Simulação de sistemas solares passivos usando materiais de mudan��a de fase (PCMs)

O gradual consumo de energia prim��ria a n��vel mundial deu origem a uma crise n��o s�� ambiental como tamb��m econ��mica, proveniente das limita����es das reservas energ��ticas e do fornecimento. Estas inquieta����es t��m levado a um estudo cada vez mais aprofundado no que concerne �� efici��ncia energ��tica de edif��cios. �� neste contexto que surge o estudo da aplica����o dos materiais de mudan��a de fase (PCM) na t��rmica dos edif��cios. O presente trabalho consiste no estudo da influ��ncia da introdu����o de materiais de mudan��a de fase no comportamento t��rmico de um edif��cio. Foi analisada uma simulação num��rica para um sistema solar passivo de ganho direto, por um programa de simulação designado EXTEND���. Efetuou-se, tamb��m, o estudo param��trico de determinadas propriedades associadas aos materiais de mudan��a de fase. Ap��s a an��lise, foi testado o impacto, em termos de conforto, da utiliza����o de materiais de mudan��a de fase em sistemas solares passivos de ganho direto.

Simulação de escoamento sangu��neo em biomodelos digitais de patologias vasculares humanas

Os procedimentos cir��rgicos requeridos no tratamento de diversas patologias podem ser mais simples, baratos e eficientes com o uso das tecnologias de visualiza����o e an��lise tridimensional de imagens m��dicas. Al��m de facilitar o diagn��stico, os modelos virtuais permitem ao cirurgi��o um planeamento detalhado e simulação de interven����es complexas. Estes modelos virtuais permitem a melhoria da capacidade de visualiza����o, intera����o e otimiza����o perante a situa����o cl��nica, possibilitando a identifica����o precoce de problemas. O objetivo deste trabalho �� a an��lise do escoamento sangu��neo na aorta abdominal com aneurisma. A primeira etapa do trabalho consistiu na extra����o de dados anat��micos de um aneurisma, com recurso �� imagiologia m��dica e �� reconstru����o do biomodelo digital Posteriormente, efetuou-se o estudo num��rico do escoamento sangu��neo no biomodelo constru��do. Nas simula����es num��ricas, realizadas para escoamento laminar, a reologia do sangue foi descrita por tr��s modelos: modelo Newtoniano, modelo de Carreau e Lei da Pot��ncia. Com a utiliza����o destes tr��s modelos foi poss��vel averiguar o impacto das propriedades n��o-Newtonianas do sangue nos fluxos estudados. Adicionalmente, as simula����es realizadas no biomodelo foram efetuadas num dom��nio geom��trico similar ao biomodelo, mas mais simples. Esta an��lise foi efetuada de modo a averiguar se para as condi����es estudadas era poss��vel recorrer a um modelo simplificado sem comprometer a an��lise do escoamento pretendido. Conclui-se que a utiliza����o do modelo simplificado poder�� ser vantajoso na an��lise de determinadas propriedades, uma vez que apresentou resultados compat��veis com os obtidos com o modelo real.

Métodos no convencionales para la preparaci��n de pol��meros de coordinaci��n porosos. Una aproximaci��n econ��mica, medioambientalmente amigable y escalable

293 p. El contenido del cap��tulo 5 est�� sujeto a confidencialidad

Simulador de escoamento multif��sico em po��os de petr��leo (SEMPP)

The multiphase flow occurrence in the oil and gas industry is common throughout fluid path, production, transportation and refining. The multiphase flow is defined as flow simultaneously composed of two or more phases with different properties and immiscible. An important computational tool for the design, planning and optimization production systems is multiphase flow simulation in pipelines and porous media, usually made by multiphase flow commercial simulators. The main purpose of the multiphase flow simulators is predicting pressure and temperature at any point at the production system. This work proposes the development of a multiphase flow simulator able to predict the dynamic pressure and temperature gradient in vertical, directional and horizontal wells. The prediction of pressure and temperature profiles was made by numerical integration using marching algorithm with empirical correlations and mechanistic model to predict pressure gradient. The development of this tool involved set of routines implemented through software programming Embarcadero C++ Builder�� 2010 version, which allowed the creation of executable file compatible with Microsoft Windows�� operating systems. The simulator validation was conduct by computational experiments and comparison the results with the PIPESIM��. In general, the developed simulator achieved excellent results compared with those obtained by PIPESIM and can be used as a tool to assist production systems development

Riscos associados �� dragagem de materiais sedimentares contaminados por metais pesados. Um caso de estudo em Minas Gerais (Brasil)

Neste trabalho descreve-se uma simulação em laborat��rio de uma dragagem invasiva, com base nos dados recolhidos no campo, na envolvente de um c��rrego onde os sedimentos est��o contaminados por metais pesados devido �� actividade de uma f��brica de produ����o de zinco situada em Tr��s Marias, Estado de Minas Gerais. Durante o ensaio determinou-se o efeito do remeximento dos sedimentos na coluna de ��gua em termos de contamina����o em metais, de forma a compreender as principais limita����es associadas �� utiliza����o da dragagem como m��todo de remedia����o.

Modelagem matem��tica e simulação num��rica do resfriamento r��pido de morango com ar for��ado

This work approaches the forced air cooling of strawberry by numerical simulation. The mathematical model that was used describes the process of heat transfer, based on the Fourier's law, in spherical coordinates and simplified to describe the one-dimensional process. For the resolution of the equation expressed for the mathematical model, an algorithm was developed based on the explicit scheme of the numerical method of the finite differences and implemented in the scientific computation program MATLAB 6.1. The validation of the mathematical model was made by the comparison between theoretical and experimental data, where strawberries had been cooled with forced air. The results showed to be possible the determination of the convective heat transfer coefficient by fitting the numerical and experimental data. The methodology of the numerical simulations was showed like a promising tool in the support of the decision to use or to develop equipment in the area of cooling process with forced air of spherical fruits.

Rugosidade e pigmenta����o superficial de materiais ionom��ricos

The aim of this study was to compare two methods of surface roughness analysis, perfilometry and spectrophotometry, applied to the surface of ionomeric materials (Chelon Fil, Vitremer and Dyract), submitted to different surface finishing treatments. For the perfilometric analysis, sixty specimens of each material were made and randomly separated into three experimental groups. The average surface roughness (Ra, mm) was measured on each specimen by a surface perfilometer (Mitutoyo Surftest 211). The spectrophotometric analysis consisted in quantifying the dye impregnated in the samples. The dyes used were 0.5% fuchsin and 0.5% erythrosin. Data were submitted to variance analysis (ANOVA) and t-Student test at a 0.05 significance level. There was no linear correlation between average roughness and superficial deposition of dye. Perfilometric analysis revealed that 12- and 30-bladed carbide burs caused the roughest surface of Chelon Fil, followed by Sof-Lex discs and mylar band. There were no significant differences between the specimens submitted to finishing and polishing with Sof-Lex discs and the control group (mylar band) for Vitremer, nevertheless, the highest Ra values were obtained when 12- and 30-bladed burs were used. For Dyract, there was no significant difference between the three treatments. The mean values of superficial deposition of dye for Chelon Fil, Vitremer and Dyract were: 1.7261, 1.4759, 1.3318, respectively. There were no significant differences between the restorative materials when different finishing and polishing systems were used.

Metodologia para obten����o do hidrograma de escoamento superficial em encostas e canais. Parte I: desenvolvimento e avalia����o

Desenvolveu-se uma metodologia que permite obter o hidrograma de escoamento superficial e a vaz��o m��xima para qualquer posi����o ao longo de uma encosta e para se����es transversais de canais utilizando o modelo de ondas cinem��ticas. A ��rea da encosta �� dividida num sistema matricial composto por 100 linhas e 100 colunas. Na encosta, considera-se que o escoamento ocorre na dire����o da declividade e que a vaz��o de cada pixel �� a soma da vaz��o produzida nesse com a vaz��o advinda dos pixels que contribuem com o escoamento superficial para o pixel em an��lise. No canal, a vaz��o �� calculada pela soma dos hidrogramas advindos das colunas do sistema reticulado. A compara����o entre os valores de l��mina e vaz��o m��xima de escoamento superficial obtidas experimentalmente e calculadas em duas condi����es (encosta e bacia) permitiu evidenciar que a metodologia, comparada aos métodos Racional e do N��mero da Curva, ofereceu boas estimativas tanto da l��mina quanto da vaz��o m��xima de escoamento superficial.

Metodologia para obten����o do hidrograma de escoamento superficial em encostas e canais. Parte II: modelo computacional e an��lise de sensibilidade

Estimativas de vaz��o m��xima de escoamento superficial s��o necess��rias para o projeto de obras hidr��ulicas em bacias urbanas e rurais. A dificuldade em aplicar os procedimentos dispon��veis para calcular a varia����o do escoamento superficial com o tempo e de seu valor m��ximo deve-se �� inexatid��o dos métodos usados para esse objetivo e �� variabilidade nos resultados que podem ser obtidos por profissionais que usem o mesmo procedimento. Dessa forma, a investiga����o de um m��todo que produza estimativas confi��veis da vaz��o m��xima e do hidrograma de escoamento superficial �� de grande interesse. Neste trabalho, desenvolveu-se e avaliou-se a sensibilidade de um software (HIDROGRAMA 2.1) que permite a obten����o do hidrograma de escoamento superficial, da vaz��o m��xima e seu tempo de ocorr��ncia, da altura e da velocidade m��ximas do escoamento, do volume e da l��mina de escoamento superficial em encosta e em canais. O modelo apresentou grande sensibilidade ao per��odo de retorno, �� taxa de infiltra����o est��vel e ao comprimento da encosta e do canal.

Biocompatibilidade de materiais empregados na confec����o de pr��teses cardiovasculares: compara����o entre peric��rdio bovino e Dacron(R)

Durante os ��ltimos 25 anos, numerosos estudos t��m sido efetuados visando a biocompatibilidade de materiais de uso m��dico-hospitalar. Isto se deve ao desenvolvimento de materiais destinados ��s pr��teses particularmente na ��rea cardiovascular, o que motivou pesquisas relativas �� problem��tica da compatibilidade entre superf��cies biol��gicas ou sint��ticas e o sangue. O presente trabalho objetivou comparar a avalia����o da biocompatibilidade do peric��rdio bovino, um dos materiais mais empregados na fabrica����o de v��lvulas card��acas prot��ticas, ap��s tratamento com glutaralde��do e formalde��do, com o material sint��tico conhecido como "tricot" de Dacron(R). Tanto fragmentos de peric��rdio submetidos a diferentes tratamentos, como os de Dacron(R) foram implantados subcutaneamente na regi��o abdominal de ratos Wistar, por per��odos de 1 a 3 meses. O exame de cortes histol��gicos obtidos por métodos convencionais evidenciou aus��ncia de biocompatibilidade principalmente para o peric��rdio tratado com formalde��do. Para o Dacron(R), foi constatado, comparativamente, uma perfeita biocompatibilidade. A cultura de c��lulas in vitro, com o uso de linhagens RC-IAL e Hela pelo m��todo de revestimento com ��gar, foi empregada exclusivamente para o material de origem biol��gica e evidenciou um grau intenso de toxicidade associado ao res��duo do agente de tratamento. Concluiu-se que existe a necessidade do aperfei��oamento da t��cnica de lavagem da pr��tese biol��gica antes da implanta����o.

Desenvolvimento de materiais polim��ricos resistentes �� radia����o UV: determina����o quantitativa de estabilizadores �� radia����o UV

A presente tese teve por objectivo principal o desenvolvimento de métodos que permitissem quantificar alguns aditivos HALS (Hindered Amine Ligth Stabilizers - Aminas Estericamente Impedidas Estabilizadoras �� luz), tais como, Tinuvin 622��, Chimassorb 944�� e Chimassorb 2020�� presentes em amostras de corda sint��tica. Os métodos de quantifica����o compreenderam a hidr��lise b��sica para o Tinuvin 622�� e a hidr��lise ��cida para ambos os Chimassorbs, e a separa����o e identifica����o por HPLC-MS/MS dos produtos da mesma. Procedendo �� realiza����o do m��todo com o respectivo padr��o de cada aditivo foi poss��vel obter-se uma curva de calibra����o para o Tinuvin 622�� (y = 899733 X - 96173; r = 0,9979) e para o Chimassorb 944�� (y = 44177 X - 18248; r = 0,9965). Relativamente ao Chimassorb 2020�� foram realizados alguns ensaios preliminares fundamentais para o desenvolvimento de um m��todo de quantifica����o para este aditivo. Para o Tinuvin 622�� foram realizados ainda ensaios de forma a desenvolver-se um m��todo em que a quantifica����o ocorresse exclusivamente pela separa����o do hidrolisado no HPLC com detector UV. Dado que o Tinuvin 622�� n��o apresenta absor����o no UV optou-se por realizar a derivatiza����o fluorescente deste atrav��s da esterifica����o com PyCOOH (��cido pirenobut��rico) em meio ��cido. Nas amostras de corda foram realizados ensaios de envelhecimento e trac����o, ensaios de brilho, ensaios de absor����o, bem como a quantifica����o do Tinuvin 622�� nas cordas com e sem tratamento de irradia����o (envelhecimento). Comprovou-se que as amostras de corda cont��m cerca de 0,2% de Tinuvin 622�� e que a corda preta n��o cont��m aditivo HALS. Verificou-se que em cordas sujeitas �� radia����o UV, a tens��o de ruptura �� influenciada pela quantidade de Tinuvin 622�� e que esta por sua vez depende do tempo de exposi����o a que a corda foi sujeita. Por outro lado, concluiu-se que a cor (pigmentos) e o brilho n��o apresentam influ��ncia significativa na resist��ncia das cordas quando expostas �� radia����o UV.

Simulação num��rica do comportamento din��mico de uma laje

Nesta disserta����o pretende-se simular o comportamento din��mico de uma laje de bet��o armado aplicando o M��todo de Elementos Finitos atrav��s da sua implementa����o no programa FreeFEM++. Este programa permite-nos a an��lise do modelo matem��tico tridimensional da Teoria da Elasticidade Linear, englobando a Equa����o de Equil��brio, Equa����o de Compatibilidade e Rela����es Constitutivas. Tratando-se de um problema din��mico �� necess��rio recorrer a métodos num��ricos de Integra����o Directa de modo a obter a resposta em termos de deslocamento ao longo do tempo. Para este trabalho escolhemos o M��todo de Newmark e o M��todo de Euler para a discretiza����o temporal, um pela sua popularidade e o outro pela sua simplicidade de implementa����o. Os resultados obtidos pelo FreeFEM++ s��o validados atrav��s da compara����o com resultados adquiridos a partir do SAP2000 e de Solu����es Te��ricas, quando poss��vel.

Avalia����o da dose absorvida na tir��ide, em cintigrafias com 123I e Na99mTcO4 utilizando modelos biocin��ticos e métodos de Monte Carlo

Mestrado em Radia����es Aplicadas ��s Tecnologias da Sa��de. ��rea de especializa����o: Protec����o contra Radia����es

Materiais el��sticos como elementos de protec����o em vias balastradas

Nas ��ltimas d��cadas o transporte ferrovi��rio sofreu in��meras altera����es, devido as crescentes exig��ncias impostas ao sector e a necessidade de o tornar num sistema de transporte mais competitivo, podendo assim rivalizar com os seus principais concorrentes, os transportes a��reos e rodovi��rios. Essas altera����es, passam por, inova����es a via balastrada nomeadamente, com a introdu����o de novos materiais, como sejam, por exemplo, os materiais el��sticos, como complemento aos componentes da via tradicional, associados a métodos construtivos inovadores ou melhorados. Assim sendo, no presente estudo pretende-se dar uma vis��o do estado de desenvolvimento deste tipo de solu����es relacionando-as com novas formas de olhar o projeto ferrovi��rio, sendo certo que hoje em dia e fundamental n��o s�� dar enfase as fases de dimensionamento e execu����o, mas tamb��m as fases de manuten����o e renova����o, atrav��s de processos mais criteriosos e transparentes, nos quais a analise RAMS (Reliability, Availability, Maintainability and Safety) e LCC (Life-Cycle Cost) se assumem como cruciais para enfrentar os desafios futuros.

An��lise computacional de juntas adesivas simples e duplas em materiais comp��sitos

Na presente disserta����o tem-se como objectivo estudar dois dos métodos mais comuns de uni��o adesiva de materiais comp��sitos laminados. Os métodos referidos s��o a junta sobreposta simples e a junta sobreposta dupla. A disserta����o foi realizada usando o m��todo de elementos finitos recorrendo ao software ABAQUS. Esta encontra-se dividida numa an��lise de tens��es e numa an��lise dos modos de falha e da resist��ncia das juntas. No que diz respeito �� an��lise de tens��es, s��o estudadas as distribui����es de tens��es e deforma����es para os dois tipos de juntas referidas, ao longo da linha m��dia do adesivo. Esta an��lise de tens��es tem em considera����o a influ��ncia de v��rios par��metros, como a espessura do adesivo, a espessura do aderente, o filete no aderente, o comprimento de sobreposi����o e a sequ��ncia de empilhamento, na distribui����o de tens��es na camada de adesivo. S��o tamb��m comparados as an��lises na qual se define o comportamento do adesivo como sendo el��stico e noutra como sendo elasto-pl��stico. Relativamente �� an��lise dos modos de falha e resist��ncia da junta, al��m do modelo num��rico que inclui elementos de interface, em conjunto com o ABAQUS, no sentido de prever a tens��o de rotura e de simular o in��cio e a propaga����o do dano que leva �� rotura, �� tamb��m efectuado uma an��lise anal��tica usando o crit��rio de ced��ncia para prever a for��a de rotura da junta. A valida����o de ambos os estudos foi efectuada comparando os resultados com artigos cient��ficos ou relat��rios j�� publicados.