Sistema híbrido fotovoltaico / eólico / diesel aplicado a um navio, do ponto de vista energético, ambiental e económico

O aumento das concentrações de Gases do Efeito Estufa e do aquecimento global exigem medidas urgentes para abrandar e atenuar as respectivas consequências, tanto para a humanidade como para o planeta. Entre estas medidas, faz parte a utilização de recursos renováveis para a produção de energia, de forma a mitigar os problemas inerentes à utilização de combustíveis fósseis. No intuito de explorar os recursos renováveis, é necessário desenvolver projectos e tecnologias que o optimizem a sua utilização. A presente dissertação centrou-se na implementação de um sistema energético híbrido FV/eólico/diesel num navio. O navio seleccionado, propriedade da Transtejo, foi o “LISBONENSE” e efetua o transporte de passageiros e viaturas entre as margens do Rio Tejo. A pesquisa de literatura, realizada a níveis nacional e global, incidiu na caracterização das emissões poluentes dos navios e respectivas consequências, e nas soluções que existem para reduzir as mesmas, com principal incidência nos sistemas de energias renováveis. Após uma pesquisa de mercado para análise da relação custo-benefício de cada tipo de componente do sistema híbrido, foram seleccionados os mais adequados para este projecto, do qual resultou: módulos FV e respectivos cabos eléctricos, turbinas eólicas, baterias de armazenamento, controladores de carga, inversores e um sistema de controlo e monitorização. O gerador a diesel considerado é o que se encontra actualmente instalado no navio. Elaborou-se um programa para o sistema de controlo, de forma a accionar o funcionamento do gerador a diesel quando necessário, isto é, quando os sistemas de energias renováveis não produzem energia eléctrica suficiente para alimentar as aplicações do navio. Completado o dimensionamento do sistema híbrido, com auxílio dos softwares HOMER e RETScreen, foi feita uma análise a nível ambiental e económico que evidenciou diversos aspectos positivos. Destaca-se a redução das emissões de CO2 em 81.56 % e a rentabilidade do projecto que, com um ciclo de vida de 20 anos, tem um período de recuperação do capital investido de cerca de 6 anos.

Desenvolvimento de método analítico para determinação do teor de etanol em óleo lubrificante usado proveniente de motores ciclo Otto

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desempenho de sondas Lambda no monitoramento de motores do ciclo Otto alimentados por etanol e GNV

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEB

Avaliação energética do ciclo de refrigeração por absorção utilizando biogás de aterros sanitários e gás natural

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Studio e sviluppo di un motore a 2 tempi diesel veloce di nuova concezione per applicazioni automobilistiche

The Department of Mechanical and Civil Engineering (DIMeC) of the University of Modena and Reggio Emilia is developing a new type of small capacity HSDI 2-Stroke Diesel engine (called HSD2), featuring a specifically designed combustion system, aimed to reduce weight, size and manufacturing costs, and improving pollutant emissions at partial load. The present work is focused on the analysis of the combustion and the scavenging process, investigated by means of a version of the KIVA-3V code customized by the University of Chalmers and modified by DIMeC. The customization of the KIVA-3V code includes a detailed combustion chemistry approach, coupled with a comprehensive oxidation mechanism for diesel oil surrogate and the modeling of turbulence/chemistry interaction through the PaSR (Partially Stirred Reactor) model. A four stroke automobile Diesel engine featuring a very close bore size is taken as a reference, for both the numerical models calibration and for a comparison with the 2-Stroke engine. Analysis is carried out trough a comparison between HSD2 and FIAT 1300 MultiJet in several operating conditions, at full and partial load. Such a comparison clearly demonstrates the effectiveness of the two stroke concept in terms of emissions reduction and high power density. However, HSD2 is still a virtual engine, and experimental results are needed to assume the reliability of numerical results.

A numerical methodology for the multi-objective optimization of the DI Diesel engine combustion

DI Diesel engine are widely used both for industrial and automotive applications due to their durability and fuel economy. Nonetheless, increasing environmental concerns force that type of engine to comply with increasingly demanding emission limits, so that, it has become mandatory to develop a robust design methodology of the DI Diesel combustion system focused on reduction of soot and NOx simultaneously while maintaining a reasonable fuel economy. In recent years, genetic algorithms and CFD three-dimensional combustion simulations have been successfully applied to that kind of problem. However, combining GAs optimization with actual CFD three-dimensional combustion simulations can be too onerous since a large number of calculations is usually needed for the genetic algorithm to converge, resulting in a high computational cost and, thus, limiting the suitability of this method for industrial processes. In order to make the optimization process less time-consuming, CFD simulations can be more conveniently used to generate a training set for the learning process of an artificial neural network which, once correctly trained, can be used to forecast the engine outputs as a function of the design parameters during a GA optimization performing a so-called virtual optimization. In the current work, a numerical methodology for the multi-objective virtual optimization of the combustion of an automotive DI Diesel engine, which relies on artificial neural networks and genetic algorithms, was developed.

Automotive diesel engine transient operation: modeling, optimization and control

Traditionally, the study of internal combustion engines operation has focused on the steady-state performance. However, the daily driving schedule of automotive engines is inherently related to unsteady conditions. There are various operating conditions experienced by (diesel) engines that can be classified as transient. Besides the variation of the engine operating point, in terms of engine speed and torque, also the warm up phase can be considered as a transient condition. Chapter 2 has to do with this thermal transient condition; more precisely the main issue is the performance of a Selective Catalytic Reduction (SCR) system during cold start and warm up phases of the engine. The proposal of the underlying work is to investigate and identify optimal exhaust line heating strategies, to provide a fast activation of the catalytic reactions on SCR. Chapters 3 and 4 focus the attention on the dynamic behavior of the engine, when considering typical driving conditions. The common approach to dynamic optimization involves the solution of a single optimal-control problem. However, this approach requires the availability of models that are valid throughout the whole engine operating range and actuator ranges. In addition, the result of the optimization is meaningful only if the model is very accurate. Chapter 3 proposes a methodology to circumvent those demanding requirements: an iteration between transient measurements to refine a purpose-built model and a dynamic optimization which is constrained to the model validity region. Moreover all numerical methods required to implement this procedure are presented. Chapter 4 proposes an approach to derive a transient feedforward control system in an automated way. It relies on optimal control theory to solve a dynamic optimization problem for fast transients. From the optimal solutions, the relevant information is extracted and stored in maps spanned by the engine speed and the torque gradient.

Analisi del ciclo di lavorazione e dei costi di trattamenti termici

La tesi "Analisi del ciclo di lavorazione e dei costi di trattamenti termici" è stata svolta in collaborazione con l'azienda PASELLO TRATTAMENTI TERMICI s.r.l. che si occupa di trattamenti termici dei metalli per conto terzi. L’obiettivo è svolgere l’analisi del ciclo di lavorazione e dei costi di due prodotti ricevuti in conto lavoro dall’azienda, confrontando i trattamenti termici di cementazione in atmosfera e a bassa pressione. Nel capitolo 1 sono descritti i tratti generali dell’azienda, le risorse produttive di cui dispone e come vengono gestite l’identificazione e la tracciabilità dei prodotti durante il processo produttivo. Nel capitolo 2 viene analizzato il ciclo di lavorazione in atmosfera di un prodotto del cliente Sarbo Spa, sottoposto al trattamento termico di cementazione in atmosfera. Dunque vengono descritti il trattamento termico e le caratteristiche principali dei pezzi. Allo stesso modo, nel capitolo 3, viene analizzato il ciclo di lavorazione in bassa pressione di un prodotto del cliente Seven Diesel Spa, sottoposto al trattamento termico di cementazione a bassa pressione. Nel capitolo 4 viene svolta l’analisi dei costi, secondo la logica “full costing”, tenendo distinti i due ordini e determinando il costo industriale. Vengono analizzati gli investimenti nelle due linee, i costi di ammortamento, i costi dei materiali di consumo, i costi di manodopera e i costi dei gas di processo, fino a determinare il costo totale di fornata per la cementazione in atmosfera e per la cementazione a bassa pressione, e quindi l’euro al chilo e al pezzo dei due ordini. Inoltre è quantificata l’incidenza dei costi in percentuale sul costo totale di fornata. Nella conclusione viene sottolineato il fatto che, nonostante l’investimento in una linea innovativa come quella a bassa pressione sia superiore rispetto a quello per la linea in atmosfera, se si considera l’intero processo produttivo, risulta più conveniente la cementazione in bassa pressione.

Sperimentazione di un EGR HP Mixer e di un Oil Cooler con Bypass in un motore V6 Diesel con l’obiettivo di ridurre la CO2

Lo scopo di questa tesi è stato sperimentare componenti prototipali su un motore V6 Diesel all’interno di un banco dinamico con il fine di valutarne la riduzione di CO2 in cicli di omologazione NEDC e WLTC. In particolare si sono studiati un nuovo EGR HP Mixer e un Oil Cooler dotato di Bypass: il primo componente per migliorare l’EGR distribution da cilindro a cilindro, mentre il secondo componente per ottenere un’ottimizzazione energetica della pompa dell’olio sfruttando il nuovo bypass del cooler. L’Oil Cooler è dotato di due cartucce intercambiabili che cambiano le fasi di bypass a seconda della temperatura dell’olio: la prima cartuccia, a 2 stadi, parte dalla condizione di bypass e chiude a una certa temperatura per proteggere il motore; la seconda, a 3 stadi, sfrutta il bypass solo in un range di temperatura ottimizzato con il calcolo CFD. La riduzione di consumi di gasolio è stata valutata confrontando i diversi consumi a pari emissioni di NOx; in questo modo si è registrata una riduzione di consumi con l’EGR HP Mixer dell’1.7% nel ciclo NEDC e dello 0.5% nel ciclo WLTC. Con lo stesso metodo si è registrato che l’Oil Cooler Bypass determina nel ciclo NEDC una riduzione dello 0.6 % con la valvola a 3 Stadi e una riduzione dello 0.37 % con la valvola a 2 Stadi. Nel ciclo WLTC si è invece ottenuta una riduzione dello 0.1 % con la valvola a 3 Stadi e un aumento dello 0.33 % con la valvola a 2 Stadi. Di ogni componente è stato fatto uno studio stazionario per indagarne a fondo i comportamenti.

Características espectrais da soja ao longo do ciclo vegetativo com imagens landsat 5/TM em área agrícola no oeste do Paraná

The objective of this study was to analyze changes in the spectral behavior of the soybean crop through spectral profiles of the vegetation indexes NDVI and GVI, expressed by different physical values such as apparent bi-directional reflectance factor (BRF), surface BRF, and normalized BRF derived from images of the Landsat 5/TM. A soybean area located in Cascavel, Paraná, was monitored by using five images of Landsat 5/TM during the 2004/2005 harvesting season. The images were submitted to radiometric transformation, atmospheric correction and normalization, determining physical values of apparent BRF, surface BRF and normalized BRF. NDVI and GVI images were generated in order to distinguish the soybean biomass spectral response. The treatments showed different results for apparent, surface and normalized BRF. Through the profiles of average NDVI and GVI, it was possible to monitor the entire soybean cycle, characterizing its development. It was also observed that the data from normalized BRF negatively affected the spectral curve of soybean crop, mainly, during the phase of vegetative growth, in the 12-9-2004 image.

Comparação entre diferentes ciclo simuladores e ciclismo em velódromo : testes de desempenho máximo de 5 quilômetros

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Mudanças do desempenho da força explosiva durante um ciclo anual em voleibolistas na puberdade

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Mortes por doenças infecciosas em mulheres: ocorrências no ciclo gravídico-puerperal

OBJETIVO: Descrever os óbitos por doenças infecciosas como causa básica ou múltipla, caracterizando os casos de doença infecciosa preexistente ou desenvolvida na gravidez, aqueles que são mortes maternas por causas obstétricas indiretas e os óbitos por Aids ou outras doenças infecciosas, ocorridos no ciclo gravídico puerperal, havendo dúvidas na classificação. MÉTODOS: Adotou-se a metodologia RAMOS (partindo-se da declaração de óbito -DO- original, dados reais são resgatados por entrevista domiciliar, consultas a prontuários hospitalares e laudos de autopsia; elaborando-se uma nova DO, com as reais causas de morte). População foi constituída pelos óbitos femininos de 10 a 49 anos, de residentes nas capitais brasileiras, do 1º semestre de 2002. As causas foram analisadas em básicas e múltiplas. RESULTADOS: Dos 7.332 óbitos, 917 apresentaram uma doença infecciosa como causa básica (Aids e tuberculose, principalmente). Em 37 casos, a falecida estava no ciclo gravídico puerperal ampliado (englobando, inclusive, mortes ocorridas de 43 dias até um ano pós-parto); 10 não foram classificadas como obstétricas indiretas permanecendo como infecciosas e 14 eram obstétricas indiretas. Quanto às causas múltiplas, para 791 mortes, cujas causas básicas não eram maternas nem infecciosas, houve 1.016 menções de doenças infecciosas (média de 1,28 menção/óbito). CONCLUSÃO: Como o número de mortes maternas é pequeno, recomenda-se, que investigações dos casos graves de complicações da gravidez, parto e puerpério que não faleceram (near-miss) sejam feitas, pois, sendo mais numerosos, representam importante subsídio para estudos da mortalidade materna.

Dietas com nitrogênio não-proteico para fêmeas bovinas superovuladas sem prévia adaptação durante curto tempo e em diferentes fases do ciclo estral

Objetivou-se neste estudo avaliar o efeito do fornecimento, sem prévia adaptação, durante curto tempo e em diferentes fases do ciclo estral, de dietas contendo nitrogênio não-proteico (NNP) na produção, na qualidade e no grau de desenvolvimento de embriões recuperados em fêmeas bovinas superovuladas. Sessenta e oito vacas Nelore foram distribuídas em três grupos: um controle e dois com fornecimento de ureia antes (UA = do dia -5 ao dia 0) e após (UD = dia 0 ao dia 5) a inseminação artificial. As vacas foram mantidas em pastagem e receberam concentrado (3,0 kg/animal/dia) durante 16 dias. Foram formulados dois concentrados, e as dietas totais (concentrado e consumo estimado de pastagem) apresentaram 12,0% (dieta controle) e 14,6% (dieta NNP) de proteína bruta (PB). As vacas foram sincronizadas, superovuladas e inseminadas. Sete dias (dia 7) após a inseminação (dia 0), realizou-se a colheita e análise dos embriões. Amostras de sangue foram coletadas nos dias -5, 0 e 5 para determinação da concentração de nitrogênio ureico plasmático (NUP), glicose, insulina e progesterona. A época de fornecimento de ureia influenciou as concentrações médias de NUP nos dias -5, 0 e 5, mas não tiveram efeito nas concentrações de glicose, insulina e progesterona. O período de fornecimento da ureia teve efeito na porcentagem de mórulas compactas em relação ao total de estruturas (UA = 51,4 vs. UD = 15,3%), em relação ao total de oócitos fecundados (UA = 62,5 vs. UD = 30,6%) e em relação ao total de embriões viáveis (UA = 68,8 vs. UD = 38,6%). No grupo que recebeu ureia depois da inseminação artificial, houve redução de 70,2% da proporção de mórulas compactas por total de estruturas em relação ao grupo que recebeu ureia antes da inseminação. Dietas com nitrogênio não-proteico fornecidas imediatamente após a inseminação promovem aceleração do desenvolvimento embrionário inicial.

Analysis of the emissions of volatile organic compounds from the compression ignition engine fueled by diesel-biodiesel blend and diesel oil using gas chromatography

This paper describes the procedures of the analysis Of Pollutant gases, as volatile organic compounds (benzene, toluene, ethylbenzene, o-xylene, m-xylene and p-xylene) emitted by engines, using high-resolution gas chromatography (HRGC). In a broad sense, CI engine burning diesel was compared with B10 and a drastic reduction was observed in the emissions of the aromatic compounds by using B10. Especially for benzene, the reduction of concentrations occurs on the level of about 19.5%. Although a concentration value below 1 mu g ml(-1) has been obtained, this reduction is extremely significant since benzene is a carcinogenic compound. (c) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.