Simulação de sistemas térmicos de potência para geração de energia elétrica

O presente trabalho é dedicado à simulação numérica de sistemas térmicos de potência. O trabalho é iniciado com a modelagem de um ciclo Rankine, dedicado à produção de energia elétrica, para o qual foi elaborado um programa de simulação com a linguagem de programação MATLAB. A partir desse primeiro caso, são apresentados os modelos empregados para representar os diversos componentes que formam o circuito, como o gerador de vapor, a turbina, o condensador e a bomba. Além desses componentes, são introduzidas as equações que representam o escoamento do fluido de trabalho, no caso a água, permitindo assim o cálculo da perda de carga nas diferentes canalizações do circuito, sendo também acoplado o funcionamento da bomba. Essa alternativa pennite uma melhor avaliação do trabalho despendido para operar o sistema. A modelagem do ciclo deixa então de ser exclusivamente tennodinâmica, e passa a incluir aspectos de mecânica de fluidos. Outras variantes desse ciclo simples são também modelados e simulados, incluindo ciclos Rankine regenerativos e com irreversibilidades. As simulações são efetuadas admitindo-se parâmetros de operação, como, potência da turbina, temperatura do vapor d'água na entrada da turbina e pressão do vapor d'água na saída da turbina, com a variante de fixar-se o título do vapor d'água na saída da turbina.

Argilominerais e ostracodes da Formação Alagamar (cretáceo inferior), Bacia Potiguar, NE - Brasil : paleoambiente e indicadores térmicos

A Fonnação Alagamar corresponde ao estágio transicional na evolução tectono-sedimentar da bacia Potiguar, representada inicialmente por um ambiente tlúvio-deltaico passando a lagunar restrito com indícios de intluência marinha. Os resultados obtidos nas análises por DRX, a partir das frações> 2 11me < 211m, demonstram variações na composição mineralógica ao longo das perfurações analisadas. A principal característica é a forte contribuição de minerais detríticos na fração >2 I-lme a predominância de argilominerais na fração <2 I-lmrepresentados por esmectita, ilita, caulinita, clorita, sepiolita e interestratificados de ilitalesmectita (IIE) e cloritalesmectita (CIE). As carapaças de ostracodes identificadas correspondem a espécies nãomarinhas de três famílias mais comuns no Cretáceo: Cyprididae, Limnocytheridae e Darwinulidae. A avaliação estatística da composição ontogenética das espécies fósseis, tomou-se útil neste trabalho para estimar os níveis de energia do paleoambiente deposicional. As associações de argilominerais e ostracodes, caracterizadas ao longo dos cilindros de sondagens estudados na Fonnação Alagamar, sugerem a variação dos ambientes deposicionais a partir de um ambiente lacustre e de clima árido. Ainda a passagem por uma fase transgressiva com o aumento da salinidade, condições de fundo redutoras e margens subaquosas, ocasionam exposições subaéreas intennitentes, culminandono topo com um período mais úmido e condições de águas salinas O rico conteúdo em esmectita assemelha os depósitos da Fonnação Alagamar aos depósitos neoaptianos, os quais estão associados a condições climáticas com tendência à aridez. Sugere, ainda, morfologia pouco acidentada e drenagem reduzida ao redor de um paleolago restrito, o que favorece o desenvolvimento de solos do tipo vertissolo, fonte principal da esmectita da área. Os teores baixos de ilita e caulinita são, em grande parte, do resultado de erosão reduzida, atribuído ao relevo pouco acidentado da área. A associação dos argilominerais ilita, esmectita e interestratificados não ordenados indica condições rasas de soterramento e baixas temperaturas de diagênese nas amostras da base da perfuração RN6, alto de Macau. Ainda, a coloração apresentada pelas carapaças de ostracodes, entre o amarelo-laranja muito claro (2,5 Y 8/4) e amarelo amarronado(10 YR 6/6), sugerem níveis imaturos quanto à maturação da matéria orgânica. Na perfuração RN9, próxima a falha de Ubarana, condições de maturação da matéria orgânica são indicadas pelas cores cinza muito preto (5 Y 3/1) a preto (5 Y 2,5/1) apresentadas pelas carapaças de Candona sp.1, originalmente de cor branca (5 YR S/1 aiO YR 8/1). As intensidades e a fonna dos picos da ilita e da caulinita, a ausência de interestratificados e de argilominerais expansivos indicam condições de diagênese mais intensas que na perfuraçãoRN6. Associações de argilominerais identificadas em análises de difração de raios-X e mudanças na coloração das carapaças de ostracodes sugerem a utilização destes constituintes como indicadores ténnicos (geotennômetros) da maturação da matéria orgânica presente em rochas geradoras de hidrocarbonetos. Palavras chaves: Fonnação Alagamar, argilominerais, ostracodes, geotermômetros, bacia Potiguar.

Avaliação de Poli (cloreto de vinila) livre de estabilizantes térmicos à base de chumbo

Diferentes tipos de estabilizantes térmicos para PVC rígido foram avaliados comparativamente para determinação da sua eficácia. Estabilizantes à base de cálcio-zinco, bário-cádmio, e cálcio-zinco-chumbo foram testados em comparação com estabilizantes de chumbo, já utilizados comercialmente, empregando-se técnicas de termogravimetria e reometria de torque, além de técnicas auxiliares de infra-vermelho, reometria capilar e microscopia eletrônica de varredura. Todas as técnicas se mostraram úteis na determinação da estabilidade térmica do PVC Os estabilizantes térmicos à base de cálcio-zinco mostraram bom comportamento, mas nenhuma das formulações teve desempenho superior àquela cotendo chumbo, mostrando a dificuldade da substituição deste metal como estabilizante térmico para o PVC rígido.

Desenvolvimento da técnica para determinação dos parâmetros térmicos de contorno aplicados ao projeto de peças forjadas

O presente trabalho descreve os resultados da pesquisa que tem por objetivo a determinação de parâmetros térmicos de um corpo sólido: o valor médio da emissividade total e o coeficiente médio de transferência de calor por convecção. Foi desenvolvido o modelo matemático do processo de resfriamento de um corpo forjado. Foram examinados os métodos da determinação dos parâmetros mencionados, que estão descritos na literatura, e também foram analisadas as possibilidades de aproveitá-los no processo de forjamento. No meio de métodos analisados, o método do Instituto IBF (Institut für Bildsame Formgebung, IBF, RWTH, Aachen, Alemanha), foi considerado o mais apropriado tendo a metodologia deste trabalho seguindo a mesma sistemática. Aproveitando a metodologia do IBF para a determinação dos parâmetros térmicos mencionados e o modelo matemático do resfriamento de um corpo forjado, foi desenvolvida uma nova técnica para determinar o valor médio da emissividade total e o coeficiente médio de transferência de calor por convecção de um corpo sólido. Os materiais analisados foram o aço ABNT 1045 e a liga de alumínio AA 6061. Foram feitas as comparações dos resultados obtidos pela técnica desenvolvida com o método do IBF.

Desenvolvimento de um novo método de pré-concentração em linha em eletroforese capilar através de gradientes térmicos

Nos últimos dez anos, milhares de trabalhos foram publicados somente no desenvolvimento da técnica de eletroforese capilar (CE) e suas aplicações em ciências biológicas, química e em outras áreas. Apesar disto, muitos tópicos de pesquisa básica da CE ainda continuam sendo desenvolvidos. Algumas vantagens da CE sobre as demais técnicas de separação são marcantes, tais como: possibilidade de automação, rapidez na obtenção dos resultados e alto poder de resolução. A pequena quantidade de amostra que é necessária para uma análise é uma característica muito interessante no estudo de sistemas biológicos, sendo que normalmente são injetados no capilar, volumes de 5 a 50 nl de amostra. Por outro lado, esta reduzida quantidade de amostra utilizada, a pequena janela de detecção e as baixas concentrações dos analitos nas amostras biológicas, são fatores que desafiam os pesquisadores nesta área. Para contornar este problema diversos métodos de pré-concentração de amostra foram desenvolvidos. Neste trabalho, foi desenvolvido um método inédito de pré-concentração de amostras através de gradientes térmicos em CE. O princípio do método é concentrar o analito quando ele passa de uma zona de alta temperatura para uma zona de baixa temperatura. Um modelo teórico foi desenvolvido para auxiliar o planejamento experimental no que diz respeito à determinação das condições em que a corrida deve ser realizada (pH, tipo de tampão, temperatura) para aplicar a compressão térmica em um analito. Foi utilizado L-Lisina derivatizada com naftaleno 2,3-dicarboxialdeído (Lys/NDA) como analito modelo. Uma diferença de temperatura de 58 °C entre as duas zonas térmicas foi suficiente para comprimir em 2,5 vezes a banda da Lys/NDA em um tampão de baixo coeficiente térmico com o pH ajustado para 8,7. O método de compressão de banda por gradientes térmicos proposto neste trabalho é uma nova opção para aumentar a sensibilidade e a resolução em CE. Ao contrário dos métodos clássicos de pré-concentração, esse novo método pode ser aplicado em amostras tanto com alta ou baixa condutividade iônica, comprimir bandas de analitos aniônicos ou catiônicos e ser aplicado em corridas em solução livre ou não. Além disso, considerando que o controle de temperatura seja realizado de maneira automatizada, pode apresentar altas taxas de reprodutibilidade, além de ser de simples e de fácil aplicação, podendo ser empregado em análises de rotina. Diferentes LEDs (Light Emitting Diode) foram testado em detector por fluorescência induzida por LED. Além disso, um novo sistema de aquisição de dados e tratamento de sinal utilizando a placa de som de um PC (Personal Computer) e um amplificador Lock-in emulado por software foi montado e comparado com um sistema de aquisição de dados convencional. O equipamento de CE utilizado neste trabalho com esses componentes, apresentou uma elevada sensibilidade, na faixa de 0,5 à 1 fmol para os peptídeos e aminoácidos testados e foi superior ao sistema convencional em vários aspectos como: sensibilidade de detecção, faixa linear de detecção em concentração do analito, facilidade de operação e custo do sistema.

Estudo da moagem de alta energia e sinterização de pós compósitos W-Cu

The Tungsten/copper composites are commonly used for electrical and thermal objectives like heat sinks and lectrical conductors, propitiating an excellent thermal and electrical conductivity. These properties are dependents of the composition, crystallite size and production process. The high energy milling of the powder of W-Cu produces an dispersion high and homogenization levels with crystallite size of W very small in the ductile Cu phase. This work discusses the effect of the HEM in preparation of the W-25Cu composite powders. Three techniques of powder preparation were utilized: milling the dry with powder of thick Cu, milling the dry with powder of fine Cu and milling the wet with powder of thick Cu. The form, size and composition of the particles of the powders milled were observed by scanning electron microscopy (SEM). The X-ray diffraction (XRD) was used to analyse the phases, lattice parameters, size and microstrain of the crystallite. The analyse of the crystalline structure of the W-25Cu powders milled made by Rietveld Method suggests the partial solid solubility of the constituent elements of the Cu in lattice of the W. This analyse shows too that the HEM produces the reduction high on the crystallite size and the increase in the lattice strain of both phases, this is more intense in the phase W

Influência de tratamentos térmicos no comportamento mecânico da blenda poli(metacrilato de metila) / poli(tereftalato de etileno) reciclado

Studies indicate that a variation in the degree of crystallinity of the components of a polymer blend influences the mechanical properties. This variation can be obtained by subjecting the blend to heat treatments that lead to changes in the spherulitic structure. The aim of this work is to analyze the influence of different heat treatments on the variation of the degree of crystallinity and to establish a relationship between this variation and the mechanical behavior of poly(methyl methacrylate)/poly(ethylene terephthalate) recycled (PMMA / PETrec) with and without the use of compatibilizer agent poly(methyl methacrylate-al-glycidyl methacrylate-al-ethyl acrylate) (MMAGMA- EA). All compositions were subjected to two heat treatments. T1 heat treatment the samples were treated at 130 ° C for 30 minutes and cooled in air. In T2, the samples were treated at 230 ° C for 5 minutes and cooled to approximately -10 ° C. The variation of the degree of crystallinity was determined by the proportional relationship between crystallinity and density, with the density measured by pycnometry. The mechanical behavior was verified by tensile tests with and without the presence of notches and pre-cracks, and by method of fracture toughness in plane strain (KIC). We used the scanning electron microscopy (SEM) to analyze the fracture surface of the samples. The compositions subjected to heat treatment T1, in general, showed an increase in the degree of crystallinity in tensile strength and a tendency to decrease in toughness, while compositions undergoing treatment T2 showed that the opposite behavior. Therefore, this work showed that heat treatment can give a polymer blend further diversity of its properties, this being caused by changes in the crystal structure

Contribuições sobre estudos térmicos (TG/DTG, DTA, DSC e DSC-Fotovisual) da rifampicina e seus principais produtos de degradação

Since its synthesis over 48 years rifampicin has been extensively studied. The literature reports the characterization of thermal events for rifampicin in nitrogen atmosphere, however, no characterization in synthetic air atmosphere. This paper aims to contribute to the thermal study of rifampicin through thermal (TG / DTG, DTA, DSC and DSC - FOTOVISUAL ) and non-thermal (HPLC, XRPD , IR - FTIR , PCA) and its main degradation products ( rifampicin quinone , rifampicin N-oxide 3- formylrifamicin). Rifampicin study was characterized as polymorph form II from techniques DSC, IR and XRPD. TG curves for rifampicin in synthetic air atmosphere showed higher thermal stability than those in N2, when analyzed Ti and Ea. There was characterized as overlapping events melting and recrystallization under N2 with weight loss in the TG curve, suggesting concomitant decomposition. Images DSCFotovisual showed no fusion event and showed darkening of the sample during analysis. The DTA curve in synthetic air atmosphere was visually different from DTA and DSC curves under N2, suggesting the absence of recrystallization and melting or presence only decomposition. The IV - FTIR analysis along with PCA analysis and HPLC and thermal data suggest that rifampicin for their fusion is concomitant decomposition of the sample in N2 and fusion events and recrystallization do not occur in synthetic air atmosphere. Decomposition products studied in an air atmosphere showed no melting event and presented simultaneously to the decomposition initiation of heating after process loss of water and / or solvent, varying the Ti initiating events. The Coats - Redfern , Madsudhanan , Van Krevelen and Herwitz - Mertzger kinetic parameters for samples , through the methods of OZAWA , in an atmosphere of synthetic air and / or N2 rifampicin proved more stable than its degradation products . The kinetic data showed good correlation between the different models employed. In this way we contribute to obtaining information that may assist studies of pharmaceutical compatibility and stability of substances

Composição química e digestibilidade da vagem de algarobeira (prosopis juliflora, (sw) dc) submetida a diferentes tratamentos térmicos

The ground pods of mesquite (GPM) was submitted to different thermal treatments for two hours after wanted temperature stabilization, for making of the treatments: A = ground pods of mesquite without heat treatment (approximately 30 degrees C); B = The ground pods of mesquite treated at 60 degrees C; C = The ground pods of mesquite treated at 80 degrees C; D = The ground pods of mesquite treated at 100 degrees C and E = The ground pods of mesquite treated at 120 degrees C. Soon after, samples were collected for accomplishment for chemical analyses and in vitro digestibility. A completely randomized design with three replications was utilized. The DM, CP, NFE, CF, ADF, celluloses, lignin, ash and CE values, did not were affected (P>0.05) by temperature. It was observed a quadratic effect (P<0.01) on the contents of EE, decreasing linear effect (P<0.01) on the CC and increasing linear effect on the NDF (P<0.01) and Hemicellulose (P<0.05) contents. The in vitro dry matter digestibility and the in vitro organic matter digestibility were not affected (P>0.05) by temperature. on the other hand the in vitro protein digestibility level, showed a quadratic effect (P<0.05), decreasing after 54 degrees C.

Análise da influência de superfícies refletivas nas perdas de calor de sistema térmicos

The use of reflective surfaces functioning as thermal insulator has grown significantly over the years. Reflective thermal insulator are materials that have several characteristics such as low emissivity, low absorptivity and high reflectivity in the infrared spectrum. The use of these materials has grown a lot lately, since it contains several important radioactive properties that minimize the heat loss of thermal systems and cooling systems that are used to block the heat on the roof of buildings. A system made of three surfaces of 316 stainless steel mirror was built to analyze the influence of reflective surfaces as a way to reduce the heat loss and thereby conserve the energy of a thermal system. The system was analyzed both with and without the presence of vacuum, and then compared with a system that contained glass wool between the stainless steel mirror walls, since this isolator is considered resistive and also broadly used around the world in thermal systems. The reflectivity and emissivity of the surfaces used were also measured in this experiment. A type K thermocouple was fixed on the wall of the system to obtain the temperature of the stainless steel mirror surfaces and to analyze the thermal behavior of each configuration used. The results showed an efficiency of 13% when the reflective surfaces were used to minimize the heat loss of the thermal system. However, the system with vacuum had the best outcome, a 60% efficiency. Both of these were compared to the system made of glass wool as a thermal insulator

Obtenção e caracterização de um compósito de poliuretano de mamona e pó de vidro para aplicações em insolantes térmicos

Thermal insulation is used to protect the heated or cooled surfaces by the low thermal conductivity materials. The rigid ricin polyurethane foams (PURM) are used for thermal insulation and depend on the type and concentration of blowing agent. Obtaining PURM occurs by the use of polyol, silicone, catalyst and blowing agent are pre -mixed, reacting with the isocyanate. The glass is reusable, returnable and recyclable heat insulating material, whose time of heat dissipation determines the degree of relaxation of its structure; and viscosity determines the conditions for fusion, operating temperatures, annealing, etc. The production of PURM composites with waste glass powder (PV) represents economical and renewable actions of manufacturing of thermal insulating materials. Based on these aspects, the study aimed to produce and characterize the PURM composites with PV, whose the mass percentages were 5, 10, 20, 30, 40 and 50 wt%. PURM was obtained commercially, while the PV was recycled from the tailings of the stoning process of a glassmaking; when the refining process was applied to obtain micrometer particles. The PURM + PV composites were studied taking into account the standard sample of pure PURM and the influence of the percentage of PV in this PURM matrix. The results of the chemical, physical and morphological characterization were discussed taking into account the difference in the microstructural morphology of the PURM+PV composites and the pure PURM, as well the results of the physicochemical, mechanical e thermophysical tests by values obtained of density, hardness, compressive strength, specific heat, thermal conductivity and diffusivity. In general, the structure of pure PURM showed large, elongated and regular pores, while PURM+PV composites showed irregular, small and rounded pores with shapeless cells. This may have contributed to reducing their mechanical strength, especially for PURM - PV50. The hardness and density were found to have a proportional relationship with the PV content on PURM matrix. The specific heat, thermal diffusivity and thermal conductivity showed proportional relationship to each other. So, this has been realized that the increasing the PV content on PURM matrix resulted in the rise of diffusivity and thermal conductivity and the decrease of the specific heat. However, the values obtained by the PURM composites were similar the values of pure PURM, mainly the PURM-PV5 and PURM-PV10. Therefore, these composites can be applied like thermal insulator; furthermore, their use could reduce the production costs and to preserve the environment

Dano de frio em limas-ácidas Tahiti, colhidas em diferentes épocas e submetidas a tratamentos térmicos e bioquímicos

O estudo objetivou o estabelecimento de um método efetivo e satisfatório do controle do dano de frio em limas-ácidas. Os frutos colhidos no município de Boa Vista-RR, 140 e 150 dias após a floração, apresentaram valores médios de 7,9 e 8,2 ºBrix; 6,3 e 6,0 mL de ácido cítrico.100mL de polpa-1 e pH de 2,8 e 3,0, respectivamente, nas duas colheitas. Após cada colheita, os frutos foram levados ao laboratório de Fitotecnia/UFRR, onde foram selecionados, limpos e submetidos aos tratamentos: T1 - controle; T2, T3 e T4 - condicionamento a 35ºC, por 6, 12 e 24 horas, respectivamente; T5 - aquecimento intermitente a 20ºC, por 8 horas, após 5 e 10 dias a 1ºC; T6 - aquecimento intermitente a 20ºC, por 8 horas, após 10 e 20 dias a 1ºC; T7 - ethephon a 1.500 mg.L-1; T8 - ethephon a 3.000 mg.L-1. Os tratamentos T9 ao T16, diferenciaram-se dos tratamentos T1 a T8, apenas, na data da colheita (10 dias após a primeira). O experimento foi avaliado a cada 15 dias, durante 75 dias, a 1 ± 0,5 ºC e 92 ± 5 % de UR, quanto ao dano de frio, aspecto visual, perda de massa fresca, sólidos solúveis (SS), acidez titulável (AT), SS/AT (ratio - RT), clorofila total e ácido ascórbico. O atraso na colheita não proporcionou efeito significativo algum. Todos os tratamentos, à exceção do controle e do aquecimento intermitente aos 10 e 20 dias, foram eficientes no controle do dano de frio. No entanto, o tratamento químico e o condicionamento térmico aceleraram precocemente o metabolismo dos frutos, principalmente no que concerne à perda de massa fresca e ao aspecto visual. O maior teor de clorofila total e de ácido ascórbico, bem como o melhor aspecto visual, a não-incidência de podridões e a menor perda de massa fresca foram detectadas nos frutos submetidos ao aquecimento intermitente aos 5 e 10 dias. Os SS, AT e RT estavam dentro dos padrões de qualidade e não variaram estatisticamente entre os tratamentos.

Tratamentos térmicos do calxisto para uso como camada de cobertura no cultivo de Agaricus brasiliensis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Um estudo sobre a corrosão aquosa de ligas de alumínio 7xxx submetidas a diferentes tratamentos térmicos

This job aim has been to study the aqueous corrosion of the 7xxx heattreatable aluminium alloys, used in the aeronautical industry. The 7010, 7050 and 7475 alloys, have been supplied in the T7 condition and submitted to the annealed and aging thermal treatments of in order to study their behaviours front to corrosion in 5% NaCl pH 6,0, air-saturated and deaerated solutions. The electrochemical study has been accomplished through potential measures in open circuit, potentiodynamic polarisation curves and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The aged alloy resulted to be the most resistant to corrosion and annealed the less resistant ones. In spite of it they have different chemical compositions, in each mean, the alloy with the same thermal treatment has behaved in a similar way. In aerated solution, the process is controlled by oxygen diffusion and in oxygen absence for dissolution through a film. Hardness and mass loss measures, after corrosion test, have supported this research.