Electrical and Magnetic Characterization of BSCCO and YBCO HTS Tapes for Fault Current Limiter Application

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Neural networks training using the constructivism paradigms

The Backpropagation Algorithm (BA) is the standard method for training multilayer Artificial Neural Networks (ANN), although it converges very slowly and can stop in a local minimum. We present a new method for neural network training using the BA inspired on constructivism, an alphabetization method proposed by Emilia Ferreiro based on Piaget philosophy. Simulation results show that the proposed configuration usually obtains a lower final mean square error, when compared with the standard BA and with the BA with momentum factor.

Excitons in undoped AlGaAs/GaAs wide parabolic quantum wells

In this work the electronic structure of undoped AlGaAs/GaAs wide parabolic quantum wells (PQWs) with different well widths (1000 and 3000 ) were investigated by means of photoluminescence (PL) measurements. Due to the particular potential shape, the sample structure confines photocreated carriers with almost three-dimensional characteristics. Our data show that depending on the well width thickness it is possible to observe very narrow structures in the PL spectra, which were ascribed to emissions associated to the recombination of confined 1s-excitons of the parabolic potential wells. From our measurements, the exciton binding energies (of a few meV) were estimated. Besides the exciton emission, we have also observed PL emissions associated to electrons in the excited subbands of the PQWs. © 2010 IOP Publishing Ltd.

Test results of fault current limiter using YBCO tapes with shunt protection

A Fault Current Limiter (FCL) based on high temperature superconducting elements with four tapes in parallel were designed and tested in 220 V line for a fault current peak between 1 kA to 4 kA. The elements employed second generation (2G) HTS tapes of YBCO coated conductor with stainless steel reinforcement. The tapes were electrically connected in parallel with effective length of 0.4 m per element (16 elements connected in series) constituting a single-phase unit. The FCL performance was evaluated through over-current tests and its recovery characteristics under load current were analyzed using optimized value of the shunt protection. The projected limiting ratio achieved a factor higher than 4 during fault of 5 cycles without degradation. Construction details and further test results will be shown in the paper. © 2010 IOP Publishing Ltd.

The need of subsidy for the implementation of photovoltaic solar energy as supporting of decentralized electrical power generation in Brazil

The growing demand for electrical power and the limited capital invested to provide this power is forcing countries like Brazil to search for new alternatives for electrical power generation. The purpose of this paper is to present a technical and economic study on a 15 kW solar plant installed in an isolated community, highlighting the importance of the need for financial subsidy from the government. It evaluates the importance of parameters such as the annual interest rate, specific investment, the marginal cost of expanding the electrical power supply and the government subsidy on amortization time of capital invested. © 2012 Elsevier Ltd All rights reserved.

Fault current limiter using transformer and modular device of YBCO coated conductor

In this work, we report on the evaluation of a superconducting fault current limiter (SFCL). It is consisted of a modular superconducting device combined with a short-circuited transformer with a primary copper winding connected in series to the power line and the secondary side short-circuited by the superconducting device. The basic idea is adding a magnetic component to contribute to the current limitation by the impedance reflected to the line after transition of the superconducting device. The evaluation tests were performed with a prospective current up to 2 kA, with the short-circuited transformer of 2.5 kVA, 220 V/660 V connected to a test facility of 100 kVA power capacity. The resistive SFCL using a modular superconducting device was tested without degradation for a prospective fault current of 1.8 kA, achieving the limiting factor 2.78; the voltage achieved 282 V corresponding to an electric field of 11 V/m. The test performed with the combined SFCL (xsuperconducting device + transformer) using series and toroidal transformers showed current limiting factor of 3.1 and 2 times, respectively. The test results of the combined SFCL with short-circuited transformer showed undesirable influence of the transformer impedance, resulting in reduction of the fault current level. © 2002-2011 IEEE.

Energetic, ecologic and fluid-dynamic analysis of a fluidized bed gasifier operating with sugar cane bagasse

This work aims to study the thermodynamic, ecological and fluid-dynamic aspects of a circulating fluidized bed gasifier using sugar cane bagasse as biomass, in order to estimate a model of its normal operation. In the initial stage was analysed the composition of biomass selected (sugar cane bagasse) and its lower heating value (LHV) was calculated. The energy balance of the gasifier was done, being the volumetric flow of air, synthesis gas and biomass estimated. Also the power produced by this gasifier was theoretically estimated. Then the circulating fluidized bed gasifier was designed for operation with approximately 100 kg/h of processed biomass. Cross-sectional area of the reactor, feeder size, diameter of the exit zone of the gases and minimum height of the expanded bed were selected. Some bed gasifier hydrodynamic factors were also studied. The minimum fluidization velocity, fluidization terminal velocity, and average fluidizing velocity were calculated, in order to understand the fluid-dynamic behaviour of gasification of this fuel. It was obtained a theoretical model that can support a possible prototype of circulating fluidized bed gasifier biomass. Finally, there were studied the ecological aspects of the gasifier, through an overall methodology. Ecological efficiencies were estimated for two scenarios: first considering the carbon cycle and thereafter disregarding the carbon cycle. In both cases, it can be proved the ecological viability of the project. © 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

The application of a surface response methodology in the solar/UV-induced degradation of dairy wastewater using immobilized ZnO as a semiconductor

An Advanced Oxidation Process (AOPs) was carried out in this study with the use of immobilized ZnO and solar/UV as an energy source to degrade dairy wastewater. The semibatch reactor system consisted of metal plate of 800 × 250 mm and a glass tank. The reaction time was of 3 h for 3 L of dairy wastewater. Experiments were performed based on a surface response methodology in order to optimize the photocatalytic process. Degradation was measured in percentage terms by total organic carbon (TOC). The entry variables were ZnO coating thickness and pH, using three levels of each variable. The optimized results showed a TOC degradation of 31.7%. Optimal parameters were metal-plate coating of 100 m of ZnO and pH of 8.0. Since solar/UV is a constant and free energy source in most tropical countries, this process tends to suggest an interesting contribution in dairy wastewater treatment, especially as a pretreatment and the optimal conditions to guarantee a better efficiency of the process. © 2013 Gisella R. Lamas Samanamud et al.

Mitigação de riscos e catástrofes naturais: análise numérico-experimental de roll waves evoluindo em canais inclinados

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Abordagem matemática de roll waves em escoamentos hiperconcentrados com superfície livre

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Distribuição dos foraminíferos recentes associados à vegetação na faixa estuarina do Rio Itapanhaú, Bertioga, São Paulo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo teórico-experimental em via de determinação de lei de atrito em escoamentos de fluidos hiperconcentrados

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Unidades de relevo em zona costeira estuarina: municípios de Colares e Santo Antônio do Tauá

Este trabalho tem por objetivo identificar e discutir as unidades de relevo dos municípios de Colares e Santo Antônio do Tauá, Estado do Pará, Brasil. Apresenta como objeto de estudo a compartimentação do relevo. A área de estudada se localiza na parte oriental do Golfão Marajoara, porção nordeste da baía de Marajó, em um trecho tipicamente estuarino da zona costeira. A pesquisa foi realizada com base em revisão de literatura, levantamento cartográfico, tratamento, interpretação e vetorização de imagens orbitais e trabalhos de campo. Duas escalas de análise foram trabalhadas. A primeira escala referiu-se à Zona Costeira Amazônica (ZCA), caracterizada por ser uma costa baixa, predominantemente sedimentar, sujeita a regime de macromarés em sua maior parte e fortemente influenciada pelas descargas fluviais condicionadas pelo clima úmido. A formação regional desta costa deve-se às flutuações do nível relativo do mar, oscilações climáticas e à neotectônica, atuantes ao longo do Cenozóico Superior. A porção oriental do Golfão Marajoara é constituída pelo estuário do rio Pará, que se comporta como um tidal river ou estuário dominado por correntes fluviais, apesar da influência das marés. As descargas fluviais são o fator principal da hidrodinâmica estuarina, constituição sedimentar e organização da biota. Trata-se de um ambiente costeiro mais protegido da ação de ondas e da deriva litorânea, em comparação com o litoral atlântico do Nordeste do Pará. Na segunda escala de trabalho foram identificadas 8 unidades de relevo: leito estuarino arenoso; banco lamoso de intermaré; planície de maré lamosa; praia estuarina; cordão arenoso; planície aluvial sob influência de maré; planície aluvial; tabuleiro. Apenas a unidade do tabuleiro é considerada como relevo erosivo. A seguir, discutiu-se a distribuição espacial das unidades de relevo, que mostrou a presença de dois setores específicos. O setor 1, situado a oeste, é amplamente influenciado por marés, e nele predominam formas de relevo de acumulação, com destaque para as planícies aluviais sob influência de maré, que ocupam maior área, fato que revela um esquema de transição entre o domínio marinho e o flúviocontinental. As várzeas sucedem os mangues para o interior, à medida que diminui a influência da água salgada. O esquema básico de distribuição sedimentar é representado por areias de fundo de canal e lamas depositadas nas margens durante a maré baixa. As praias são reduzidas, o que se explica pela menor atuação de ondas, e pelo papel decisivo das correntes de maré e das vazantes na dinâmica costeira. Cordões arenosos localizados no interior da planície costeira são o testemunho da progradação da linha de costa. Neste setor, os tabuleiros encontramse muito fragmentados, em consequência da erosão e sedimentação por marés, canais e águas das chuvas. O setor 2, a leste, não sofre influência de marés, e apresenta um relevo menos compartimentado, com tabuleiros seccionados pela rede de drenagem. A dissecação fluvial forma vales com estreitas planícies aluviais, fato que revela uma superfície erosiva mais ampla.

Construção de um modelo experimental simulando condições de perfilagem de indução

A ferramenta de indução tem sido, desde 1949, largamente utilizada na prospecção de petróleo pois auxilia na localização de formações que contém hidrocarbonetos. Ainda existem, porém, várias restrições quanto ao uso deste equipamento. Camadas excessivamente finas, poços preenchidos com lamas muito condutivas e grandes diâmetros de invasão são exemplos de situações onde seu desempenho não é bom. Para que se possa minimizar estas limitações é necessário o conhecimento da resposta da sonda diante de condições conhecidas. Isto pode ser feito via modelamento analógico e/ou através de modelamento numérico. O presente trabalho consiste na montagem de um sistema de modelamento analógico capaz de simular o perfil de duas bobinas coaxiais frente a meios infinitos e camadas espessas invadidas. O meio geológico é representado através de solução salina de diferentes condutividades. O fator de escala linear é igual a 20 e o equipamento executa medidas na faixa dos 50 kHz aos 100 kHz. Este sistema será utilizado em futuros estudos envolvendo disposições de bobinas diferentes das normalmente utilizadas e em estudos de outros problemas encontrados na perfilagem de indução.