Análise computacional dos campos de velocidade e temperatura do ambiente interno da usina termelétrica Santana - Amapá

A simulação numérica do escoamento de ar em ambientes internos é na atualidade o método mais apropriado para análise de conforto térmico em ambientes internos. O escoamento de ar nesses ambientes configura-se como um escoamento complexo, pois, em regra geral, é uma combinação de escoamentos cisalhantes livres (jatos) e cisalhantes de parede, além disso, esses escoamentos são governados por forças de inércia e forças de empuxo, caracterizando-o como de convecção mista. A combinação desses mecanismos cria um escoamento com características complexas, como zonas de recirculação, vórtices, descolamento e recolamento de camada-limite dentre outras. Portanto, a precisão da solução estará diretamente ligada, principalmente, na habilidade do modelo de turbulência adotado de reproduzir as características turbulentas do escoamento de ar e da transferência térmica. O objetivo principal do presente trabalho foi a simulação computacional do ambiente térmico interno do galpão que abriga os geradores e motores Wärtzilä da Usina Termelétrica Santana no estado do Amapá. A formulação matemática baseada na solução das equações gerais de conservação inclui uma análise dos principais modelos de turbulência aplicados ao escoamento de ar em ambientes internos, assim como os processos de transferência de calor associados. Na modelagem numérica o método de volumes finitos é usado na discretização das equações de conservação, através do código comercial Fluent-Airpak, que foi usado nas simulações computacionais para a análise dos campos de velocidade e temperatura do ar. A utilização correta do programa computacional foi testada e validada para o problema através da simulação precisa de casos retirados da literatura. Os resultados numéricos foram comparados a dados obtidos de medições experimentais realizados no galpão e apresentou boa concordância, considerando a complexidade do problema simulado, o objetivo da simulação em face da diminuição da temperatura no interior do galpão e, também, em função das limitações encontradas quando da tomada das medições experimentais. Além disso, foram feitas simulações de estratégias de melhoria do ambiente térmico da Usina, baseadas na realidade levantada e nos resultados da simulação numérica. Finalmente, foram realizadas simulações do protótipo de solução proposto para a diminuição da temperatura interna do galpão o que possibilitará um aumento, na faixa de 20 a 30%, do tempo de permanência no interior do galpão.

Avaliação de parâmetros micrometeorológicos, do conforto e da percepção térmica na área urbana da cidade de Belém-PA

No presente trabalho foram avaliados alguns elementos micrometeorológicos e o conforto térmico na cidade de Belém, juntamente com uma análise das questões da segregação social deste espaço urbano, contribuindo com as pesquisas de climatologia urbana em regiões tropicais que possuem uma especificidade climática, com um forte efeito da sazonalidade durante o ano. Foram empregados na pesquisa informações micrometeorológicas obtidas através de estações meteorológicas e microloggers distribuídos pela cidade, questionários, informações de cobertura do solo oriundas de imagens de satélite e as tipologias sociais por meio de levantamento bibliográfico. As informações quantitativas foram analisadas através de interpolações e correlações numéricas e relacionadas de forma qualitativa às informações adquiridas em campo. Os resultados mostraram que as áreas menos confortáveis termicamente foram as que possuíam menor cobertura vegetal e maior quantidade de áreas edificadas e pavimentadas, enquanto que as áreas mais confortáveis foram as que apresentaram características contrárias a anterior. Não foi detectada a existência de um padrão bem definido entre as tipologias socioespaciais das habitações com as condições de conforto. Foi encontrada uma ilha de calor de baixa intensidade sobre a cidade, assim como uma forte sazonalidade da precipitação pluvial, da temperatura do ar e da umidade relativa do ar. Na cidade de Belém, grande parte do período diurno foi desconfortável termicamente, e a intensidade desse desconforto variou de acordo com as características de uso e ocupação do solo urbano.

Análise do desempenho energético de edificações: aplicação analítica do RTQ-C no Edifício do Ceamazon

Um dos grandes entraves para o desenvolvimento econômico mundial é a crescente demanda por energia e consequente aumento da utilização de recursos naturais para provê-la. Países em desenvolvimento, como o Brasil, apresentaram progressivo consumo de energia per capita nos últimos anos. Embora a sua maioria seja proveniente de usinas hidrelétricas (fontes não poluidoras) sua construção causa grande impacto ambiental. De todo o percentual energético gerado, as edificações são responsáveis pelo consumo de aproximadamente 40% e este percentual tende a aumentar mediante o crescimento da construção civil no país. Diante da problemática, o combate ao desperdício, a racionalização e o uso sustentável da energia consumida pelas edificações estão diretamente ligados à redução do impacto ao meio ambiente, postergando a necessidade de aumento da matriz energética nacional. Neste contexto é criado o Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviço e Públicos (RTQ-C). Este trabalho consiste em uma aplicação crítica do RTQ-C utilizando a metodologia prescritiva, tendo como enfoque aspectos relativos a sua aplicabilidade e avaliação de conforto térmico e lumínico, tendo como premissa que o alto desempenho energético da edificação só é plenamente alcançado quando são garantidas condições satisfatórias de conforto ambiental aos usuários. Para tanto foi necessária uma etapa minuciosa de levantamento de dados e medições “in loco” de temperatura do ar, temperatura radiante, iluminância e umidade relativa em dois ambientes (laboratório de conforto e sala de aula 2) do edifício do Centro de Excelência em Eficiência Energética da Amazônia - CEAMAZON, subsidiando a utilização da metodologia proposta por Fanger (PMV e PPD), e verificação dos níveis de iluminância propostos pela NBR 5413. Como resultado a edificação apresentou bom desempenho, mas a não observância dos prérequisitos a classificou com nível “C”. A avaliação de conforto indicou que aproximadamente 23% dos usuários não estavam em conforto térmico e que a ventilação natural poderá ser utilizada como estratégia bioclimática para adequação. As medições de iluminância indicaram que apenas a sala de aula 2 possuia potencial de aproveitamento de iluminação natural no período da medição. Concluiu-se que, apesar de sua importância, o RTQ-C deve passar ainda por um processo de adaptação por parte da sociedade e dos profissionais envolvidos na certificação energética de edificações e que durante esse período modificações poderão ser incorporadas contribuindo para torná-lo um instrumento efetivamente válido para a garantia da eficiência energética das edificações do país.

Avaliação das atividades antinociceptiva e anti-inflamatória do extrato hidroetanólico de partes aéreas de Portulaca pilosa L. (Portulacaceae)

Este estudo investigou a toxicidade aguda oral, o efeito antinociceptivo em modelos de nocicepção química e térmica, bem como a atividade anti-inflamatória em modelos de carragenina e óleo de cróton do extrato hidroetanólico de partes aéreas de Portulaca pilosa (EHEPp). Identificou também alguns possíveis mecanismos envolvidos na antinocicepção do extrato, além dos seus efeitos sobre o sistema nervoso central de ratos. No teste de toxicidade aguda oral, o tratamento com EHEPp (2000 mg/kg) não causou óbitos. No teste de contorções abdominais induzidas por ácido acético, o EHEPp (100, 200, 400 e 600 mg/kg), por via oral (v.o.), reduziu significantemente o número de contorções em 18.18, 33.25, 47.27, 65.81 e 73.94%, respectivamente. No teste da placa quente, o tratamento com EHEPp (200, 400 e 600 mg/kg, v.o.) não alterou a latência ao estímulo térmico de 50 ± 0,5 ºC. No teste da formalina, o tratamento com EHEPp (200,400 e 600mg/kg, v.o.) reduziu de maneira significativa o tempo de lambida nas fases neurogênica (1ª fase) em 38.79, 60.61 e 75.18 %, e inflamatória (2ª fase) em 49.23, 53.03 e 87.53 %, respectivamente. A administração prévia de naloxona reverteu, significativamente, o efeito do EHEPp (600 mg/kg, v.o.) em ambas as fases do teste da formalina. O pré-tratamento com o L-NAME e azul de metileno reverteu o efeito do EHEPp (600 mg/kg, v.o.) de maneira significante em ambas as fases do teste da formalina. O pré-tratamento com o fármaco glibenclamida também reverteu de maneira significativa o efeito do EHEPp (600 mg/kg, v.o.) em ambas as fases do teste da formalina. O EHEPp, na dose 600 mg/kg, v.o., não afetou a atividade locomotora dos ratos submetidos ao teste do campo aberto. No teste de edema de pata induzido por carragenina e edema de orelha induzido pelo óleo cróton, o EHEPp (400 e 600 mg/kg, v.o.) não inibiu a formação de edema de maneira significante em ambos os testes. Os resultados deste estudo mostraram que o HEEPp, oralmente, apresentou baixa toxicidade e sua atuação antinociceptiva observada na fase neurogênica pode envolver interações periféricas com receptores opióides e ativação da via NO/GCs/GMPc/ K_ATP. Já a atividade antinociceptiva observada na fase inflamatória parece não depender de inibição da via bioquímica fosfolipase A2/ciclo-oxigenases, mas de interações periféricas com receptores opióides e com a via NO/GCs/GMPc/K_ATP.

Variabilidade espacial do conforto térmico e a segregação social do espaço urbano na cidade de Belém, PA

O presente trabalho vem contribuir com o estudo do clima urbano na cidade de Belém durante a época menos chuvosa, juntamente com uma análise das questões da segregação social deste espaço urbano. Foi realizada uma campanha de coleta de dados meteorológicos durante alguns dias na época menos chuvosa da região para se calcular o índice de conforto térmico nos bairros e compara-los com as tipologias sociais características de cada bairro. Os resultados indicaram que as zonas da cidade menos confortáveis foram a Oeste e a Central, pois são mais urbanizadas e possuem menos vegetação que as demais áreas, enquanto que as zonas mais confortáveis foram a Leste e Noroeste, que possuem mais áreas vegetadas e predominância de edificações baixas. As análises indicaram que não existe um padrão bem definido entre as tipologias sociais dos bairros e suas condições de conforto térmico, pois as características da superfície são mais significativas para as mudanças microclimáticas locais.

Green-Markov models - new optimization strategies: a case study for user allocation in co-channel macro/femto networks

ABSTRACT: The femtocell concept aims to combine fixed-line broadband access with mobile telephony using the deployment of low-cost, low-power third and fourth generation base stations in the subscribers' homes. While the self-configuration of femtocells is a plus, it can limit the quality of service (QoS) for the users and reduce the efficiency of the network, based on outdated allocation parameters such as signal power level. To this end, this paper presents a proposal for optimized allocation of users on a co-channel macro-femto network, that enable self-configuration and public access, aiming to maximize the quality of service of applications and using more efficiently the available energy, seeking the concept of Green networking. Thus, when the user needs to connect to make a voice or a data call, the mobile phone has to decide which network to connect, using the information of number of connections, the QoS parameters (packet loss and throughput) and the signal power level of each network. For this purpose, the system is modeled as a Markov Decision Process, which is formulated to obtain an optimal policy that can be applied on the mobile phone. The policy created is flexible, allowing different analyzes, and adaptive to the specific characteristics defined by the telephone company. The results show that compared to traditional QoS approaches, the policy proposed here can improve energy efficiency by up to 10%.

Solidification thermal parameters and dendritic growth during the horizontal directional solidification of Al-7wt.%Si alloy

O principal objetivo desse trabalho é investigar a influência dos parâmetros térmicos velocidade de solidificação (V_L) e taxa de resfriamento (T_R), nos espaçamentos dendríticos primários (λ₁) da liga hipoeutética Al-7%Si, durante a solidificação direcional horizontal, em regime transiente. Os valores de λ₁ foram medidos ao longo do comprimento do lingote e correlacionados com esses parâmetros. A variação dos espaçamentos dendríticos estudados é expressa por meio de funções na forma de potência de V_Le T_Rdadas, respectivamente, por λ₁= 55(V_L)^-1.1e λ₁= 212 (T_R)^-0.55. Um estudo comparativo é realizado entre os resultados encontrados nesse trabalho e aqueles obtidos para a mesma liga quando solidificada direcionalmente nos sistemas verticais ascendente e descendente, sob as mesmas condições assumidas. Finalmente, os resultados experimentais obtidos são comparados com valores fornecidos por alguns modelos teóricos propostos na literatura para analisar espaçamentos dendríticos primários.