Avaliação da qualidade do ar e classificação energética de uma piscina coberta e propostas de melhoria

A presente dissertação tem dois objetivos, o primeiro é a realização de uma auditoria energética e avaliação da qualidade do ar às instalações de uma Piscina Municipal, permitindo a sua classificação energética, e o segundo é o estudo de propostas de melhoria que contribuam para uma melhor eficiência energética do edifício. Na análise à qualidade do ar interior os parâmetros avaliados encontravam-se todos dentro dos limites estabelecidos por lei, com exceção dos valores de COVs que em dois pontos de medição (ambos na nave) ultrapassaram os limites estabelecidos por lei. A auditoria ao edifício permitiu verificar que o caudal mínimo de água nova nas piscinas imposto por lei é cumprido pela instalação. No que diz respeito ao caudal de ar novo introduzido, este apenas é respeitado quando a unidade de tratamento de ar está a debitar 100% da sua capacidade. Quando a unidade opera a 50% da sua capacidade apresenta um défice de 5% do valor mínimo estabelecido. Relativamente às perdas energéticas associadas aos tanques de natação, estas apresentam um valor de 95,89 kW, em que 59,09 kW dizem respeito às perdas por evaporação. Foi também possível concluir que as perdas por evaporação representam cerca de 39% da energia calorifica produzida nas caldeiras. O edifício apresenta um consumo anual de eletricidade de 166 482 kWh em que 69% deste valor é provocado pelas unidades de tratamento de ar e a iluminação apresenta apenas um peso de 3%. Em relação ao gás natural consumido pelas caldeiras o seu valor anual é de 1 317 240 kWh. A simulação dinâmica do edifício permitiu concluir que este apresenta um IEE de 1 269,9 kWh/m2.ano. O rácio de classe energética (RIEE) é de 1,24 o que significa que o edifício pertence à classe energética C. As medidas estudadas para a melhoria da eficiência energética, nomeadamente integração energética com uma central de ciclo combinado, aplicação de cobertura isotérmica nas piscinas e substituição do telhado na zona da nave, mostraram-se viáveis. O estudo da possibilidade da realização de uma integração energética permitiu concluir que a poupança anual é de 9 374 € e o investimento é recuperado em menos de 1,5 anos. Relativamente à aplicação de cobertura isotérmica o investimento é de 14 000 € e é recuperado em 2 anos. A substituição do telhado na zona da nave tem um investimento de 20 500 € e a recuperação realiza-se num período de 3,5 anos.

Estudo da turvação em rede de abastecimento de água a alta pressão no grande porto

A turvação é uma das principais preocupações das empresas de rede de distribuição de água potável. Para se saber a sua origem existem diversos mecanismos, sugeridos em bibliografia, que explicam a formação de depósitos de partículas nas tubagens, que se acumulam em camadas sobrepostas, criando entre si forças de coesão. A turvação pode surgir se o caudal ou a velocidade na tubagem aumentar, por alguma razão, pois um aumento da tensão de corte sobre o depósito, pode superar as forças de coesão levando à sua ressuspensão. Esta explicação é traduzida matematicamente pelo modelo PODDS (Prediction of Discolouration in Drinking Water Distribtuion System). O modelo PODDS foi compilado em EPANET recentemente por uma equipa de investigadores da Universidade de Sheffield e foi utilizado para fazer o estudo num ramal da empresa AdDP - Águas do Douro e Paiva, SA. Os resultados das simulações permitirão prever o caudal mínimo teórico a utilizar no ramal que origina o valor limite de turvação. Foram realizados ensaios de variação do caudal no ramal de Jovim-Ramalde para a calibração do modelo. Os parâmetros obtidos foram: Cmáx igual a 100 NTUm, b e n igual a 1, k é igual -1 NTUm3/N, e por fim, P igual a 0,0001 NTUm3/N.s. Após calibração do modelo realizaram-se simulações com atualização das forças de coesão para conhecer o caudal que provocaria a mobilização das partículas até uma turvação de 4 NTU e concluiu-se que o valor seria de 4,32 m3/s. O tempo necessário para regressar a valores inferiores a 1 NTU também foi determinado e 4 horas e 8 minutos foi o valor alcançado. Por fim realizou-se um estudo da influência da temperatura neste modelo e o resultado mostrou que este parâmetro é pouco influente para a gama de temperaturas considerada.

Unilateral Versus Bilateral Prostatic Arterial Embolization for Lower Urinary Tract Symptoms in Patients with Prostate Enlargement

PURPOSE: This study was designed to compare baseline data and clinical outcome between patients with prostate enlargement/benign prostatic hyperplasia (PE/BPH) who underwent unilateral and bilateral prostatic arterial embolization (PAE) for the relief of lower urinary tract symptoms (LUTS). METHODS: This single-center, ambispective cohort study compared 122 consecutive patients (mean age 66.7 years) with unilateral versus bilateral PAE from March 2009 to December 2011. Selective PAE was performed with 100- and 200-μm nonspherical polyvinyl alcohol (PVA) particles by a unilateral femoral approach. RESULTS: Bilateral PAE was performed in 103 (84.4 %) patients (group A). The remaining 19 (15.6 %) patients underwent unilateral PAE (group B). Mean follow-up time was 6.7 months in group A and 7.3 months in group B. Mean prostate volume, PSA, International prostate symptom score/quality of life (IPSS/QoL) and post-void residual volume (PVR) reduction, and peak flow rate (Qmax) improvement were 19.4 mL, 1.68 ng/mL, 11.8/2.0 points, 32.9 mL, and 3.9 mL/s in group A and 11.5 mL, 1.98 ng/mL, 8.9/1.4 points, 53.8 mL, and 4.58 mL/s in group B. Poor clinical outcome was observed in 24.3 % of patients from group A and 47.4 % from group B (p = 0.04). CONCLUSIONS: PAE is a safe and effective technique that can induce 48 % improvement in the IPSS score and a prostate volume reduction of 19 %, with good clinical outcome in up to 75 % of treated patients. Bilateral PAE seems to lead to better clinical results; however, up to 50 % of patients after unilateral PAE may have a good clinical outcome.

Otimização energética à secção das malhas

A presente dissertação realizada na empresa Continental-Indústria Têxtil do Ave, S.A., teve como objetivo a otimização energética da secção das malhas. Esta secção divide-se em duas áreas, a tricotagem e a ramulagem. Os artigos produzidos diferem no seu peso específico, composição e condições de operação, sendo os artigos A, B e C compostos por poliéster e termofixados a 190ºC e os artigos D e E compostos por poliéster e algodão, com uma temperatura de operação de 205ºC. Numa primeira etapa estudou-se o funcionamento da máquina de termofixação – a râmula – que opera em trabalho contínuo a 40 m/min. Esta máquina tem incorporado um permutador de calor, que aquece o ar fresco de entrada com os gases de exaustão das estufas. Posteriormente efetuou-se o levantamento energético de cada artigo, para as áreas de tricotagem e ramulagem. Verificou-se que os artigos D e E, pela sua constituição, são os que apresentam um consumo específico superior, em tep/ton. Entre as várias utilidades consumidas (gás natural, eletricidade e ar comprimido) o gás natural representa mais de 50% do consumo de energia total necessário para a produção de cada artigo. Após a completa análise aos consumos energéticos da râmula, foram realizados ensaios de otimização, tendo-se concluído que a diminuição do caudal de exaustão pode atingir valores de poupança anual de gás natural na ordem dos 3.000 €. Com o objetivo de avaliar o consumo de gás natural, não sendo possível a realização experimental, foram feitas simulações com base em alterações na corrente de entrada de ar fresco no permutador. Foi também estudada a possibilidade de isolamento e revestimento térmico da conduta exterior, projetada para o reaproveitamento do ar dos compressores, tendo-se obtido um orçamento de 2.500 €. Admitindo-se uma gama de temperaturas entre os 40ºC e os 60ºC, com um caudal de insuflação de 30%, obteve-se um payback entre os 0,97 e os 3,28 anos. Numa segunda fase admitiu-se uma temperatura média de 50ºC, aumentando o caudal de insuflação até 100%. O período de retorno obtido variou entre os 0,33 e os 1,38 anos, podendo as poupanças anuais atingirem os 7.600 €.

Heat recovery from wastewater: numerical modelling of sewer systems

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, perfil Engenharia Sanitária

Numerical Evaluation of Ventilation Performance in Children Day Care Centres

Modelling of ventilation is strongly dependent on the physical characteristics of the building of which precise evaluation is a complex and time consuming task. In the frame of a research project, two children day care centres (CDCC) have been selected in order to measure the envelope air permeability, the flow rate of mechanical ventilation systems and indoor and outdoor temperature. The data obtained was used as input to the computer code CONTAM for ventilation simulations. The results obtained were compared with direct measurements of ventilation flow from short term measurements with CO2 tracer gas and medium term measurements with perfluorocarbon tracer (PFT) gas decay method. After validation, in order to analyse the main parameters that affect ventilation, the model was used to predict the ventilation rates for a wide range of conditions. The purpose of this assessment was to find the best practices to improve natural ventilation. A simple analytical method to predict the ventilation flow rate of rooms is also presented. The method is based on the estimation of wind effect on the room through the evaluation of an average factor and on the assessment of relevant cross section of gaps and openings combined in series or in parallel. It is shown that it may be applied with acceptable accuracy for this type of buildings when ventilation is due essentially to wind action.

Evaluating the potential of yeast strains to produce added value products for the food and/or pharmaceutical industries

This study focus in the valorization of the apple pomace with the main goal of obtaining added value products. For that, hot compressed water technology was used for the extraction of phenolic compounds and hydrolysis of polysaccharides presents in the lignocellulosic structure of apple pomace to obtain simple sugars. The sugars have been utilized as alternative carbon source for growth, lipid accumulation and carotenoids production by five different yeast Yarrowia lipolytica, Rhodotorula mucilaginosa, Rhodotorula glutinis, Rhodosporidium babjevae and Rhodosporidium toruloides. Hydrolysis experiments were carried out with constant pressure of 100 bar, flow rate of 2mL/min and temperatures between 50°C and 250°C. The amount of total sugars present in apple pomace hydrolysates showed maximum values for the hydrolysis temperatures of 110°C and 190°C. In fact, these temperatures revealed the best results regarding the monosaccharides quantities. The amount of 5-HMF and furfural in each hydrolysate varied through the different temperatures. Maximum values for 5-HMF were obtained with 170°C, while furfural showed to be maximum at 210°C. Extraction of phenolic compounds were performed in simultaneously with hydrolysis reactions. Total phenolic compounds (TPC) increased along the temperature, however with small variations between 170°C and 250°C. Hydrolysates were then used as alternative carbon source to yeast growth. R. mucilaginosa shows the highest optical density, with the hydrolysate obtained at 130°C. Carotenoids produced by these yeast scored a total of 7.02μg carotenoids/g cell dry weight, while for the control assay, the same yeast scored 9.31μg caratonoides/g cell dry weight. β-carotene was quantified by HPLC, were 33% of the carotenoid production by R. mucilaginosa with hydrolysate as carbon source, corresponded to β-caroteno.

Impact performance prediction of injection-molded talc-filled polypropylene through thermomechanical environment assessment

Due to the fact that different injection molding conditions tailor the mechanical response of the thermoplastic material, such effect must be considered earlier in the product development process. The existing approaches implemented in different commercial software solutions are very limited in their capabilities to estimate the influence of processing conditions on the mechanical properties. Thus, the accuracy of predictive simulations could be improved. In this study, we demonstrate how to establish straightforward processing-impact property relationships of talc-filled injection-molded polypropylene disc-shaped parts by assessing the thermomechanical environment (TME). To investigate the relationship between impact properties and the key operative variables (flow rate, melt and mold temperature, and holding pressure), the design of experiments approach was applied to systematically vary the TME of molded samples. The TME is characterized on computer flow simulation outputsanddefined bytwo thermomechanical indices (TMI): the cooling index (CI; associated to the core features) and the thermo-stress index (TSI; related to the skin features). The TMI methodology coupled to an integrated simulation program has been developed as a tool to predict the impact response. The dynamic impact properties (peak force, peak energy, and puncture energy) were evaluated using instrumented falling weight impact tests and were all found to be similarly affected by the imposed TME. The most important molding parameters affecting the impact properties were found to be the processing temperatures (melt andmold). CI revealed greater importance for the impact response than TSI. The developed integrative tool provided truthful predictions for the envisaged impact properties.

Dynamic modelling and analysis of hydraulic forces in radial blood pumps

Dissertação de mestrado integrado em Biomedical Engineering Biomaterials, Biomechanics and Rehabilitation

Oxygen mass transfer impact on citric acid production by Yarrowia lipolytica from crude glycerol

Production of citric acid from crude glycerol from biodiesel industry, in batch cultures of Yarrowia lipolytica W29 was performed in a lab-scale stirred tank bioreactor in order to assess the effect of oxygen mass transfer rate in this bioprocess. An empirical correlation was proposed to describe oxygen volumetric mass transfer coefficient (kLa) as a function of operating conditions (stirring speed and specific air flow rate) and cellular density. kLa increased according with a power function with specific power input and superficial gas velocity, and slightly decreased with cellular density. The increase of initial kLa from 7 h-1 to 55 h-1 led to 7.8-fold increase of citric acid final concentration. Experiments were also performed at controlled dissolved oxygen (DO) and citric acid concentration increased with DO up to 60% of saturation. Thus, due to the simpler operation setting an optimal kLa than at controlled DO, it can be concluded that kLa is an adequate parameter for the optimization of citric acid production from crude glycerol by Y. lipolytica and to be considered in bioprocess scale-up. Our empirical correlation, considering the operating conditions and cellular density, will be a valid tool for this purpose.

Remoção fotocatalítica de micropoluentes em meios porosos funcionalizados

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Implementação e validação de um método analítico para a determinação de sucralose (E955) em refrigerantes e cervejas por HPLC-ELSD

Dissertação de mestrado em Técnicas de Caraterização e Análise Química

Desenvolvimento e validação de um método para a caracterização de vinhos por HPLC-DAD

Dissertação de mestrado em Técnicas de Caracterização e Análise Química

Particle transport in fouling caused by kaolin-water suspensions on copper tubes

Particulate fouling tests were carried out using kaolin-water suspensions flowing through an annular heat exchanger with a copper inner tube. The flow rate was changed from test to test, but the fluid temperature and pH, as well as the particle concentration, were maintained constant. In the lower range of fluid velocities (<0.5 m/s), the deposition process seemed to be controlled by mass transfer. The corresponding experimental transport fluxes were compared to the predictions obtained with several models, showing that diffusion governed particle transport. The absolute values of the mass transfer fluxes and their dependences on the Reynolds number were satisfactorily predicted by some of the models.

The current molecular phylogeny of Eutherian mammals challenges previous interpretations of placental evolution.

Based on histology, the placentae of eutherians are currently grouped in epitheliochorial, endotheliochorial and haemochorial placentae. In a haeckelian sense, the epitheliochorial contact with marked histiotrophic feeding by uterine milk is generally considered as primitive, especially since similar contacts exist in Marsupials. In contrast, the more intimate endotheliochorial and haemochorial contact, facilitating haemotrophic nutrition, is interpreted as a derived state. A cladistic analysis based on the phylogenetic relationships established by molecular analyses reveals that the basic clades are all characterized by an endotheliochorial or haemochorial placenta, and that the epitheliochorial placenta evolved at least three times in a convergent manner. This evolution may be explained by the fact that the epitheliochorial placenta in eutherians is more efficient in nutritional transfer (flow rate by exchange surface). Moreover, this arrangement may confer an advantage to the mother who can probably reduce the degree of manipulation by a genetically imprinted embryo.