Relatório de produção acadêmica da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar)
Departamento de Engenharia Química (DEQ)

Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET)
Campus São Carlos

Plataforma Lattes / outubro de 2020

Gabriela Cantarelli Lopes

Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade Federal de São Carlos (2005), mestrado (2008), doutorado (2012) em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Campinas, e pós-doutorado (2018) pela University of British Columbia, Vancouver - Canadá. Atualmente é Professora Adjunta no Departamento de Engenharia Química da Universidade Federal de São Carlos, onde atua na área de Pesquisa de Controle Ambiental. Tem experiência em estudos de escoamentos multifásicos usando técnicas de Fluidodinâmica Computacional (CFD), limpeza de gases, leito fluidizado líquido-sólido, e colisões de partículas. Em CFD, tem experiência com os softwares ANSYS CFD, OpenFOAM® e CFDEM®coupling. (Texto informado pelo autor)

  • http://lattes.cnpq.br/5680967191791061 (17/09/2020)
  • Rótulo/Grupo:
  • Bolsa CNPq:
  • Período de análise: 2013-2020
  • Endereço: Universidade Federal de São Carlos, Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia, Departamento de Química. Universidade Federal de São Carlos Jardim Guanabara 13565905 - São Carlos, SP - Brasil - Caixa-postal: 6066 Telefone: (016) 33518920
  • Grande área: Engenharias
  • Área: Engenharia Química
  • Citações: Google Acadêmico

Produção bibliográfica

Produção técnica

Produção artística

Orientações em andamento

Supervisões e orientações concluídas

Projetos de pesquisa

Prêmios e títulos

Participação em eventos

Organização de eventos

Lista de colaborações

Produção bibliográfica

Produção técnica

Produção artística

Orientações em andamento

Supervisões e orientações concluídas

Projetos de pesquisa

  • Total de projetos de pesquisa (5)
    1. 2019-Atual. Estudo experimental e numerico de um leito fluidizado liquido usando particulas com propriedades fisicas, mecanicas e superficiais distintas
      Descrição: Sistemas onde partículas são suspensas por fluidos são amplamente empregados em processos industriais. A maior parte dos estudos envolvendo leitos fluidizados tratam da fluidização de partículas perfeitamente esféricas, lisas e rígidas. Porém, em muitos processos industriais, partículas macias, rugosas e não esféricas são empregadas, como é o caso dos biorreatores de leito fluidizado. Ao se chocarem, partículas macias perdem grande parte da sua energia por causa da deformação#10;resultante deste processo. A dissipação de energia que ocorre durante a colisão de partículas em leitos fluidizados pode ter influência significativa no comportamento das fases no equipamento.Anão consideração destas colisões, bem como de sua influência sobre outros aspectos do escoamento, tais como a adesão de partículas e a alteração das forças de arraste e sustentação, no projeto desses equipamentos, pode levar a problemas operacionais. Neste contexto, o presente projeto tem como#10;objetivo investigar o comportamento fluidodinâmico de partículas com diferentes propriedades físicas, elásticas e superficiais em um leito fluidizado líquido, bem como verificar a influência desses parâmetros sobre características fluidodinâmicas do escoamento. Para isso, é proposta a construção de uma coluna de 100 mm de diâmetro interno, na qual serão colocados sensores para a medida da pressão estática ao longo da altura do leito e para a medida da frequência e da energia de colisão das partículas. Esses dados serão adquiridos através do uso de micro controladores do tipo Arduino e registrados em cartões de memória. Simulações usando técnicas de Fluidodinâmica Computacional e o Método dos Elementos Discretos serão realizadas e comparadas aos dados experimentais. O código CFDEM@coupling, que acopla os dados obtidos pelo OpenFOAM, para o fluido aos dados obtidos pelo LIGGGHTS, para as partículas, será empregado neste estudo. A partir dos resultados obtidos, espera-se verificar a validade dos modelos de interação partícula-partícula e fluido-partícula existentes e, caso necessário, propor novos modelos que levem em conta características elásticas e superficiais das partículas sobre os fenômenos envolvidos no escoamento líquido-sólido em leitos fluidizados.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (2) . Integrantes: Gabriela Cantarelli Lopes - Coordenador / Luiz Fernando de Moura - Integrante. Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.
      Membro: Gabriela Cantarelli Lopes.
    2. 2018-Atual. Colisoes inelasticas e sua influencia sobre a dinamica do escoamento liquido-solido: um estudo experimental e numerico
      Descrição: A dissipação de energia que ocorre durante a colisão de partículas em sistemas multifásicos pode ter influência significativa no comportamento das fases em equipamentos que envolvam este tipo de escoamento. A não consideração destas colisões, bem como de sua influência sobre outros aspectos do escoamento, tais como a adesão de partículas e a alteração das forças de arraste e sustentação, no projeto desses equipamentos, pode levar a problemas operacionais. O presente projeto tem como objetivo investigar colisões de partículas com diferentes propriedades físicas, elásticas e superficiais em fluidos viscosos, bem como verificar sua influência sobre outras características fluidodinâmicas do escoamento. Para isso é proposta a construção de equipamentos próprios para a determinação do coeficiente de restituição dessas partículas em colisões contra diferentes superfícies e da força de lubrificação causada pelo fluido intersticial. Parâmetros de fricção serão determinados a partir da medida experimental dos ângulos de repouso e de atrito de deslizamento. As forças de arraste e sustentação que agem sobre as diferentes partículas e sobre aglomerados formados por elas, também serão determinadas pela medida experimental de sua velocidade terminal. Simulações usando técnicas de Fluidodinâmica Computacional e o Método dos Elementos Discretos serão realizadas e comparadas aos dados experimentais. O código CFDEM, que acopla o código de simulação de partícuals, LIGGGHTS, ao código de simulação de fluidos, OpenFOAM, será usado nas simulações. A partir dos resultados obtidos, espera-se propor modelos que levem em conta características elásticas e superficiais das partículas sobre os fenômenos envolvidos em escoamentos líquido-sólido.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (3) / Mestrado acadêmico: (3) . Integrantes: Gabriela Cantarelli Lopes - Coordenador / GRACE, JOHN R. - Integrante / Karla Raphaela Braga de Melo - Integrante / João Pedro Ferreira de Campos - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.
      Membro: Gabriela Cantarelli Lopes.
    3. 2017-2018. Ana#769;lise da Dina#770;mica do Escoamento Li#769;quido-So#769;lido em Leitos Fluidizados para o Tratamento de A#769;guas Residua#769;rias
      Descrição: Biorreatores de leito fluidizado ve#770;m sendo largamente empregados no tratamento de a#769;guas residua#769;rias, uma vez que apresentam vantagens em relac#807;a#771;o a#768; outros tipos de biorreatores. O princi#769;pio de funcionamento desses biorreatores consiste na remoc#807;a#771;o dos poluentes presentes nas a#769;guas residua#769;rias pela ac#807;a#771;o de microrganismos imobilizados na superfi#769;cie de parti#769;culas fluidizadas. A espessura do biofilme que recobre as parti#769;culas tem uma importa#770;ncia fundamental na performance do reator, estando diretamente relacionada a#768;s caracteri#769;sticas do escoamento. Neste contexto, este projeto pretende contribuir para um melhor entendimento do comportamento hidrodina#770;mico dos biorreatores de leito fluidizado e de como este afeta as caracteri#769;sticas do biofilme. Com este propo#769;sito, o escoamento li#769;quido-so#769;lido em reatores de leito fluidizado vem sendo estudado por ana#769;lise experimental e nume#769;rica. Testes experimentais estão sendo desenvolvidos usando parti#769;culas inertes recobertas com diferentes materiais para simular o biofilme presente nas bioparti#769;culas. Os dados hidrodina#770;micos coletados experimentalmente sera#771;o usados para comparac#807;a#771;o e validac#807;a#771;o dos resultados das simulac#807;o#771;es. Ferramentas de Fluidodina#770;mica Computacional sera#771;o usadas para simular o escoamento em sistemas li#769;quido-so#769;lido similares a#768;queles usados nos ensaios experimentais e sob condic#807;o#771;es encontradas em reatores biolo#769;gicos de leito fluidizado usados para o tratamento de a#769;guas residua#769;rias. Pretende-se, com isso, avanc#807;ar no entendimento de como diferentes varia#769;veis, como velocidade superficial de li#769;quido, caracteri#769;sticas superficiais das parti#769;culas e configurac#807;o#771;es geome#769;tricas do reator, influenciam na dina#770;mica do escoamento e, consequentemente, na performance do biorreator.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Gabriela Cantarelli Lopes - Coordenador / John R. Grace - Integrante / Xiaotao Bi - Integrante / Norman Epstein - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Bolsa.
      Membro: Gabriela Cantarelli Lopes.
    4. 2015-2017. Avaliacao do desempenho de um ciclone adaptado com bicos injetores de agua
      Descrição: Grande parte das indústrias sucroalcooleiras usam o bagaço de cana de açúcar - que é um subproduto da produção do etanol e do açúcar de cana - para suprir a demanda energética através de sua queima em caldeiras ou gaseificadores. Além de gerar energia suficiente para o abastecimento da própria usina, em alguns casos, a energia elétrica gerada é vendida de volta para a rede, trazendo lucro para a indústria. No entanto, essa queima gera resíduos, em sua maioria fuligem, que contém partículas menores que 10#956;m. Estas partículas são altamente prejudiciais ao meio ambiente e à saúde, sendo necessária a implantação de um sistema de controle de emissão de gases provenientes da queima da biomassa de cana. Existem diversos equipamentos que são utilizados para a remoção de materiais particulados de um gás e sua escolha depende dos aspectos físicos e químicos da emissão dos poluentes. Os lavadores de gases tem sido uma opção bastante empregada na indústria sucroalcooleira, devido à sua alta eficiência na remoção de partículas, em ampla faixa granulométrica. Entretanto, os lavadores requerem um elevado volume de água no processo de remoção de partículas. Um equipamento que pode ser também utilizado no controle de material particulado é o ciclone, que possui baixo custo de implantação, manutenção e operação, e alta aplicabilidade em condições adversas de temperatura e umidade. Apesar de o ciclone convencional ser, no geral, altamente eficiente na remoção de partículas com diâmetro acima de 10#956;m, ele é pouco eficiente na coleta de partículas menores. Na tentativa de aumentar a eficiência de coleta do ciclone convencional, foi construído um ciclone adaptado com bicos injetores de água. O objetivo deste projeto é aliar as características positivas do ciclone convencional com as dos lavadores de gases, porém com o uso reduzido de água. É proposto então neste projeto, o estudo, tanto experimental quanto de simulação, da dinâmica do escoamento em ciclones adaptados com bicos injetores de água, de forma a determinar configurações geométricas e condições operacionais que maximizem a eficiência de coleta de partículas, usando um volume mínimo de água.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (2) . Integrantes: Gabriela Cantarelli Lopes - Integrante / Monica Lopes Aguiar - Integrante / José Antônio Silveira Gonçalves - Integrante / Vádila Giovana Guerra Béttega - Coordenador.
      Membro: Gabriela Cantarelli Lopes.
    5. 2014-2017. Caracterizacao experimental e modelagem do desempenho de meios filtrantes na captura de nano-particulas
      Descrição: Descrição: Proposta de pesquisa (PVE) na área de filtração de nano-partículas, a ser desenvolvida em colaboração por pesquisadores do Departamento de Engenharia Química da Universidade Federal de São Carlos e do Departamento de Energia do Politécnico de Torino (Itália). A filtração de gases é uma operação que visa remover sólidos de correntes gasosas. Tem sido amplamente utilizada em processos industriais, automóveis e edificações onde seres humanos residem ou trabalham. Em 2011, o mercado de filtros para ar movimentou aproximadamente US$ 7 bilhões em todo o mundo. A filtração de nano-partículas tem se tornado mais importante desde a explosão do interesse em estruturas nanométricas devido ao seu uso potencial em materiais inteligentes, circuitos eletrônicos e na saúde humana. A manipulação e produção dessas estruturas nanométricas levanta questões sobre os potenciais riscos à saúde das pessoas envolvidas. Além da saúde humana, algumas plantas industriais, como farmacêuticas e de semicondutores, requerem salas ultra limpas, e precisam utilizar filtros de alta eficiência. Nano-partículas também estão presentes no ar ambiente oriundas de fontes não industriais, como vírus, fumaça de cigarro, sólidos formados de reações químicas na atmosfera, vapores condensados. Um entendimento do comportamento dos aerossóis de nano-partículas permitirá progressos não apenas na área de nanotecnologia, mas também na luta contínua contra problemas de poluição em suas muitas variações. Uma melhoria no entendimento do comportamento dos filtros de ar fibrosos, especialmente na filtração de nano-partículas, pode levar a melhores projetos de elementos e estruturas filtrantes e sistemas de filtração, com redução da perda de carga, o que se traduz em menores sopradores e, portanto, menor consumo energético, menor custo de capital, custo operacional e captura de carbono. O objetivo geral da cooperação proposta aqui é desenvolver a modelagem e simulação do desempenho de meios filtrantes, em termos de perda de carga e eficiência de captura de nano-partículas. Para que esse objetivo seja alcançado será necessário o desenvolvimento de diversas etapas que incluem a caracterização e avaliações experimentais dos meios filtrantes. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Doutorado: (2) . Integrantes: Gabriela Cantarelli Lopes - Integrante / Monica Lopes Aguiar - Coordenador / José Antônio Silveira Gonçalves - Integrante / Vádila Giovana Guerra Béttega - Integrante / Paolo Tronville - Integrante.
      Membro: Gabriela Cantarelli Lopes.

Prêmios e títulos

  • Total de prêmios e títulos (0)

    Participação em eventos

    • Total de participação em eventos (4)
      1. 1o Workshop do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química da UFSCar.Internacionalização na Pós-Graduação. 2018. (Seminário).
      2. Workshop on Liquid Atomization and Spray Systems.Liquid Atomization for Gas Cleaning Applications. 2018. (Simpósio).
      3. V Escola de Combustão. 2015. (Outra).
      4. International Conference Exhibition for Filtration and Separation Technology. A CFD preliminary study of filtration of gases at high pressures. 2013. (Congresso).

    Organização de eventos

    • Total de organização de eventos (1)
      1. LOPES, G. C.. XXXVII Congresso Brasileiro de Sistemas Particulados (ENEMP). 2015. (Congresso).. . 0.

    Lista de colaborações



    Data de processamento: 12/10/2020 23:34:21