Influência da configuração da célula combustível microbiana na geração de energia elétrica a partir da degradação de compostos orgânicos

Nessa pesquisa foram testadas tanto CCM com membranas e sem membranas que tinham por característica reproduzir sistemas de tratamento de esgoto sanitário. A etapa experimental desse trabalho foi dividida entre o Brasil (ensaios com CCM sem a MTP e utilizando esgoto sanitário) e Portugal (ensaios com CCM tradicionais de uma e duas câmaras, utilizando água residuária sintética e a bactéria Lactobacillus pentosus). A execução em dois locais diferentes resultou em um maior aprofundamento e desenvolvimento da pesquisa. As CCM foram avaliadas principalmente quanto ao potencial elétrico e eficiência da degradação de compostos orgânicos (esgoto sanitário e água residuária sintética). Para os dados obtidos no Brasil, as três configurações apresentaram maior diferença na potência em função do modo de operação. A operação intermitente apresentou a maior potência (11 mW/m2) para a CCM cilíndrica de fluxo ascendente, enquanto que operação continua a maior potência (4,2 mW/m2) foi obtida para a CCM retangular de fluxo horizontal, a qual também apresentava uma maior facilidade na manutenção quanto aos eletrodos (adição/remoção). A CCM cúbica de fluxo ascendente devido a sua concepção simples demandava um sistema complementar para o aumento da remoção de DQO. Apesar da baixa potência mensurada para os ensaios realizados no Brasil há de se pontuar que os mesmos foram obtidos para reatores sem membranas e utilizando o esgoto sanitário, o qual apresentou grande sazonalidade. Para a etapa realizada em Portugal, foi possível realizar quinze diferentes ensaios e mais um ensaio específico de crescimento. A maior potência (10,37 mW/m2) foi obtida para CCM de câmara dupla operada de modo contínuo para um tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 horas. A maior potência obtida para a CCM de câmara única foi de 5,53 mW/m2 quando houve a adição do extrato de levedura (função teórica de mediador). A potência da CCM, na maioria das vezes, esteve relacionada à proporção de sólidos voláteis e totais, SV/ST, quantidade de bactérias, pH, características de operação e por fim a configuração da CCM. O ensaio de crescimento revelou a correlação da potência em função da quantidade de bactérias inseridas da massa do biofilme (SV) e mostra-se como uma ferramenta na avaliação da potência das CCM.

Numerical modeling of electromagnetic coupling phenomena in the vicinities of overhead power transmission lines.

Electromagnetic coupling phenomena between overhead power transmission lines and other nearby structures are inevitable, especially in densely populated areas. The undesired effects resulting from this proximity are manifold and range from the establishment of hazardous potentials to the outbreak of alternate current corrosion phenomena. The study of this class of problems is necessary for ensuring security in the vicinities of the interaction zone and also to preserve the integrity of the equipment and of the devices there present. However, the complete modeling of this type of application requires the three- -dimensional representation of the region of interest and needs specific numerical methods for field computation. In this work, the modeling of problems arising from the flow of electrical currents in the ground (the so-called conductive coupling) will be addressed with the finite element method. Those resulting from the time variation of the electromagnetic fields (the so-called inductive coupling) will be considered as well, and they will be treated with the generalized PEEC (Partial Element Equivalent Circuit) method. More specifically, a special boundary condition on the electric potential is proposed for truncating the computational domain in the finite element analysis of conductive coupling problems, and a complete PEEC formulation for modeling inductive coupling problems is presented. Test configurations of increasing complexities are considered for validating the foregoing approaches. These works aim to provide a contribution to the modeling of this class of problems, which tend to become common with the expansion of power grids.

Resistência à fadiga de tubo API 5L X65 cladeado e soldado circunferencialmente com eletrodos de Inconel® 625

As recentes descobertas de petróleo e gás na camada do Pré-sal representam um enorme potencial exploratório no Brasil, entretanto, os desafios tecnológicos para a exploração desses recursos minerais são imensos e, consequentemente, têm motivado o desenvolvimento de estudos voltados a métodos e materiais eficientes para suas produções. Os tubos condutores de petróleo e gás são denominados de elevadores catenários ou do inglês \"risers\", e são elementos que necessariamente são soldados e possuem fundamental importância nessa cadeia produtiva, pois transportam petróleo e gás natural do fundo do mar à plataforma, estando sujeitos a carregamentos dinâmicos (fadiga) durante sua operação. Adicionalmente, um dos problemas centrais à produção de óleo e gás das reservas do Pré-Sal está diretamente associado a meios altamente corrosivos, tais como H2S e CO2. Uma forma mais barata de proteção dos tubos é a aplicação de uma camada de um material metálico resistente à corrosão na parte interna desses tubos (clad). Assim, a união entre esses tubos para formação dos \"risers\" deve ser realizada pelo emprego de soldas circunferenciais de ligas igualmente resistentes à corrosão. Nesse contexto, como os elementos soldados são considerados possuir defeitos do tipo trinca, para a garantia de sua integridade estrutural quando submetidos a carregamentos cíclicos, é necessário o conhecimento das taxas de propagação de trinca por fadiga da solda circunferencial. Assim, neste trabalho, foram realizados ensaios de propagação de trinca por fadiga na região da solda circunferencial de Inconel® 625 realizada em tubo de aço API 5L X65 cladeado, utilizando corpos de prova do tipo SEN(B) (Single Edge Notch Bending) com relações entre espessura e largura (B/W) iguais a 0,5, 1 e 2. O propósito central deste trabalho foi de obter a curva da taxa de propagação de trinca por fadiga (da/dN) versus a variação do fator de intensidade de tensão (ΔK) para o metal de solda por meio de ensaios normatizados, utilizando diferentes técnicas de acompanhamento e medição da trinca. A monitoração de crescimento da trinca foi feita por três técnicas: variação da flexibilidade elástica (VFE), queda de potencial elétrico (QPE) e análise de imagem (Ai). Os resultados mostraram que as diferentes relações B/W utilizadas no estudo não alteraram significantemente as taxas de propagação de trinca por fadiga, respeitado que a propagação aconteceu em condições de escoamento em pequena escala na frente da trinca. Os resultados de propagação de trinca por fadiga permitiram a obtenção das regiões I e II da curva da/dN versus ΔK para o metal de solda. O valor de ΔKlim obtido para o mesmo foi em torno de 11,8 MPa.m1/2 e os valores encontrados das constantes experimentais C e m da equação de Paris-Erdogan foram respectivamente iguais a 1,55 x10-10 [(mm/ciclo)/(MPa.m1/2)m] e 4,15. A propagação de trinca no metal de solda deu-se por deformação plástica, com a formação de estrias de fadiga.

NHTSA's Heavy Duty Vehicle Brake Research Program - report Number 10: evaluation of trailer antilock braking systems electrical powering. Interim final report.

National Highway Traffic Safety Administration, Washington, D.C.

The coupling and mutual impedance between balanced wire-arm conical log-spiral antennas /

Includes bibliographical references (76-77)

On increasing the effective aperture of antennas by data processing /

Includes bibliographical references (p. 58-59)

Source localization methods

One of the most pressing demands on electrophysiology applied to the diagnosis of epilepsy is the non-invasive localization of the neuronal generators responsible for brain electrical and magnetic fields (the so-called inverse problem). These neuronal generators produce primary currents in the brain, which together with passive currents give rise to the EEG signal. Unfortunately, the signal we measure on the scalp surface doesn't directly indicate the location of the active neuronal assemblies. This is the expression of the ambiguity of the underlying static electromagnetic inverse problem, partly due to the relatively limited number of independent measures available. A given electric potential distribution recorded at the scalp can be explained by the activity of infinite different configurations of intracranial sources. In contrast, the forward problem, which consists of computing the potential field at the scalp from known source locations and strengths with known geometry and conductivity properties of the brain and its layers (CSF/meninges, skin and skull), i.e. the head model, has a unique solution. The head models vary from the computationally simpler spherical models (three or four concentric spheres) to the realistic models based on the segmentation of anatomical images obtained using magnetic resonance imaging (MRI). Realistic models – computationally intensive and difficult to implement – can separate different tissues of the head and account for the convoluted geometry of the brain and the significant inter-individual variability. In real-life applications, if the assumptions of the statistical, anatomical or functional properties of the signal and the volume in which it is generated are meaningful, a true three-dimensional tomographic representation of sources of brain electrical activity is possible in spite of the ‘ill-posed’ nature of the inverse problem (Michel et al., 2004). The techniques used to achieve this are now referred to as electrical source imaging (ESI) or magnetic source imaging (MSI). The first issue to influence reconstruction accuracy is spatial sampling, i.e. the number of EEG electrodes. It has been shown that this relationship is not linear, reaching a plateau at about 128 electrodes, provided spatial distribution is uniform. The second factor is related to the different properties of the source localization strategies used with respect to the hypothesized source configuration.

The shallow water approximation applied to the aluminium electrolysis process

The industrial production of aluminium is an electrolysis process where two superposed horizontal liquid layers are subjected to a mainly vertical electric current supplied by carbon electrodes. The lower layer consists of molten aluminium and lies on the cathode. The upper layer is the electrolyte and is covered by the anode. The interface between the two layers is often perturbed, leading to oscillations, or waves, similar to the waves on the surface of seas or lakes. The presence of electric currents and the resulting magnetic field are responsible for electromagnetic (Lorentz) forces within the fluid, which can amplify these oscillations and have an adverse influence on the process. The electrolytic bath vertical to horizontal aspect ratio is such, that it is advantageous to use the shallow water equations to model the interface motion. These are the depth-averaging the Navier-Stokes equations so that nonlinear and dispersion terms may be taken into account. Although these terms are essential to the prediction of wave dynamics, they are neglected in most of the literature on interface instabilities in aluminium reduction cells where only the linear theory is usually considered. The unknown variables are the two horizontal components of the fluid velocity, the height of the interface and the electric potential. In this application, a finite volume resolution of the double-layer shallow water equations including the electromagnetic sources has been developed, for incorporation into a generic three-dimensional computational fluid dynamics code that also deals with heat transfer within the cell.

Improving CAS Capabilities: New Rules for Computing Improper Integrals

There are diferent applications in Engineering that require to compute improper integrals of the first kind (integrals defined on an unbounded domain) such as: the work required to move an object from the surface of the earth to in nity (Kynetic Energy), the electric potential created by a charged sphere, the probability density function or the cumulative distribution function in Probability Theory, the values of the Gamma Functions(wich useful to compute the Beta Function used to compute trigonometrical integrals), Laplace and Fourier Transforms (very useful, for example in Differential Equations).