Modelação da interacção entre um plasma de arco de alta pressão e cátodos refractários

Nesta dissertação apresento um estudo detalhado de vários aspectos da interacção entre um plasma de arco de alta pressão e cátodos refractários. Um modelo da camada de plasma junto ao cátodo num plasma sujeito a uma pressão da ordem de uma ou várias atmosferas é reconsiderado com base em recentes resultados teóricos. A física da camada de plasma junto ao cátodo é analisada para valores da queda de tensão na camada de plasma junto ao cátodo até 50V, de acordo com recentes resultados experimentais que mostram que a queda de tensão na camada de plasma junto ao cátodo numa descarga de arco de alta pressão pode atingir valores tão elevados. São identificados os mecanismos que originam a não monotonia da dependência da densidade de fluxo de energia (proveniente do plasma para a superfície do cátodo) em relação à temperatura da superfície do cátodo, para um valor fixo da queda de tensão junto ao cátodo. Uma descrição fechada da interacção plasma-cátodo é obtida por meio da resolução numérica do problema não linear com condições de fronteira para a distribuição da temperatura no interior do corpo do cátodo. São apresentados resultados da modelação numérica da descarga difusa nas condições de funcionamento de uma lâmpada de descarga experimental, sendo bom o acordo entre os resultados numéricos e os dados experimentais. Manchas solitárias num cátodo plano infinito e modos difuso e mancha axialmente simétricos em cátodos finitos de descargas de arco de alta pressão são estudados num grande intervalo de corrente. São analisados aspectos gerais e apresentados resultados numéricos referentes a cátodos de tungsténio planos e de forma cilíndrica a operar num plasma de argon à pressão atmosférica para correntes de arco até 100 kA. Émostrado, em particular, que a temperatura da superfície do cátodo no interior de uma mancha solitária varia relativamente pouco, podendo ser estimada com uma precisão de cerca de 200 − 300K sem ser necesário resolver a equação da condução térmica no corpo do cátodo. O comportamento assimptótico das soluções para um cátodo finito no caso limite de altas correntes é encontrado e confirmado pelos resultados numéricos. É confirmado um padrão geral das características tensão-corrente de vários modos de transferência de corrente em cátodos finitos sugerido previamente com base numa análise de bifurcações. É estudada a transição de modos mancha num cátodo finito no limite de cátodos de grandes dimensões para o modo mancha solitária num cátodo plano infinito. É estabelecido que o modo mancha solitária representa uma forma limite do modo mancha de alta tensão num cátodo finito. É considerada a questão da distinção entre modo difuso e modo mancha num cátodo finito. É desenvolvida uma abordagem para o cálculo de pontos de bifurcação nos quais soluções mancha tridimensionais bifurcam-se a partir de soluções que descrevem o modo difuso e modos mancha axialmente simétricos. Em particular, é calculado o primeiro ponto de bifurcação posicionado na solução que descreve o modo difuso e, por conseguinte, o seu limite de estabilidade, isto é, a corrente abaixo da qual o modo difuso torna-se instável. São apresentados os resultados da modelação numérica efectuada para o caso de um cátodo de tungsténio de forma cilíndrica a operar num plasma de alta pressão. É estudado o efeito produzido no limite de estabilidade pelas variações dos parâmetros de controle (dimensões do cátodo, função de trabalho do material do cátodo, tipo e pressão do gás que produz o plasma). Foi encontrado que o comportamento do limite de estabilidade sujeito a estas variações está em conformidade com as tendências observadas experimentalmente. Foi encontrado que o limite de estabilidade é muito mais sensível às variações dos parâmetros de controle do que as características tensão-corrente do modo difuso, sendo o efeito mais forte produzido pelas variações das dimensões do cátodo e da função de trabalho do material do cátodo. Este resultado está em conformidade com o facto experimental de que a transição difuso-mancha é de difícil reprodução.

Modelação e estudo paramétrico do comportamento de vigas de betão armado com Varões de GFRP

A introdução de um novo material para a execução de estruturas, implica um amplo estudo sobre o mesmo, para que seja aceite como um material de utilização, ou solução, corrente na engenharia civil. Os varões plásticos reforçados com fibra de vidro, GFRP,apresentam-se com diversas vantagens para uma solução de substituição das tradicionais armaduras de aço no betão armado. Um Estado da Arte foi apurado para determinar o ponto de situação do conhecimento e dos estudos realizados por vários autores, desde o início das pesquisas até aos mais recentes estudos disponíveis. Neste seguimento, o presente estudo incide na análise do comportamento à flexão de vigas contínuas de betão armado com varões de GFRP, submetidas a um carregamento distribuído. O trabalho realiza-se com base em 18 modelos de elementos finitos para uma análise paramétrica, sendo os parâmetros estudados, o vão, a percentagem de armadura de flexão e a esbelteza da secção. Para validação do modelo foram, modeladas 7 vigas reais ensaiadas no âmbito de trabalhos de investigação de dois autores Os resultados das modelações das análises paramétricas foram comparados com uma análise elástica e uma análise plástica, utilizando a metodologia do ACI 440.1R-06, para a carga última de dimensionamento. Outras comparações foram feitas através dos limites de deformação do EN 1992-1-1, 2004. Analisa-se a distribuição de esforços, não elásticos, devido à perda de rigidez da viga. Os modelos das vigas mais esbeltas e com menor percentagem de armadura mostraram maior concordância com a análise realizada. As deformações comparadas com o limite L/250 mostram concordância de resultados.

Caracterização, simulação (à escala) e modelação do escoamento em canais artificiais: aplicação a caso de estudo

Os escoamentos no interior de zonas urbanas, apresentam grande heterogeneidade, pelo que a sua caracterização, requer uma formulação que incorpore explicitamente essa variabilidade espacial. A caracterização, simulação (à escala) e modelação do escoamento em canais artificiais e a aplicação a um caso de estudo, no Laboratório de Hidráulica da UMa, representa o cerne desta dissertação. Os objetivos principais desta dissertação são: a caracterização e desenvolvimento de ferramentas de simulação do comportamento do escoamento em canais artificiais, no caso de uma variação súbita dos caudais afluentes, mecanismos de prevenção de cheia; o desenvolvimento de um modelo de simulação hidrodinâmico, considerando os escoamentos variáveis em superfície livre no caso de situações de cheia, na simulação entre as condições variáveis das afluências, das condições hidromorfológicas do canal e da instalação e operação dos sistemas e regulação dos escoamentos; e ainda a análise da viabilidade da simulação (modelo) na gestão e prevenção de cheias em canais artificiais. Numa primeira instância, procede-se à recolha de toda a informação bibliográfica disponível. Com recurso aos modelos digitais do terreno e ao programa ArcGis, é efetuada toda uma exaustiva caracterização da bacia hidrográfica, relativa ao caso de estudo (canal artificial), a partir da qual foi possível obter os dados inerentes às características geométricas, características de relevo e características de drenagem. Segue-se a análise da precipitação com recurso a folhas de cálculo e dados fornecidos pelas instituições pertinentes, de forma a obter valores de precipitação média diária e anual para aplicação de fórmulas, tanto para calcular valores de tempo de concentração, bem como caudais. O próximo passo é selecionar os troços relevantes do canal em estudo e com recurso ao equipamento disponível no Laboratório de Hidráulica da UMa, à folha de cálculo programada e ao programa HEC-RAS procede-se à simulação/modelação/análise desses troços, comparando o resultado/comportamento simulado, com o expectável e entre os vários métodos. Por fim, são expostas as conclusões, bem como algumas considerações finais e uma listagem de objetivos a manter ou alcançar nos próximos anos, onde se incluem, ações prioritárias e recomendações visando, não só melhorar o processo de caracterização do escoamento em canais artificiais, bem como simplificar a prevenção e gestão de cheias.

Potencialidades de cultivo de macroalgas no litoral do Rio Grande do Norte (NE, Brasil): uma perspectiva de integração de dados ambientais em sistemas de informação geográfica (SIG)

Since centuries ago, the Asians use seaweed as an important source of feeding and are their greatest world-wide consumers. The migration of these peoples for other countries, made the demand for seaweed to increase. This increasing demand prompted an industry with annual values of around US$ 6 billion. The algal biomass used for the industry is collected in natural reservoirs or cultivated. The market necessity for products of the seaweed base promotes an unsustainable exploration of the natural banks, compromising its associated biological balance. In this context, seaweed culture appears as a viable alternative to prevent the depletion of these natural supplies. Geographic Information Systems (GIS) provide space and produce information that can facilitate the evaluation of important physical and socio-economic characteristics for the planning of seaweed culture. This objective of this study is to identify potential coastal areas for seaweed culture in the state of Rio Grande do Norte, from the integration of social-environmental data in the SIG. In order to achieve this objective, a geo-referred database composed of geographical maps, nautical maps and orbital digital images was assembled; and a bank of attributes including physical and oceanographical variables (winds, chains, bathymetry, operational distance from the culture) and social and environmental factors (main income, experience with seaweed harvesting, demographic density, proximity of the sheltered coast and distance of the banks) was produced. In the modeling of the data, the integration of the space database with the bank of attributes for the attainment of the map of potentiality of seaweed culture was carried out. Of a total of 2,011 ha analyzed by the GIS for the culture of seaweed, around 34% or 682 ha were indicated as high potential, 55% or 1,101 ha as medium potential, and 11% or 228 ha as low potential. The good indices of potentiality obtained in the localities studied demonstrate that there are adequate conditions for the installation of seaweed culture in the state of Rio Grande do Norte

Novas ferramentas para monitoramento ambiental usando SIG Web

The use of Geographic Information Systems (GIS) has becoming very important in fields where detailed and precise study of earth surface features is required. Applications in environmental protection are such an example that requires the use of GIS tools for analysis and decision by managers and enrolled community of protected areas. In this specific field, a challenge that remains is to build a GIS that can be dynamically fed with data, allowing researchers and other agents to recover actual and up to date information. In some cases, data is acquired in several ways and come from different sources. To solve this problem, some tools were implemented that includes a model for spatial data treatment on the Web. The research issues involved start with the feeding and processing of environmental control data collected in-loco as biotic and geological variables and finishes with the presentation of all information on theWeb. For this dynamic processing, it was developed some tools that make MapServer more flexible and dynamic, allowing data uploading by the proper users. Furthermore, it was also developed a module that uses interpolation to aiming spatial data analysis. A complex application that has validated this research is to feed the system with data coming from coral reef regions located in northeast of Brazil. The system was implemented using the best interactivity concept provided by the AJAX model and resulted in a substantial contribution for efficiently accessing information, being an essential mechanism for controlling events in the environmental monitoring

Análise do uso de SIG no roteamento dos veículos de coleta de resíduos sólidos domiciliares

Relata-se neste trabalho, a análise do uso de um Sistema de Informação Geográfica - SIG como ferramenta para roteirização de veículos de coleta de resíduos sólidos domiciliares. O software utilizado foi o TransCAD, versão 3.2, que permite desenvolver rotas utilizando algoritmos que incluem o procedimento de roteirização em arco. O objetivo é minimizar a extensão total a ser percorrida pelos veículos coletores. O estudo de caso foi realizado na cidade de Ilha Solteira - SP. Os dados coletados e os resultados obtidos pelo TransCAD foram processados no software Microsoft Excel. Os resultados obtidos demonstraram reduções percentuais de até 41% na distância total percorrida e de 68% no tempo total de percurso em relação ao serviço atual.

Evolução morfodinâmica da região de influência estuarina do Rio Curimataú/RN, com ênfase nas alternativas do ambiente deposicional de manguezal e a integração de geodados em Sig

The estuaries are important investigation zones of the actual morphodynamic and of depositional facies of recent geological history. They are constituted in important receptor means of the coastal area sediments, where the evolutionary processes occur quickly. They are also attractive means for the development of anthropic activities, which in a disordered way interfere in the active processes in the sedimentary balance of the coastal areas. Among the human interventions, the alterations of the depositional environment of mangroves in areas of tropical estuary is deserving relevance, whose implications for the environment estuarine and the coastal adjacent, they are still far to be known. Due to the interest of the sedimentologic component in the comprehension of the processes linked to the evolution of the environments estuarine and coastal adjacent, this work, aimed at the understanding of the morphodynamic coastal phenomena that comprise the region of estuarine influence of the River Curimataú / RN. It was also evaluated in the morphodynamic context the implications due to alterations of the depositional environment of mangrove by anthropic activity. The Curimataú Estuary, located in the south portion of the oriental coast of Rio Grande do Norte, in the last decades has been objective of the overwhelming occupation of the shrimp farm in areas of mangroves, which were implanted with perspectives of development in a short to medium period. On the other hand, the estuary and its region of coastal influence lacks enough information to subsidize the planning and reorganization more effective of the surrounding activities. Thus, it was intended with this work to give a contribution target tothe maintainable use of the coastal resources of this region. A series of studies using data of orbital and acoustic remote sensing, as of sediments sampling, were executed in the gutter of the estuary. The obtained results starting from the interpretation of bathymetric maps, echo sounder graphics and of distribution of sediments made possible the location of the estuary based in morpho-sedimentar criteria. The estuarine tidal flat was dissected in environments of intertidal mangroves, supratidal mangroves and apicuns with base in the integration of data of sensor optic and of radar following by the field control. The adjacent coast that is influenced by the Curimataú estuary, was segmented according to their geomorphologic characteristics, where each segment had a point of observation of the beach morphodynamic, during the period from january/2001 to february/2002. Once every month, beaches profiles, collections of sediments in the beach zones, as measurement of hydrodynamic parameters were executed. The results of the observations of the tidal environment showed that the area of estuarine influence of the Curimataú begins to suffer negative sedimentary taxes, where in some beaches, the erosive processes are already observed. The granulometric characteristics of the beach sediments start to tend for the increase of thin sand in the erosive periods. The destruction of the depositional environments of mangroves of the Curimataú estuary, to the construction of shrimp farms, can be providing the diminution of the tidal prism of the estuary, enlarging the effects of the local increasing of the sea level, through the smaller supplying of sediments to the adjacent coast. Besides this, it was verified the possibility of the sanding of the tidal channel in the margins of the destroyed areas of mangroves, where very high taxes of sedimentation of thin materials were estimated in case of these areas were preserve

Combinação linear ponderada na definição de áreas prioritárias à conectividade entre fragmentos florestais em ambiente SIG

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise de decisão multicritério na localização de usinas termoelétricas utilizando SIG

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

Análise da evolução da paisagem no entorno da represa dos rios jaguari e jacareí, estado de são paulo, com base em sensoriamento remoto e SIG

The primary objective of this study is to evaluate by means of remote sensing and GIS, the landscape evolution around the Jaguari and Jacareí River Dam, located in the eastern section of the State of São Paulo, Brazil. For this purpose we used LANDSAT 5/YM and CBERS-2/CCD images from 1984/1985 and 2006, respectively, considering the following classes of land use: forest, cultivated forest, agriculture, urban areas and water bodies. The two selected dates reflect important changes in the region such as the installation of the dam and subsequent urbanization of parts of its margins and the enlargement of the Fernão Dias Federal Highway, which contributed to an increase of areas of anthropic activities in the studied region. The results also indicate an increase in areas covered by native and planted forests, thus confirming a similar trend in other areas of the State of São Paulo.

Los Sistemas de Información Geográfica (SIG)

Incluye Bibliografía

Diagnóstico das áreas de preservação permanente na bacia hidrográfica do rio Tijuco, Ituiutaba - MG, utilizando tecnologia SIG

The present work had the objective to elaborate the map of land use and vegetation covering from Tijuco river watershed, Ituiutaba-MG, based on digital images obtained by satellite from CBERS 2, through automatic delimitation of permanent preservation areas followed by identification of land use conflict based on the Brazilian Forest Code (Law no 4771/1965) and National Council of Environment's Resolution no 303/02. This paper analyzes, through quantitative parameters and the use of Geographic Information System, the maintenance tracks of width recommended by the legislation for permanent preservation areas over water bodies. The results showed a deficit of conserved areas along the riverbanks of 2334 ha that are not in compliance with the legislation. The pasture occupies unduly 0.97% of the area of the basin in the permanent preservation areas at the riverbanks, while agriculture occupies 0.38%.

SIG - SPRING aplicado na determinação da capacidade de uso das terras da microbacia do Ribeirão Pouso Alegre - Jaú (SP)

A população mundial vem sofrendo, cada vez mais, as conseqüências das agressões efetuadas pelo homem ao meio ambiente, principalmente quanto à ocupação e uso inadequado das terras, o que ocasiona empobrecimento e depauperamento do solo, influenciando na qualidade e disponibilidade de água, levando à destruição das reservas florestais. Assim, é necessária a implantação de políticas públicas, que contemplem o desenvolvimento econômico, urbano, rural e social de uma região, preservando os recursos naturais para futuras gerações. A bacia em estudo está localizada entre as coordenadas UTM 764942; 7546214 e 741816; 7534759, com uma área de 14699,7ha. Este trabalho visou definir as classes de capacidade de uso de terra da microbacia do Ribeirão Pouso Alegre - Jaú (SP) através do Sistema de Informações Geográficas - SPRING. A carta de capacidade de uso da terra foi elaborada a partir do cruzamento das cartas clinográfica e de solo, que foram elaboradas pelo SIG Spring, e o cruzamento de dados foi feito através do LEGAL - Linguagem Espacial para Geoprocessamento Algébrico. Os resultados mostraram que a microbacia é constituída essencialmente pelas classes II e III e o SIG-SPRING permitiu através dos seus módulos discriminarem e quantificar as áreas das classes de terras, declive e capacidade de uso da terra rapidamente.

Uso de sig e fotografias aéreas na determinação de conflitos na rede de drenagem na bacia experimental do Rio Pardo

This study aimed to detect and evaluate potential conflicts in the land use along the Rio Pardo's tributaries and sub-tributaries from its source which is in Pardinho, SP to the water capture system by the Basic Sanitation Company located in Botucatu, SP. It was used 2005 colored aerial photos, taking as a tool for assessing the Geographical Information System - IDRISI Andes. The results showed that the riparian forests were substituted predominantly by pastures, which is called conflict. In other words, the 1590.82ha of environmental preservation areas (PPA's) that should be protected by riparian forests and meadows (41.51%) in 2005, were used as pastures, being in conflict with the legislation. The aerial pictures associated to SIG-Idrisi proved to be efficient tools in mapping the area and monitoring the environmental impacts.

Introducción a los Sistemas de Información Geográficos (SIG)

Incluye Bibliografía