Convecção mista em cavidades com fontes de calor aletadas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento de um programa de simulação computacional de sistemas de aquecimento solar para água

Esta Tese apresenta uma análise do comportamento térmico de um sistema de aquecimento solar operando por termossifão. Neste tipo de sistema o fluido no coletor solar é circulado por convecção natural, que acontece devido à diferença de massa específica da água ao longo circuito. Nestes sistemas a vazão mássica varia ao longo do dia e do ano, dependendo, dentre outros fatores, da irradiância solar absorvida, do perfil de temperaturas da água no sistema, da geometria, do volume e do perfil de demanda de água quente. Para uma avaliação detalhada do comportamento térmico de aquecedores solares operando por termossifão foram realizados ensaios experimentais e cálculos teóricos. Os resultados dos experimentos concordaram com aqueles apresentados na literatura e sua análise fundamentou o desenvolvimento do aplicativo TermoSim, um programa de simulação computacional do comportamento térmico de sistemas de aquecimento de água com energia solar. O tratamento matemático adotado no TermoSim compreende a modelagem dos coletores solares de acordo com a teoria de Hottel-Bliss-Whillier. O reservatório térmico é modelado com estratificação térmica, convecção e condução entre as camadas. A vazão mássica é obtida a partir do balanço da quantidade de movimento no circuito. Os modelos matemáticos empregados na construção do aplicativo TermoSim foram validados através do confronto dos resultados simulados com medidas experimentais. Foi demonstrado que a utilização destes modelos é adequada e permite reproduzir com precisão o comportamento térmico dos coletores solares e do reservatório térmico. Além do programa TermoSim, foi também desenvolvido o programa TermoDim, que é uma ferramenta para o dimensionamento de sistemas de aquecimento solar, que requer apenas o conhecimento dos parâmetros geométricos do sistema, dados meteorológicos em média mensal e informação a respeito do volume de demanda. O TermoDim é apropriado para estimar o desempenho de aquecedores solares operando por termossifão com tanques verticais e horizontais. O método de dimensionamento do TermoDim é baseado na correlação para a eficiência média mensal obtida neste trabalho a partir de um grande número de simulações.

Análise numérica de uma torre de resfriamento de grande porte

Este trabalho tem como objetivo principal determinar a troca de calor em uma torre de resfriamento de grande porte, do tipo seca. A força motriz deste sistema é o empuxo resultante da diferença de temperatura entre o ar interior e exterior da torre. A partir de uma certa velocidade o vento externo também desempenha um papel importante. A convecção natural ocorre em regime turbulento, devido às grandes dimensões. A modelagem numérica é feita pelo Método dos Volumes Finitos com malhas criadas sobre Elementos Finitos, através dos softwares comerciais Fluent e CFX. Os resultados são obtidos para diferentes potências dissipadas no trocador de calor. A partir dos resultados são realizados estudos sobre a viabilidade de mudanças na geometria da torre, a fim de se obter melhorias no escoamento, bem como uma troca de calor mais eficiente. Faz-se ainda uma regressão a fim de obter correlações entre a potência dissipada no trocador de calor e a vazão mássica de ar necessária para a troca. Estas correlaçõoes são de utilidade, para aplicações posteriores, na implantação de um simulador para o processo de troca de calor nesta torre. O trocador de calor também é enfocado a fim de se determinar o coeficiente global de troca térmica, a fim de disponibilizá-lo para aplicação em outros trabalhos

Análise do desempenho térmico de um sistema de aquecimento solar de baixo custo

It presents a solar collector to be used in a system for heating water for bathing, whose main characteristics are low cost and easy manufacturing and assembly. The system operates under natural convection or thermosiphon. The absorbing surface of the collector is formed by twelve PVC pipes of 25 mm outside diameter connected in parallel via connections in T of the same material. The tubes were covered with absorbing fins made with recycled aluminum cans. We studied eight settings between absorber plate, thermal insulating EPS boards and thermal reservoirs 150 and 200 liters. It was determined the most efficient configuration for the correct purpose. We evaluated thermal parameters that proved the viability of the heating system studied

Estudo da secagem do pedúnculo do caju em sistemas convencional e solar: modelagem e simulação do processo

This work aims to study the drying of cashew-nut pulp with different lay-out of dryers using conventional and solar energy. It concerns with the use of exceeding of the regional raw material and the suitable knowledge for the applicability of the drying systems as pathway for food conservation. Besides, it used renewable sources as solar energy to dry these agroindustrial products. Runs were carried out using a conventional tray-dryer with temperature, air velocity control and cashew slice thickness of 55°C, 65°C, 75°C; 3.0; 4.5, 6.0 m s-1; 1.0; 1.5 and 2.0 cm, respectively, in order to compare the studied systems. To evaluate the conventional tray-dryer, it was used a diffusional model of 2nd Fick´s law, where the drying curves were quite well fitted to an infinite flat plate design. For the drying runs where the room temperature had no control, it was developed a phenomenological-mathematical model for the solar dryer with indirect radiation under natural and forced convection based on material and energy balances of the system. Besides, it was carried out assays in the in natura as well as dehydrated, statistic analysis of the experimental drying data, sensorial analysis of the final dry product and a simplified economical analysis of the systems studied

Análise numérica de condensadores do tipo arame-sobre-tubo usados em refrigeradores domésticos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Simulação numérica de escoamentos de fluidos pelo método de elementos finitos baseado em volumes de controle em malhas não estruturadas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise numérica de um coletor solar de tubo evacuado

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise crítica do consumo de energia na indústria de faiança

Com este trabalho pretende-se analisar o consumo de energia na indústria de faiança e identificar medidas de poupança energética. Em 2014, o consumo específico foi de 191 kgep/t e a intensidade carbónica 2,15 tCO2e/t, tendo havido uma redução de, respectivamente, 50,2% e 1,3%, comparativamente a 2010. O consumo total correspondeu a 1108 tep, sendo 66% relativo ao consumo de gás natural. Foi utilizado um analisador de energia eléctrica nos principais equipamentos consumidores, e na desagregação de consumos térmicos, efectuaram-se leituras no contador geral de gás natural e foram utilizados dados das auditorias ambiental e energética. O processo de cozedura é responsável por 58% do consumo térmico da instalação, seguido da pintura com 24%. A conformação é o sector com maior consumo de energia eléctrica, correspondendo a 23% do consumo total. As perdas térmicas pelos gases de exaustão dos equipamentos de combustão e pela envolvente do forno, considerando os mecanismos de convecção natural e radiação, correspondem a cerca de 6% do consumo térmico total, sendo necessário tomar medidas a nível do isolamento térmico e da redução do excesso de ar. A instalação de variadores de velocidade nos ventiladores do ar de combustão do forno poderia resultar em poupanças significativas, em particular, no consumo de gás natural – redução de 4 tep/ano e cerca de 2500€/ano– tendo um tempo de retorno do investimento inferior a 1 ano. Deverá ser, no entanto, garantida a alimentação de ar combustão a todos os queimadores, bem como, a combustão completa do gás natural. O funcionamento contínuo do forno poderia resultar no aumento da sua eficiência energética, com redução de custos de operação e manutenção, sendo necessário avaliar os custos adicionais de stock e de mão de obra. Verificou-se que as medidas relacionadas com a monitorização de consumos, eliminação de fugas de ar comprimido e a instalação de variadores de velocidade nos ventiladores do ar de combustão do forno poderiam resultar em reduções de consumo de 26 tep e de emissões de 66tCO2e, num total de quase 14 000€.

El precio de la igualdad - Análisis de la regulación del trabajo doméstico desde el DDL

El presente artículo realiza una crítica a la regulación actual del trabajo doméstico y a la últimareforma legal sobre la materia, que incluyó la economía del cuidado en las cuentas nacionales.La autora argumenta que el derecho crea los incentivos suficientes para producir a lasmujeres como actores ineficientes del mercado, utilizando mecanismos legales que disponenlas obligaciones femeninas como prestaciones naturales asociadas con la maternidad y elcuidado del hogar. Los costos que socialmente pagamos por sostener la opresión femeninaestán externalizados en esquemas como el sistema de salud, el diseño pensional y la brechade igualdad salarial para las mujeres. El artículo concluye mostrando cómo la contingenciade la regulación actual del trabajo doméstico y el costo social asociado a ella puede alterarsecon reformas incrementales que aumenten el posicionamiento social de las mujeres entérminos de poder y recursos.

Opções reais em projetos de investimentos: o caso de uma planta de liquefação de gás natural com flexibilidade de troca de mercado e de troca de produto

O objetivo deste trabalho é revisar os principais aspectos teóricos para a aplicação de Opções Reais em avaliação de projetos de investimento e analisar, sob esta metodologia, um caso real de projeto para investir na construção de uma Planta de Liquefação de gás natural. O estudo do caso real considerou a Opção de Troca de Mercado, ao avaliar a possibilidade de colocação de cargas spot de GNL em diferentes mercados internacionais e a Opção de Troca de Produto, devido à flexibilidade gerencial de não liquefazer o gás natural, deixando de comercializar GNL no mercado internacional e passando a vender gás natural seco no mercado doméstico. Para a valoração das Opções Reais foi verificado, através da série histórica dos preços de gás natural, que o Movimento Geométrico Browniano não é rejeitado e foram utilizadas simulações de Monte Carlo do processo estocástico neutro ao risco dos preços. O valor da Opção de Troca de Mercado fez o projeto estudado mais que dobrar de valor, sendo reduzido com o aumento da correlação dos preços. Por outro lado, o valor da Opção de Troca de Produto é menos relevante, mas também pode atingir valores significativos com o incremento de sua volatilidade. Ao combinar as duas opções simultaneamente, foi verificado que as mesmas não são diretamente aditivas e que o efeito do incremento da correlação dos preços, ao contrário do que ocorre na Opção de Troca de Mercado, é inverso na Opção de Troca de Produto, ou seja, o derivativo aumenta de valor com uma maior correlação, apesar do valor total das opções integradas diminuir.

Análise de desempenho de um refrigerador de pequeno porte com drop in de refrigerantes hidrocarbonetos

From what was stated in the Montreal Protocol, the researchers and refrigeration industry seek substitutes for synthetic refrigerants -chlorofluorocarbons (CFCs) and HCFCs (HCFC) - that contribute to the depletion of the ozone layer. The phase-out of these substances was started using as one of the replacement alternatives the synthetic fluids based on hydro fluorocarbons (HFCs) that have zero potential depletion of the ozone layer. However, contribute to the process of global warming. HFC refrigerants are greenhouse gases and are part of the group of gases whose emissions must be reduced as the Kyoto Protocol says. The hydrocarbons (HC's), for not contribute to the depletion of the ozone layer, because they have very low global warming potential, and are found abundantly in nature, has been presented as an alternative, and therefore, are being used in new home refrigeration equipment in several countries. In Brazil, due to incipient production of domestic refrigerators using HC's, the transition refrigerants remain on the scene for some years. This dissertation deals with an experimental evaluation of the conduct of a drinking fountain designed to work with HFC (R-134a), operating with a mixture of HC's or isobutane (R-600a) without any modification to the system or the lubricating oil. In the refrigeration laboratory of Federal University of Rio Grande do Norte were installed, in a drinking fountain, temperature and pressure sensors at strategic points in the refrigeration cycle, connected to an acquisition system of computerized data, to enable the mapping and thermodynamics analysis of the device operating with R-134a or with a mixture of HC's or with R-600a. The refrigerator-test operating with the natural fluids (mixture of HC's or R-600a) had a coefficient of performance (COP) lower than the R-134a

Distribuição da fauna triatomínica e infecção natural pelo Trypanosoma cruzi em diferentes municípios do semiárido do Rio Grande do Norte

The triatomine fauna distribution and the natural infection by Trypanosoma cruzi was evaluated aiming the comprehension of the transmission dynamics of this parasite in the countryside of the State of Rio Grande do Norte. Additionally, the research for Trypanosoma rangeli was also investigated. The captures of triatomines were performed at sylvatic, peridomicile and domicile environments at different municipalities of the central and western mesoregions of this state. The insects were identified and examined by direct method, xenoculture and PCR to detect T. cruzi. The detection of T. rangeli was performed by direct examination of the hemolymph and multiplex PCR of 151 positive specimens for T. cruzi. Of 824 captured insects, the species were distributed in Triatoma brasiliensis (66.4%), Triatoma pseudomaculata (18.2%), Panstrongylus lutzi (12.7%) and Rhodnius nasutus (2.7%), and T. brasiliensis was found in most of the evaluated municipalities. The species were captured at nymph and adult stages, except P. lutzi, exclusively in adult stage. In the sylvatic environment were captured T. brasiliensis (57%), P. lutzi (28%) and T. pseudomaculata (15%) species. At the peridomicile environment were identified T. brasiliensis (74%), T. pseudomaculata (21%) and R. nasutus (5.0%), while in the intradomicile was found only T. brasiliensis. The infection rate of triatomines by T. cruzi was 30.4%, P. lutzi showed highest rate (78%), followed by T. brasiliensis (24.4%), T. pseudomaculata (22.6%) and R. nasutus (4.5%). Infected triatomines indexes at silvatic, peridomicile and domicile environments were of 41.8%, 20.1% and 50.0%, respectively. T. rangeli was only detected by multiplex PCR in 2.6% (4/151) of examined insects, of these 4.4% (3/67) were T. brasiliensis and 1.5% (1/63) P. lutzi species. The data showed that the positivity of P. lutzi allied to its ability to invade domicile attracted by light, suggests a likely participation of this insect between epidemiological transmission cycles of T. cruzi. T. brasiliensis was the only specie present in all environments, what reinforces its importance related to the capacity for adapting to the domestic environment, potential as a vector, and maintenance of sylvatic and domestic transmissions cycles in the semiarid, indicating the necessity of continuous epidemiological surveillance. The presence of T. rangeli in T. brasiliensis and P. lutzi was first recorded in rural zone of this State, broadening the area of occurrence of this protozoan in northeastern Brazil.

Distribuição da fauna triatomínica e infecção natural pelo Trypanosoma cruzi em diferentes municípios do semiárido do Rio Grande do Norte

The triatomine fauna distribution and the natural infection by Trypanosoma cruzi was evaluated aiming the comprehension of the transmission dynamics of this parasite in the countryside of the State of Rio Grande do Norte. Additionally, the research for Trypanosoma rangeli was also investigated. The captures of triatomines were performed at sylvatic, peridomicile and domicile environments at different municipalities of the central and western mesoregions of this state. The insects were identified and examined by direct method, xenoculture and PCR to detect T. cruzi. The detection of T. rangeli was performed by direct examination of the hemolymph and multiplex PCR of 151 positive specimens for T. cruzi. Of 824 captured insects, the species were distributed in Triatoma brasiliensis (66.4%), Triatoma pseudomaculata (18.2%), Panstrongylus lutzi (12.7%) and Rhodnius nasutus (2.7%), and T. brasiliensis was found in most of the evaluated municipalities. The species were captured at nymph and adult stages, except P. lutzi, exclusively in adult stage. In the sylvatic environment were captured T. brasiliensis (57%), P. lutzi (28%) and T. pseudomaculata (15%) species. At the peridomicile environment were identified T. brasiliensis (74%), T. pseudomaculata (21%) and R. nasutus (5.0%), while in the intradomicile was found only T. brasiliensis. The infection rate of triatomines by T. cruzi was 30.4%, P. lutzi showed highest rate (78%), followed by T. brasiliensis (24.4%), T. pseudomaculata (22.6%) and R. nasutus (4.5%). Infected triatomines indexes at silvatic, peridomicile and domicile environments were of 41.8%, 20.1% and 50.0%, respectively. T. rangeli was only detected by multiplex PCR in 2.6% (4/151) of examined insects, of these 4.4% (3/67) were T. brasiliensis and 1.5% (1/63) P. lutzi species. The data showed that the positivity of P. lutzi allied to its ability to invade domicile attracted by light, suggests a likely participation of this insect between epidemiological transmission cycles of T. cruzi. T. brasiliensis was the only specie present in all environments, what reinforces its importance related to the capacity for adapting to the domestic environment, potential as a vector, and maintenance of sylvatic and domestic transmissions cycles in the semiarid, indicating the necessity of continuous epidemiological surveillance. The presence of T. rangeli in T. brasiliensis and P. lutzi was first recorded in rural zone of this State, broadening the area of occurrence of this protozoan in northeastern Brazil.

A flexibilidade no interior doméstico

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Arquitetura, apresentada na Universidade de Lisboa - Faculdade de Arquitetura.