Correlation between the mechanical cycling behavior and microstructure in laser welded joints using NiTi memory shape alloys

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia de Materiais

Uso Sustentável de Vapor

Em 2006, a IEA (Agência Internacional de Energia), publicou alguns estudos de consumos mundiais de energia. Naquela altura, apontava na fabricação de produtos, um consumo mundial de energia elétrica, de origem fóssil de cerca 86,16 EJ/ano (86,16×018 J) e um consumo de energia nos sistemas de vapor de 32,75 EJ/ano. Evidenciou também nesses estudos que o potencial de poupança de energia nos sistemas de vapor era de 3,27 EJ/ano. Ou seja, quase tanto como a energia consumida nos sistemas de vapor da U.E. Não se encontraram números relativamente a Portugal, mas comparativamente com outros Países publicitados com alguma similaridade, o consumo de energia em vapor rondará 0,2 EJ/ano e por conseguinte um potencial de poupança de cerca 0,02 EJ/ano, ou 5,6 × 106 MWh/ano ou uma potência de 646 MW, mais do que a potência de cinco barragens Crestuma/Lever! Trata-se efetivamente de muita energia; interessa por isso perceber o onde e o porquê deste desperdício. De um modo muito modesto, pretende-se com este trabalho dar algum contributo neste sentido. Procurou-se evidenciar as possibilidades reais de os utilizadores de vapor de água na indústria reduzirem os consumos de energia associados à sua produção. Não estão em causa as diferentes formas de energia para a geração de vapor, sejam de origem fóssil ou renovável; interessou neste trabalho estudar o modo de como é manuseado o vapor na sua função de transporte de energia térmica, e de como este poderá ser melhorado na sua eficiência de cedência de calor, idealmente com menor consumo de energia. Com efeito, de que servirá se se optou por substituir o tipo de queima para uma mais sustentável se a jusante se continuarem a verificarem desperdícios, descarga exagerada nas purgas das caldeiras com perda de calor associada, emissões permanentes de vapor para a atmosfera em tanques de condensado, perdas por válvulas nos vedantes, purgadores avariados abertos, pressão de vapor exageradamente alta atendendo às temperaturas necessárias, “layouts” do sistema de distribuição mal desenhados, inexistência de registos de produção e consumos de vapor, etc. A base de organização deste estudo foi o ciclo de vapor: produção, distribuição, consumo e recuperação de condensado. Pareceu importante incluir também o tratamento de água, atendendo às implicações na transferência de calor das superfícies com incrustações. Na produção de vapor, verifica-se que os maiores problemas de perda de energia têm a ver com a falta de controlo, no excesso de ar e purgas das caldeiras em exagero. Na distribuição de vapor aborda-se o dimensionamento das tubagens, necessidade de purgas a v montante das válvulas de controlo, a redução de pressão com válvulas redutoras tradicionais; será de destacar a experiência americana no uso de micro turbinas para a redução de pressão com produção simultânea de eletricidade. Em Portugal não se conhecem instalações com esta opção. Fabricantes da República Checa e Áustria, têm tido sucesso em algumas dezenas de instalações de redução de pressão em diversos países europeus (UK, Alemanha, R. Checa, França, etc.). Para determinação de consumos de vapor, para projeto ou mesmo para estimativa em máquinas existentes, disponibiliza-se uma série de equações para os casos mais comuns. Dá-se especial relevo ao problema que se verifica numa grande percentagem de permutadores de calor, que é a estagnação de condensado - “stalled conditions”. Tenta-se também evidenciar as vantagens da recuperação de vapor de flash (infelizmente de pouca tradição em Portugal), e a aplicação de termocompressores. Finalmente aborda-se o benchmarking e monitorização, quer dos custos de vapor quer dos consumos específicos dos produtos. Esta abordagem é algo ligeira, por manifesta falta de estudos publicados. Como trabalhos práticos, foram efetuados levantamentos a instalações de vapor em diversos sectores de atividades; 1. ISEP - Laboratório de Química. Porto, 2. Prio Energy - Fábrica de Biocombustíveis. Porto de Aveiro. 3. Inapal Plásticos. Componentes de Automóvel. Leça do Balio, 4. Malhas Sonix. Tinturaria Têxtil. Barcelos, 5. Uma instalação de cartão canelado e uma instalação de alimentos derivados de soja. Também se inclui um estudo comparativo de custos de vapor usado nos hospitais: quando produzido por geradores de vapor com queima de combustível e quando é produzido por pequenos geradores elétricos. Os resultados estão resumidos em tabelas e conclui-se que se o potencial de poupança se aproxima do referido no início deste trabalho.

Aquisição por Visão Artificial e Medição Automática de Micro Dureza Vickers

O ensaio de dureza, e mais concretamente o ensaio de micro dureza Vickers, é no universo dos ensaios mecânicos um dos mais utilizados quer seja na indústria, no ensino ou na investigação e desenvolvimento de produto no âmbito das ciências dos materiais. Na grande maioria dos casos, a utilização deste ensaio tem como principal aplicação a caracterização ou controlo da qualidade de fabrico de materiais metálicos. Sendo um ensaio de relativa simplicidade de execução, rapidez e com resultados comparáveis e relacionáveis a outras grandezas físicas das propriedades dos materiais. Contudo, e tratando-se de um método de ensaio cuja intervenção humana é importante, na medição da indentação gerada por penetração mecânica através de um sistema ótico, não deixa de exibir algumas debilidades que daí advêm, como sendo o treino dos técnicos e respetivas acuidades visuais, fenómenos de fadiga visual que afetam os resultados ao longo de um turno de trabalho; ora estes fenómenos afetam a repetibilidade e reprodutibilidade dos resultados obtidos no ensaio. O CINFU possui um micro durómetro Vickers, cuja realização dos ensaios depende de um técnico treinado para a execução do mesmo, apresentando todas as debilidades já mencionadas e que o tornou elegível para o estudo e aplicação de uma solução alternativa. Assim, esta dissertação apresenta o desenvolvimento de uma solução alternativa ao método ótico convencional na medição de micro dureza Vickers. Utilizando programação em LabVIEW da National Instruments, juntamente com as ferramentas de visão computacional (NI Vision), o programa começa por solicitar ao técnico a seleção da câmara para aquisição da imagem digital acoplada ao micro durómetro, seleção do método de ensaio (Força de ensaio); posteriormente o programa efetua o tratamento da imagem (aplicação de filtros para eliminação do ruído de fundo da imagem original), segue-se, por indicação do operador, a zona de interesse (ROI) e por sua vez são identificadas automaticamente os vértices da calote e respetivas distâncias das diagonais geradas concluindo, após aceitação das mesmas, com o respetivo cálculo de micro dureza resultante. Para validação dos resultados foram utilizados blocos-padrão de dureza certificada (CRM), cujos resultados foram satisfatórios, tendo-se obtido um elevado nível de exatidão nas medições efetuadas. Por fim, desenvolveu-se uma folha de cálculo em Excel com a determinação da incerteza associada às medições de micro dureza Vickers. Foram então comparados os resultados nas duas metodologias possíveis, pelo método ótico convencional e pela utilização das ferramentas de visão computacional, tendo-se obtido bons resultados com a solução proposta.

Differential Internalization of Amphotericin B - Conjugated Nanoparticles in Human Cells and the Expression of Heat Shock Protein 70

Although a variety of nanoparticles (NPs) functionalized with amphotericin B, an antifungal agent widely used in the clinic, have been studied in the last years their cytotoxicity profile remains elusive. Here we show that human endothelial cells take up high amounts of silica nanoparticles (SNPs) conjugated with amphotericin B (AmB) (SNP-AmB) (65.4 12.4 pg of Si per cell) through macropinocytosis while human fibroblasts internalize relatively low amounts (2.3 0.4 pg of Si per cell) because of their low capacity for macropinocytosis. We further show that concentrations of SNP-AmB and SNP up to 400 mg/mL do not substantially affect fibroblasts. In contrast, endothelial cells are sensitive to low concentrations of NPs (above 10 mg/mL), in particular to SNP-AmB. This is because of their capacity to internalize high concentration of NPs and high sensitivity of their membrane to the effects of AmB. Low-moderate concentrations of SNP-AmB (up to 100 mg/mL) induce the production of reactive oxygen species (ROS), LDH release, high expression of pro-inflammatory cytokines and chemokines (IL-8, IL-6, G-CSF, CCL4, IL-1b and CSF2) and high expression of heat shock proteins (HSPs) at gene and protein levels. High concentrations of SNP-AmB (above 100 ug/mL) disturb membrane integrity and kill rapidly human cells(60% after 5 h). This effect is higher in SNP-AmB than in SNP.

Heat recovery from wastewater: numerical modelling of sewer systems

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, perfil Engenharia Sanitária

DIARRHEA OUTBREAK IN PERNAMBUCO, BRAZIL, ASSOCIATED WITH A HEAT-STABLE CYTOTOXIC ENTEROTOXIN PRODUCED BY Aeromonas caviae

SUMMARY In the present study enterotoxic and cytotoxic activities of twenty Aeromonas caviaestrains were examined. They originated from fecal specimens of patients with acute diarrhea during an outbreak in Brazil in 2004. Culture supernatants of fourteen strains (70%) caused fluid accumulation in rabbit ileal intestinal loops and in suckling mice assays, and also showed a cytotoxic activity in Vero and Caco-2 cells. The enterotoxic and cytotoxic factors were heat-stable after culture supernatants treatment at 100 ºC. The results revealed that A. caviaestrains produce a putative diarrheagenic virulence factor, a heat-stable cytotoxic enterotoxin that could be linked to the diarrhea outbreak that took place in Brazil.

Estudos sobre a epidemiologia da doença de Chagas no estado do Ceará - Brasil VI - estudos em uma micro-área de russas

Do Ceará, estado com problema de Doença de Chagas, Russas tem recebido a maior soma de investigações, verificando-se 11,6% de infecção humana, em 1959. Recentemente foram examinados cães, gatos e outros animais encontrando-se altas taxas de infecção. Selecionou-se, na presente pesquisa, uma micro-área (Fazenda Boa Vista) na região, onde haviam sido antes examinados 52 cães e 21 gatos, com 11 cães e 10 gatos positivos. Foram examinados mais 12 cães e 10 gatos, com 1 e 5 positivos, respectivamente, elevando-se a taxa de positividade global para 29,5%. Nessa micro-área foram examinados 125 pessoas pela RFC e pelo xenodiagnóstico, encontrando-se uma positividade de 7,2%. Desses positivos, 55% residem em casas com animal positivo, sendo que duas casas apresentaram duas pessoas positivas cada. Do total de xenos somente dois foram positivos. Na micro-área foram capturados 405 triatomíneos, com 27,7% positivos, dentro e fora das casas (galinheiros, currais, paredes externas, telheiros e alpendres). A espécie prevalente é o Triatoma brasiliensis (93,5%), encontrada dentro das casas (52,8%) com taxa de infecção de 30,2% e fora das casas (47,2%) com 24,6% de infecção. No total da região examinada na pesquisa anterior, as taxas de infecção foram 19,6% dentro das casas e 21,8% fora. A segunda espécie é o T. pseudomaculata (5,4%), encontrado mais fora das casas (72,8%) e infectado 25%. Foram capturados 8 exemplares de P. megistus sempre fora das casas, sendo 4 na micro-área; 5 exemplares estavam infectados. Na micro-área, tal como em 2 outras áreas da região, foram encontrados roedores domésticos e marsupiais com T. cruzi: 4 em 10 Rattus rattus e 1 em 3 Didelphis azarae, tal como já havia sido verificado por um dos AA. em outras áreas do Estado. Conclui-se pela existência de um dinâmico ciclo doméstico e paradoméstico de circulação do T. cruzi na micro-área, com abundantes oportunidades de infecção do homem e dos animais domésticos.

Internship report: A guide to structured products – Reverse convertible on S&P500

A Work Project, presented as part of the requirements for the Award of a Masters Degree in Finance from the NOVA – School of Business and Economics

Towards cryogenic liquid –vapor energy storage units for space applications

Dissertation to obtain the Doctoral degree in Physics Engineering

Durability aspects related to rubble stone masonry walls strengthened with reinforced micro-concrete layers

International Seminar on Seismic Risk and Rehabilitation of Stone Masonry Housing, Azores, Portugal, 1998

Study of nuclear reactions relevant for astrophysics by Micro-AMS

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Física

Corruption and Education: Empirical evidence from cross-country micro-data

A Work Project, presented as part of the requirements for the Award of a Masters Degree in Economics from the NOVA – School of Business and Economics

Barriers to micro-enterprise development

A Work Project, presented as part of the requirements for the Award of a Masters Degree in Management from the NOVA – School of Business and Economics

Lime mortars with heat treated clays and ceramic waste: A review

The formulation and use of lime mortars with ceramic particles has, in the past, been a very common technique. Knowledge of such used techniques and materials is fundamental for the successful rehabilitation and conservation of the built heritage. The durability that these mortars have shown encourages the study of the involved mechanisms, so that they may be adapted to the current reality. The considerable amount of waste from old ceramics factories which is sent for disposal might present an opportunity for the production of reliable improved lime mortars. In this paper a number of studies that characterize old building mortars containing ceramic fragments are reviewed. The most important research undertaken on laboratory prepared mortars with several heat treated clays types is presented, specifically with incorporated ceramic waste. Some studies on the pozzolanicity of heat treated clays are examined and the heating temperatures that seem most likely to achieve pozzolanicity are presented. It was verified that some heating temperatures currently used by ceramic industries might correspond to the temperatures that will achieve pozzolanicity.

Gas gap heat switch for CryoFree project

Cryogen-free superconducting magnet systems have become popular during the last two decades for the simple reason that with the use of liquid helium is rather cumbersome and is a scarce resource. Some available CFMS uses a mechanical cryocooler as cold source of the superconductor magnet. However, the cooling of the sample holder is still made through an open circuit of helium. A thermal management of a completely cryogen-free system is possible to be implemented by using a controlled gas gap heat switch (GGHS) between the cryocooler and the variable temperature insert (VTI). This way it would eliminate the helium open circuit. Heat switches are devices that allow to toggle between two distinct thermal states (ON and OFF state). Several cryogenic applications need good thermal contact and a good thermal insulation at different stages of operation. A versatile GGHS was designed and built with a 100 mm gap and tested with helium as exchange gas. An analytic thermal model was developed and a good agreement with the experimental data was obtained. The device was tested on a crycooler at 4 to 80 K ranges. A 285 mW/K thermal conductance was measured at ON state and 0.09 mW/K at OFF. 3000 ON/OFF thermal conductance ratio was obtained at 4 K with helium.