Desenvolvimento de um procedimento de Numerical Site Calibration para um Parque Eólico usando Dinâmica de Fluidos Computacional

Esta dissertação descreve o desenvolvimento e avaliação de um procedimento de \Numerical Site Calibration" (NSC) para um Parque Eólico, situado a sul de Portugal, usando Dinâmica de Fluídos Computacional (CFD). O NSC encontra-se baseado no \Site Calibration" (SC), sendo este um método de medição padronizado pela Comissão Electrónica Internacional através da norma IEC 61400. Este método tem a finalidade de quantificar e reduzir os efeitos provocados pelo terreno e por possíveis obstáculos, na medição do desempenho energético das turbinas eólicas. Assim, no SC são realizadas medições em dois pontos, no mastro referência e no local da turbina (mastro temporário). No entanto, em Parques Eólicos já construídos, este método não é aplicável visto ser necessária a instalação de um mastro de medição no local da turbina e, por conseguinte, o procedimento adequado para estas circunstâncias é o NSC. O desenvolvimento deste método é feito por um código CFD, desenvolvido por uma equipa de investigação do Instituto Superior de Engenharia do Porto, designado de WINDIETM, usado extensivamente pela empresa Megajoule Inovação, Lda em aplicações de energia eólica em todo mundo. Este código é uma ferramenta para simulação de escoamentos tridimensionais em terrenos complexos. As simulações do escoamento são realizadas no regime transiente utilizando as equações de Navier-Stokes médias de Reynolds com aproximação de Bussinesq e o modelo de turbulência TKE 1.5. As condições fronteira são provenientes dos resultados de uma simulação realizada com Weather Research and Forecasting, WRF. Estas simulações dividem-se em dois grupos, um dos conjuntos de simulações utiliza o esquema convectivo Upwind e o outro utiliza o esquema convectivo de 4aordem. A análise deste método é realizada a partir da comparação dos dados obtidos nas simulações realizadas no código WINDIETM e a coleta de dados medidos durante o processo SC. Em suma, conclui-se que o WINDIETM e as suas configurações reproduzem bons resultados de calibração, ja que produzem erros globais na ordem de dois pontos percentuais em relação ao SC realizado para o mesmo local em estudo.

Determinantes estratégicos do desempenho das exportações na indústria portuguesa do calçado

Nas últimas décadas temos assistido a uma crescente preocupação com os fatores competitivos e estratégicos associados a um contexto de internacionalização, onde a atividade de uma empresa deixa de se restringir ao mercado doméstico, passando a procurar novas oportunidades de negócio no mercado global às quais a indústria portuguesa não deverá ser alheia. Tais progressos envolvem decisões ponderadas relativas a modelos de negócio que permitam potenciar as oportunidades oferecidas pela globalização. Porém, para que este intercâmbio seja vantajoso, as empresas terão construir e desenvolver recursos e capacidades adequadas às novas exigências. O objetivo fundamental deste estudo consiste em analisar o impacto que a orientação empreendedora, os recursos intangíveis e as capacidades absortivas assumem no desempenho das exportações das pequenas e médias empresas portuguesas exportadoras da indústria do calçado, considerando, ainda, o papel da vantagem competitiva no desempenho das mesmas. Para o efeito, adotamos uma abordagem metodológica quantitativa, realizando um estudo empírico descritivo, exploratório e transversal, tendo aplicado um questionário a uma amostra de empresas portuguesas exportadoras de calçado. Deste estudo foi possível concluir que a orientação empreendedora, os recursos e as capacidades potenciam a obtenção de vantagem competitiva, quer pela diferenciação quer pelo custo, contribuindo todos estes determinantes para o superior desempenho das exportações das empresas portuguesas da indústria do calçado nos mercados externos.

Simulação de Escoamentos Atmosféricos para Estudo de Parques Eólicos: Estudo comparativo dos softwares OpenFOAM e Windie

A presente tese tem como principal objetivo a comparação entre dois software de CFD (Computer Fluid Dynamics) na simulação de escoamentos atmosféricos com vista à sua aplicação ao estudo e caracterização de parques eólicos. O software em causa são o OpenFOAM (Open Field Operation and Manipulation) - freeware open source genérico - e o Windie, ferramenta especializada no estudo de parques eólicos. Para este estudo foi usada a topografia circundante a um parque eólico situado na Grécia, do qual dispúnhamos de resultados de uma campanha de medições efetuada previamente. Para este _m foram usados procedimentos e ferramentas complementares ao Open-FOAM, desenvolvidas por da Silva Azevedo (2013) adequados para a realização do pré-processamento, extração de dados e pós-processamento, aplicados na simulação do caso pratico. As condições de cálculo usadas neste trabalho limitaram-se às usadas na simulação de escoamentos previamente simulados pelo software Windie: condições de escoamento turbulento, estacionário, incompressível e em regime não estratificado, com o recurso ao modelo de turbulência RaNS (Reynolds-averaged Navier-Stokes ) k - E atmosférico. Os resultados de ambas as simulações - OpenFOAM e Windie - foram comparados com resultados de uma campanha de medições, através dos valores de speed-up e intensidade turbulenta nas posições dos anemómetros.

Simulação tridimensional de escoamentos uviais em regime não uniforme

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil

Simulação numérica do escoamento em turbinas colocadas numa falésia

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Análise de vários modelos numéricos de captura de superfície livre e aplicação a um dispositivo conversor de energia do tipo coluna de água oscilante

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Estudo de viabilidade técnico-económica da instalação de caldeiras a biomassa para o aquecimento central do ISEP

Neste projeto pretende-se utilizar uma fonte energética renovável (nomeadamente a biomassa), no âmbito da produção de água quente para aquecimento central das instalações do Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP). O objetivo principal remete para a avaliação técnico-económica da substituição das quinze caldeiras existentes, alimentadas a gás natural, por seis caldeiras alimentadas a biomassa, nomeadamente a pellets. Desta forma, permite-se apostar na biomassa como uma alternativa para reduzir a dependência dos combustíveis fósseis. Neste trabalho apresenta-se uma comparação realista do sistema de aquecimento existente face ao novo a implementar, alimentado por um combustível renovável utilizando caldeiras a pellets de 85% de rendimento. Para realizar esta comparação, usou-se as faturas energéticas de gás natural do ISEP, o custo da quantidade equivalente necessária de pellets, os custos de manutenção dos dois tipos de caldeiras e, os custos do consumo de energia elétrica por parte de ambas as caldeiras. Com este estudo, estimou-se uma poupança anual de 84.100,76 €/ano. Determinaram-se experimentalmente, em laboratório, os parâmetros essenciais de uma amostra de pellets, que foram usados para calcular as necessidades energéticas em biomassa no ISEP, bem como a produção de cinzas gerada por parte das caldeiras. Foi proposto um destino ambientalmente adequado para os 788,5 kg/ano de cinzas obtidas – a utilização na compostagem, após tratamento e aprovação de ensaios ecotoxicológicos realizados pela empresa que fará a sua recolha. As caldeiras a pellets terão um consumo mínimo teórico de 16,47 kgpellets/h, consumindo previsivelmente 197,13 tpellets/ano. Para este efeito, serão usadas caldeiras Quioto de 150 kW da marca Zantia. Para comparar distintas possibilidades de investimento para o projeto, avaliaram-se dois cenários: um foi escolhido de forma a cobrir o somatório da potência instalada das caldeiras atuais e o outro de forma a responder aos consumos energéticos em aquecimento atuais. Além disso, avaliaram-se cenários de financiamento do investimento distintos: um dos cenários corresponde ao pagamento do investimento total do projeto no momento da aquisição das caldeiras, enquanto o outro cenário, mais provável de ser escolhido, refere-se ao pedido de um empréstimo ao banco, no valor de 75% do investimento total. Para o cenário mais provável de investimento, obteve-se um VAL de 291.364,93 €/ano, com taxa interna de rentabilidade (TIR) de 17 %, um índice de rentabilidade (IR) de 1,85 e um período de retorno (PBP) de 5 anos. Todos os cenários avaliados registam rentabilidade do projeto de investimento, sem risco para o projeto.

Estudio comparativo de una reacción sorologica para el diagnostico de la toxoplasmose

Se estudiaron 73 sueros humanos mediante la RSF y la reacción de floculación, encontrándose una buena correlación de los resultados, por lo que se considera que esta última es útil especialmente para fines de detección, considerando su sencillez y bajo costo.

Estudo numérico do escoamento numa chaminé como ventilador estático

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Métodos de quantificação da chuva incidente em paredes

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil - Perfil de Construção

Chagas' disease: study of congenital transmission in cases of acute maternal infection

We studied three pregnant women with acute chagasic infection. Two patients, infected in the third trimester of pregnancy, had uninfected children. The third patient, infected earlier, had an infected newborn. These results encourage research on risk factors of transmission and on medical decisions concerning pregnant women with acute Chagas' disease.

Evolução da prevalência de parasitoses intestinais em escolares em Caxias do Sul, RS

Relatos da prevalência das parasitoses intestinais no Brasil são pontuais e têm sido descritos em diferentes populações, tornando difícil um diagnóstico abrangente. Visando estudar a variação em 35 anos da prevalência de enteroparasitoses em escolares de Caxias do Sul, RS, foram avaliados 9.787 exames parasitológicos de fezes realizados por centrífugo-sedimentação. Resultaram positivas 5.655 (58%) amostras sendo mais prevalente a infestação por Ascaris lumbricoides (47%), Trichuris trichiura (36%), Enterobius vermicularis (8%) e os protozoários: Giardia lamblia (24%) e Entamoeba coli (20%). A prevalência geral diminuiu de 89% para 37%, com um decréscimo médio de 1,4% ao ano. Houve redução na prevalência de Ascaris lumbricoides de 61 para 26% e de Trichuris trichiura de 38 a 18%. Para Giardia lamblia não houve alteração significativa. A prevalência de Entamoeba coli cresceu de 29 a 46%. Os decréscimos obtidos na prevalência dos helmintos são provavelmente devidos às melhorias da infra-estrutura e às ações formativas desenvolvidas nas escolas.

Schistosomiasis mansoni of the bladder simulating bladder cancer: a case report

The relationship between bladder tumors and Schistosoma haematobium is well known, but only sporadic cases of bladder infection due to Schistosoma mansoni have been reported. In this case, a 48-year-old woman with macroscopic hematuria, dysuria and a palpable abdominal mass was investigated. Ultrasound showed a large exophytic mass in the bladder. Transurethral resection of the bladder revealed viable eggs of Schistosoma mansoni. The patient was treated clinically with oxamniquine and surgery was performed to resect the large mass. This case shows that schistosomiasis Mansoni in the bladder can simulate bladder cancer.

American tripanosomiasis: a study on the prevalence of Trypanosoma cruzi and Trypanosoma cruzi-like organisms in wild rodents in San Luis province, Argentina

INTRODUCTION: Chagas disease is caused by Trypanosoma cruzi. Wild and perianthropic mammals maintain the infection/transmission cycle, both in their natural habitat and in the peridomestic area. The aim of this paper was to present the results from a study on wild rodents in the central and northern regions of San Luis province, Argentina, in order to evaluate the prevalence of this infection. METHODS: Sherman traps were set up in capture areas located between latitudes 32º and 33º S, and longitudes 65º and 66º W. The captured rodents were taxonomically identified and hemoflagellates were isolated. Morphological, biometric and molecular studies and in vitro cultures were performed. Infection of laboratory animals and histological examination of the cardiac muscle and inoculation area were also carried out. Parasites were detected in circulating blood in Calomys musculinus, Graomys griseoflavus, Phyllotis darwini and Akodon molinae. The parasites were identified using biological criteria. Molecular PCR studies were performed on some isolates, which confirmed the characterization of these hemoflagellates as Trypanosoma cruzi. RESULTS AND CONCLUSIONS: Forty-four percent of the 25 isolates were identified as Trypanosoma cruzi, and the remaining 56% as Trypanosoma cruzi-like. These findings provide evidence that wild rats infected with Trypanosoma cruzi and Trypanosoma cruzi-like organisms are important in areas of low endemicity.

Experimental and modeling studies on reverse electrodialysis for sustainable power generation

A potentially renewable and sustainable source of energy is the chemical energy associated with solvation of salts. Mixing of two aqueous streams with different saline concentrations is spontaneous and releases energy. The global theoretically obtainable power from salinity gradient energy due to World’s rivers discharge into the oceans has been estimated to be within the range of 1.4-2.6 TW. Reverse electrodialysis (RED) is one of the emerging, membrane-based, technologies for harvesting the salinity gradient energy. A common RED stack is composed by alternately-arranged cation- and anion-exchange membranes, stacked between two electrodes. The compartments between the membranes are alternately fed with concentrated (e.g., sea water) and dilute (e.g., river water) saline solutions. Migration of the respective counter-ions through the membranes leads to ionic current between the electrodes, where an appropriate redox pair converts the chemical salinity gradient energy into electrical energy. Given the importance of the need for new sources of energy for power generation, the present study aims at better understanding and solving current challenges, associated with the RED stack design, fluid dynamics, ionic mass transfer and long-term RED stack performance with natural saline solutions as feedwaters. Chronopotentiometry was used to determinate diffusion boundary layer (DBL) thickness from diffusion relaxation data and the flow entrance effects on mass transfer were found to avail a power generation increase in RED stacks. Increasing the linear flow velocity also leads to a decrease of DBL thickness but on the cost of a higher pressure drop. Pressure drop inside RED stacks was successfully simulated by the developed mathematical model, in which contribution of several pressure drops, that until now have not been considered, was included. The effect of each pressure drop on the RED stack performance was identified and rationalized and guidelines for planning and/or optimization of RED stacks were derived. The design of new profiled membranes, with a chevron corrugation structure, was proposed using computational fluid dynamics (CFD) modeling. The performance of the suggested corrugation geometry was compared with the already existing ones, as well as with the use of conductive and non-conductive spacers. According to the estimations, use of chevron structures grants the highest net power density values, at the best compromise between the mass transfer coefficient and the pressure drop values. Finally, long-term experiments with natural waters were performed, during which fouling was experienced. For the first time, 2D fluorescence spectroscopy was used to monitor RED stack performance, with a dedicated focus on following fouling on ion-exchange membrane surfaces. To extract relevant information from fluorescence spectra, parallel factor analysis (PARAFAC) was performed. Moreover, the information obtained was then used to predict net power density, stack electric resistance and pressure drop by multivariate statistical models based on projection to latent structures (PLS) modeling. The use in such models of 2D fluorescence data, containing hidden, but extractable by PARAFAC, information about fouling on membrane surfaces, considerably improved the models fitting to the experimental data.