Navegando por Autor "Souto, Carlos D'Andrade"
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Item Analysis of the acoustical behavior of cavities using impedance functions.(2016) Guimarães, Gustavo Paulinelli; Pirk, Rogério; Souto, Carlos D'Andrade; Góes, Luiz Carlos SandovalThe acoustic design of cavities is an important task in a variety of engineering applications, from automotive or aerospace industries to equipment coating designs. In this work, the acoustic impedance functions (a frequency domain model) were calculated using analytical, numerical, and experimental methods. Those different approaches were presented in a unified manner in order to allow comparisons among them. The relationship of the impedance function and a classical frequency response function (FRF) was also established. A circular duct of rigid walls was assumed with different boundary conditions as closed end, as well as opened and absorbed extremities. Three duct configurations were implemented in order to compare analytical, numerical, and experimental results. Finally, it could be possible to evaluate some aspects that are characteristic of a large range of acoustic systems applications as the existence of complex modes and frequency-dependent behavior of absorption material. This study aims the usage of the impedance functions to analyze the acoustic behavior of cavities, as well as to compose the background in order to develop, in the future, an acoustic modeling process using impedance functions.Item Desenvolvimento de um recuperador de energia cinética para alimentação de sistemas de monitoramento.(2024) Pereira, Fernanda Durães de Souza; Guimarães, Gustavo Paulinelli; Pessin, Gustavo; Guimarães, Gustavo Paulinelli; Pessin, Gustavo; Teles, Vinícius Carvalho; Souto, Carlos D'AndradeA captação de energia cinética é promissora para alimentar dispositivos e sensores sem fio em locais onde a troca de baterias é difícil, o que reduz custos e impactos ambientais. Materiais piezoelétricos desempenham um papel fundamental, com estudos focados em ampliar a eficiência e capacidade de produção de eletricidade para circuitos de baixo consumo. Nesse contexto, desenvolver um protótipo, cujo comportamento possa ser determinado através do método de elementos finitos, abre caminhos para estabelecer informações que influenciam no produto final garantindo uma replicabilidade de maneira mais adequada para fins aplicados. O objetivo principal deste estudo visa desenvolver e validar um protótipo de recuperador de energia cinética, por meio da transdução piezoelétrica, empregando um modelo numérico através do método de elementos finitos. Já os objetivos específicos englobam simulações numéricas e experimentais, validações numérico-experimentais, bem como um teste de conceito envolvendo a integração do protótipo com um sistema de monitoramento de pequeno porte. Uma metodologia central empregada é a análise numérica, utilizando a ferramenta computacional Ansys, destacando-se a importância de estabelecer um protocolo sistemático para avaliação comparativa entre resultados teóricos e experimentais, visando a previsão do comportamento de protótipos destinados a aplicações industriais. As avaliações realizadas demonstraram uma concordância satisfatória entre os resultados obtidos por meio do modelo numérico e os dados experimentais, com uma margem de validação abaixo de 5% de diferença. Isso evidencia a eficácia do modelo proposto em representar de forma aceitável o comportamento observado na prática. Ademais, destaca-se que o protótipo construído foi capaz de alimentar um capacitor, armazenando energia suficiente para garantir o funcionamento de um sensor de monitoramento e medição, operando com uma tensão elétrica retificada de 3,5V, por um período significativo, com sucesso. Os resultados obtidos corroboram a viabilidade dos sistemas piezoelétricos como fontes de energia alternativa, fornecendo um sólido embasamento sobre esses transdutores para fomentar futuras pesquisas e aplicações em diversos setores da indústria e da engenharia.Item Investigations on complex acoustic modes of rocket engines combustion chambers for damping allocation.(2021) Guimarães, Gustavo Paulinelli; Pirk, Rogério; Souto, Carlos D'Andrade; Góes, Luiz Carlos SandovalCombustion instability can severely impair the operation of many kinds of combustion engines. Acoustic resonators are widely used to suppress the pressure oscillations caused by the coupling between the combustion process and the combustion chamber acoustic modes. Combustion chambers with subsonic flow in its inlets and outlets, like gas turbine combustors, exhibit some acoustical damping due to the presence of openings. In such chambers, the acoustic modes are complex. In a complex mode, the antinode regions can be shifted from its position in the corresponding real mode. In this work an experimental acoustic modal analysis of a cavity with an opening was performed. Acoustic frequency response functions were obtained by using a volume acceleration source, a microphone and a data acquisition system. The PolyMAX algorithm was used to estimate longitudinal modes in its real and complex versions. A comparison was performed and the results show that, for some modes, the antinode region placement could change reasonably. This suggests that the use of complex modes for location of antinode regions provides more accurate results and consequently could be a better way to identify positions, where resonators provide maximum damping in order to minimize combustion instability in subsonic combustion chambers.