Navegando por Autor "Goergen, Roberta"

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Modelagem matemática da transferência de calor em um meio particulado
(2011-11-08) Goergen, Roberta
Durante o período em que os grãos ficam armazenados em silos esses ficam sujeitos a alterações de temperatura e umidade que são os principais fatores responsáveis pela evolução da população de insetos e microorganismos que influenciam significativamente na qualidade do produto. Atualmente a aeração é o método de controle mais difundido e utilizado na preservação de grãos que ficam armazenados por longos períodos. Este método consiste na passagem forçada do ar ambiente pela massa de grãos de forma a modificar seu micro-clima, preservando a qualidade dos grãos que estão armazenados. No presente trabalho foi desenvolvido um estudo teórico-experimental da dinâmica de resfriamento de grãos de soja armazenados em silos onde se considera que ocorre equilíbrio térmico entre a superfície do grão e o ar que entra em contato com este, em cada camada da coluna de grãos. A partir de dados experimentais previamente obtidos, observou-se que, o interior dos grãos está a uma temperatura maior que a temperatura do ar. Neste trabalho obteve-se a distribuição de temperaturas no interior do grão durante o resfriamento resolvendo o problema de transferência de calor em uma esfera considerando para a temperatura da superfície do grão uma expressão empírica obtida a partir dos dados experimentais de resfriamento de grãos. Esta expressão empírica foi construída a partir de curvas generalizadas da temperatura adimensional em função do número de Homocroneidade. Neste trabalho o problema foi resolvido de duas formas: analiticamente, onde se utilizou o teorema de Duhamel e através do método numérico de Crank-Nicolson. A partir das distribuições de temperatura calculadas pelos dois métodos foram obtidos valores médios para a temperatura como função da altura da coluna de grãos em todo o processo de resfriamento. A comparação com dados experimentais mostrou uma boa concordância com os resultados obtidos através dos dois métodos.
Modelagem matemática de uma bancada robotizada para reabilitação física com acionamento pneumático e controle de força
(2021-06-30) Goergen, Roberta
Este trabalho tem como objetivo a pesquisa e o desenvolvimento da modelagem matemática de equipamento robótico inovador acionado por atuador pneumático, para auxiliar na reabilitação física de pacientes que possuem alguma deficiência física com perda parcial ou completa da função de mobilidade dos membros inferiores, visando auxiliar a elevação repetitiva dos membros inferiores. A metodologia está baseada no desenvolvimento do modelo matemático de mecanismo robótico, de base estacionária, acionada por atuadores pneumáticos, aplicado na recuperação de membros inferiores de pacientes. Utiliza-se atuador pneumático para a operação, controle de força e segurança. Esta pesquisa contempla estudo teórico e experimental do controle de força em atuadores pneumáticos e resultados simulados e experimentais realizados na bancada experimental de controle de força. A modelagem matemática da dinâmica do atuador pneumático foi desenvolvida identificando as características não lineares e a implementação computacional do modelo descrito permitiu a construção de uma bancada experimental para controle de força e de reabilitação de membros inferiores. No modelo proposto são discutidos e apresentadas simulações dos testes experimentais para o mecanismo robótico. Os resultados permitem a realização de movimentos angulares dos membros inferiores sendo uma ferramenta para auxiliar os procedimentos convencionais de fisioterapia em uso.