Simulação de sistema de desenfumagem de parques de estacionamento recorrendo ao programa OpenFOAM

Os parques de estacionamento cobertos estão obrigados por legislação a terem sistemas de desenfumagem. Assim, nesta dissertação desenvolve-se um procedimento computacional para a analise e verificação de funcionamento de sistemas de desenfumagem com ventiladores de impulso para parques de estacionamento, recorrendo ao software de mecânica dos fluidos computacional OpenFOAM. Actualmente nos sistemas de desenfumagem de parques de estacionamento estão a ser aplicados ventiladores de impulso. Este tipo de ventiladores não estão contemplados pela legislação em vigor. Assim, para serem utilizados é necessário verificar se estes podem substituir as redes de condutas. A verificação do funcionamento de sistemas de desenfumagem com ventiladores de impulso e efectuada com recurso a programas de simulação de mecânica dos fluidos computacional. O software OpenFOAM não tem tutoriais para ventiladores de impulso. Assim, foi executado um procedimento para validação dos ventiladores de impulso. A validação consistiu em reproduzir-se uma experiência executada por Giesen et al. (2011). Executaram-se várias simulações com diferentes modelos de turbulência, verificando-se que o programa buoyantpimplefoam do software OpenFOAM ao utilizar o modelo de turbulência k -ɛ simulou quase na perfeição os ventiladores de impulso. O desenvolvimento do procedimento computacional foi executado para um parque de estacionamento com uma geometria bastante complexa. O parque de estacionamento foi criado com um software em 3D e posteriormente inserido numa malha j a criada com as dimensões exteriores do parque. Foram estipuladas as condições de fronteira e executou-se uma simulação de seiscentos segundos com parâmetros determinados previamente. O processamento da simulação teve a duração de aproximadamente oito dias. Dos resultados obtidos concluiu-se que o procedimento computacional apresentado simula adequadamente sistemas de desenfumagem em parques de estacionamento.

Coordenação da actividade de fiscalização do grande projecto de aumento da capacidade de produção térmica da cidade de Luanda

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Edifício do Terminal de Cruzeiros do Porto de Leixões: Acompanhamento dos trabalhos de Fundações e Estruturas de Suporte.

Infraestrutura com mais de um século de história, o Porto de Leixões encontra-se em fase de renovação com a criação de um emblemático Edifício de Terminal de Cruzeiros. Obra de arquitetura arrojada, o edifício é implantado em condições geológico-geotécnicas adversas e na convivência com o efeito da água do mar e das respetivas marés. O presente relatório é relativo a um Estágio realizado na obra numa fase de execução dos trabalhos de fundações e de contenções periféricas (ensecadeira). Apresentam-se as soluções sugeridas em projeto, as soluções apresentadas inicialmente pelo construtor e as alternativas a estas, propostas já durante a obra. Descrevem-se as diferentes soluções, identificando os equipamentos, recursos humanos e procedimentos envolvidos. Comparam-se os respetivos rendimentos e custos. Apresenta-se o Plano de Instrumentação e de Monitorização implementado em obra. Descreve-se em pormenor o trabalho realizado pelo estagiário, em obra, no decurso do estágio.

Projeto da estrutura e sistema de movimentação robotizado de linha automática de corte de chapa

Os robots de movimentação de chapa são bastantes úteis para as empresas de metalomecânica. De facto, cada vez mais existem máquinas de corte por jato de água, laser ou outros processos, nos quais os robots apresentam um papel importante na carga e descarga do material. O trabalho realizado apresenta novas soluções aos sistemas de movimentação existentes no mercado, e permite reduzir os custos na movimentação do material. Este projeto serve essencialmente para chapas em trajetória retilínea, e efetuar o seu levantamento do equipamento e deposição em estrutura de suporte (ou viceversa). A vantagem a ter em conta é a diminuição dos custos de movimentação do material. Neste trabalho apresentou-se a metodologia de dimensionamento de um robot automatizado que transporta chapas com um peso máximo de 3500 kg, tendo por base as normas do EC3-P1.8 e o Método de Elementos Finitos (MEF). No decurso do projeto foram abordadas os seguintes temas: Abordagem inicial da geometria através do Solidworks; Dimensionamento da estrutura por software de Elementos Finitos, o Solidworks; Dimensionamento das correntes, carretos/discos ou coroas e rolamentos; Dimensionamento e seleção dos moto-redutores, bomba de vácuo e ventosas; Cálculo das solicitações em cada membro da estrutura por software de análise estrutural, o Multiframe3D, e respetivo dimensionamento das ligações aparafusadas e soldadas; Elaboração dos desenhos de projeto finais, processos de fabrico e custos; Dimensionamento do acionamento, MG e disposição dos dispositivos no quadro elétrico. Como conclusão refere-se que se conseguiu realizar o projeto e obter uma solução final otimizada, com a ajuda de ferramentas importantes, como sejam o MEF, resultando num equipamento cujas solicitações para a estrutura e sistema de movimentação foram otimizadas, resultando num equipamento eficiente, robusto, seguro e de custo reduzido.

Projeto de uma ETAR para a freguesia de Canelas, Penafiel

O tratamento das águas residuais domésticas surge com o intuito de degradar os poluentes presentes, para que as águas residuais tratadas não prejudiquem o ambiente nem a saúde pública. O presente trabalho teve como objetivo a conceção e o dimensionamento de uma Estação de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) na freguesia de Canelas com a finalidade de substituir a já existente e permitir a ampliação da área da rede de saneamento da freguesia. Foram considerados dois tipos de ETAR’s, compacta e convencional, para tratar águas residuais domésticas de aproxidamente 2000 habitantes, com um caudal médio de 400 m3/dia e um caudal de ponta de 1136,7 m3/dia. Das duas opções optou-se pela convencional uma vez que acarreta um menor investimento, no valor de 187 232 €, e se considera também mais adequada às características do efluente a tratar. O tratamento escolhido inclui inicialmente uma gradagem, com uma grade constituída por sete barras com um espaçamento de 20 mm entre elas, seguida de um tamisador rotativo com uma abertura de malha de 3 mm. Depois do tamisador, optou-se por um sistema de desarenação/desengorduramento com um volume do tanque de 3,95 m3 e um fluxo de ar de 17,9 m3/h. Na fase seguinte considerou-se um tratamento biológico por lamas ativadas em regime de arejamento prolongado num tanque de arejamento de volume igual a 245,8 m3 com um arejador submerso, seguindo-se um decantador secundário de volume 33,3 m3. Por último, escolheu-se um sistema de desinfeção por ultravioleta e, a montante do mesmo, um filtro rápido para eliminar pequenas partículas que o efluente ainda possa conter. Para a desinfeção foram consideradas duas secções com cinco módulos de duas lâmpadas cada, ou seja, vinte lâmpadas ultravioleta. Dos resíduos produzidos pelo tratamento da água residual, os gradados e as areias serão encaminhados para aterro, enquanto que as lamas serão enviadas para a ETAR das Termas de S.Vicente, para que sofram o tratamento adequado e sejam encaminhadas para o destinal final adequado (aplicação em solos agrícolas, compostagem ou em alternativa para aterro). No caso da ETAR covencional foi ainda avaliada a possível reutilização de um decantador da ETAR de Milhundos uma vez que esta se encontrava em fase de desativação. Desta avaliação, concluiu-se que não seria economicamente viável o seu reaproveitamento. Mestrado em Engenharia Química – Tecnologias de Proteção Ambiental Para além disso realizou-se também um levantamento dos principais problemas que ocorrem na maioria das ETAR’s e foram apresentadas as respetivas sugestões de resolução. A realização de um inquérito permititu concluir que os odores são o problema que mais causa incómodo à população.

Desenvolvimento de tintas fotocrómicas para aplicação em embalagens inteligentes

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Tecnologia Alimentar

Reforço de fundações em solos margosos

Os solos de natureza margosa apresentam, frequentemente, características geotécnicas menos favoráveis para funcionarem como terreno de fundação. Dadas as suas especificidades geotécnicas interessa o seu estudo, bem como, a avaliação da aplicabilidade e adequabilidade de diferentes métodos de reforço aos tipos de terreno em análise, que permitam ultrapassar limitações geomecânicas existentes. Na presente dissertação visa-se estudar a caracterização geológica-geotécnica de solos de natureza margosa e analisa-los como material de aterro para fundações. Pretende-se, igualmente, abordar as principais técnicas de melhoramento aplicáveis aos terrenos indicados, expondo os aspectos mais relevantes. Através de um estudo de caso, pretendeu-se analisar a temática escolhida num contexto real. Foi estudado o caso de fundações em aterros margosos que apresentaram comportamentos geotécnicos inadequados e onde foi preconizada a realização de trabalhos de reforço. A obra em estudo está localizada num empreendimento industrial perto de Coimbra e inclui duas ocorrências distintas onde foram implementadas soluções de reforço por jet grouting. As singularidades geotécnicas e estruturais de cada caso exigiram a adopção de diferentes abordagens da técnica, designadamente, soluções de jet grouting vertical e sub-horizontal. Ambos os casos foram analisados no que diz respeito às suas especificidades construtivas, comportamento geotécnico em fase de construção, soluções de reforço executadas e eficácia na mitigação dos problemas existentes.

Production and characterization of electrospun composite fibers: confinement of thermosensitive microgels

Materials engineering focuses on the assembly of materials´ properties to design new products with the best performance. By using sub-micrometer size materials in the production of composites, it is possible to obtain objects with properties that none of their compounds show individually. Once three-dimensional materials can be easily customized to obtain desired properties, much interest has been paid to nanostructured poly-mers in order to build biocompatible devices. Over the past years, the thermosensitive microgels have become more common in the framework of bio-materials with potential applicability in therapy and/or diagnostics. In addition, high aspect ratio biopolymers fibers have been produced using the cost-effective method called electrospinning. Taking advantage of both microgels and electrospun fibers, surfaces with enhanced functionalities can be obtained and, therefore employed in a wide range of applications. This dissertation reports on the confinement of stimuli-responsive microgels through the colloidal electro-spinning process. The process mainly depends on the composition, properties and patterning of the precur-sor materials within the polymer jet. Microgels as well as the electrospun non-woven mats were investigated to correlate the starting materials with the final morphology of the composite fibers. PNIPAAm and PNIPAAm/Chitosan thermosensitive microgels with different compositions were obtained via surfactant free emulsion polymerization (SFEP) and characterized in terms of chemical structure, morphology, thermal sta-bility, swelling properties and thermosensitivity. Finally, the colloidal electrospinning method was carried out from spinning solutions composed of the stable microgel dispersions (up to a concentration of about 35 wt. % microgels) and a polymer solution of PEO/water/ethanol mixture acting as fiber template solution. The confinement of microgels was confirmed by Scanning Electron Microscopy (SEM). The electrospinning process was statistically analysed providing the optimum set of parameters aimed to minimize the fiber diameter, which give rise to electrospun nanofibers of PNIPAAm microgels/PEO with a mean fiber diameter of 63 ± 25 nm.

A continuous solvent- and oil-free method to prepare injectable PEGylated fibrinogen cell-laden microparticles

Injectable biomaterials with in situ cross-linking reactions have been suggested to minimize the invasiveness associated with most implantation procedures. However, problems related with the rapid liquid-to-gel transition reaction can arise because it is difficult to predict the reliability of the reaction and its end products, as well as to mitigate cytotoxicity to the surrounding tissues. An alternative minimally invasive approach to deliver solid implants in vivo is based on injectable microparticles, which can be processed in vitro with high fidelity and reliability, while showing low cytotoxicity. Their delivery to the defect can be performed by injection through a small diameter syringe needle. We present a new methodology for the continuous, solvent- and oil-free production of photopolymerizable microparticles containing encapsulated human dermal fibroblasts. A precursor solution of cells in photo-reactive PEG-fibrinogen (PF) polymer was transported through a transparent injector exposed to light-irradiation before being atomized in a jet-in-air nozzle. Shear rheometry data provided the cross-linking kinetics of each PF/cell solution, which was then used to determine the amount of irradiation required to partially polymerize the mixture prior to atomization. The partially polymerized drops fell into a gelation bath for further polymerization. The system was capable of producing cell-laden microparticles with high cellular viability, with an average diameter of between 88.1 µm to 347.1 µm and a dispersity of between 1.1 and 2.4, depending on the parameters chosen.

Diurnal variability of rainfall in southwest Amazonia during the LBA-TRMM field campaign of the austral summer of 1999

The TRMM-LBA field campaign was held during the austral summer of 1999 in southwestern Amazonia. Among the major objectives, was the identification and description of the diurnal variability of rainfall in the region, associated with the different rain producing weather systems that occurred during the January-February season. By using a network of 40 digital rain gauges implemented in the state of Rondônia, and together with observations and analyses of circulation and convection, it was possible to identify details of the diurnal cycle of rainfall and the associated rainfall mechanisms. Rainfall episodes were characterized by regimes of "low-level easterly" and "westerly" winds in the context of the large-scale circulation. The westerly regime is related to an enhanced South Atlantic Convergence Zone (SACZ) and an intense and/or wide Low Level Jet (LLJ) east of the Andes, which can extend eastward towards Rondônia, even though some westerly regime episodes also show a LLJ that remains close to the foothill of the Andes. The easterly regime is related to easterly propagating systems (e.g. squall-lines) with possible weakened or less frequent LLJs and a suppressed SACZ. Diurnal variability of rainfall during westerly surface wind regime shows a characteristic maximum at late afternoon followed by a relatively weaker second maximum at early evening (2100 Local Standard Time LST). The easterly regime composite shows an early morning maximum followed by an even stronger maximum in the afternoon.

Measurement of the top pair production cross-section in 8 TeV proton-proton collisions using kinematic information in the lepton+jets final state with ATLAS

A measurement is presented of the tt¯ inclusive production cross section in pp collisions at a center-of-mass energy of s√=8  TeV using data collected by the ATLAS detector at the CERN Large Hadron Collider. The measurement was performed in the lepton+jets final state using a data set corresponding to an integrated luminosity of 20.3  fb−1. The cross section was obtained using a likelihood discriminant fit and b-jet identification was used to improve the signal-to-background ratio. The inclusive tt¯ production cross section was measured to be 260±1(stat)+22−23(stat)±8(lumi)±4(beam)  pb assuming a top-quark mass of 172.5 GeV, in good agreement with the theoretical prediction of 253+13−15  pb. The tt¯→(e,μ)+jets production cross section in the fiducial region determined by the detector acceptance is also reported.

Measurements of the nuclear modification factor for jets in Pb+Pb collisions at sNN =2.76TeV with the ATLAS detector

Measurements of inclusive jet production are performed in pp and Pb+Pb collisions at sNN−−−√=2.76 TeV with the ATLAS detector at the LHC, corresponding to integrated luminosities of 4.0 pb−1 and 0.14 nb−1 , respectively. The jets are identified with the anti-kt algorithm with R=0.4, and the spectra are measured over the kinematic range of jet transverse momentum 32jets are found to be suppressed by approximately a factor of two in central collisions compared to pp collisions. The RAA shows a slight increase with pT and no significant variation with rapidity.

Observation and measurement of Higgs boson decays to WW∗ with the ATLAS detector

We report the observation of Higgs boson decays to WW∗ based on an excess over background of 6.1 standard deviations in the dilepton final state, where the Standard Model expectation is 5.8 standard deviations. Evidence for the vector-boson fusion (VBF) production process is obtained with a significance of 3.2 standard deviations. The results are obtained from a data sample corresponding to an integrated luminosity of 25 pb−1 from s√=7 and 8 TeV pp collisions recorded by the ATLAS detector at the LHC. For a Higgs boson mass of 125.36 GeV, the ratio of the measured value to the expected value of the total production cross section times branching fraction is 1.09+0.16−0.15 (stat.)+0.17−0.14 (syst.). The corresponding ratios for the gluon fusion and vector-boson fusion production mechanisms are 1.02±0.19 (stat.)+0.22−0.18 (syst.) and 1.27+0.44−0.40 (stat.)+0.30−0.21 (syst.), respectively. At s√=8 TeV, the total production cross sections are measured to be σ(gg→ H→WW∗)=4.6±0.9(stat.)+0.8−0.7(syst.)pb and σ(VBF H→WW∗)=0.51+0.17−0.15(stat.)+0.13−0.08(syst.)pb. The fiducial cross section is determined for the gluon-fusion process in exclusive final states with zero or one associated jet.

Search for massive supersymmetric particles decaying to many jets using the ATLAS detector in pp collisions at s√=8TeV

Results of a search for decays of massive particles to fully hadronic final states are presented. This search uses 20.3 fb−1 of data collected by the ATLAS detector in s√=8TeV proton--proton collisions at the LHC. Signatures based on high jet multiplicities without requirements on the missing transverse momentum are used to search for R-parity-violating supersymmetric gluino pair production with subsequent decays to quarks. The analysis is performed using a requirement on the number of jets, in combination with separate requirements on the number of b-tagged jets, as well as a topological observable formed from the scalar sum of the mass values of large-radius jets in the event. Results are interpreted in the context of all possible branching ratios of direct gluino decays to various quark flavors. No significant deviation is observed from the expected Standard Model backgrounds estimated using jet-counting as well as data-driven templates of the total-jet-mass spectra. Gluino pair decays to ten or more quarks via intermediate neutralinos are excluded for a gluino with mass mg~<1TeV for a neutralino mass mχ~01=500GeV. Direct gluino decays to six quarks are excluded for mg~<917GeV for light-flavor final states, and results for various flavor hypotheses are presented.

Simultaneous measurements of the tt¯, W+W−, and Z/γ∗→ττ production cross-sections in pp collisions at s√=7 TeV with the ATLAS detector

Simultaneous measurements of the tt¯, W+W−, and Z/γ∗→ττ production cross-sections using an integrated luminosity of 4.6 fb−1 of pp collisions at s√=7 TeV collected by the ATLAS detector at the LHC are presented. Events are selected with two high transverse momentum leptons consisting of an oppositely charged electron and muon pair. The three processes are separated using the distributions of the missing transverse momentum of events with zero and greater than zero jet multiplicities. Measurements of the fiducial cross-section are presented along with results that quantify for the first time the underlying correlations in the predicted and measured cross-sections due to proton parton distribution functions. These results indicate that the correlated NLO predictions for tt¯ and Z/γ∗→ττ significantly underestimate the data, while those at NNLO generally describe the data well. The full cross-sections are measured to be σ(tt¯)=181.2±2.8+9.7−9.5±3.3±3.3 pb, σ(W+W−)=53.3±2.7+7.3−8.0±1.0±0.5 pb, and σ(Z/γ∗→ττ)=1174±24+72−87±21±9 pb, where the cited uncertainties are due to statistics, systematic effects, luminosity and the LHC beam energy measurement, respectively.