Otimização energética à secção das malhas

A presente dissertação realizada na empresa Continental-Indústria Têxtil do Ave, S.A., teve como objetivo a otimização energética da secção das malhas. Esta secção divide-se em duas áreas, a tricotagem e a ramulagem. Os artigos produzidos diferem no seu peso específico, composição e condições de operação, sendo os artigos A, B e C compostos por poliéster e termofixados a 190ºC e os artigos D e E compostos por poliéster e algodão, com uma temperatura de operação de 205ºC. Numa primeira etapa estudou-se o funcionamento da máquina de termofixação – a râmula – que opera em trabalho contínuo a 40 m/min. Esta máquina tem incorporado um permutador de calor, que aquece o ar fresco de entrada com os gases de exaustão das estufas. Posteriormente efetuou-se o levantamento energético de cada artigo, para as áreas de tricotagem e ramulagem. Verificou-se que os artigos D e E, pela sua constituição, são os que apresentam um consumo específico superior, em tep/ton. Entre as várias utilidades consumidas (gás natural, eletricidade e ar comprimido) o gás natural representa mais de 50% do consumo de energia total necessário para a produção de cada artigo. Após a completa análise aos consumos energéticos da râmula, foram realizados ensaios de otimização, tendo-se concluído que a diminuição do caudal de exaustão pode atingir valores de poupança anual de gás natural na ordem dos 3.000 €. Com o objetivo de avaliar o consumo de gás natural, não sendo possível a realização experimental, foram feitas simulações com base em alterações na corrente de entrada de ar fresco no permutador. Foi também estudada a possibilidade de isolamento e revestimento térmico da conduta exterior, projetada para o reaproveitamento do ar dos compressores, tendo-se obtido um orçamento de 2.500 €. Admitindo-se uma gama de temperaturas entre os 40ºC e os 60ºC, com um caudal de insuflação de 30%, obteve-se um payback entre os 0,97 e os 3,28 anos. Numa segunda fase admitiu-se uma temperatura média de 50ºC, aumentando o caudal de insuflação até 100%. O período de retorno obtido variou entre os 0,33 e os 1,38 anos, podendo as poupanças anuais atingirem os 7.600 €.

Esclonamento de máquinas de cogeração utilzando programação inteira mista

As centrais termoelétricas convencionais convertem apenas parte do combustível consumido na produção de energia elétrica, sendo que outra parte resulta em perdas sob a forma de calor. Neste sentido, surgiram as unidades de cogeração, ou Combined Heat and Power (CHP), que permitem reaproveitar a energia dissipada sob a forma de energia térmica e disponibilizá-la, em conjunto com a energia elétrica gerada, para consumo doméstico ou industrial, tornando-as mais eficientes que as unidades convencionais Os custos de produção de energia elétrica e de calor das unidades CHP são representados por uma função não-linear e apresentam uma região de operação admissível que pode ser convexa ou não-convexa, dependendo das caraterísticas de cada unidade. Por estas razões, a modelação de unidades CHP no âmbito do escalonamento de geradores elétricos (na literatura inglesa Unit Commitment Problem (UCP)) tem especial relevância para as empresas que possuem, também, este tipo de unidades. Estas empresas têm como objetivo definir, entre as unidades CHP e as unidades que apenas geram energia elétrica ou calor, quais devem ser ligadas e os respetivos níveis de produção para satisfazer a procura de energia elétrica e de calor a um custo mínimo. Neste documento são propostos dois modelos de programação inteira mista para o UCP com inclusão de unidades de cogeração: um modelo não-linear que inclui a função real de custo de produção das unidades CHP e um modelo que propõe uma linearização da referida função baseada na combinação convexa de um número pré-definido de pontos extremos. Em ambos os modelos a região de operação admissível não-convexa é modelada através da divisão desta àrea em duas àreas convexas distintas. Testes computacionais efetuados com ambos os modelos para várias instâncias permitiram verificar a eficiência do modelo linear proposto. Este modelo permitiu obter as soluções ótimas do modelo não-linear com tempos computationais significativamente menores. Para além disso, ambos os modelos foram testados com e sem a inclusão de restrições de tomada e deslastre de carga, permitindo concluir que este tipo de restrições aumenta a complexidade do problema sendo que o tempo computacional exigido para a resolução do mesmo cresce significativamente.

Estudo de um equipamento de processamento de soldaduras por Friction Stir Welding

Este é um projeto I&D interno do INEGI, com as unidades DPS e LOME, que tem em vista a utilização de componentes disponíveis no INEGI para o estudo de um equipamento capaz de efetuar soldaduras por Friction Stir Welding. O equipamento já conta com controlo numérico para um sistema de três eixos e os respetivos motores, ficando assim encarregue de tirar o máximo proveito possível destes componentes. Este equipamento terá como finalidade munir o INEGI com um equipamento capaz de dar resposta a eventuais projetos externos/internos bem como para fins de investigação para a melhoria da qualidade do processo de soldadura. A conceção deste equipamento tem a particularidade das condições envolventes do processo nomeadamente os esforços desenvolvidos durante o processo de soldadura, em particular a força vertical (eixo da ferramenta) que é necessária fazer de forma a evitar a ascensão de material da junta de soldadura. A soldadura por Friction Stir Welding, é um processo de soldadura relativamente actual, desenvolvido em 1991 por Wayne Thomas pelo The Welding Institute que se sobrepõe aos métodos de soldadura convencionais, uma vez que não necessita de levar o/os materiais acima da sua temperatura de fusão, sendo um processo de soldadura no estado solido, o material não chega a fundir. Este processo consiste na utilização de uma ferramenta em rotação que que se desloca ao longo da junta de soldadura, que uma vez a fricção gerada entre a ferramenta e o material base gera calor que promove o aquecimento e quase fusão do material base. A ligação do material dá-se aquando a passagem da ferramenta na junta, misturando os materiais. Com o recurso a este método de fabrico é possível efetuar soldaduras com grande qualidade em materiais considerados de difícil soldabilidade pelos métodos convencionais, como por exemplo o Alumínio. Neste projecto foram estudadas varias soluções, contactados vários fornecedores e com o seu feedback foi desenvolvido o equipamento. Este projecto consiste essencialmente na análise estrutural e selecção de equipamentos. O equipamento final resultou de uma série de iterações e ideias de forma a optimizar toda estrutura para a magnitude dos esforços envolvidos, obtendo no final um equipamento capaz de cumprir os requisitos. No final prevêse um equipamento com a capacidade de suportar esforços verticais de 50

Real-time Task-Splitting scheduling algorithms framework

Nos dias de hoje, os sistemas de tempo real crescem em importância e complexidade. Mediante a passagem do ambiente uniprocessador para multiprocessador, o trabalho realizado no primeiro não é completamente aplicável no segundo, dado que o nível de complexidade difere, principalmente devido à existência de múltiplos processadores no sistema. Cedo percebeu-se, que a complexidade do problema não cresce linearmente com a adição destes. Na verdade, esta complexidade apresenta-se como uma barreira ao avanço científico nesta área que, para já, se mantém desconhecida, e isto testemunha-se, essencialmente no caso de escalonamento de tarefas. A passagem para este novo ambiente, quer se trate de sistemas de tempo real ou não, promete gerar a oportunidade de realizar trabalho que no primeiro caso nunca seria possível, criando assim, novas garantias de desempenho, menos gastos monetários e menores consumos de energia. Este último fator, apresentou-se desde cedo, como, talvez, a maior barreira de desenvolvimento de novos processadores na área uniprocessador, dado que, à medida que novos eram lançados para o mercado, ao mesmo tempo que ofereciam maior performance, foram levando ao conhecimento de um limite de geração de calor que obrigou ao surgimento da área multiprocessador. No futuro, espera-se que o número de processadores num determinado chip venha a aumentar, e como é óbvio, novas técnicas de exploração das suas inerentes vantagens têm de ser desenvolvidas, e a área relacionada com os algoritmos de escalonamento não é exceção. Ao longo dos anos, diferentes categorias de algoritmos multiprocessador para dar resposta a este problema têm vindo a ser desenvolvidos, destacando-se principalmente estes: globais, particionados e semi-particionados. A perspectiva global, supõe a existência de uma fila global que é acessível por todos os processadores disponíveis. Este fato torna disponível a migração de tarefas, isto é, é possível parar a execução de uma tarefa e resumir a sua execução num processador distinto. Num dado instante, num grupo de tarefas, m, as tarefas de maior prioridade são selecionadas para execução. Este tipo promete limites de utilização altos, a custo elevado de preempções/migrações de tarefas. Em contraste, os algoritmos particionados, colocam as tarefas em partições, e estas, são atribuídas a um dos processadores disponíveis, isto é, para cada processador, é atribuída uma partição. Por essa razão, a migração de tarefas não é possível, acabando por fazer com que o limite de utilização não seja tão alto quando comparado com o caso anterior, mas o número de preempções de tarefas decresce significativamente. O esquema semi-particionado, é uma resposta de caráter hibrido entre os casos anteriores, pois existem tarefas que são particionadas, para serem executadas exclusivamente por um grupo de processadores, e outras que são atribuídas a apenas um processador. Com isto, resulta uma solução que é capaz de distribuir o trabalho a ser realizado de uma forma mais eficiente e balanceada. Infelizmente, para todos estes casos, existe uma discrepância entre a teoria e a prática, pois acaba-se por se assumir conceitos que não são aplicáveis na vida real. Para dar resposta a este problema, é necessário implementar estes algoritmos de escalonamento em sistemas operativos reais e averiguar a sua aplicabilidade, para caso isso não aconteça, as alterações necessárias sejam feitas, quer a nível teórico quer a nível prá

Análise qualitativa dos valores de cálculo utilizados para efeitos da avaliação do impacte das pontes térmicas lineares no desempenho energético dos edifícios residenciais

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Reabilitação de Edifícios

Opções de tratamento de águas residuais por sistemas clássicos de lamas activadas numa perspectiva de minimização de recursos aplicados

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

Stresse térmico em plantas de trigo. Alterações na composição do grão

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Tecnologia e Segurança Alimentar

Eficiência energética e simulação dinâmica

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Energias Renováveis - Conversão Eléctrica e Utilização Sustentáveis

Modelação fenomenológica de um motor Diesel marítimo para avaliar efeitos da mudança de combustível

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Alterações nutricionais, organolépticas e de textura dos produtos hortícolas conservados – Uma revisão

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Tecnologia e Segurança Alimentar

Efetividade da intervenção conservadora e de um programa de exercício físico no solo na osteoartrose do joelho

RESUMO: Objectivo: O estudo do efeito da fisioterapia e do exercício em diversos indicadores relacionados com a osteoartrose do joelho tem evidenciado efeitos benéficos em utentes com esta condição. Nesta sequência, pretendeu-se avaliar a efetividade da intervenção conservadora em conjunto com um programa de exercícios ao nível da dor, rigidez, amplitude articular, função física e qualidade de vida em utentes com osteoatrose do joelho a curto prazo, quando comparado com a intervenção recomendada. A prática clínica atual em Portugal, sob prescrição, desenvolve-se de acordo com o padrão que se pretende investigar. Metodologia: Trata-se de um estudo quasi-experimental controlado e sem aleatorização. Os utentes da Clínica FPM (n=20; 35,0% homens, 65,0% mulheres) sujeitos à intervenção conservadora (calor húmido, ultra-som e massagem) em conjunto com um programa de exercício no solo, durante um período de 4 semanas com frequência diária, integram o grupo experimental e os utentes inscritos no programa de exercício a solo do “Viver Activo” no Leirisport (n=21; 23,8% homens, 76,2% mulheres), num período de 8 semanas com frequência bi-semanal são considerados como grupo de controlo. Os instrumentos de medida aplicados foram o Knee Outcome Osteoarthritis Score (KOOS) para os outcomes dor, rigidez, função física e qualidade de vida e a goniometria para a amplitude articular. Resultados: Em ambos os grupos foram observados aumentos significativos em todos os outcomes avaliados pelo KOOS (dor, rigidez, função física e qualidade de vida) e pela goniometria (amplitude articular) num período de 4 e 8 semanas. Quando comparada a evolução do grupo experimental com a do grupo controlo, verifica-se que as diferenças significativas ocorrem na flexão (p <0,05) (maior evolução para o grupo experimental), e na dor (p <0,05) (maior evolução para o grupo controlo). Nos outcomes rigidez, função física e qualidade de vida foi ainda possível identificar resultados positivos que sugerem possíveis benefícios da intervenção em grupo para os sujeitos a ela submetidos. Discussão e Conclusão: Estes resultados sugerem que a intervenção clínica individualizada é mais efectiva do que a intervenção em grupo no aumento da amplitude articular do joelho em utentes com osteoartrose a curto prazo. No entanto, para os outcomes dor, rigidez, função física e qualidade de vida, a intervenção em grupo parece ser clinicamente e estatisticamente melhor. A relevância deste estudo afirma-se ao demonstrar que utentes com osteoartrose do joelho que integrem um programa de exercício em grupo beneficiam de melhorias importantes. Ao adicionar sessões de fisioterapia para realização de intervenção conservadora individualizada e exercícios supervisionados agrega um maior alívio sintomático.-------- ABSTRACT: Study of physical therapy and exercise into several indicators associated to knee osteoarthritis has shown positive effects in subjects within this condition. According to the study it has been evaluated the effectiveness of a conservative intervention along with a exercise program directed to pain, stiffness, range of motion, physical function and quality of life of patients with knee osteoarthritis in a short term when compared with the recommended intervention. Under prescription the current clinical practice in Portugal is developed according to the pattern to investigate. Methodology: This is a quasi-experimental controlled study without randomization. The subjects of FPM Clinic (n= 20, 35.0% men, 65.0% women) were submitted to the conservative intervention (hot pack, ultrasound and massage) with a land exercise program during a 4 week-period (all-weekly) were assigned in the experimental group. Patients signed in the land exercise program of "Active Living" in Leirisport (n = 21, 23.8% men, 76.2% women) a 8 week-period (bi-weekly) were assigned as control group. Outcomes were measured by the Knee Outcome Osteoarthritis Score (KOOS) for pain, stiffness, physical function and quality of life. Goniometry was used for range of motion. Results: Both treatment groups obtained successful outcomes measured by significant reductions in KOOS scores and improvement in goniometry in a 4 and 8-week period. When compared the evolution of the experimental group with the control group it appears that significant differences occur in the range of motion (p <0.05) (further progress in the experimental group), and pain (p <0.05) (further evolution for the control group). In outcomes stiffness, physical function and quality of life was possible to identify positive results that suggest potential benefits of intervention for the submitted subjects. Discussion and Conclusion: These results suggest that individualized clinical intervention is more effective than group intervention in range of motion improving in patients with knee osteoarthritis in a 4-week period. However outcomes for pain, stiffness, physical function and quality of life appear to be clinically and statistically better for the group intervention. The significance of this study is essencial because it demonstrates that patients with knee osteoarthritis who incorporate an exercise program in group reveal improvements. When adding physical therapy sessions with individual conservative intervention and supervised exercises the result is an improvement of symptomatic relief.

Pesquisa e desenvolvimento de um sistema termoelétrico do tipo linear fresnel reflector

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Energias Renováveis – Conversão Elétrica e Utilização Sustentável

Análise da vida à fadiga de ligações soldadas em T

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

A resposta de Rhodnius prolixus a estímulos térmicos

Uma série de experiências com formas adultas de Rhodnius prolixus, realizadas tanto no laboratório como em recinto de dimensões mais amplas, demonstrou uma acentuada atração para fontes de calor, com um máximo de atividades em torno dos 37 graus Centígrados. Nossos estudos revelaram que o inseto percebe estímulos térmicos a uma certa distância da fonte. Embora o reconhecimento de radiações infra-vermelhas possa servir para uma orientação do triatomíneo em direção ao animal de sangue quente, não acreditamos que seja o único fator envolvido. Com a continuação de pesquisas deste gênero visa-se o aperfeiçoamento de uma técnica que se preste para o combate ao vetor.

Soldadura por fricção linear assistida por corrente elétrica

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica