Modelização das camadas junto aos eléctrodos em descargas de arco de alta pressão

Nesta dissertação foi realizada a modelização numérica das camadas de não-equilíbrio junto aos cátodos e ânodos em descargas de arco de alta pressão. Ao contrário de trabalhos anteriores, a modelização é uni cada, i.e., baseia-se num único conjunto de equações escritas sem suposições simpli cativas tais como equilíbrio térmico, equilíbrio de ionização (Saha) e quaseneutralidade, e não utiliza uma divisão a priori do domínio de cálculo em sub- camadas com propriedades físicas diferentes. Processos de transporte de iões e electrões são descritos no âmbito do modelo de difusão. Foi também desenvolvida uma teoria da camada de ionização junto ao cátodo no âmbito do modelo multi uido. Os resultados obtidos são comparados com dados experimentais. Os resultados da tese elucidam a física de transferência de corrente através das camadas junto aos eléctrodos em descargas de arco de alta pressão, e servem para melhor compreen- der os fenómenos que ocorrem em vários dispositivos industriais, como as lâmpadas de descarga de muito alta pressão e as tochas de plasma.

Simulação do comportamento espectral de redes de período longo em fibra óptica

Esta tese é dedicada às redes de período longo, LPG’s, em fibra óptica, escritas por exposição a radiação ultravioleta (UV) ou por exposição a descargas eléctricas, e às suas aplicações em comunicações ópticas e em sistemas sensores. Numa primeira fase estudaram-se os aspectos teóricos fundamentais para a compreensão das LPG, nomeadamente os dois modelos matemáticos propostos na literatura, para a transmissão espectral de uma LPG, o modelo de duas camadas e o modelo de três camadas. Em seguida, estudou-se o deslocamento do comprimento de onda ressonante perante mudanças de parâmetros externos. Aqui, verificou-se que para variações da temperatura no exterior da LPG, o deslocamento do comprimento de onda ressonante é linear. Por outro lado, para variações de índice de refracção exterior, verificou-se que à medida que o índice exterior se aproxima dos valores do índice de refracção da bainha, o comprimento de onda ressonante tende para valores mais baixos. Por último, realizou-se um estudo da transmissão espectral de duas aplicações que envolvem LPG’s, nomeadamente dois tipos de interferómetros e filtros ópticos. Numa segunda fase, foi desenvolvida uma ferramenta de simulação destes modelos, que permitia não só a obtenção dos espectros de transmissão das LPG’s mas também a obtenção das curvas de phase matching em função do período da rede e do comprimento de onda ressonante. A aplicação permitia também a obtenção das curvas do deslocamento do comprimento de onda ressonante, perante variações do índice de refracção exterior ou da temperatura. Para além disso, essa ferramenta realiza a simulação dos espectros de transmissão de filtros ópticos e de interferómetros de Michelson e de Mach-Zehnder construídos com base em LPG’s. A última fase do trabalho, a componente laboratorial, foi realizada na Unidade de Optoelectrónica e Sistemas Electrónicos do INESC Porto, onde foram construídos e testados os dispositivos estudados anteriormente, com o intuito de validar a aplicação desenvolvida. A ferramenta de simulação demonstrou ser capaz de simular de forma adequada os diversos aspectos do comportamento das LPG’s que foram estudados. A comparação dos resultados obtidos permitiu concluir que o modelo mais correcto para o estudo das LPG’s é o modelo de três camadas, o que está de acordo com o esperado.

Operacionalização da educação para a cidadania no PCT: um desafio à inovação pedagógica no 1º CEB

Ao falarmos de cidadania, pensamos num projecto de convivência, de pertença e participação plena numa comunidade humana, o que pressupõe uma dimensão social e política e acentua as capacidades de pensamento crítico e de agir consciente e intencional que permita salvaguardar o indivíduo na sua identidade e diversidade. Neste contexto, a Educação para a Cidadania é considerada um aspecto fundamental na educação integral de todos os alunos e está relacionada essencialmente com o desenvolvimento de competências de vida, pelo que as escolas e os professores de todas as áreas deverão assumi-la com significativo empenho, mantendo o propósito de assegurar que todos os conteúdos sejam efectivamente promovidos numa abordagem transdisciplinar, com implicações directas nas metodologias, no trabalho cooperativo, no planeamento curricular, nas práticas pedagógicas e na avaliação. Neste aspecto, o PCT permite que estas abordagens sejam efectivas e eficazes constituindo um óptimo auxiliador do trabalho docente. Foi com esta clara convicção que desenvolvemos o nosso estudo. O objecto em análise sugeriu a aplicação de metodologias de investigação de carácter qualitativo com uma posterior complementação mais quantitativa. Os processos aplicados na recolha de dados incluíram, numa primeira fase, a análise de alguns PCT no âmbito da educação para a cidadania no 1.º CEB e, posteriormente, a utilização de entrevistas semiestruturadas dirigidas aos docentes titulares de turma que colaboraram connosco neste trabalho. Os resultados da investigação permitiram-nos concluir que ainda existem muitos professores que têm dificuldade em operacionalizar a educação para a cidadania no PCT como área transversal, dificuldades que são extensivas à elaboração e concretização do referido documento. No entanto, os docentes são de opinião que o PCT constitui um óptimo recurso para o desenvolvimento de uma prática mais dinâmica e inovadora. A análise dos resultados sugere ainda maior aposta na formação de professores com vista ao esclarecimento e preparação destes profissionais na aplicação correcta dos novos documentos que vão surgindo a nível curricular, de forma a que as suas práticas possam constituir momentos de verdadeira inovação pedagógica condizentes com as pretensões de um novo paradigma educativo.

Modelação da interacção entre um plasma de arco de alta pressão e cátodos refractários

Nesta dissertação apresento um estudo detalhado de vários aspectos da interacção entre um plasma de arco de alta pressão e cátodos refractários. Um modelo da camada de plasma junto ao cátodo num plasma sujeito a uma pressão da ordem de uma ou várias atmosferas é reconsiderado com base em recentes resultados teóricos. A física da camada de plasma junto ao cátodo é analisada para valores da queda de tensão na camada de plasma junto ao cátodo até 50V, de acordo com recentes resultados experimentais que mostram que a queda de tensão na camada de plasma junto ao cátodo numa descarga de arco de alta pressão pode atingir valores tão elevados. São identificados os mecanismos que originam a não monotonia da dependência da densidade de fluxo de energia (proveniente do plasma para a superfície do cátodo) em relação à temperatura da superfície do cátodo, para um valor fixo da queda de tensão junto ao cátodo. Uma descrição fechada da interacção plasma-cátodo é obtida por meio da resolução numérica do problema não linear com condições de fronteira para a distribuição da temperatura no interior do corpo do cátodo. São apresentados resultados da modelação numérica da descarga difusa nas condições de funcionamento de uma lâmpada de descarga experimental, sendo bom o acordo entre os resultados numéricos e os dados experimentais. Manchas solitárias num cátodo plano infinito e modos difuso e mancha axialmente simétricos em cátodos finitos de descargas de arco de alta pressão são estudados num grande intervalo de corrente. São analisados aspectos gerais e apresentados resultados numéricos referentes a cátodos de tungsténio planos e de forma cilíndrica a operar num plasma de argon à pressão atmosférica para correntes de arco até 100 kA. Émostrado, em particular, que a temperatura da superfície do cátodo no interior de uma mancha solitária varia relativamente pouco, podendo ser estimada com uma precisão de cerca de 200 − 300K sem ser necesário resolver a equação da condução térmica no corpo do cátodo. O comportamento assimptótico das soluções para um cátodo finito no caso limite de altas correntes é encontrado e confirmado pelos resultados numéricos. É confirmado um padrão geral das características tensão-corrente de vários modos de transferência de corrente em cátodos finitos sugerido previamente com base numa análise de bifurcações. É estudada a transição de modos mancha num cátodo finito no limite de cátodos de grandes dimensões para o modo mancha solitária num cátodo plano infinito. É estabelecido que o modo mancha solitária representa uma forma limite do modo mancha de alta tensão num cátodo finito. É considerada a questão da distinção entre modo difuso e modo mancha num cátodo finito. É desenvolvida uma abordagem para o cálculo de pontos de bifurcação nos quais soluções mancha tridimensionais bifurcam-se a partir de soluções que descrevem o modo difuso e modos mancha axialmente simétricos. Em particular, é calculado o primeiro ponto de bifurcação posicionado na solução que descreve o modo difuso e, por conseguinte, o seu limite de estabilidade, isto é, a corrente abaixo da qual o modo difuso torna-se instável. São apresentados os resultados da modelação numérica efectuada para o caso de um cátodo de tungsténio de forma cilíndrica a operar num plasma de alta pressão. É estudado o efeito produzido no limite de estabilidade pelas variações dos parâmetros de controle (dimensões do cátodo, função de trabalho do material do cátodo, tipo e pressão do gás que produz o plasma). Foi encontrado que o comportamento do limite de estabilidade sujeito a estas variações está em conformidade com as tendências observadas experimentalmente. Foi encontrado que o limite de estabilidade é muito mais sensível às variações dos parâmetros de controle do que as características tensão-corrente do modo difuso, sendo o efeito mais forte produzido pelas variações das dimensões do cátodo e da função de trabalho do material do cátodo. Este resultado está em conformidade com o facto experimental de que a transição difuso-mancha é de difícil reprodução.

Factores determinantes na definição da estratégia de uma companhia aérea

Considerando a gestão estratégica como um meio de alcançar uma performance superior face aos seus competidores, torna-se, então, necessário identificar as fontes de rentabilidade para o negócio, para formular e implementar uma estratégia que delas retire os maiores proveitos. A análise estratégica proporciona um conjunto de conceitos, modelos e técnicas de avaliação, que permitem aos gestores tomarem decisões mais adequadas às necessidades percebidas. Na realidade as transformações sucessivas verificadas no ambiente competitivo e a um ritmo cada vez mais crescente colocam às empresas a exigência de responder apropriadamente ao mercado, de forma a garantirem a sustentabilidade e o sucesso da sua actividade. Esta conjuntura não é estranha à indústria do turismo, que tem assistido à emergência de novos modelos de negócio, à mudança das preferências dos consumidores, ao incremento da tecnologia e, em alguns sectores, à desregulamentação, com implicações directas ao nível da gestão. O presente trabalho de investigação centra o seu estudo na fase de formulação da estratégia, particularizando para o sector de transporte aéreo, pretendendo reconhecer os elementos intervenientes no sector de transporte aéreo, perceber as relações de interdependência estabelecidas entre estes e identificar, classificar e compreender os factores relevantes para as decisões estratégicas. Analisa-se o problema da identificação dos factores determinantes na definição da estratégia de uma companhia aérea, procurando verificar se estes são de ordem económica, política, tecnológica e sócio-demográfica ou se por outro lado são de natureza dos destinos turísticos. Para tal, recorreu-se à revisão bibliográfica sobre o estado da arte, dando enquadramento teórico ao presente estudo, à elaboração e análise de entrevistas realizadas aos dirigentes das companhias aéreas portuguesas a operar para a Madeira, que permitiram adquirir um maior conhecimento da visão da indústria. Deste processo proveio que as empresas pertencentes ao sector de transporte aéreo, à semelhança das empresas de outros sectores, consideram que a estratégia assume um papel determinante para o sucesso da sua actividade, pelo facto das companhias aéreas desenvolverem a sua acção no longo prazo e necessitarem da análise periódica de elementos com influência no seu negócio. Conclui-se que os factores determinantes na definição da estratégia de uma companhia aérea são de ordem económica, política, tecnológica e sócio-demográfica, porquanto são os elementos que darão sustentabilidade às transportadoras de aceder ao destino.

Surf e bodyboard como produtos turísticos na Região Autónoma da Madeira

O principal objectivo deste estudo é analisar as estratégias de promoção regional das modalidades Surf e Bodyboard enquanto produtos turísticos da Região Autónoma da Madeira, contribuindo assim para o aperfeiçoamento das estratégias de planeamento e promoção do marketing turístico a nível regional. O Turismo de Surf/Bodyboard constitui uma nova oportunidade de negócio a nível mundial, fazendo parte da indústria multimilionária de turismo de aventura. Tendo em conta que o sector turístico representa cerca de vinte a quarenta por cento do Produto Interno Bruto da Madeira e é actualmente responsável, directa ou indirectamente, por quinze por cento dos postos de trabalho na Região. A Ilha da Madeira possui locais de boa qualidade ao longo da sua orla costeira para a prática desportiva destas modalidades, tendo como principais atributos as condições climáticas, quer atmosféricas (temperatura do ar e da água), quer oceanográficas (orla costeira extensa e ondulações frequentes), permitindo a prática desportiva durante todos os meses do ano, e em zonas costeiras de baixa densidade populacional, contribuindo desta forma para a diminuição do fenómeno da sazonalidade, bem como descentralização da oferta turística da Região. A orla costeira madeirense permite a prática destas modalidades a todos os praticantes, independentemente do seu nível de performance desportiva, isto deve-se ao facto de existirem alguns locais com níveis de dificuldade mais baixo, permitindo um fácil acesso aos praticantes iniciados, para além do facto de existirem duas escolas de surf/bodyboard na Região. De uma forma geral, todos os locais de prática desportiva encontram-se situados próximos de localidades e providos de bons acessos e infraestruturas de apoio, porém a construção de algumas estruturas na zona costeira prejudicaram alguns locais, contribuindo para o aumento do perigo nos mesmos. No que diz respeito às entidades responsáveis pela promoção turística, existe alguma preocupação a nível privado, mas a nível público/local ainda existe pouca promoção por parte de algumas autarquias onde se encontram localizados alguns locais de prática. Desta forma, sugere-se a elaboração de uma estratégia de marketing por parte dos responsáveis pela formulação das políticas de turismo que inclua abordagens específicas para este segmento turístico.Em relação ao alojamento típico deste segmento turístico, existe um número reduzido e pouco disperso ao longo da zona costeira, podendo constituir uma oportunidade de negócio nalguns locais mais isolados, contribuindo para o desenvolvimento sócio-económicos destas localidades. Diante deste panorama, as entidades responsáveis pela execução de estratégias para o desenvolvimento turístico da Madeira necessitam de tomar decisões baseadas em metas eficientemente definidas, que procurem estabelecer os limites de crescimento desejáveis e que, simultaneamente, possam proporcionar o desenvolvimento sustentável local.

Sensores de pressão em fibra óptica para o estudo dos fenómenos da percolação da água em solos

Dada a necessidade de obtermos sistemas monitorizados com elevada precisão, de grande durabilidade e resistentes às condições atmosféricas, surgiu a possibilidade de aplicação das fibras ópticas como sensores para monitorização de pressão. Nesse contexto, as fibras “hetero-core” (fibra óptica composta por uma fibra multimodo entre duas fibras ópticas monomodo) e a utilização de lentes GRIN (“GRaded INdex”) em conjunto com superfícies reflectoras permitem a determinação da pressão e são objecto de estudo desta dissertação. Em termos de aplicação, o objectivo principal desta tese de mestrado foi de proporcionar o projecto e desenvolvimentos da medida de pressão em 48 pontos para um tanque de estudo dos fenómenos de percolação da água nos solos e que é pertencente à Secção de Geotecnia do Departamento de Engenharia Civil da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto. Inicialmente, foi caracterizado um sistema contendo uma fibra “hetero-core” à qual foi aplicada uma curvatura, com auxílio de uma carruagem micrométrica. Este sistema permitiu a simulação do mesmo efeito de aplicação de pressão à fibra “hetero-core”. Na configuração seguinte, usou-se um OTDR (“Optical Time Domain Reflectometer”) para visualização e registo das perdas encontradas durante o processo de dobrar e esticar da fibra “hetero-core”. Ao longo deste registo, várias configurações foram testadas até ser encontrada a cabeça sensora com melhor comportamento para monitorizar a pressão. A multiplexagem foi conseguida ao colocar dois sensores em série, sendo cada um deles constituído por uma fibra “hetero-core” colocada no fundo de um tubo de água disposto verticalmente. Com a adição da água no tubo de água, a curvatura na fibra “hetero-core” aumentava, notando-se claramente que as perdas também subiam. Os resultados obtidos nesta configuração foram bastante satisfatórios permitindo a independência entre os dois sensores dispostos em série. Posteriormente, foi testada uma nova configuração sensora, o sensor de fibra óptica para monitorização de pressão foi construído com recurso a uma lente GRIN e uma superfície reflectora. Esta lente, disposta diante de um espelho, permitiu emitir e captar luz de um determinado comprimento de onda devido à reflexão do sinal luminoso no espelho. Com sucessivos incrementos, afastou-se e aproximou-se a lente ao espelho, registando-se e observando-se as perdas de potência obtidas com auxílio do OTDR. Também para esta configuração foi testada a multiplexagem de vários sensores, tendo sido utilizadas as seguintes opções: um acoplador de 2:1; um acoplador 4:1 e um comutador óptico. Verificou-se que a utilização de um comutador óptico é o melhor caso para a monitorização de pressão de múltiplos sensores. A multiplexagem com recurso ao comutador foi possível, uma vez que permitia a medição independente de cada sensor de pressão num determinado tempo. Com este resultado, é possível monitorizar 48 sensores com recurso ao OTDR, multiplexados temporalmente. Toda esta implementação prática da dissertação foi realizada nas instalações da Unidade de Optoelectrónica e Sistemas Electrónicos no INESC Porto, onde foram caracterizados e estudados sensores com diferentes características que poderão ser lidas neste documento. A componente teórica foi efectuada na Universidade da Madeira.

Os cruzeiros e o Porto do Funchal: importância económica para o turismo na região

O porto do Funchal é uma realidade recente. Historicamente podemos considerar que existe porto desde o final do Século XIX, muito embora já com D. José I tivesse havido uma Determinação real para proceder à construção de uma infra-estrutura portuária, o que só parcialmente foi cumprido, num processo apenas terminado em 2011. Até aí e desde a colonização, o desembarque de pessoas e bens era feito no calhau, ao ritmo e sabor das levadias e dos estados do mar e da força humana, numa tradição que ficou expressa em inúmeras obras e registos de viagem e igualmente no Pilar de Banger, mandado construir por um britânico, como base de guindaste para descargas. No século XX, o porto do Funchal, ao mesmo tempo que era local de comércio e descarga de mercadorias, assim como de passageiros, foi progressivamente assistindo ao surgir de um novo conceito em matéria de turismo, não já apenas e só como mero transporte, mas tendo como objectivo o cruzeiro. Esta Dissertação pretende estudar, quantificar e se possível teorizar, ainda que de forma sucinta, a importância que esse novo tipo de lazer, a partir de agora, por nós designado de cruzeiro, teve, tem e esperamos venha a ter, na nossa economia regional e no bemestar e progresso económico dos múltiplos intervenientes nesta actividade. Para nos apoiar neste desiderato, para além da teoria, construímos um inquérito, que foi apresentado ao turista de cruzeiro, durante a sua escala e a fruição desta, por si mesmo, em passeios a pé pela cidade do Funchal ou guiado por um guia, conhecendo o potencial do nosso porto. Este inquérito foi feito em colaboração com a APRAM, o SNATTI e a EUROMAR, assim como com outros intervenientes nesta cadeia de valor, tendo nós, conceptores e aplicadores do mesmo, procurado seguir uma linha de orientação que nos permitisse a comparação dos resultados, com inquéritos desenvolvidos anteriormente. O nosso objectivo essencial é não apenas o de prosseguir num percurso de valorização pessoal e académica mas também procurar dotar com dados quantificáveis, todos os parceiros deste negócio da nossa região e contribuir de uma forma activa e responsável na definição e planeamento do nosso melhor recurso económico, o Turismo. Esta Dissertação é, por agora, um objectivo em si, mas não se esgota como tal e a nossa missão não termina hic et nunc, uma vez que trabalhamos por mero prazer intelectual, sentimos que somos apoiados institucional e pessoalmente e temos a certeza de que o que estamos a desenvolver, poderá ser útil para a nossa economia e para a nossa Região.