Porous alumina-spinel ceramics for high temperature applications

In order to reduce energy costs, high-temperature insulation porous refractory ceramics have been subjected to increasing demands. Among the techniques used to produce these materials (such as the addition of foaming agents and organic compounds), the pore generation via phase transformation presents key aspects, such as easy processing and the absence of toxic volatiles. In this study, this technique was applied to produce porous ceramics by decomposing an aluminum magnesium hydro-carbonate known as hydrotalcite (Mg(6)Al(2)(CO(3))(OH)(16)center dot 4H(2)O). It was found out that by using this complex compound, a large fraction of pores can be generated and kept at high temperatures (above 1300 degrees C) due to the in situ formation of spinel-like phases (MgAl(2)O(4)). (C) 2011 Elsevier Ltd and Techna Group S.r.l. All rights reserved.

Fuzzy risk index for power transformer failures due to external short-circuits

A novel methodology to assess the risk of power transformer failures caused by external faults, such as short-circuit, taking the paper insulation condition into account, is presented. The risk index is obtained by contrasting the insulation paper condition with the probability that the transformer withstands the short-circuit current flowing along the winding during an external fault. In order to assess the risk, this probability and the value of the degree of polymerization of the insulating paper are regarded as inputs of a type-2 fuzzy logic system (T2-FLS), which computes the fuzzy risk level. A Monte Carlo simulation has been used to find the survival function of the currents flowing through the transformer winding during a single-phase or a three-phase short-circuit. The Roy Billinton Test System and a real power system have been used to test the results. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Titanium phosphate for Fuel Cell Proton Conduction Membranes

Environmental issues due to increases in emissions of air pollutants and greenhouse gases are driving the development of clean energy delivery technologies such as fuel cells. Low temperature Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC) use hydrogen as a fuel and their only emission is water. While significant advances have been made in recent years, a major limitation of the current technology is the cost and materials limitations of the proton conduction membrane. The proton exchange membrane performs three critical functions in the PEMFC membrane electrode assembly (MEA): (i) conduction of protons with minimal resistance from the anode (where they are generated from hydrogen) to the cathode (where they combine with oxygen and electrons, from the external circuit or load), (ii) providing electrical insulation between the anode and cathode to prevent shorting, and (iii) providing a gas impermeable barrier to prevent mixing of the fuel (hydrogen) and oxidant. The PFSA (perfluorosulphonic acid) family of membranes is currently the best developed proton conduction membrane commercially available, but these materials are limited to operation below 100oC (typically 80oC, or lower) due to the thermochemical limitations of this polymer. For both mobile and stationary applications, fuel cell companies require more durable, cost effective membrane technologies capable of delivering enhanced performance at higher temperatures (typically 120oC, or higher. This is driving research into a wide range of novel organic and inorganic materials with the potential to be good proton conductors and form coherent membranes. There are several research efforts recently reported in the literature employing inorganic nanomaterials. These include functionalised silica phosphates [1,2], fullerene [3] titania phosphates [4], zirconium pyrophosphate [5]. This work addresses the functionalisation of titania particles with phosphoric acid. Proton conductivity measurements are given together with structural properties.

Roof structure, internal, PNG Coffee Industry Board Office and Warehouse, Goroka

View to underside of roof with steel beam and insulation.

Thermal Characteristics of the Mud Nests of the Social Wasp Polybia spinifex (Hymenoptera; Vespidae)

The thermal characteristics of mud nests of Polybia spinifex were investigated by measuring internal and surface temperatures of the nests. The nests had a layer of mud envelope and consisted of mud with fine sand particles. The envelope had a vertically long slit-like entrance hole. The mud nests had high thermal conductivities (0.51-0.67 W/(m degrees C)) comparable to brick, rather than insulation materials of wasps` nests such as paper and wood. It was revealed that the long entrance radiated more heat from the thereto-image. The rate of thermal radiation (emissivity) of the nest surface was 0.80, and the value was similar to that of sand. The internal temperatures of the nests were high from top (T(n1), temperature difference between ambient temperature (T(a)) was 10 degrees C) to bottom (T(n3), difference, 5 degrees C) at noon. On the other hand, the temperature distributions were reversed during the night. Temperature T(n1) was lower by 1 degrees C than T(a), possibly from nightly dew on the top surface, whereas, at the middle point (T(n2),) and T(n3), temperatures were higher by 1 degrees C compared to T(a). Temperature fluctuations (ranges between maximum and minimum temperature) at T(n2) and T(n3) were similar to that of T(a), whereas the values at T(n1) and T(s) were higher than that of T(a).

Sclerotic Vertebral Metastases: Pain Palliation Using Percutaneous Image-Guided Cryoablation

Cryoablative therapies have been proposed to palliate pain from soft-tissue or osteolytic bone tumors. A case of a patient with painful thoracic and sacral spine sclerotic metastases successfully treated by image-guided percutaneous cryoablation with the aid of insulation techniques and thermosensors is reported in this case report.

Insulamento burocr??tico, accountability e transpar??ncia: dez anos de regula????o da Ag??ncia Nacional de Vigil??ncia Sanit??ria

Este artigo estuda os instrumentos e mecanismos de transpar??ncia e accountability das ag??ncias reguladoras brasileiras. Por meio da caracteriza????o dos processos de controle, participa????o e acesso a informa????es da Ag??ncia Nacional de Vigil??ncia Sanit??ria (Anvisa), analisa-se como as ag??ncias t??m utilizado tais instrumentos e mecanismos para acolher e processar diversos interesses do processo regulat??rio, promover a estabilidade das regras do jogo e refor??ar a sua legitimidade no ambiente pol??tico e social em que elas est??o inseridas. Foram utilizados dados relativos aos diversos instrumentos de transpar??ncia e accountability, bem como ??s inst??ncias e mecanismos de participa????o da sociedade no processo regulat??rio da Anvisa. Conclui-se que a accountability das ag??ncias ?? um contrafluxo ?? tend??ncia de insulamento, ao mesmo tempo em que se pode configurar um esfor??o de reconhecimento pela sociedade da chegada de um novo aparato institucional no Estado brasileiro: as ag??ncias reguladoras.

Levantamento das metodologias (ensaios e medições acústicas) utilizadas por entidades acreditadas: estado da arte

O ruído é, por definição, um som desagradável ou indesejável que perturba o ambiente, contribuindo para o mal-estar físico e psíquico, podendo pôr em causa a saúde do ser humano. As situações de exposição nos espaços de repouso, lazer e trabalho a valores sonoros elevados, especialmente nos meios urbanos e suburbanos, têm-se multiplicado. Por outro lado, o desenvolvimento cultural dos cidadãos, cada vez mais cientes do direito à qualidade de vida, tem originado um aumento das exigências de conforto, influenciado directamente pela qualidade dos edifícios que habitam. Através da publicação do Regulamento Geral Sobre o Ruído – RGR – (aprovado pelo Decreto Lei nº251/87 de 24 de Junho) bem como o Regulamento dos Requisitos Acústicos dos Edifícios – RRAE - (aprovado pelo Decreto Lei nº129/02 de 11 de Maio), com as devidas alterações no Decreto-lei nº96/08, de 9 de Junho, foi permitido relacionar um conjunto de disposições normativas e legais, permitindo o estabelecimento de condições para a verificação das exigências fundamentais associadas ao conforto acústico dos edifícios (integração urbanística, isolamento sonoro a sons aéreos, isolamento a sons de percussão, exposição ao ruído durante o trabalho), justificando assim a necessidade da existência de regulamentação pelo facto da saúde dos indivíduos também se encontrar relacionada ao conforto acústico. Na presente dissertação, pretende-se dar um contributo para a elaboração da avaliação e certificação do comportamento acústico de edifícios de habitação através da definição dos principais aspectos a avaliar neste processo. Para tal, foi retratado o actual estado da arte e foi feito um levantamento das metodologias utilizadas pelas entidades acreditadas para os ensaios de acústica, tendo em conta a normalização e regulamentação existente, de maneira a obter o panorama destes diagnósticos de conforto acústico para a verificação da sua conformidade com as exigências regulamentares.

Caracterização experimental e numérica do desempenho térmico de um edifício "gaioleiro": identificação de oportunidades de melhoria

O sector dos edifícios é responsável por uma percentagem significativa dos consumos de energia primária e de energia eléctrica em Portugal, associada principalmente ao conforto térmico dos seus ocupantes. A União Europeia pretende uma redução de 20%, até 2020, dos consumos de energia e consequentes emissões de CO2 através da melhoria da eficiência energética dos edifícios públicos e residenciais. Em Portugal, o Plano Nacional para a Eficiência Energética (PNAEE) tem por objectivo obter uma poupança anual de energia de pelo menos 1% até ao ano de 2016, tomando como base a média de consumos de energia final, registados entre 2001 e 2005. Neste contexto, os edifícios anteriores a 1990 (primeira versão do RCCTE) podem apresentar um potencial significativo de melhoria da sua eficiência energética com base na sua reabilitação. Os edifícios “Gaioleiros” (1880 – 1930) constituindo uma parte importante do património histórico da cidade de Lisboa, para os quais a informação sobre o seu desempenho térmico é limitada, considerou-se pertinente efectuar um estudo destinado à sua caracterização experimental e numérica, face à especificidade do comportamento térmico das suas paredes caracterizadas pela elevada espessura. No presente trabalho, apresenta-se a metodologia e os resultados experimentais da medição da resistência térmica das paredes e da medição das necessidades térmicas de aquecimento da habitação. Estes resultados experimentais foram utilizados na validação do modelo de simulação térmica da habitação, que posteriormente serviu para avaliar as suas necessidades térmicas de aquecimento (Nic) e de arrefecimento (Nvc), identificar oportunidades de melhoria e avaliar o respectivo potencial de reabilitação. Neste trabalho, como contributos para uma reabilitação sustentável, apresentam-se avaliações de oportunidades de melhoria com base em estratégias de reforço do isolamento térmico. Dos resultados obtidos concluiu-se que melhorando o isolamento térmico das paredes e vãos envidraçados é possível baixar consideravelmente os consumos de energia associados à habitação, cumprindo assim as exigências estabelecidas no RCCTE ao nível dos requisitos de qualidade térmica da envolvente e consumos energéticos para edifícios novos e grandes reabilitações.

Reabilitação térmica e energética de edifício antigo: aplicação ao antigo edifício dos CTT em Coruche

O estudo desenvolvido no presente documento teve como alvo um edifício antigo construído entre 1930 e 1940 no concelho de Coruche, com construção característica da sua época. Numa fase inicial analisou-se de que forma se comporta o edifício em termos térmicos e energéticos, com base nas metodologias de cálculo apresentadas pelo regulamento térmico em vigor (RCCTE, 2006), e de seguida foram analisadas várias soluções existentes para a reabilitação térmica e energética do edifício que poderá ser concretizada, essencialmente devido às soluções para isolamento térmico das paredes, pavimentos e cobertura, assim como devido às soluções para vidros e caixilharia dos vãos envidraçados. Numa fase posterior, foi estudada a aplicação isolada das várias soluções de reabilitação consideradas, tendo sido simulada a aplicação de várias espessuras de isolante para as soluções da envolvente opaca e vários tipos de vidro duplo e caixilharia para as soluções da envolvente envidraçada, de forma a perceber-se a implicação que cada uma tem quanto à variação das necessidades energéticas do edifício. Por fim, foram calculados os custos de aplicação das várias soluções estudadas, com auxílio de um software de orçamentação, de forma que estas possam ser comparadas em termos da relação custo/benefício, em que, o benefício de cada solução será a variação provocada nas necessidades energéticas do edifício com aplicação da mesma. Assim, procurará encontrar-se para o edifício em estudo não só as soluções mais vantajosas em termos energéticos mas também as mais rentáveis, e procurará perceber-se se um investimento numa intervenção de reabilitação deste género conduzirá a um período de retorno do investimento reduzido, que possa ser considerado aceitável.

New Technique for Uniform Voltage Sharing in Series Stacked Semiconductors

This paper describes the operation of a solid-state series stacked topology used as a serial and parallel switch in pulsed power applications. The proposed circuit, developed from the Marx generator concept, balances the voltage stress on each series stacked semiconductor, distributing the total voltage evenly. Experimental results from a 10 kV laboratory series stacked switch, using 1200 V semiconductors in a ten stages solid-state series stacked circuit, are reported and discussed, considering resistive, capacitive and inductive type loads for high and low duty factor voltage pulse operation.

Solid State Marx Modulator with Blumlein Stack for Bipolar Pulse Generation

Sub-nanosecond bipolar high voltage pulses are a very important tool for food processing, medical treatment, waste water and exhaust gas processing. A Hybrid Modulator for sub-microsecond bipolar pulse generation, comprising an unipolar solid-state Marx generator connected to a load through a stack Blumlein system that produces bipolar pulses and further multiplies the pulse voltage amplitude, is presented. Experimental results from an assembled prototype show the generation of 1000 V amplitude bipolar pulses with 100 ns of pulse width and 1 kHz repetition rate.

Concepção de um reactor batch multifunções

Mestrado em Engenharia Química

Acompanhamento dos trabalhos de reabilitação de espaços exteriores à Casa Museu dos Patudos e edifício de apoio: Câmara Municipal de Alpiarça

Relatório de Estágio para obtenção de grau de Mestre em Engenharia Civil Perfil de Edificações

Diagnóstico energético e reengenharia do processo de secagem na fábrica de revestimentos

Este trabalho surgiu no âmbito da Tese de Mestrado em Engenharia Química - Ramo Optimização Energética na Indústria Química, aliando a necessidade da Empresa Monteiro Ribas – Indústrias, S.A. em resolver alguns problemas relacionados com as estufas da unidade J da fábrica de revestimentos. Outro dos objectivos era propor melhorias de eficiência energética neste sector da empresa. Para tal, foi necessário fazer um levantamento energético de toda a unidade, o que permitiu verificar que as estufas de secagem (Recobrimento 1 e 2) seriam o principal objecto de estudo. O levantamento energético da empresa permitiu conhecer o seu consumo anual de energia de 697,9 tep, o que a classifica, segundo o Decreto-lei nº 71 de 15 de Abril de 2008, como Consumidora Intensiva de Energia (CIE). Além disso, as situações que devem ser alvo de melhoria são: a rede de termofluido, que apresenta válvulas sem isolamento, o sistema de iluminação, que não é o mais eficiente e a rede de distribuição de ar comprimido, que não tem a estrutura mais adequada. Desta forma sugere-se que a rede de distribuição de termofluido passe a ter válvulas isoladas com lã de rocha, o investimento total é de 2.481,56 €, mas a poupança pode ser de 21.145,14 €/ano, com o período de retorno de 0,12 anos. No sistema de iluminação propõe-se a substituição dos balastros normais por electrónicos, o investimento total é de 13.873,74 €, mas a poupança é de 2.620,26 €/ano, com período de retorno de 5 anos. No processo de secagem das linhas de recobrimento mediram-se temperaturas de todos os seus componentes, velocidades de ar o que permitiu conhecer a distribuição do calor fornecido pelo termofluido. No Recobrimento 1, o ar recebe entre 39 a 51% do calor total, a tela recebe cerca de 25% e na terceira estufa este é apenas de 6%. Nesta linha as perdas de calor por radiação oscilam entre 6 e 11% enquanto as perdas por convecção representam cerca de 17 a 44%. Como o calor que a tela recebe é muito inferior ao calor recebido pelo ar no Recobrimento 1, propõe-se uma redução do caudal de ar que entra na estufa, o que conduzirá certamente à poupança de energia térmica. No Recobrimento 2 o calor fornecido ao ar representa cerca de 51 a 77% do calor total e o cedido à tela oscila entre 2 e 3%. As perdas de calor por convecção oscilam entre 12 e 26%, enquanto que as perdas por radiação têm valores entre 4 e 8%. No que diz respeito ao calor necessário para evaporar os solventes este oscila entre os 4 e 13%. Os balanços de massa e energia realizados ao processo de secagem permitiram ainda determinar o rendimento das 3 estufas do Recobrimento 1, com 36, 47 e 24% paras as estufa 1, 2 e 3, respectivamente. No Recobrimento 2 os valores de rendimento foram superiores, tendo-se obtido valores próximos dos 41, 81 e 88%, para as estufas 1, 2 e 3, respectivamente. Face aos resultados obtidos propõem-se a reengenharia do processo introduzindo permutadores compactos para aquecer o ar antes de este entrar nas estufas. O estudo desta alteração foi apenas realizado para a estufa 1 do Recobrimento 1, tendo-se obtido uma área de transferência de calor de 6,80 m2, um investimento associado de 8.867,81 €. e uma poupança de 708,88 €/ano, com um período de retorno do investimento de 13 anos. Outra sugestão consiste na recirculação de parte do ar de saída (5%), que conduz à poupança de 158,02 €/ano. Estes valores, pouco significativos, não estimulam a adopção das referidas sugestões.