability Theory (LST) numerical code used in the first part. Results of this analysis are reduced due to the early stages of numerical code. RESUMO: O trabalho atual investiga a estabilidade de jatos compressíveis simples e binários. Diferente de um jato homogêneo, onde uma única espécie está presente, no jato binário fortes gradientes podem estar presentes na massa específica devido a diferentes espécies consideradas nos jatos. O trabalho é dividido em duas partes. A primeira parte trata da análise de estabilidade com uso da teoria linear. O objetivo é identificar os modos instáveis para a configuração de jato simples e de jato composto (co-flowing), também estudar o efeito de gradientes de fração mássica na estrutura do escoamento, a taxa de amplificação, faixas instáveis de frequência e velocidade de fase para cada modo. O efeito da concentração de espécies no escoamento livre é documentado previamente na literatura, mas comparações detalhadas entre modos de estabilidade e características para uma faixa de razões de massa específica típicas de misturas de oxigênio e hidrogênio, assim como a identificação de modos internos, externos, sinuoso e varicoso é novo. Para o jato complexo (co-flowing), quatro modos diferentes são encontrados, as camadas cisalhantes internas e externas possuem ambas modos varicosos e sinuosos. Para ambos os modos, sinuoso e varicoso, o jato simples é mais instável quando o fluido mais denso está no jato interno, com taxas de amplificação duas vezes maiores comparadas com a razão com menor densidade, mas com a faixa de frequência instáveis pode ser quatro vezes menos. O modo sinuoso é menos dispersivo que o varicoso e a velocidade das perturbações pode variar em uma ordem de magnitude com a razão de massa específica. Para o jato co-fluente, o modo externo é até sete vezes mais instável, mas isso é devido a escolha da razão de velocidade. Para o modo interno, o gradiente de massa específica tem um efeito estabilizante, independente de qual espécie estiver no centro do jato. O jato complexo, é mais dispersivo, exceto para o modo interno varicoso. A variação da velocidade de fase com o gradiente de massa específica não é tão forte como no jato simples. A segunda parte é o desenvolvimento e estudo de estabilidade usando equações parabolizadas. Os resultados das Equações de Estabilidade Parabolizadas (PSE) são obtidos para o jato simples considerando somente um gás. As condições iniciais para o Equações de Estabilidade Parabolizadas (PSE) são obtidas usando o código da primeira parte, que faz uso da Teoria de Estabilidade Linear(LST). Resultados obtidos com essa análise são escassos, devido ao código não estar totalmente desenvolvido.
Número de Páginas104
Idiomaen
Tipo da TeseTese (Doutorado em Combustão e Propulsão)
Tipo SecundárioTDI
AreaCOMB
CursoPCP-ETES-SESPG-INPE-MCTIC-GOV-BR
Tamanho4913 KiB
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Data de Acesso31 out. 2020
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Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP3W34R/3UFNTF2
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Chave SecundáriaINPE-18260-TDI/2940
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoManco:2020:StChSu
AutorManco, Jhonatan Andrés Aguirre
TítuloStability characteristic of subsonic binary axisymmetric coaxial jets
Ano2020
BancaMendonça, Márcio Teixeira de (presidente/orientador)
Fachini Filho, Fernando
Savonov, Roman Ivanovitch
Cavalieri, André Valdetaro Gomes
Souza, Leandro Franco de
Data2019-11-06
Título AlternativoCaracterísticas de estabilidade de jatos coaxiais binários subsônicos e axissimétricos
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chavebinary coaxial jets, hydrodynamic stability, Euler equation, high order numerical simulation, jatos coaxiais binário, estabilidade hidrodinâmica, equações de Euler, simulação de alta ordem.
ResumoThe performance of combustion systems in gas turbines and rocket engines depend strongly on the proper injection and mixing between fuel and oxidizer. The injection of propellants in these systems is performed using shear coaxial injectors that define the physical initial conditions for the combustion process. The hydrodynamic instabilities formed by the coaxial shear injector allow the mixing between the propellants through vorticity created by the instability of the shear layers. This work had as main objective the understanding of the stability characteristics of axisymmetric coaxial jets composed of different gases, specifically hydrogen and oxygen. To analyze the stability characteristics of coaxial binary jets the Linear Stability Theory (LST) and High Order Simulation (HOS) approaches were used. The LST has shown that the cases where the hydrogen was used as species in the inner jet H2 − O2 the amplification rates of Mode II are larger than the homogeneous coaxial jet, contrarily to what happens in O2 − H2 configuration. This agreed with the previous studies in a binary mixing layer, in which when the heavier species is in the lower velocity stream the amplification rates are larger, and vice versa. However For Mode I, the binary mixing layer results can not be extrapolated for a coaxial binary jet, once the confinement effect, caused by the finite quantity of species that can be placed in the inner jet, plays an important role. Using a low Mach number formulation, the compressible effects were neglected with the intention to show in the Less and Lin equation (compressible Rayleigh equation) where is the role of the species in the stability properties, which was called inertial effects. This formulation together with the compressible formulation also allows understanding the compressible effects caused by the different speed of sound of the species. Using High Order Simulations (HOS) of the Euler equation as second way to analyses the stability characteristics of coaxial binary jets, the main results of the LST were simulated in order to view different effects neglected by this theory, as: nonlinearities as modes interact, the used of realistic velocity and species profiles not based on canonical equations for the base flow and the visualization of the growth of the instabilities. RESUMO: O desempenho dos sistemas de combustão em turbinas a gás e motores foguete depende fortemente da injeção e mistura adequadas entre o combustível e o oxidante. A injeção dos propelentes nesses sistemas é realizada usando injetores coaxiais de cisalhamento, os quais definem as condições iniciais para o processo de combustão. As instabilidades hidrodinâmicas formadas pelo injetor de cisalhamento coaxial permitem a mistura entre os propelentes por meio da vorticidade gerada pela instabilidade das camadas de cisalhamento. Este trabalho tem como objetivo principal o entendimento das características de estabilidade de jatos coaxiais axissimétricos compostos por diferentes gases, especificamente hidrogênio e oxigênio. Para analisar as características de estabilidade dos jatos binários coaxiais, foram utilizadas as abordagens da Teoria da Estabilidade Linear (LST) e Simulação numérica de Alta Ordem (HOS). O LST mostrou que os casos em que o hidrogênio foi usado como espécie no jato interno H2-O2 as taxas de amplificação do Modo II são maiores que o jato coaxial homogêneo, ao contrário do que acontece na configuração do O2-H2. Isto concordou com os estudos anteriores realizados em camadas de mistura binária, nos quais quando as espécies mais pesadas estão na corrente de velocidade mais baixa, as taxas de amplificação são maiores e vice-versa. No entanto, no Modo I, os resultados da camada de mistura binária não podem ser extrapolados para um jato binário coaxial, uma vez que o efeito de confinamento, causado pela quantidade finita de espécies que podem ser colocadas no jato interno, desempenha um papel importante. Usando uma formulação de Mach baixo, os efeitos compressíveis foram desprezados com a intenção de mostrar na equação de Less e Lin (equação de Rayleigh compressível) onde está o papel das espécies nas características de estabilidade, chamados de efeitos inerciais. Esta formulação, juntamente com a formulação compressível, também permitiu compreender os efeitos compressíveis causados pelas diferentes velocidades do som das espécies. Utilizando simulações de alta ordem (HOS) das equações de Euler como segunda maneira de analisar as características de estabilidade de jatos binários coaxiais, foram simulados os principais resultados do LST para visualizar diferentes efeitos desprezados por essa teoria, como: não linearidades como a iteração entres os modos, o uso de um perfil de velocidade mais realista , perfis de espécies não baseados em equações canônicas para o escomento base e a visualização do crescimento das instabilidades.
Número de Páginas112
Idiomaen
Tipo da TeseTese (Doutorado em Combustão e Propulsão)
Tipo SecundárioTDI
AreaCOMB
CursoPCP-ETES-SESPG-INPE-MCTIC-GOV-BR
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Data de Acesso31 out. 2020
similares 
Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP3W34R/3U5GHH9
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m21c/2019/09.27.18.21.43
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21c/2019/09.27.18.21.44
Sitemtc-m21c.sid.inpe.br
Chave SecundáriaINPE-18251-TDI/2932
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoCruz:2020:ReSuEn
AutorCruz, Ana Claudia Pinheiro da Silva
GrupoCMS-ETES-SESPG-INPE-MCTIC-GOV-BR
TítuloRepresentação da superfície de energia potencial e estudo a partir da perturbação com simetria adaptada para os sistemas H2O-X2 e H2O-HX, com X = H, F, Cl e Br
Ano2020
BancaBarreto, Patrícia Regina Pereira (presidente/orientadora)
Granato, Enzo
Abramof, Eduardo
Machado, Francisco Bolivar Correto
Albernaz, Alessandra Ferreira
Data2019-09-09
Título AlternativoRepresentation of potential energy surface and simmetry-adaptated perturbation theory estudy for H2O-X2 and H2O-HX systems, with X = H, F, Cl, Br.
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chavesuperfície de energia potencial, H2O...X2, H2O...HX, expansão harmônica, ligações de hidrogênio e halogênio, potential energy surface, harmonic expansion, hydrogen and halogen bonds.
ResumoNeste trabalho descrevemos as superfícies de energia potencial (SEP) por meio de expansão harmônica hiperesférica como função da distância radial entre os centros de massa das moléculas nos sistemas H2O...X2 e H2O...HX, onde X representa os átomos H, F, Cl ou Br, com sua orientação mútua considerada como uma contribuição externa dependendo dos ângulos polares e de diedro, e outra interna dependendo do ângulo azimutal descrevendo a posição do átomo de oxigênio na molécula de água. Limitamos nossas considerações a interações não-reativas, assumindo que as ligações interatômicas das duas moléculas que interagem entre si são consideradas rígidas em sua posição de equilíbrio no estado fundamental eletrônico, reduzindo o número de graus de liberdade de nove para cinco. Desta maneira, para determinar as energias foram realizados cálculos de estrutura eletrônica (cálculo ab initio) utilizando o código (programa Molpro10) que resolve a equação de Schrödinger eletrônica para posições predefinidas dos núcleos, com a aproximação de Born-Oppenheimer, com cálculos "single point" dentro da metodologia supramolecular. Para este tipo de desenvolvimento, foram escolhidas as configurações principais com considerações de ordem física e geométrica, onde as geometrias dos complexos são mantidas fixas na posição de equilíbrio. O ajuste das energias eletrônicas obtidas para descrever a SEP analítica deu-se através da função de Rydberg generalizada de quinto grau. Completamos a análise dos perfis energéticos com cálculos via Metodologia SAPT. ABSTRACT: In this thesis, we describe the potential energy surfaces (PES) by means of functional spherical harmonic expansion as a function of the radial distance between the mass centers of the molecules in complexes H2O...X2 and H2O...HX, where X represents the H, F, Cl or Br atoms, with their mutual orientation considered as an external contribution depending on the polar and dihedral angles, and an inner one depending on the azimuth angle describing the position of the oxygen atom in the water molecule. We limit our considerations to non-reactive interactions by assuming that the interatomic bonds of the two interacting molecules are considered rigid in their equilibrium position in the electronic ground state, reducing the number of degrees of freedom from nine to five. In this way, to calculate the energies, electronic structure calculations (ab initio calculation) were performed using the code (program Molpro10) that solves the electronic Schrödinger equation for predefined positions of the nuclei, with the approximation of Born-Oppenheimer, with "single point" calculations within the supramolecular methodology. For this type of development, the leading configurations were chosen with physical and geometric considerations, where the geometries of the complexes are kept frozen in the equilibrium position. The fit of the electronic energies obtained to describe the analytical PES occurred through the function of generalized fifth-degree Rydberg. We completed the analysis of the energy profiles with SAPT Methodology calculations.
Número de Páginas128
Idiomapt
Tipo da TeseTese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores)
Tipo SecundárioTDI
AreaFISMAT
CursoCMS-ETES-SESPG-INPE-MCTIC-GOV-BR
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Arquivo Alvopublicacao.pdf
Última Atualização2020:01.21.11.09.47 urlib.net/www/2017/11.22.19.04 simone
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Data de Acesso31 out. 2020
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