Estudio y optimización estructural del comportamiento termomecanico de un motor monopropelente

El presente trabajo contempla el estudio del comportamiento termomecánico de un motor monopropelente, cuyo funcionamiento se basa en la descomposición catalítica del combustible, produciendo la gasificación del mismo, con su consecuente generación de calor. Estos gases, al ser conducidos convenientemente a través de una tobera con el fin de generar su apropiada expansión, producirán la acción deseada. Un diseño erróneo del sistema de alimentación podría producir el acortamiento de la vida útil del catalizador, la degradación de los sellos de la válvula, vaporizaciones indeseadas del propelente, etc.El objetivo que se persigue es construir un modelo computacional que permita visualizar el comportamiento conjunto de los diversos fenómenos, la influencia de los diversos componentes y su interacción, a fin de identificar los elementos críticos, y poder así tomar acciones correctivas u operar sobre aspectos de diseño del sistema para un mejor acondicionamiento del combustible. Para la aplicación del método, se modelizarán cada uno de los fenómenos que gobiernan el comportamiento del sistema y se les codificará en lenguaje de programación, prestando especial atención al comportamiento del fluido tanto en régimen estable como durante los transitorios. Una vez validado el programa se correrán simulaciones para determinar la influencia de los parámetros básicos de diseño sobre los procesos termomecánicos mediante un análisis de sensitividad, a fin de mitigar los posibles efectos adversos. Sin embargo, durante la ejecución de proyectos de ingeniería de este tipo, una de las cuestiones de mayor importancia es el uso racional de materiales. Una adecuada utilización de los mismos tiene diversas ventajas, dentro de las cuales podemos citar como a las de mayor relevancia a: (i) mejor aprovechamiento de las capacidades de los materiales, (ii) elementos estructurales de menor tamaño, lo que genera una economía de espacio, (iii) menor costo económico y financiero del proyecto y (iv) menor impacto ambiental. En este sentido, una de las maneras más difundidas para el uso racional de materiales es, utilizar materiales con propiedades constitutivas que se adapten mejor a las características del proyecto en desarrollo. Sin embargo, cuando se está frente a la imposibilidad de cambiar de material o mejorar las propiedades existentes, es importante comenzar a utilizar otras metodologías que permitan un mejor aprovechamiento del mismo. Aquí surge naturalmente la necesidad de introducir cambios en la forma de los componentes estructurales que integran el proyecto ejecutivo. Para realizar una adecuada optimización de los componentes estructurales, es necesario previamente definir cual o cuales van a ser las características a optimizar y como van a ser medidas esas características durante el proceso de análisis. Por lo tanto, se propone aplicar el análisis de sensibilidad topológica para problemas termo-mecánicos para optimizar los componentes estructurales del motor.

Desenvolvimento de Meloidogyne exigua Goeldi, 1887, em raízes de cafeeiros, em três ambientes

Com o objetivo de se obter informações sobre o desenvolvimento de Meloidogyne exigua Goeldi, 1887, em raízes de cafeeiro (Coffea arabica L.) cv. Mundo Novo, em três ambientes, plântulas no estágio do primeiro par de folhas verdadeiras foram transplantadas para copos plásticos com 25O ml de solo. Trinta dias depois, cada muda foi infestada com 600 larvas pré-parasitas e transferidas para as diversas condições de estudo: casa de vegetação, sala de temperatura constante e próximo de plantas adultas num cafezal. As raízes foram coletadas cada dois dias, coloridas e dissecadas, sendo os exemplares de M. exigua classificados de acordo com o estádio de desenvolvimento. Os resultados permitiram concluir que o desenvolvimento de M. exigua foi influenciado pela temperatura, e, que da penetração das larvas às fêmeas com ovos foram necessários, respectivamente, 25,3 dias à temperatura média de 25,8°C, 37,3 dias a 22,1°C e 38 dias a 22,4ºC, para a casa de vegetação, sala de temperatura constante e cafezal. A temperatura base estimada a partir dos resultados obtidos pelo método do coeficiente de variação foi 15°C. Foram necessárias, em média, 6580 unidades de calor, acima de 15°C, para M. exigua completar o seu desenvolvimento.

Constituição da alexina e mechanismo da hemolyse especifica

Os autores observam que após a inactivação de sôro de cobaya a 54° durante 30 minutos permanecem no sôro as fracções thermolabeis em quantidade apreciavel; um tal sôro conservado na temperatura de 6°, por espaço de 18 horas, regenera parte da sua actividade alexica perdida. 2° Confirma-se a existencia de 4 componentes do complemento. 3° O chamado terceiro componente de Ritz e Coca é na verdade constituidos por dois elementos, pelos menos, differentes: um destructivel pelo formol e outro destructivel pelo hydrosulphito de sodio. 4° A ammonia, o formol e o hydrosulpito de sodio são capazes de destruir os constituintes thermoresistentes da alexina do sôro inactivado a 56° 30 minutos, ao passo que as emulsões de levedos, de orgãos ou de gelose não o são. 5° As emulsões de levedo addicionadas a uma mistura em partes eguaes de sôro fresco de cobaya e de sôro aquecido a 56°, 30 m., são capazes de retirar não só o terceiro componente contido no sôro fresco da mistura, mas tambem o terceiro componente contido no sôro inactivado pelo calor. 6° Sem excluir a hypothese de uma floculação em que o sôro aquecido exerça o papel de um colloide protector, os autores admittem que a inactivação do complemento pelas emulsões de levedo ou pela gelose seja devida a substancias thermolabeis, do sôro, depois de adsorpção por essas emulsões, de substancias anti-tripticas. 7° Os diversos elementos que constituem a alexina são adsorvidos pelos globulos sensibilizados na seguinte ordem: Globulos-sensibilizadora-Fracção thermo-resistente sensivel á ammonia-Fracção thermolabil Globulina-Fracção thermolabil albumina-Fracção thermoresistente sensivel ao formol-Fracção thermoresistente sensivel ao hydrosulphito de sodio. 8° Na reacção de Bordet-Wassermann fortemente positiva é fixada sobretudo a fracção globulina thermolabil do complemento e não sómente o terceiro componente como seria licito esperar; a fracção thermolabil albumina permanece de regra livre e activa no liquido. 9° Os autores acham que se deve considerar como demonstrada a origem hepatica da alexina. Segundo experiencias procedidas em cães intoxicados pelo chloroformio não só baixa consideravelmente o titulo alexico global do sôro mas tambem os titulos, de todos os constituintes da alexina separadamente, soffrem, com a excepção da fracção thermolabil globulina, uma reducção muito accentuada.

Efectes de l'hàbit tabàquic sobre la termoregulació durant l'activitat física

El fumar cigarretes, a un ritme habitual i sense evitar el seu consum les hores prèvies a l’activitat física, pot comprometre de forma significativa els mecanismes termoreguladors de pèrdua de calor i provocar una resposta hemodinàmica anormal durant l’exercici. L’associació de tabac i activitat física d’alta intensitat pot fer augmentar la temperatura central al pertorbar els mecanismes de pèrdua de calor mitjançant la redistribució del flux vascular cutani. A més, durant exercicis perllongats com els exercicis de resistència, i en ambients alorosos, el consum de cigarretes pot actuar com a factor limitant en el rendiment esportiu, i incrementar el risc d’hipertèrmia.

Efectes de l'abstinència tabàquica sobre la termoregulació durant l'activitat física

La situació de fumador actiu 1 hora abans de la pràctica d’activitat física pot alterar la resposta termoreguladora, comprometen de forma significativa els mecanismes vasodilatadors cutànis de pèrdua de calor i provocar una resposta hemodinàmica anormal durant l’exercici. L’efecte additiu de la nicotina i de l’activitat física d’alta intensitat pot fer augmentar la temperatura central al pertorbar els mecanismes de pèrdua de calor mitjançant la redistribució del flux vascular cutani. A més, durant exercicis perllongats com els exercicis de resistència, i en ambients calorosos, el consum actiu de cigarretes podria actuar com a factor limitant en el rendiment esportiu, i poder incrementar el risc d’induir hipertèrmia.

Fatores com influência sobre saúde e conforto de operários em indústria gráfica

O estudo complementa outro, recentemente publicado e que versou, especialmente, sobre as condições de segurança dos operários, em uma grande indústria gráfica, com exame pormenorizado da frequência e causas de acidentes de trabalho, entre eles ocorridos. No presente estudo, adstrito à finalidade de revistar, na mesma indústria. fatores com influência sobre a saúde e o conforto dos operários, os A. A. estendem-se, primeiramente, sobre as condições físicas da atmosfera das diversas oficinas, aquilatadas não só através de inquérito local, visando o insolamento, sistema de ventilação, existência de fontes produtoras de calor, como também através de determinações de temperaturas efetivas e, subsidiàriamente, dos índices fornecidos por práticas de catatermometria sêca e molhada. Indicam os A. A. providências para melhorar a situação de conforto uma vez que as referidas condições físicas da atmosfera nem sempre se mostraram das mais satisfatórias. Fazem referência a causas presentes ou potenciais de poluição atmosférica. E, dando de começo particular relevo às fontes produtoras de poerias e fumos de chumbo nas oficinas de Composição, Fundição, Linotipia e Estereotipia, aludem, desde logo, como fator importante desta poluição, às práticas de limpeza de máquinas e locais, em que se trabalha com liga contendo aquele metal. Revistam como se processa tal limpeza na I. N. e propõem várias correções. Além dessas práticas de limpeza, focalizam, com detalhes, outras oportunidades em que pode haver passagem ao ar dos fumos de sub-óxido de chumbo: a) possivelmente, durante o funcionamento normal de máquinas que trabalham com a liga metálica, sobretudo quando são as temperaturas alcançadas inferiores às que - graças à formação de uma película à superfície do material em estado de fusão - já asseguram obstáculo (na verdade progressivamente crescente) à passagem do tóxico à atmosfera; b) nìtidamente, quando é agitado esse material, como sucede, se não forem alimentadas automáticamente essas máquinas; c)ainda, se não for feito, ao menos em ambiente fechado, o transporte da liga em fusão para os diversos moldes. Embora não dispuzessem, para uma investigação completa, de aparelhamento moderno para coleta de amostras que permitissem a dosagem do chumbo no ar, procuraram os A. A. ter uma visão atual e retrospectiva da possivel ocorrência de saturnismo entre os operários da I.N., através da perquirição, em uma amostra de 113 operários que vinham lidando com o chumbo, do seguinte grupo de sintomas e sinais: orla gengival de Burton, anorexia, nauseas, sabor metálico, constipação, dor epigástrica, cólica intestinal forte, palidez, insônia, cefaléia, tremor e fraqueza dos extensoes antibraquiais, aferida esta pela técnica recomendada por Vigdortschick. Conquanto não tenha sido possivel precisar, exatamente, a época da ocorrência dos sintomas, não deixou de chamar a atenção o fato de, em cotejo com outra amostra de 43 operários não expostos, evidenciar o exame da situação em globo, pelo teste do x², que a exposição ao chumbo teria provavelmente acarretado, para aqueles 113 operários, um conjunto significativo de sintomas e sinais, embora nem todos eles, quando considerados isoladamente, parecessem denunciar associação presente ou passada com a referida exposição. Convindo fazer mais luz sobre o assunto, recorreram os A. A. a prova de laboratório. E, depois de aludirem a várias das que têm sido mais preconizadas, para ao menos indicarem anormalidade na absorção de chumbo, dão as razões por que se deixaram ficar com a dosagem de chumbo na urina. Assinalam os cuidados que tiveram para colheita das amostras individuais de urina (de 100 a 200 ml), na impossibilidade de fazer dosagem em todo o volume eliminado nas 24 horas. Adotaram, para as rferidas análises, o método que empega a ditizona, descrito por Bambach e Burkey, respeitadas todas as exigências referentes à pureza dos reativos, qualidade e limpeza da vidraria e utilizando, para a determinação final de chumbo, o fotômetro de Pulfrich com filtro S 50 e cuba de 20 mm; sempre usaram, ademais, solução padrão de ditizona devidamente calibrada, juntando, a cada série de especimes de urinas examinadas, um tesemunho de água bi-distilada. Os resultados das análises em duas amostras de operários (47 expostos e 27 não expostos ao chumbo) deram médias de eliminação de chumbo (expressas em y por 100 ml) respectivamente de 9,30 ± 0,86 e 5,70 ± 0,75 com os desvios padrões de 5,92 e 3,92. O teste de t, empregado para averiguar se era ou não real a diferença entre as duas médias observadas, deu valor significativo (2,804) mesmo para P = 1%. Um exame mais detido da atividade profissional dos operários, que figuravam nas duas amostras, também escolhidas ao acaso, revelou porém que, tanto em um como no outro grupo, havia alguns que, fora do horário normal de serviço na I.N., exerciam trabalho em oficinas gráficas particulares. Foram assim organizados, para maior precisão, três grupos: a) dos operários expostos ao chumbo, dentro e fora da I.N.; b) dos expostos apenas na I.N.; c) dos não expostos ao tóxico profissional. Comportavam esses grupos, respectivamente 13,29 e 23 operários. Ainda o teste de t revlou diferenças significativas entre as médias de chumbo eliminado na urina (11,66 7,74 e 5,20 y, respectivamente, nos três grupos), quando comparadas a primeira com a segunda; e uma e outracom a terceira. Tomando como termo de referência dados de Kehoe - 10y em 100 ml de urina como taxa média a marcar o limite de segurança para operários expostos ao chumbo, desde que os valores individuais não excedam frequentemente 15y e só raramente 20y (1% nas suas observações) - concluem os A. A. que, para os operários da I.N., só aí em contacto com o tóxico, a taxa média de eliminação mostrou-se relativamente próxima do limiar de segurança, com a agravante de se ter cota acima de 20y em 7% dos operários; parece, assim, recomendavel certo cuidado com esses operários. E, por mais forte razão, para os outros, expostos ao chumbo...

Sabbatical stay at CREVER, University Rovira i Virgili

A three-year research proposal of international impact and quality was developed between the author and CREVER researchers, taking into account the infrastructure and research lines already being carried out at CREVER. The project is related to the study of new mixtures in thermal activated systems, by the addition of a third component to help the heat transfer processes. The project proposes the use of water and lithium nitrate as absorbents in ternary ammonia mixtures, varying the concentration with the objective of optimising the mixture for solar air conditioning purposes. Also, the research proposal will promote an intensive collaboration in the following years between CREVER and The Centro de Investigación en Energía-UNAM, Mexico.

Informe sobre l’estada de recerca a la Universitat d’Edimburg; agost, octubre – desembre 2006

Estudi realitzat a partir d’una estada al laboratori del Dr. Maurizio Mencuccini a la School of GeoSciences de la University of Edinburgh, entre els mesos d’agost i desembre del 2006. El treball realitzat s’ha centrat en tres projectes. Primerament, s’ha desenvolupat un sensor per mesurar el flux de saba al xilema i al floema, basat en la utilització de polsos de calor per tal d’estimar la velocitat del flux de massa en un medi porós. A diferència del mètode que es fa servir normalment per estimar el flux al xilema, s’ha aconseguit un nou mètode que assoleix l’escalfament fent servir un làser, la qual cosa fa que el mètode sigui no intrusiu. Per altra banda, s’ha estudiat la variabilitat de l’anatomia del floema en funció de l’edat de l’arbre en poblacions de tres espècies diferents (Pinus sylvestris, Fraxinus excelsior i Acer pseudoplatanus). L’objectiu de l’estudi és veure si l’edat/mida dels arbres afecta la mida dels elements conductors al floema, la superfície de floema funcional, o la relació entre superfície de floema funcional i superfície de fulles. Finalment, s’ha estudiat l’intercanvi de gasos a nivell de branca en funció de l’edat de l’arbre i la posició a la capçada en un bosc de Pinus sylvestris.

O ciclo anual dos Anopheles do subgênero Kerteszia, no sul do Brasil

Sempre passou despercebido o fato dos Kerteszia serem anofelinos de desenvolvimento lento. Mesmo os pesquisadores que mantiveram criações dêsses mosquitos sempre consideraram que, a demora observada no desenvolvimento das larvas, era devida à imperfeição da técnica adotada. Em uma análise de dados mensais de pesquisas larvárias e de capturas de alados, foi observado que: 1 - A mortalidade, no período que vai da postura atè a 1.ª ecdise, é da ordem de 90%, e durante o 1.º estádio não deve ser inferior a 75%. 2 - Pelo menos durante três meses a porcentagem dos criadouros que albergam larvas de 1.º estádio, mantém-se abaixo de 35%, fato que só pode ser observado entre insetos de desenvolvimento lento. 3 - A proporção de criadouros com larvas de 1.º e 2.ª estádios apresentou seu valor máximo no outono, enquanto que, aquêles habitados por formas jovens da 3.ª e 4.ª idade, predominaram no inverno. 4 - Na única mata onde a periodicidade dos criadouros que continham pupas foi estatìsticamente significativa, a maior porcentagem foi encontrada na primavera. 5 - O fato dos criadouros habitados por larvas do 1.º estádio serem mais abundantes no outono, época em que já é diminuta a atividade dos alados, e os que albergam larvas de 4.º estádio apresentarem seu máximo no inverno, parece mostrar que as posturas do fim do verão não completam o seu desenvolvimento em menos de quatro meses. Para as outras épocas do ano, os dados não permitem que se forme nenhum juízo. 6 - O encontro de pupas durante todos os meses do ano, mostra que a eclosão de adultos é ininterrupta. 7 - Os dois aumentos bruscos da densidade anofélica observados, geralmente, em setembro e em janeiro, parecem mostrar que: a) os kertezias eclodidos no inverno e os sobreviventes da estação anterior, passam o período frio com a sua atividade reduzida e só começam a sugar, àvidamente, com a chegada das primeiras ondas de calor da primavera. b) As posturas feitas de setembro em diante, só vão produzir alados no fim de dezembro, isto é, quse quatro meses depois. 8) Depois de examinar os diversos fatôres que retardam o desenvolvimento dos mosquitos, concluiu que, a lentidão do crescimento das larvas dos kerteszias é uma resultante de sua evolução num ambiente permanentemente estabilizado, como é a água das bromeliáceas e, portanto, onde a deficiência de alimentosé crônica. 9 - O fato de tôdas as espécies do subgênero Kerteszia serem anofelinos de pequeno porte, parece ser um argumento favorável à conclusão anterior. Os dados em que se baseou o presente trabalho foram tirados de notas de campo, gentilmente cedidos pelo Dr. Henrique P. Veloso.

La polémica identidad de los valencianos: a propósito de las reformas de los Estatutos de Autonomía

La cuestión de las nacionalidades se ha reabierto en España al calor de las reformas de los Estatutos de Autonomía impulsadas por el gobierno socialista de José Luís Rodríguez Zapatero. Sin embargo, no todas las reformas emprendidas por las Comunidades Autónomas han reivindicado el mismo tratamiento identitario en sus Estatutos. Este trabajo pretende ofrecer alguna luz, desde la ciencia política, para explicar el diferente curso identitario que caracteriza a la Comunidad Valenciana en relación a otras comunidades, como es el caso de Cataluña o Andalucía. A tal fin se exponen los modelos de autopercepción identitaria y su distribución o anclaje entre los valencianos, junto con el análisis de la repercusión de esta dimensión en términos electorales. Esos datos permiten al autor sugerir algunas explicaciones sobre el pacto estatutario alcanzado en torno a la identidad de los valencianos y sobre el comportamiento de los principales actores políticos valencianos en el proceso de reforma estatutaria de 2006.

Thickening of phase change materials (PCM) to avoid segregation

Estudi elaborat a partir d’una estada a Çukurova University, Turquia, al juliol del 2006. L’emmagatzematge d’energia tèrmica ha atret interès en aplicacions tèrmiques com l’aigua calenta, la calefacció i l’aire condicionat. Aquests sistemes són útils per corregir la no coincidència entre la oferta i la demanda d’energia. Principalment hi ha dos tipus de sistemes d’emmagatzematge d’energia tèrmica, emmagatzematge amb calor sensible i amb calor latent. L’emmagatzematge amb calor latent és particularment atractiu degut a la seva habilitat de donar una densitat d’emmagatzematge d’energia més alt i la seva característica d’emmagatzemar calor a una temperatura constant corresponent a la temperatura de transició de fase de la substància emmagatzemadora de calor. Les salts hidratades orgàniques tenen certes avantatges com a materials d’emmagatzematge de calor latent sobre els materials orgànics. En canvi, quan les salts hidratades s’utilitzen com a materials de canvi de fase (PCM) apareixen alguns problemes en les aplicacions d’emmagatzematge de calor latent. Aquests són el subrefredament de les salts hidratades quan es congelen degut a les seves dèbils propietats de nucleació, i la separació de fase que hi apareix degut a una fusió incongruent. En aquest estudi, s’estabilitza sal de Glauber (Na2SO4.10H2O) amb diferents concentracions de poliacrilamida i gelatina per prevenir la fusió incongruent. Per prevenir el subrefredament s’utilitza un agent nucleant amb una estructura cristal•lina semblant a la de la sal de Glauber. La capacitat d’emmagatzematge de calor de les mostres de PCM estabilitzades amb diferents concentracions de gels polimèrics es determinen amb DCS i amb el mètode T-history.

Técnicas de investigación de incendios : incendios de origen eléctrico

Los objetivos de este proyecto de fin de carrera, son los siguientes: a) Comprender la naturaleza y dinámica del fuego; b) Comprobar la utilidad de una serie de herramientas y técnicas (ensayos de ultrasonidos y compresión así como el empleo de la microscopía óptica y electrónica) de cara a obtener información complementaria que permita determinar el origen de un incendio; c) Dado que aproximadamente el 70% de los incendios investigados tienen como causa el origen eléctrico, se profundiza en este campo, reproduciendo en laboratorio los fallos eléctricos más comunes y determinando mediante el análisis microscópico de varios conductores si la fuente de calor que los afectó era interna debida a un fallo eléctrico o bien se trata de una fuente de calor externa al conductor, al encontrase éste en el escenario del incendio.

Numerical simulation of combined heat transfer phenomena (conduction, convection, and radiation). Application to he optimisation of thermal systems

Thermal systems interchanging heat and mass by conduction, convection, radiation (solar and thermal ) occur in many engineering applications like energy storage by solar collectors, window glazing in buildings, refrigeration of plastic moulds, air handling units etc. Often these thermal systems are composed of various elements for example a building with wall, windows, rooms, etc. It would be of particular interest to have a modular thermal system which is formed by connecting different modules for the elements, flexibility to use and change models for individual elements, add or remove elements without changing the entire code. A numerical approach to handle the heat transfer and fluid flow in such systems helps in saving the full scale experiment time, cost and also aids optimisation of parameters of the system. In subsequent sections are presented a short summary of the work done until now on the orientation of the thesis in the field of numerical methods for heat transfer and fluid flow applications, the work in process and the future work.

Optimització d'un dispositiu de compactació de pols metàl·lica en calent

El projecte tracta de l’optimització d’un dispositiu de compactació de pols metàl•lica en calent que s’acobla a la màquina d’assaigs mecànics MTS (Material Testing Systems) model 858 i al forn integrat a aquesta. El dispositiu té la funció de compactar la pols metàl•lica amb la força axial de compressió de la MTS, mentre que alhora s’aplica calor del forn integrat. El resultat d’aquest procediment és l’obtenció de mostres compactades i densificades.

Simulación de fluidos inmiscibles con el Particle Finite Element Method (PFEM)

Proyecto de investigación realizado a partir de una estancia en el Centro Internacional de Métodos Computacionales en Ingeniería (CIMEC), Argentina, entre febrero y abril del 2007. La simulación numérica de problemas de mezclas mediante el Particle Finite Element Method (PFEM) es el marco de estudio de una futura tesis doctoral. Éste es un método desarrollado conjuntamente por el CIMEC y el Centre Internacional de Mètodos Numèrics en l'Enginyeria (CIMNE-UPC), basado en la resolución de las ecuaciones de Navier-Stokes en formulación Lagrangiana. El mallador ha sido implementado y desarrollado por Dr. Nestor Calvo, investigador del CIMEC. El desarrollo del módulo de cálculo corresponde al trabajo de tesis de la beneficiaria. La correcta interacción entre ambas partes es fundamental para obtener resultados válidos. En esta memoria se explican los principales aspectos del mallador que fueron modificados (criterios de refinamiento geométrico) y los cambios introducidos en el módulo de cálculo (librería PETSc, algoritmo predictor-corrector) durante la estancia en el CIMEC. Por último, se muestran los resultados obtenidos en un problema de dos fluidos inmiscibles con transferencia de calor.