Estudo da obtenção de cerâmica composta de alumina e beta alumina sódica utilizando-se resíduo cerâmico de velas de ignição e pó químico de extintores de incêndio

Ceramic materials the alumina base are large industrial applications. They are required for these products, specific characteristics obtained by following strict criteria during the manufacturing process. However, after life, not always these products are reused by a suitable waste management process. In ceramist context, advance research aimed at the reuse of waste aimed at obtaining ceramics and composite materials, with marked reduction of conventional raw materials. Aiming to generate scientific, technological and environmental contribution, this work studied to obtain a composite of alumina ceramic (Al2O3) and sodium beta alumina (NaAl11O17 ), and as starting materials the residue of the ceramic insulator of spark plugs, as a source alumina (Al2O3) powder and unusable sodium bicarbonate (NaHCO3) of fire extinguishers, as a source of sodium oxide (Na2O). The final ceramic product was obtained from a conventional mixture of sodium aluminum oxide in appropriate molar proportions. Sample spark plugs were obtained, discarded by lifetime, specific to a manufacturer, which, after passing through mechanical stress (grinding, magnetic purification, washing, drying and grinding the high energy), which resulted in residue powder with ceramic content of 84.34 % alumina (Al2O3), found by FRX chemical analysis, the phases present and identified by DRX. The dry chemical fire extinguisher, baking soda-based (NaHCO3) with expired, was obtained through direct collection of the waste generated during maintenance. Subjected to heat treatment at 120 °C , the NaHCO3 powder was decomposed in sodium oxide ( Na2O), which, subjected to chemical analysis (FRX) and mineralogical (DRX) revealed a content of 86.62 % sodium oxide (Na2O) . In the following steps the experimental procedure, chemical formulations were made on a molar basis of the starting material (1:9, 1:10 and 1:11 de Na2O/ Al2O3) inclusion of additives, milling parameters, sieve analysis, dilatometry, conformation of specimens, sintering in firing steps at 800 °C , 1000 °C and 1.200 °C with varying stays 30 , 60 and 120 minutes in each of the levels. The characterization of the final product was made by the following physical tests: water absorption, porosity, linear shrinkage, mineralogical analysis by DRX and microstructural analysis by MEV. A higher formation of sodium beta alumina (NaAl11O17), in sintered specimens in levels of 1.200 °C and 120 minutes, despite the prevailing coexistence of alpha phase alumina (Al2O3). From the results obtained opens up prospects for the reuse of waste studied in this work, the potter context and in other technological areas.

Estudo da obtenção de cerâmica composta de alumina e beta alumina sódica utilizando-se resíduo cerâmico de velas de ignição e pó químico de extintores de incêndio

Ceramic materials the alumina base are large industrial applications. They are required for these products, specific characteristics obtained by following strict criteria during the manufacturing process. However, after life, not always these products are reused by a suitable waste management process. In ceramist context, advance research aimed at the reuse of waste aimed at obtaining ceramics and composite materials, with marked reduction of conventional raw materials. Aiming to generate scientific, technological and environmental contribution, this work studied to obtain a composite of alumina ceramic (Al2O3) and sodium beta alumina (NaAl11O17 ), and as starting materials the residue of the ceramic insulator of spark plugs, as a source alumina (Al2O3) powder and unusable sodium bicarbonate (NaHCO3) of fire extinguishers, as a source of sodium oxide (Na2O). The final ceramic product was obtained from a conventional mixture of sodium aluminum oxide in appropriate molar proportions. Sample spark plugs were obtained, discarded by lifetime, specific to a manufacturer, which, after passing through mechanical stress (grinding, magnetic purification, washing, drying and grinding the high energy), which resulted in residue powder with ceramic content of 84.34 % alumina (Al2O3), found by FRX chemical analysis, the phases present and identified by DRX. The dry chemical fire extinguisher, baking soda-based (NaHCO3) with expired, was obtained through direct collection of the waste generated during maintenance. Subjected to heat treatment at 120 °C , the NaHCO3 powder was decomposed in sodium oxide ( Na2O), which, subjected to chemical analysis (FRX) and mineralogical (DRX) revealed a content of 86.62 % sodium oxide (Na2O) . In the following steps the experimental procedure, chemical formulations were made on a molar basis of the starting material (1:9, 1:10 and 1:11 de Na2O/ Al2O3) inclusion of additives, milling parameters, sieve analysis, dilatometry, conformation of specimens, sintering in firing steps at 800 °C , 1000 °C and 1.200 °C with varying stays 30 , 60 and 120 minutes in each of the levels. The characterization of the final product was made by the following physical tests: water absorption, porosity, linear shrinkage, mineralogical analysis by DRX and microstructural analysis by MEV. A higher formation of sodium beta alumina (NaAl11O17), in sintered specimens in levels of 1.200 °C and 120 minutes, despite the prevailing coexistence of alpha phase alumina (Al2O3). From the results obtained opens up prospects for the reuse of waste studied in this work, the potter context and in other technological areas.

Estudo dos harmônicos entre diferentes sistemas de excitação de máquinas síncronas

Dissertação (Mestrado)

Projeto iterativo, simulação, análise e otimização de máquina a relutância variável monofásica

Variable reluctance motors have been increasingly used as an alternative for variable speed and high speed drives in many industrial applications, due to many advantages like the simplicity of construction, robustness, and low cost. The most common applications in recent years are related to aeronautics, electric and hybrid vehicles and wind power generation. This paper explores the theory, operation, design procedures and analysis of a variable reluctance machine. An iterative design methodology is introduced and used to design a 1.25 kW prototype. For the analysis of the machine two methods are used, an analytical method and the finite element simulation. The results obtained by both methods are compared. The results of finite element simulation are used to determine the inductance profiles and torque of the prototype. The magnetic saturation is examined visually and numerically in four critical points of the machine. The data collected in the simulation allow the verification of design and operating limits for the prototype. Moreover, the behavior of the output quantities is analyzed (inductance, torque and magnetic saturation) by variation of physical dimensions of the motor. Finally, a multiobjective optimization using Differential Evolution algorithms and Genetic Algorithms for switched reluctance machine design is proposed. The optimized variables are rotor and stator polar arcs, and the goals are to maximize the average torque, the average torque per copper losses and the average torque per core volume. Finally, the initial design and optimized design are compared.

Análise computacional do desempenho de estratégia para o religamento controlado de linhas de transmissão

The search for mitigation solutions, with respect to the effects of overvoltages linked to the energization and reclosing maneuvers of transmission lines include a challenging subject with strong impact on the insulation coordination of electrical systems. Although the recognition of classical and commercial proposals to mitigate these phenomena, other possibilities are certainly still worthwhile highlighting and investigations. In this context, the present work is grounded in the exposure of the physical and mathematical foundations of a strategy based on controlled switchings, whose moments to the line reclosing are pre-programmed. The computational evaluation of the effectiveness of the methodology is made using the ATP simulator, which are studies in a typical electrical system subjected to the action of short-circuits fallowed by shutdowns and subsequent reclosing, under the action of technology here focused and lack thereof.

Análise da força propulsora do motor de indução linear alimentado com imposição de corrente

This work intent to study the motive power provided by the plane linear induction motor, in a lock condition. It uses a method of imposition of the electric current to the stator via a frequency convertor PWM driven by a refed platform. The reading of the motive power was performed by a load cell using an electronic circuit for reading and conditioning of the signal. Aiming a complete analysis of the linear motor, it was performed a computational modeling that employs all relevant parameters to the study of the locked machine. At the end it was held a theoric-experimental confrontation that evaluated the effectiveness of the proposed method.

Estratificação de solos em camadas horizontais utilizando evolução diferencial

This work's objective is the development of a methodology to represent an unknown soil through a stratified horizontal multilayer soil model, from which the engineer may carry out eletrical grounding projects with high precision. The methodology uses the experimental electrical apparent resistivity curve, obtained through measurements on the ground, using a 4-wire earth ground resistance tester kit, along with calculations involving the measured resistance. This curve is then compared with the theoretical electrical apparent resistivity curve, obtained through calculations over a horizontally strati ed soil, whose parameters are conjectured. This soil model parameters, such as the number of layers, in addition to the resistivity and the thickness of each layer, are optimized by Differential Evolution method, with enhanced performance through parallel computing, in order to both apparent resistivity curves get close enough, and it is possible to represent the unknown soil through the multilayer horizontal soil model fitted with optimized parameters. In order to assist the Differential Evolution method, in case of a stagnation during an arbitrary amount of generations, an optimization process unstuck methodology is proposed, to expand the search space and test new combinations, allowing the algorithm to nd a better solution and/or leave the local minima. It is further proposed an error improvement methodology, in order to smooth the error peaks between the apparent resistivity curves, by giving opportunities for other more uniform solutions to excel, in order to improve the whole algorithm precision, minimizing the maximum error. Methodologies to verify the polynomial approximation of the soil characteristic function and the theoretical apparent resistivity calculations are also proposed by including middle points among the approximated ones in the verification. Finally, a statistical evaluation prodecure is presented, in order to enable the classication of soil samples. The soil stratification methodology is used in a control group, formed by horizontally stratified soils. By using statistical inference, one may calculate the amount of soils that, within an error margin, does not follow the horizontal multilayer model.

Sistema de carga bidirecional para veículo elétrico

As preocupações com o elevado consumo de combustíveis fósseis e a crescente poluição atmosférica conduziram ao desenvolvimento dos veículos elétricos e dos veículos elétricos híbridos. O crescimento do parque automóvel elétrico levou à necessidade de considerar a sua integração na rede eléctrica, ao nível dos impactos estimados, mas também na sua potencial contribuição para uma gestão inteligente do sistema, funcionando como um buffer da energia produzida, permitindo desacoplar a produção do consumo, e assim melhor a eficiência global. Neste trabalho foi efetuado um estudo relacionado com a ligação bidirecional entre os veículos eléctricos e a rede eléctrica que permitirá o uso das baterias instaladas nos veículos participar nesse apoio à rede, debruçando-se primeiramente sobre o desenvolvimento das baterias que permanecem como elos mais fracos. Utilizando diferentes ferramentas de simulação e de análise de resultados foi depois efetuado um estudo sobre dois sistemas alternativos capazes de implementar o conceito V2G respeitando as restrições do ponto de vista normativo. Os resultados obtidos a partir de uma simulação coordenada entre os programas Simulink/Matlab e PSIM permitiram demostram o bom funcionamento dos 2 sistemas propostos, permitindo ficar com a convicção que o conversor multinível será capaz de proporcionar os resultados desejados com um menor tempo de resposta.

Estudo de um permutador de calor para aplicação em sistemas de recuperação de energia térmica

Grande parte da energia contida no combustível consumido por um motor de combustão interna é desperdiçada sob forma de calor, através do sistema de refrigeração do motor, do sistema de recirculação dos gases de escape e principalmente através dos gases de escape. Daí o interesse no estudo de sistemas que permitem o aproveitamento dessa energia residual dos veículos automóveis. Este trabalho centra-se no estudo de sistemas de aproveitamento da energia térmica contida nos gases de escape dos veículos automóveis, sendo o objetivo principal o estudo do permutador de calor que será utilizado para recuperação da energia térmica. Existem vários tipos de permutadores, na sua escolha entram fatores como as características dos fluidos de trabalho envolvidos, o custo, facilidade de manutenção, a aplicação. Para o caso deste estudo selecionou-se um permutador de carcaça e tubos e um permutador de tubos concêntricos. Uma vez que a seleção e otimização de um permutador de calor implica a minimização da perda de carga dos gases de escape e a maximização da eficiência térmica do sistema, numa primeira fase selecionou-se a geometria mais adequada. Em seguida fez-se uma comparação de diferentes modelos de cálculo da perda de carga e analisou-se o desempenho termo hidráulico do permutador. Por fim realizou-se um estudo paramétrico para verificar a influência dos parâmetros de construção (número de tubos, diâmetro e comprimento dos tubos).

Competitividade de clusters comerciais: estudo sobre uma aglomeração de pequenas lojas de veículos no município de São Paulo

O presente trabalho teve por objetivo identificar se a aglomeração de lojas de veículos existente na Avenida Marechal Tito / Avenida São Miguel (zona leste do município de São Paulo) forma um cluster comercial varejista, a partir dos fundamentos da performance competitiva de clusters descritos por Zaccarelli et al. (2008). Este é um estudo descritivo de natureza quantitativa, executado a partir de amostragem não-probabilística fundamentada no critério de acessibilidade dos pesquisadores junto aos proprietários e gestores de 128 lojas de automóveis, das quais 85,94% são microempresas, 12,50% são de pequeno porte e 1,56% são de médio porte. Constatou-se que a localidade ainda se encontra em um estágio inicial de cluster comercial varejista, pois apesar de haver forte concorrência entre os lojistas naquela concentração geográfica, com ausência de posições privilegiadas e substituição seletiva dos participantes não competitivos, a cooperação entre eles é incipiente, bem como não há nenhuma iniciativa voltada para o aumento da competitividade do aglomerado como um todo.

Sistema de notificação e monitorização de acidentes para motociclos

A percentagem de utilização de motociclos tem vindo a crescer relativamente à utilização de veículos automóveis. Provavelmente, este número continuará a aumentar anualmente devido a diversos fatores: a mobilidade, a flexibilidade de circulação e o menor gasto de combustível. No entanto, um dos principais problemas da condução de motociclos é o elevado risco de acidente, comparativamente com os veículos automóveis. A segurança do condutor e passageiros, quando sujeitos a um acidente, merece total atenção. Convém, pois, encontrar soluções com capacidade de prevenir ou ajudar a minimizar o número de mortalidade que possam ocorrer diariamente. Uma maior atenção às medidas de segurança rodoviária veio diminuir o número de acidentes, no entanto, quando estes acontecem, a ajuda das unidades médicas demora algum tempo a chegar. Sabe-se que nestas situações, qualquer segundo pode fazer a diferença. Este é o problema que o autor deseja resolver. Na presente dissertação, o autor pretende demonstrar como desenvolveu um sistema para motociclos com a capacidade de reconhecer um acidente, enviando um alerta (SMS) com a informação do local da ocorrência (GPS). Este sistema foi preparado para operar em locais isolados com pouco ou nenhum tráfego rodoviário. Implementou-se no referido sistema uma tecnologia sem fios e fiabilizou-se um método capaz de ser utilizado em diversos modelos de motociclos. Procedeu-se à realização de interfaces que permitem monitorizar e possibilitar o reconhecimento da informação sobre o condutor e sobre o acidente, em tempo real.

História dos ralis em Portugal : projeto de edição

O desporto automóvel, e particularmente os ralis, tem milhares de seguidores em Portugal. Apesar de existirem algumas obras que relatam com rigor a história do automobilismo desportivo em Portugal, nenhuma consagrou por inteiro o seu espaço às provas de estrada que, há mais de 100 anos, fascinam multidões. O projeto para a edição de uma obra consagrada aos ralis sustenta a sua viabilidade no interesse que a mesma possa despertar tanto em adeptos, como em parceiros de diferente natureza que possam vislumbrar mais-valias numa possível parceria com o editor da obra. Editar uma obra que faz a história dos ralis em Portugal implica a consciencialização de que o mercado-alvo é de natureza restrita e que, por essa razão, os meios de divulgação e comercialização devem ser focalizados com um cuidado redobrado. O relatório apresenta as diferentes tarefas da edição da obra. Algumas são comuns a tudo o que é editável, como a conceção gráfica. Outras são do mundo da edição impressa, como a escolha do papel ou das tintas. Algumas, ainda, são específicas das edições que procuram fazer a história de um desporto em que o movimento, a cor, o imprevisto, os pormenores, são parte importante da sua história, como a escolha de fotografias ou a inserção de caixas de texto com a mais variada informação.

Vaness: DNS for nomadic users in vehicular networks

Vehicular networks, also known as VANETs, are an ad-hoc network formed by vehicles and road-side units. Nowadays they have been attracting big interest both from researchers as from the automotive industry. With the upcoming of automotive specific operating systems and self-driving cars, the use of applications on vehicles and the integration with common mobile devices is becoming a big part of VANETs. Although many advances have been made on this field, there is still a big discrepancy between the communication layer services provided by VANETs and the user level services, namely those accessible through mobile applications on other networks and technologies. Users and developers are accustomed to user-to-user or user-tobusiness communication without explicit concerns related with the available communication transport layer. Such is not possible in VANETs since people may use more than one vehicle. However, to send a message to a specific user in these networks, there is a need to know the ID of the vehicle where the user is, meaning that there is a lack of services that map each individual user to VANETs endpoint (vehicle identification). This dissertation work proposes VANESS, a naming service as a resource to support user-to-user communication within a heterogeneous scenario comprising typical ISP scenario and VANETs focused on mobile devices. The proposed system is able to map the user to an end point either locally (i.e. there is not internet connection at all), online (i.e. system is not in a vehicular network but has direct internet connection) and using a gateway (i.e. the system is in a vehicular network where some of the nodes have internet access and will act as a gateway). VANESS was fully implemented on android OS with results proving his viability, and partially on iOS showing its multiplatform capabilities.

Optimization of a multielectrode array (MEA)-based approach to study the impact of Aβ on the SH-SY5Y cell line

The human brain stores, integrates, and transmits information recurring to millions of neurons, interconnected by countless synapses. Though neurons communicate through chemical signaling, information is coded and conducted in the form of electrical signals. Neuroelectrophysiology focus on the study of this type of signaling. Both intra and extracellular approaches are used in research, but none holds as much potential in high-throughput screening and drug discovery, as extracellular recordings using multielectrode arrays (MEAs). MEAs measure neuronal activity, both in vitro and in vivo. Their key advantage is the capability to record electrical activity at multiple sites simultaneously. Alzheimer’s disease (AD) is the most common neurodegenerative disease and one of the leading causes of death worldwide. It is characterized by neurofibrillar tangles and aggregates of amyloid-β (Aβ) peptides, which lead to the loss of synapses and ultimately neuronal death. Currently, there is no cure and the drugs available can only delay its progression. In vitro MEA assays enable rapid screening of neuroprotective and neuroharming compounds. Therefore, MEA recordings are of great use in both AD basic and clinical research. The main aim of this thesis was to optimize the formation of SH-SY5Y neuronal networks on MEAs. These can be extremely useful for facilities that do not have access to primary neuronal cultures, but can also save resources and facilitate obtaining faster high-throughput results to those that do. Adhesion-mediating compounds proved to impact cell morphology, viability and exhibition of spontaneous electrical activity. Moreover, SH-SY5Y cells were successfully differentiated and demonstrated acute effects on neuronal function after Aβ addition. This effect on electrical signaling was dependent on Aβ oligomers concentration. The results here presented allow us to conclude that the SH-SY5Y cell line can be successfully differentiated in properly coated MEAs and be used for assessing acute Aβ effects on neuronal signaling.

MEDIDAS DE SEGURANÇA USADAS NO TRANSPORTE DE CRIANÇAS EM AMBULÂNCIAS TERRESTRES

Introdução O transporte de crianças em ambulâncias terrestres é um tema pouco estudado em todo o mundo. A ambulância apresenta um ambiente singular com problemas únicos como a proteção dos ocupantes transportados em diferentes posições. Ao contrário das diretrizes de transporte da criança em veículos automóveis, faltam especificações consistentes no transporte de crianças em ambulâncias. Os enfermeiros fazem diariamente transferências de crianças entre serviços de saúde, por isso, a gestão da segurança deste transporte deve ser motivo de preocupação. Objetivos Com este trabalho pretende-se conhecer as medidas de segurança utilizadas no transporte de crianças em ambulâncias terrestres por enfermeiros e bombeiros/tripulantes portugueses e identificar o conhecimento que estes profissionais têm acerca das medidas de segurança ideais para este tipo de transporte; e verificar possíveis associações entre as práticas de transporte e as caraterísticas sociodemográficas dos profissionais que o efetuam. Metodologia Estudo exploratório descritivo de abordagem quantitativa. O questionário usado foi construído tendo por base as recomendações da NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration) para 4 possíveis situações de transporte e abrangendo 5 faixas etárias pediátricas e permite avaliar as medidas de segurança usadas no transporte de crianças em ambulâncias terrestres. Obteve-se uma amostra de 135 enfermeiros e bombeiros/tripulantes de ambulâncias portuguesas, 51,1% do género feminino e 71,1% com idade inferior a 40 anos. Dos inquiridos, 53,3% são Enfermeiros (n = 72) e destes 56,9% trabalham em serviços de pediatria. Resultados Os resultados mostram uma grande variedade de medidas de segurança utilizadas na prática dos inquiridos e uma diferença significativa entre a prática de transporte e a forma que consideram ser a ideal. Além disso, as formas de transporte avaliadas situam-se mais próximas dos níveis aceitáveis de transporte do que dos níveis recomendados como ideais pela NHTSA. As situações em que o transporte é feito do modo menos seguro são o transporte de uma criança que não está doente nem ferida mas que tem de acompanhar uma pessoa que precisa de cuidados, pois não pode ficar sozinha e o transporte de uma criança doente e/ou ferida mas cuja condição não requer monitorização e/ou intervenção contínua e/ou intensiva. Variáveis, como o género, as habilitações literárias, profissão e serviço dos profissionais parecem influenciar opções de transporte mais seguras. Assim, as mulheres, profissionais com habilitações literárias superiores e enfermeiros que exercem nos serviços de pediatria parecem transportar com mais segurança as crianças em ambulâncias. Conclusões Apesar de demonstrados os riscos neste tipo de transporte continua a haver escassas diretrizes e regulamentos de segurança no transporte de crianças nas ambulâncias. Muitos profissionais referiram não saber qual a possibilidade de transporte mais seguro para as crianças nem conhecer recomendações para este tipo de transporte. A própria dispersão apurada na forma como o transporte é efetuado e os resultados obtidos sugerem a necessidade de regulamentação deste transporte, de investimento na formação dos profissionais e de sensibilização das instituições de saúde para a importância do uso de Sistemas de Retenção para Crianças durante o transporte de crianças.