Desenvolvimento de framework para análise e simulação dinâmica de sistemas elétricos de potência

Esta tese apresenta uma metodologia flexível orientada a objetos (OO) para a aplicação no projeto e implementação de sistemas de software utilizados na realização de estudos dinâmicos de sistemas elétricos de grande porte. A metodologia OO proposta objetiva tornar mais simples o desenvolvimento, a atualização e a manutenção de complexos sistemas de software para estudos de transitórios eletromecânicos em sistemas elétricos de potência. Os requisitos de usuário são mapeados para um conjunto de classes básicas, as quais são usadas para efetuar a modelagem de dispositivos dinâmicos tais como geradores elétricos. Para avaliação da metodologia foram realizados dois estudos de casos. No primeiro estudo caso o Framework foi aplicado na simulação das unidades geradoras da Usina Hidrelétrica de Tucuruí. Os resultados da simulação foram comparados com medições obtidos em ensaios no campo e mostrou a boa performance do Framework na reprodução dos fenômenos eletromecânicos desta usina de grande porte. No segundo estudo de caso, por outro lado, o Framework foi aplicado na modelagem de um sistema de geração fotovoltaico (PV) com seu sistema de Rastreamento da Potência Máxima (MPPT). O controle MPPT foi implementado usando técnicas digitais. Os resultados das simulações demonstram a performance do Framework na modelagem do sistema de controle de corrente, assim como no controle MPPT, dos sistemas de geração PV.

Soroprevalência para arboviroses humanas de interesse em saúde pública como marcador de impacto ambiental em comunidades ribeirinhas que vivem sob a influência da usina hidrelétrica de Tucuruí-Pará

Os arbovírus constituem um importante problema de saúde pública no Brasil, especialmente na Amazônia por sua capacidade de causar epidemias com indices consideráveis de morbi-mortalidade tanto em humanos quanto em animais. Quatro, Vírus, dengue (VDEN), Vírus da febre amarela (VFA), Vírus Mayaro (VMAY) e Vírus Oropouche (VORO) tem especial relevância para a região, principalmente naqueles ambientes onde os impactos ambientais são iminentes. Estudos de prevalência de anticorpos para arboviroses nessa região são limitados. Este estudo teve como objetivo estimar a prevalência de anticorpos para as principais arboviroses de interesse em saúde pública nas comunidades que vivem sob a influência da Usina Hidrelétrica de Tucuruí no estado do Pará. O estudo foi observacional do tipo transversal analítico, realizado em indivíduos de ambos os sexos, maiores de 18 anos, residentes à margem esquerda e direita do lago UHE de Tucuruí e proveniente das RDS de Alcobaça e Pucuruí-Ararão. A coleta das amostras de sangue e o preenchimento do questionário foram realizados em dois momentos distintos, cheia e vazante do lago. Todas as amostras foram analisadas pelo Instituto Evandro Chagas onde foram submetidas ao teste de Inibição da Hemaglutinação para a pesquisa de anticorpos contra 19 tipos de Arbovírus e teste de MAC-ELISA para detecção de anticorpos IgM. A análise dos dados foi descritiva e analítica, sendo empregado o cálculo de razão de chances com intervalo de confiança de 95% para verificar a associação entre as variáveis do estudo e o teste qui-quadrado e/ou exato de Fisher a fim de verificar a significância das associações estatísticas entre as variáveis do estudo com um nível alfa de 0,05. Ao todo, foram estudados 635 indivíduos e a pesquisa de anticorpos para arbovírus teve associação estatisticamente significante com as características sociodemográficas dos indivíduos, como sexo, profissão e tempo de residência na área do estudo. Não foi observada associação estatisticamente significante entre a presença de anticorpos arbovirais e as demais características estudadas.

Qualidade de vida em Porto Velho, Rondônia: perspectivas do processo de desenvolvimento regional

Esta tese de doutorado nasceu da escassez de estudos referentes aos efeitos das grandes obras, sobre a qualidade de vida das cidades. Nesse sentido, visando estudar exatamente esse problema dentro de um cenário amazônico, propôs-se pesquisar os efeitos das usinas hidrelétricas de Jirau e de Santo Antônio, em seu processo de construção, às margens do rio Madeira, em Rondônia e, assim, analisar a qualidade de vida dentro do perímetro urbano da cidade de Porto Velho, o que constituiu o objeto de estudo da presente investigação. Para tanto, buscou-se aporte na teoria do “Fetiche”, de Marx, na obra “O capital” (1980). Assim, procurou-se explicar a migração de trabalhadores, na busca por melhores salários e oportunidades de ganhos econômicos, nas obras das hidrelétricas mencionadas. A perspectiva teórica do “fetichismo da mercadoria”, de Marx (1967), desencadeou a inter-relação com os aspectos diretamente ligados ao âmago da presente tese, que se constitui numa Pesquisa de natureza qualitativa. Essa foi desenvolvida com base no método de Análise Fatorial, utilizando o programa estatístico SPSS, versão 17. Para isso, foram aplicados 1.449 questionários, distribuídos igualitariamente, em grupos de 21, para cada um dos 69 bairros da cidade. E, dessa forma, construir os índices de IQVU (índices de qualidade de vida urbana), segundo Santos e Martins (2002) e, para análises multifatoriais, de acordo com Hair et al. (2005) e com Santana (2007; 2005). A partir disso, os resultados obtidos permitiram concluir que o índice de qualidade de vida de Porto Velho, no período correspondente à fase anterior a chegada das usinas, à região, era de 0,452. Portanto, classificado como um índice de desempenho regular. Em relação à fase atual, esse índice apresentou uma queda de 15,31%, alcançando um valor de 0,392. Por consequência, considerado de ruim desempenho. Desse modo, permitiu-se concluir que a qualidade de vida de Porto Velho, conforme a opinião dos entrevistados, literalmente, piorou com a chegada das usinas hidrelétricas do rio Madeira, em Porto Velho/Rondônia. A relevância do presente estudo reside na análise do espaço intramunicipal e na integração dos dados provenientes da pesquisa de campo, com a informação gerada durante as análises. Isto levou a deduções lógicas, fundamentadas nos critérios adotados e decorrentes dos resultados das avaliações. Consequentemente, esse poderá servir como suporte às decisões políticas, sobre o planejamento de ações a serem executadas, para gestão do território no âmbito municipal.

Município e gestão do território: os impactos da 2ª etapa da UHE nas ações locais de abastecimento de água em Tucuruí (PA)

A problemática da água abarca duas questões capitais: de um lado temos a inerência do uso múltiplo da água no processo de reprodução e sobrevivência da humanidade, e de outro, a intensificação da valorização da natureza como mercadoria. Nas áreas de maior concentração populacional e de uso diversificado e intenso dos recursos hídricos, regiões industriais dos países centrais e de países como o Brasil a escassez torna-se cada vez mais evidente. A distribuição irregular dos recursos hídricos acentua ainda mais a problemática da água. Em vistas a contribuir com o debate, tomamos como objeto de análise a cidade de Tucuruí, palco de profundas transformações sócio-espaciais, motivadas pela construção e ampliação da Usina Hidrelétrica de Tucuruí no período entre as décadas de 1970 e 1990. Busca-se entender o papel da administração municipal na estrutura política de gestão dos recursos hídricos, utilizando como exemplo a rede de abastecimento e a multiplicidade do uso da água na cidade de Tucuruí. Essa análise se assentará no desempenhado pelo município para a gestão territorial a partir dos rebatimentos da 2ª etapa de construção da UHE – Tucuruí.

Os territórios protegidos e a Eletronorte na área de influência da UHE Tucuruí/PA

Este trabalho objetivou trazer para o debate acadêmico, o uso do discurso e da prática ambiental na elaboração de estratégias de uso e controle do território. Atemo-nos especificamente à configuração de novos recortes territoriais regionais, como é o caso das áreas protegidas, que na última década cresceram de forma muito visível no Brasil e na Amazônia. Para a boa e contínua operacionalização da Usina Hidrelétrica de Tucuruí, na cidade de Tucuruí/PA, foi necessária a adoção de várias ações técnica e políticas na região, e dentre elas, a conformação do que chamamos aqui de cinturão ecológico de uso restritivo e sustentável no entorno do Lago de Tucuruí, cuja caracterização se fez pela presença de territórios ambientais efetivamente protegidos, associados aos de usos sustentáveis. Territórios protegidos que foram apropriados oportunamente pela Eletronorte no sentido de garantir sua territorialidade, naturalmente conflitante com os interesses de quem foi direta ou indiretamente atingido pela hidrelétrica.

Análise computacional dos campos de velocidade e temperatura do ambiente interno da usina termelétrica Santana - Amapá

A simulação numérica do escoamento de ar em ambientes internos é na atualidade o método mais apropriado para análise de conforto térmico em ambientes internos. O escoamento de ar nesses ambientes configura-se como um escoamento complexo, pois, em regra geral, é uma combinação de escoamentos cisalhantes livres (jatos) e cisalhantes de parede, além disso, esses escoamentos são governados por forças de inércia e forças de empuxo, caracterizando-o como de convecção mista. A combinação desses mecanismos cria um escoamento com características complexas, como zonas de recirculação, vórtices, descolamento e recolamento de camada-limite dentre outras. Portanto, a precisão da solução estará diretamente ligada, principalmente, na habilidade do modelo de turbulência adotado de reproduzir as características turbulentas do escoamento de ar e da transferência térmica. O objetivo principal do presente trabalho foi a simulação computacional do ambiente térmico interno do galpão que abriga os geradores e motores Wärtzilä da Usina Termelétrica Santana no estado do Amapá. A formulação matemática baseada na solução das equações gerais de conservação inclui uma análise dos principais modelos de turbulência aplicados ao escoamento de ar em ambientes internos, assim como os processos de transferência de calor associados. Na modelagem numérica o método de volumes finitos é usado na discretização das equações de conservação, através do código comercial Fluent-Airpak, que foi usado nas simulações computacionais para a análise dos campos de velocidade e temperatura do ar. A utilização correta do programa computacional foi testada e validada para o problema através da simulação precisa de casos retirados da literatura. Os resultados numéricos foram comparados a dados obtidos de medições experimentais realizados no galpão e apresentou boa concordância, considerando a complexidade do problema simulado, o objetivo da simulação em face da diminuição da temperatura no interior do galpão e, também, em função das limitações encontradas quando da tomada das medições experimentais. Além disso, foram feitas simulações de estratégias de melhoria do ambiente térmico da Usina, baseadas na realidade levantada e nos resultados da simulação numérica. Finalmente, foram realizadas simulações do protótipo de solução proposto para a diminuição da temperatura interna do galpão o que possibilitará um aumento, na faixa de 20 a 30%, do tempo de permanência no interior do galpão.

Metodologia para análise exergética-econômica de plantas a vapor para geração de eletricidade consumido resíduo de biomassa amazônica

A disponibilidade de recursos energéticos em um país impacta diretamente no seu desenvolvimento sócio-econômico. Com a elevação dos preços dos energéticos no Brasil, a eficientização do uso de energia tornar-se uma atividade estratégica para o setor industrial. Com esse intuito as avaliações energéticas empregadas nesse setor objetivam otimizar a eficiência dos seus sistemas térmicos. Essas avaliações de desempenho energético são baseadas na Primeira Lei da Termodinâmica e são capazes de identificar apenas as perdas de energia, diferente da avaliação exergética que permite qualificar essa energia perdida. Devido a essa análise de qualificação da energia ser sofisticada e demorada, tornar-se necessário desenvolver um protocolo que seja executado de forma rápida e que contemple as particularidades da Amazônia, tanto o clima quanto a sua biomassa. Para isto, este trabalho propõe e aplica uma metodologia através do emprego de análises energéticas, exergética e exergo-econômica em uma planta de potência a vapor instalada no Estado Pará e operando com ciclo Rankine. Com aplicação dessas avaliações obtêm-se as taxas de energia e de perdas de energia, as taxas de exergia, as taxas de destruição de exergia, as taxas de custo de cada produto e o custo monetário da capacidade energética produzida pela planta em R$/kWh. Com esses resultados foi possível identificar as maiores perdas energéticas da planta, quantificar o custo da destruição de exergia nos principais equipamentos e a taxa de custo dos produtos principais da planta que são energia térmica e energia elétrica. Isto permite visualizar o desempenho energético, exergético e econômico em cada equipamento da planta e indicar os processos que merecem um trabalho de desenvolvimento para melhorar a sua eficiência econômica. Além disso, o custo da capacidade energética em R$/kWh produzida pela planta a vapor foi comparado com o valor cobrado pela concessionária de energia local. Essa comparação mostrou que central geradora de energia tem um custo de energia menor do que o valor confrontado.

Adesão ao tratamento da malária: um estudo em comunidades do entorno da Usina Hidrelétrica de Tucuruí - Pará

Malária, doença infecciosa causada pelo protozoário Plasmodium, transmitida ao homem pela picada de mosquito fêmea do gênero Anopheles, atualmente põe em risco 40% da população mundial. No Brasil, ocorre sobretudo na Região Amazônica, onde estão concentrados 99,7% dos casos. Nas comunidades localizadas no entorno do lago de Tucuruí, a ocorrência de malária é elevada e os moradores não contam com serviços eficientes que proporcionem profilaxia e terapia adequados. Esta pesquisa teve a finalidade de analisar a ocorrência de comportamentos de adesão ao tratamento medicamentoso e de prevenção da malária em indivíduos residentes em comunidades do entorno da Usina Hidrelétrica de Tucuruí, Estado do Pará, por meio da comparação de três condições de intervenção: Rotina (n=10), Monitoramento (n=9) e Informação com monitoramento (n=10). Para avaliar quantitativamente os efeitos da intervenção, os comportamentos adotados nas três condições foram comparados por testes não-paramétricos (Qui-Quadrado e teste Binomial). A adesão ao tratamento nas condições Rotina e Monitoramento foi inexpressiva, enquanto, na condição Informação com monitoramento após a intervenção, 80% dos participantes apresentaram relatos de adesão ao tratamento significativamente superior, evidenciando eficácia da intervenção. Quanto ao conhecimento da malária na condição Informação com monitoramento, a intervenção promoveu aumento no nível de conhecimento dos participantes sobre a malária. A análise da mudança no repertório comportamental foi realizada em treze itens. Foram alcançados resultados mais expressivos na condição Informação com monitoramento; em nove itens foi observada mudança significativa de atitude dos participantes. A comparação entre as condições Monitoramento e Informação com monitoramento apresentou diferença significativa em oito itens: usar mosquiteiro, notificar o agente de saúde, manter cortadas ou podadas as árvores, não tomar banho no rio em horários de risco, usar roupa adequada para adentrar à mata, usar roupa adequada para pescar, não ficar no relento e usar repelentes como andiroba ou similares. Em síntese, conclui-se que a intervenção Informação com monitoramento foi eficaz para melhorar a adesão ao tratamento da malária e o nível de conhecimento sobre a doença.

Análise das variáveis eletromiográficas e da pressão plantar na marcha em aclive, declive e plano

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Relações entre raios e chuvas na Amazônia Oriental

O objetivo desse estudo foi analisar a relação entre descargas elétricas, associadas à precipitação dentro de áreas selecionadas no leste da Amazônia no período de setembro de 2008 a dezembro de 2010. Os estudos foram realizados dentro de um raio de 100 km centralizados em pluviômetros instalados das localidades de Belém, Caxiuanã e Santarém. Essas áreas foram escolhidas por encontrarem-se aproximadamente na mesma latitude, e vão se distanciando do Oceano Atlântico, buscando observar a sazonalidade dos sistemas precipitantes causadores de raios e sua penetração no continente, observando as características climatológica distintas de cada área. Os dados de chuvas foram obtidos através do banco de dados da ANA, RPCH, INMET e através do Projeto LBA. Os sistemas meteorológicos de grande escala acompanhados de sistemas de escala menores, parecem atuar primeiramente em Belém e vão adentrando o continente atingindo as outras áreas de estudo. Em Belém, também foram observadas as maiores ocorrências de raios comparados com Caxiuanã e Santarém, sendo que nessas localidades, os raios antecedem as chuvas em quase todas as observações. Foram observadas as defasagens dos máximos de ocorrências de raios e chuvas de aproximadamente dois meses acompanhando principalmente o sentido norte sul de deslocamento da ZCIT e seu acoplamento com outros sistemas de escala local ou de meso escala. Foi feito um estudo de caso em Belém e Santarém onde observou-se que a ZCIT não segue o mesmo padrão de deslocamento para as duas localidades , ou seja, ela atinge primeiramente Belém e aproximadamente três dias depois o sistema atingiu a cidade de Santarém. Mesmo com essa defasagem de tempo foi visto que nas duas localidades as ocorrências de raios antecederam as chuvas. Também foi realizado um estudo pioneiro dentro das bacias do Tocantins e Xingu sobre a relação entre raios e chuva, na tentativa de se desenvolver uma alternativa de método auxiliar para prognostico dos períodos de cheias e secas dentro dessas bacias através das ocorrências de raios sobre essas áreas. Os estudos mais detalhados foram realizados nas áreas a montante das barragens de Tocantins onde se encontra a usina hidroelétrica de Tucuruí, e dentro da área da bacia do Xingu onde está sendo construída a barragem de Belo Monte. Foram utilizados dados de precipitação pluviométrica das bacias do Tocantins e Xingu obtidos através da HIDROWEB-ANA operados pela CPRM dentro de cada área de estudo. Usando filtros de médias móveis foram observados que as melhores correlações entre raios e chuvas, se encontravam dentro da bacia do Tocantins, provavelmente pela influencia da presença da barragem na bacia do Tocantins onde possibilitou respostas positivas entre a relação da cota do rio com os raios. Considerando o fato de que o período de dois anos de dados não possuem peso estatístico suficiente para estabelecer relações definitivas entre raios e precipitação, os resultados apresentados devem ser considerados como preliminares. No entanto essa metodologia pode ser aplicada para subsidiar modelos de estimativas de precipitação em localidades selecionadas e aplicações no modelamento hidrológico de bacias hidrográficas, onde dados pluviométricos ainda são escassos no leste da Amazônia.

Variação genética para caracteres silviculturais em banco ativo de germoplasma de espécies arbóreas do cerrado e da floresta estacional semidecidual

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Brasil e Alemanha: modelos comparativos para as energias renováveis

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Análise de propostas de sequestro mineral de carbono para usinas termoelétricas no Brasil

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Influência da hidroelétrica de Tucuruí sobre aspectos da biologia populacional de peixes detritívoros do Rio Tocantins (PA-Brasil)

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Cinzas do Brasil: esmaltes cerâmicos do bagaço de cana-de-açúcar

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