Evaluation of two alternative carbon capture and storage technologies

4 p.

Effects of Carbon Dioxide Capture and Storage in Germany on European Electricity Exchange and Welfare

28 p.

Behavior of spherical particles at low Reynolds numbers in a fluctuating translational flow

The behavior of spheres in non-steady translational flow has been studied experimentally for values of Reynolds number from 0.2 to 3000. The aim of the work was to improve our qualitative understanding of particle transport in turbulent gaseous media, a process of extreme importance in power plants and energy transfer mechanisms.

Particles, subjected to sinusoidal oscillations parallel to the direction of steady translation, were found to have changes in average drag coefficient depending upon their translational Reynolds number, the density ratio, and the dimensionless frequency and amplitude of the oscillations. When the Reynolds number based on sphere diameter was less than 200, the oscillation had negligible effect on the average particle drag.

For Reynolds numbers exceeding 300, the coefficient of the mean drag was increased significantly in a particular frequency range. For example, at a Reynolds number of 3000, a 25 per cent increase in drag coefficient can be produced with an amplitude of oscillation of only 2 per cent of the sphere diameter, providing the frequency is near the frequency at which vortices would be shed in a steady flow at the mean speed. Flow visualization shows that over a wide range of frequencies, the vortex shedding frequency locks in to the oscillation frequency. Maximum effect at the natural frequency and lock-in show that a non-linear interaction between wake vortex shedding and the oscillation is responsible for the increase in drag.

Um Sistema de Informações Geográficas para Gestão de Energia Elétrica Móvel - SIGGENELM

Um problema que as empresas distribuidoras de energia elétrica convivem são as quedas repentinas no fornecimento, causando inúmeros prejuízos tanto para essas empresas quanto para seus consumidores. Essa dissertação apresentará uma ferramenta que utilizará conhecimentos de sistemas de informações geográficas junto com o uso de inferência nebulosa para orientar a disposição de veículos híbridos (elétricos e à combustão) que podem operar como mini-usinas elétricas no abastecimento de localidades que esteja necessitando de energia em um determinado momento. Para isso, será levantada uma base de dados com características dos veículos híbridos e locais necessitados, dados esses que alimentarão um sistema nebuloso agregado à ferramenta MapServer e a um SIG (Sistema de Informações Geográficas) para, dessa forma, mostrar como saída do sistema qual veículo estará mais apto naquele instante para abastecer o local da demanda de energia.

Análisis de las diferentes tecnologías de centrales termosolares.

[ES]En este proyecto se recoge un análisis de las diferentes tecnologías de centrales termosolares. Las energías renovables tienen un papel fundamental en el abastecimiento energético futuro, ya que son una fuente inagotable con un impacto medioambiental mínimo. Dentro de las renovables, la energía termosolar es una de las más destacables en España, que se ha situado como el país líder en termosolar. Existen cuatro tecnologías diferentes para este tipo de centrales, por lo que el objetivo de este trabajo es profundizar en su conocimiento y proporcionar un criterio objetivo que permita seleccionar la más adecuada en futuras instalaciones. Para ello, se considerarán tanto aspectos técnicos como económicos, con el fin de estudiar las principales ventajas y desventajas de cada tipo.

Gestión Energética. Estimación de necesidades de potencia eólica.

[ES]Este trabajo de fin de grado (TFG) pretende analizar la evolución de la demanda en el sistema eléctrico peninsular y la potencia disponible para decidir si, en el medio plazo, será necesario incorporar nueva potencia o prescindir de alguna de las centrales existentes. El estudio considerará tanto fuentes de energía renovables como no renovables, centrándose en la necesidad, o no, de incorporar nueva potencia eólica. El TFG considerará los siguientes aspectos: el contexto energético de la península española, el análisis de la situación actual y previsiones. Este TFG responde a la necesidad de realizar una buena gestión energética con el objetivo reducir las emisiones de CO2 mejorando el uso de la energía eólica y optimizando el mix energético.

Proyecto de un parque eólico para la alimentación de las bombas de la central hidráulica de Belesar (Lugo).

[ES]El proyecto consiste en el estudio de las necesidades energéticas de las bombas de una central hidráulica y la construcción de un parque eólico para satisfacer dichas necesidades. Para ello será necesario llevar a cabo un estudio del área y así encontrar el lugar más adecuado para ubicar los aerogeneradores, teniendo en cuenta la frecuencia, velocidad y dirección de los vientos predominantes del lugar. Después habrá que estudiar el mercado y elegir el aerogenerador adecuado para las condiciones del lugar y del viento, atendiendo también a otras cuestiones de relevancia. Se estudiará, además, la posibilidad de inyectar un posible exceso de electricidad a la red general. Una vez hecho esto, habrá que calcular el coste del proyecto.

Poluição do ar: Doenças respiratórias e cardiovasculares. Caso da Região da Grande Tijuca - RJ.

A poluição do ar é um problema de saúde pública nas grandes cidades, no Brasil e no mundo. As principais fontes de contaminação são as emissões dos veículos automotores, indústrias, usinas de energia, e as atividades humanas em geral, como a agricultura. Os objetivos deste estudo foram investigar as associações de curto prazo entre os níveis de material particulado (PM10) e internações de crianças e idosos, devido a problemas respiratórios ou cardiovasculares em uma região ao leste do Rio de Janeiro cidade, conhecida como Grande Tijuca. Uma associação entre PM10 e os resultados obtidos sobre a população sensível foi encontrada na área de estudo.

Análise de critérios para definição da vazão remanescente em usinas hidrelétricas.

Tem crescido a demanda por energia em todo o mundo. No Brasil, com o aquecimento da economia aumentam ainda mais as pressões. O parque gerador Brasileiro é fortemente baseado na geração hidrelétrica, que representa aproximadamente 77,6% da oferta de geração de eletricidade. Entre os impactos ambientais gerados pela construção de barragens e reservatórios de aproveitamentos hidrelétricos está a mudança do regime fluvial de jusante, a chamada vazão remanescente. Entre outros, esta vazão deve garantir as condições adequadas à sobrevivência e continuação das espécies e dos ecossistemas, associando as necessidades humanas, ambientais e as características de cada região. Tomou-se como objeto de análise dois estudos de caso, a pequena central hidrelétrica (PCH) Santa Gabriela, localizada no rio Correntes, na divisa entre os estados de Mato Grosso e Mato Grosso do Sul e a usina hidrelétrica (UHE) Batalha, situada no rio São Marcos, na divisa entre os estados de Minas Gerais e Goiás. Embora o assunto seja discutido amplamente pela comunidade técnica e acadêmica, não há ainda nos marcos legais Brasileiros associados, uma definição explícita de critérios ou limites para estabelecimento da vazão remanescente. Em geral, as legislações estaduais estabelecem valores máximos outorgáveis determinados a partir de percentuais da curva de permanência (Q90, Q95) ou da vazão mínima anual de sete dias de duração e tempo de recorrência de 10 anos Q7,10, garantindo consequentemente as vazões mínimas remanescentes. Essas metodologias implicam num único valor fixo para a vazão ao longo do ano, o que não condiz com a realidade do regime hidrológico natural. Estudos atuais apontam para um hidrograma ecológico, que represente a variação das vazões entre os meses de estiagem e cheia. Assim, a metodologia envolveu a comparação entre critérios de outorga utilizados em alguns estados Q90, Q95 e Q7,10 e métodos citados na literatura para estudo da vazão ecológica (Tennant, Texas, Vazão Base e Perímetro Molhado) e as Resoluções referentes à Declaração de Reserva de Disponibilidade Hídrica (DRDH) das usinas, que especificam a vazão remanescente nas fases de enchimento e operação, emitidas pela Agência Nacional de Águas (ANA). Observaram-se valores de vazões substancialmente diferenciados entre os seis métodos empregados. Cabe destacar, que representa um avanço a publicação do Manual de Estudos de Disponibilidade Hídrica para Aproveitamentos Hidrelétricos (ANA, 2009), que visa à padronização dos documentos para fins obtenção da DRDH e da outorga do uso do potencial de energia hidráulica em corpo de água de domínio da União. Assim, o empreendedor poderá propor e negociar a demanda hídrica para as necessidades ambientais com as autoridades competentes, o que deverá ser discutido em reunião técnica inicial que deverá contar com a participação da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), ANA, órgão ambiental, empreendedor e a empresa responsável pelos estudos ambientais.

Fault tolerant flight control - A survey

Nowadays, control systems are involved in nearly all aspects of our lives. They are all around us, but their presence is not always really apparent. They are in our kitchens, in our DVD-players, computers and our cars. They are found in elevators, ships, aircraft and spacecraft. Control systems are present in every industry, they are used to control chemical reactors, distillation columns, and nuclear power plants. They are constantly and inexhaustibly working, making our life more comfortable and more efficient...until the system fails. © 2010 Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

Modern challenges facing turbomachinery aeroacoustics

In this review we describe current scientific and technological issues in the quest to reduce aeroengine noise, in the face of predicted rapid increases in the volume of air traffic, on the one hand, and increasingly strict environmental regulation, on the other. Alongside conventional ducted turbofan designs, new open-rotor contra-rotating power plants are currently under development, which present their own noise challenges. The key sources of tonal and broadband noise, and the way in which noise propagates away from the source, are surveyed in both cases. We also consider in detail two key aspects underpinning the flow physics that continue to receive considerable attention, namely the acoustics of swirling flow and unsteady flow-blade interactions. Finally, we describe possible innovations in open-rotor engine design for low noise.

Sensitivity analysis and optimization of the nuclear fuel cycle

A sensitivity study has been conducted to assess the robustness of the conclusions presented in the MIT Fuel Cycle Study. The Once Through Cycle (OTC) is considered as the base-line case, while advanced technologies with fuel recycling characterize the alternative fuel cycles. The options include limited recycling in LWRs and full recycling in fast reactors and in high conversion LWRs. Fast reactor technologies studied include both oxide and metal fueled reactors. The analysis allowed optimization of the fast reactor conversion ratio with respect to desired fuel cycle performance characteristics. The following parameters were found to significantly affect the performance of recycling technologies and their penetration over time: Capacity Factors of the fuel cycle facilities, Spent Fuel Cooling Time, Thermal Reprocessing Introduction Date, and incore and Out-of-core TRU Inventory Requirements for recycling technology. An optimization scheme of the nuclear fuel cycle is proposed. Optimization criteria and metrics of interest for different stakeholders in the fuel cycle (economics, waste management, environmental impact, etc.) are utilized for two different optimization techniques (linear and stochastic). Preliminary results covering single and multi-variable and single and multi-objective optimization demonstrate the viability of the optimization scheme.

Unsteady numerical study of wet steam flow in a low pressure steam turbine

In steam power plants condensation already starts in the flow path of the low pressure part of the steam turbine, which leads to a complex three-dimensional two-phase flow. Wetness losses are caused due to thermodynamic and mechanical relaxation processes during condensation and droplet transport. The present investigation focuses on the unsteady effects due to rotor-stator interaction on the droplet formation process. Results of unsteady three dimensional flow simulations of a two-stage steam turbine are presented, whereby this is the first time that non-equilibrium condensation is considered in such simulations. The numerical approach is based on RANS equations, which are extended by a wet steam specific nucleation and droplet growth model. Despite the use of a high performance cluster the unsteady simulation has a considerably high simulation time of approximately 60 days by use of 48 CPUs. © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2012.

Ecological environment changes in Daya Bay, China, from 1982 to 2004

Data collected from 12 marine monitoring stations in Daya Bay from 1982 to 2004 reveal a substantial change in the ecological environment of this region. The average N/P ratio increased from 1.377 in 1985 to 49.09 in 2004. Algal species changed from 159 species of 46 genera in 1982 to 126 species of 44 genera in 2004. Major zooplankton species went from 46 species in 1983 to 36 species in 2004. The annual mean biomass of benthic animals was recorded at 123.10 gm(2) in 1982 and 126.68 g m(2) in 2004. Mean biomass and species of benthic animals near nuclear power plants ranged froth 317.9 g m(2) in 1991 to 45.24 g m(2) in 2004 and from 250 species in 1991 to 177 species in 2004. A total of 12-19 species of hermatypic corals and 13 species of mangrove plants were observed in Daya Bay from 1984 to 2002. 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Cost of wind energy: comparing distant wind resources to local resources in the midwestern United States.

The best wind sites in the United States are often located far from electricity demand centers and lack transmission access. Local sites that have lower quality wind resources but do not require as much power transmission capacity are an alternative to distant wind resources. In this paper, we explore the trade-offs between developing new wind generation at local sites and installing wind farms at remote sites. We first examine the general relationship between the high capital costs required for local wind development and the relatively lower capital costs required to install a wind farm capable of generating the same electrical output at a remote site,with the results representing the maximum amount an investor should be willing to pay for transmission access. We suggest that this analysis can be used as a first step in comparing potential wind resources to meet a state renewable portfolio standard (RPS). To illustrate, we compare the cost of local wind (∼50 km from the load) to the cost of distant wind requiring new transmission (∼550-750 km from the load) to meet the Illinois RPS. We find that local, lower capacity factor wind sites are the lowest cost option for meeting the Illinois RPS if new long distance transmission is required to access distant, higher capacity factor wind resources. If higher capacity wind sites can be connected to the existing grid at minimal cost, in many cases they will have lower costs.