Banca de DEFESA: FERNANDA FERNANDES FERRO DE LUCENA

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : FERNANDA FERNANDES FERRO DE LUCENA
DATA : 06/07/2026
HORA: 10:00
LOCAL: Laboratório de Métodos Computacionais Avançados - NCEX
TÍTULO:

Desenvolvimento numérico de um sensor ultrassônico baseado em medições do coeficiente de reflexão

 

PALAVRAS-CHAVES:

Coeficiente de reflexão acústica; sensores ultrassônicos; impedância acústica; caracterização de fluidos; modelagem numérica.

PÁGINAS: 63
RESUMO:

A caracterização de fluidos por métodos não invasivos é uma demanda crescente em diversos setores industriais, especialmente nas indústrias petrolífera e alimentícia. Nesse contexto, os sensores ultrassônicos destacam-se por possibilitarem medições em tempo real sem a necessidade de contato direto com o meio analisado. Este trabalho teve como objetivo desenvolver e analisar numericamente um sensor ultrassônico para medição do coeficiente de reflexão acústica. O sistema proposto é composto por um transdutor piezoelétrico de titanato zirconato de chumbo (PZT) acoplado a duas hastes de polimetilmetacrilato (PMMA), sendo modelado no software COMSOL Multiphysics®. O modelo numérico incorporou os fenômenos de geração, propagação, reflexão e transmissão das ondas ultrassônicas por meio do acoplamento entre as interfaces físicas apropriadas. Inicialmente, foi realizada uma análise de convergência da malha e estabelecida uma metodologia de calibração baseada na configuração água–água para compensar diferenças de atenuação decorrentes da geometria do sensor. Em seguida, foram realizadas simulações envolvendo água, água salgada, óleo de soja, petróleo e mel. Os coeficientes de reflexão obtidos numericamente foram comparados com os valores teóricos calculados a partir das impedâncias acústicas dos materiais. Os resultados apresentaram excelente concordância, com erros relativos percentuais inferiores a 1% para todos os fluidos analisados. Além disso, o sensor demonstrou sensibilidade suficiente para distinguir materiais com propriedades acústicas semelhantes, como água e água salgada, bem como materiais com contrastes mais pronunciados de impedância acústica. Os resultados obtidos validam a metodologia proposta e demonstram o potencial de aplicação do sensor em processos de monitoramento e caracterização de fluidos, constituindo uma base para futuros estudos experimentais e para a investigação de sistemas multifásicos mais complexos, como emulsões óleo-água.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 3934870 - JOSE HENRIQUE ARAUJO LOPES DE ANDRADE
Interno(a) - 2356200 - JOSE PEREIRA LEAO NETO
Externo(a) ao Programa - 2092422 - ANDRE LUIS BAGGIO - UFALExterno(a) à Instituição - EVERTON BRITO DE LIMA