Análise de unidades de pré-purificação de ar por adsorção

Os principais constituintes do ar, nitrogênio, oxigênio e argônio, estão cada vez mais presentes nas indústrias, onde são empregados nos processos químicos, para o transporte de alimentos e processamento de resíduos. As duas principais tecnologias para a separação dos componentes do ar são a adsorção e a destilação criogênica. Entretanto, para ambos os processos é necessário que os contaminantes do ar, como o gás carbônico, o vapor dágua e hidrocarbonetos, sejam removidos para evitar problemas operacionais e de segurança. Desta forma, o presente trabalho trata do estudo do processo de pré-purificação de ar utilizando adsorção. Neste sistema a corrente de ar flui alternadamente entre dois leitos adsorvedores para produzir ar purificado continuamente. Mais especificamente, o foco da dissertação corresponde à investigação do comportamento de unidades de pré-purificação tipo PSA (pressure swing adsorption), onde a etapa de dessorção é realizada pela redução da pressão. A análise da unidade de pré-purificação parte da modelagem dos leitos de adsorção através de um sistema de equações diferenciais parciais de balanço de massa na corrente gasosa e no leito. Neste modelo, a relação de equilíbrio relativa à adsorção é descrita pela isoterma de Dubinin-Astakhov estendida para misturas multicomponentes. Para a simulação do modelo, as derivadas espaciais são discretizadas via diferenças finitas e o sistema de equações diferenciais ordinárias resultante é resolvido por um solver apropriado (método das linhas). Para a simulação da unidade em operação, este modelo é acoplado a um algoritmo de convergência relativo às quatro etapas do ciclo de operação: adsorção, despressurização, purga e dessorção. O algoritmo em questão deve garantir que as condições finais da última etapa são equivalentes às condições iniciais da primeira etapa (estado estacionário cíclico). Desta forma, a simulação foi implementada na forma de um código computacional baseado no ambiente de programação Scilab (Scilab 5.3.0, 2010), que é um programa de distribuição gratuita. Os algoritmos de simulação de cada etapa individual e do ciclo completo são finalmente utilizados para analisar o comportamento da unidade de pré-purificação, verificando como o seu desempenho é afetado por alterações nas variáveis de projeto ou operacionais. Por exemplo, foi investigado o sistema de carregamento do leito que mostrou que a configuração ideal do leito é de 50% de alumina seguido de 50% de zeólita. Variáveis do processo foram também analisadas, a pressão de adsorção, a vazão de alimentação e o tempo do ciclo de adsorção, mostrando que o aumento da vazão de alimentação leva a perda da especificação que pode ser retomada reduzindo-se o tempo do ciclo de adsorção. Mostrou-se também que uma pressão de adsorção maior leva a uma maior remoção de contaminantes.

Nanocompósitos de elastômero termoplástico à base de PP/EPDM/argila organofílica

Neste trabalho foram preparados nanocompósitos de elastômeros termoplásticos à base de PP/EPDM/argila organofílica. Foram utilizados como agentes interfaciais polipropileno e terpolímero de etileno-propileno-dieno ambos modificados com grupos anidrido maleico, PP-MA e EPDM-MA, respectivamente. Dois tipos de argila organofílica, que se diferenciam pela estrutura química do surfactante e conseqüentemente pela estabilidade térmica, foram empregados como carga inorgânica. Os nanocompósitos foram preparados pela técnica de intercalação por fusão em câmara interna de mistura e a incorporação da argila foi feita pela adição de masterbatches previamente preparados. Foram investigadas as propriedades de tração, reométricas e ainda a morfologia (cristalinidade e estrutura obtida) dos nanocompósitos a fim de estabelecer a influência do tipo e quantidade de argila organofílica e agente interfacial. Os resultados mostraram que a adição de agente interfacial melhorou a dispersão da argila organofílica na matriz de PP/EPDM, particularmente o PP-MA. Foram obtidos nanocompósitos com estruturas mistas intercaladas e esfoliadas, que resultaram em maiores valores de módulo de elasticidade e manutenção dos valores de deformação. As propriedades reométricas confirmaram o maior grau de dispersão da argila organofílica em nanocompósitos contendo PP-MA. Teores crescentes de argila reduziram a cristalinidade dos nanocompósitos, os quais quando reprocessados, mantiveram as características inerentes ao TPE de origem. Por fim, a estrutura do surfactante presente

Collective behavior of asperities as a model for friction and adhesion

Understanding friction and adhesion in static and sliding contact of surfaces is important in numerous physical phenomena and technological applications. Most surfaces are rough at the microscale, and thus the real area of contact is only a fraction of the nominal area. The macroscopic frictional and adhesive response is determined by the collective behavior of the population of evolving and interacting microscopic contacts. This collective behavior can be very different from the behavior of individual contacts. It is thus important to understand how the macroscopic response emerges from the microscopic one. In this thesis, we develop a theoretical and computational framework to study the collective behavior. Our philosophy is to assume a simple behavior of a single asperity and study the collective response of an ensemble. Our work bridges the existing well-developed studies of single asperities with phenomenological laws that describe macroscopic rate-and-state behavior of frictional interfaces. We find that many aspects of the macroscopic behavior are robust with respect to the microscopic response. This explains why qualitatively similar frictional features are seen for a diverse range of materials. We first show that the collective response of an ensemble of one-dimensional independent viscoelastic elements interacting through a mean field reproduces many qualitative features of static and sliding friction evolution. The resulting macroscopic behavior is different from the microscopic one: for example, even if each contact is velocity-strengthening, the macroscopic behavior can be velocity-weakening. The framework is then extended to incorporate three-dimensional rough surfaces, long- range elastic interactions between contacts, and time-dependent material behaviors such as viscoelasticity and viscoplasticity. Interestingly, the mean field behavior dominates and the elastic interactions, though important from a quantitative perspective, do not change the qualitative macroscopic response. Finally, we examine the effect of adhesion on the frictional response as well as develop a force threshold model for adhesion and mode I interfacial cracks.

Sistemas fotovoltaicos integrados ao perfil de uso da edificação

Nos últimos anos, o consumo de energia vem crescendo mundialmente nos grandes centros urbanos, e esforços na área de eficiência energética estão sendo implantados, a fim de reduzir o consumo no horário da ponta e interrupções da rede. O aproveitamento das fontes renováveis, como o fotovoltaico em uma edificação se torna um atrativo a mais para a matriz energética num momento em que o país prima pela universalização dos serviços de energia e a classificação de edifícios comerciais, de serviço e públicos, além dos residenciais quanto à eficiência energética através do Procel Edifica (RTQ-C e RTQ-R). Os sistemas fotovoltaicos podem configurar perfis de uso nas edificações de modo a gerar energia para consumo próprio ou ligado à rede e ainda ter influência na arquitetura do prédio com revestimento: os perfis podem está em telhados, fachadas ou janelas, amenizando em alguns casos a carga térmica no prédio com sombreamento arquitetônico. Hoje, com o avanço da tecnologia no setor de armazenagem é possível, o atendimento com segurança e eficiência a uma edificação ou direcionar esta armazenagem a uma demanda específica como o atendimento à demanda de ciclo profundo, tais como, iluminação externa e recarga de veículos elétricos. Partindo da premissa de sistemas interruptos de energia, UPS, uso de fonte secundária como FV, baterias e Flywheel é apresentado uma forma de melhor gerenciar a energia armazenada, podendo estender a vida útil da bateria e conseqüentemente de todo o sistema fotovoltaico na edificação. Esta forma de armazenar energia proporciona um serviço de uso contínuo sem percepção das interrupções da rede com garantia de 20 anos, tal qual o módulo fotovoltaico, com esta proposta as perdas de energia elétrica na edificação serão atenuadas, pois a eletricidade será utilizada de forma eficiente e inteligente. O ponto de partida do estudo de caso no prédio do IBAM são os sistemas fotovoltaicos com geração distribuída (mini-redes) conectados à rede que são instalados para fornecer energia ao consumidor, complementando a quantidade de energia demandada, caso haja algum aumento do consumo de energia na edificação, ou ainda utilizar o sistema fotovoltaico na hora da ponta e interrupções do sistema da rede no período fora da ponta. A estocagem inercial por meio do Flywheel tem um papel fundamental nesta mini-rede (Flywheel, bateria VRLA, UPS, inversor e STS), pois a sua utilização pode ser apontada como uma inovação tecnológica quanto à regulação de tensão no sistema de energia elétrica, além de preparar a edificação para o smart-grid. Esta configuração de acumulação de energia permitiu a analise do deslocamento desta energia armazenada para o consumo no horário de ponta, mudando o conceito de sistemas fotovoltaicos autônomos no meio urbano e rural no país. Este conceito de armazenagem se confirma então como um aporte na eficiência de energia na edificação, podendo carrear economia de energia substancial, além de proporcionar uma confiabilidade no serviço de energia, com um baixo retorno do investimento e com uma garantia de funcionamento com pequena ou nenhuma manutenção durante o período de vida de 20 anos.

Influência de diferentes métodos de condicionamento superficial em pinos pré-fabricados resinosos fibro-reforçados em vidro e quartzo na resistência adesiva a compósito de polimerização dual: teste de push-out

O objetivo deste estudo foi realizar uma avaliação tridimensional da rugosidade superficial em 3 tipos de pinos de fibra - DT LightPost, FRC Postec Plus e Transluma Post - submetidos a diferentes tratamentos de superfície e avaliar os efeitos dos pré-tratamentos na resistência adesiva a um compósito de presa dual Biscore. Os tratamentos de superfície foram: imersão em ácido hidrofluorídrico, jateamento com óxido de alumínio a 50m, imersão em peróxido de hidrogênio, jateamento com óxido de alumínio a 50m seguido de imersão em ácido hidrofluorídrico e jateamento com óxido de alumínio a 50m seguido de imersão em peróxido de hidrogênio. No experimento 1, 75 pinos foram divididos em 3 grupos (n = 25), de acordo com seu fabricante e subdivididos em cinco subgrupos. A rugosidade superficial foi medida usando um rugosímetro tridimensional e analisada com o software de análise 3D. Os valores de rugosidade foram obtidos antes e após diferentes tratamentos de superfície na área dos mesmos corpos-de-prova. Para o experimento 2, foram utilizados os mesmos corpos-de-prova, os mesmos grupos e subgrupos do experimento 1, tendo sido adicionado o subgrupo de controle (n=90) e a resistência adesiva a um compósito presa dual Biscore foi mensurada através de um teste push-out. A resistência adesiva foi medida em uma máquina universal de ensaios, com uma célula de carga tipo SLBL-5kN em uma velocidade de 0,5 mm / min. Os resultados do experimento 1 foram analisados através de um teste estatístico t-Student. Jateamento e jateamento seguido de imersão em ácido hidrofluorídrico produziram um aumento estatisticamente significante na rugosidade, contudo somente o tratamento por jateamento proporcionou um aumento significativo nos valores de rugosidade. Os resultados do experimento 2 foram obtidos através de um um teste t-unilateral de hipótese com variância desconhecida. Concluiu-se que o jateamento com óxido de alumínio a 50μm em uma distância de 30 mm a 2,5 bar de pressão por 5 segundos foi suficiente para modificar a topografia dos pinos de fibra de vidro e quartzo e que o jateamento com partículas de 50 μ alumina a distância de 30 mm a 2,5 bar de pressão por 5 segundos foi o único tratamento de superfície que aumentou a resistência adesiva do compósito Biscore aos pinos DT Light Post e Transluma Post. Os pinos FRC Postec Plus não demostraram um aumento estatisticamente significante na resistência adesiva em nenhum grupo.

A participação política dos conselhos gestores de unidades de saúde nas ações intersetoriais no município de Piraí.

O ponto de partida deste trabalho pauta-se na ideia de participação de forma ampliada e conquistada, no sentido de tomar parte no processo decisório das ações de saúde e que, em consequência, podem repercutir ações que não se restrinjam ao espaço setorial da saúde. Essa noção vai para além dos textos legais-normativos, que têm o cunho de fiscalização das ações de saúde e têm como campo de estudo o Conselho Gestor de Unidade (CGU) de Saúde, espaço local de deliberação. Nesse sentido, o objetivo geral deste estudo é analisar a participação política de um conselho gestor de unidade de saúde de Piraí e suas repercussões no campo das ações intersetoriais locais; e os específicos são: descrever o funcionamento do CGU e sua relação com outros setores; identificar as práticas participativas do CGU e; examinar as possibilidades e dificuldades dessa forma de participação de fortalecer as ações intersetoriais locais. A proposta metodológica baseia-se em uma abordagem de investigação-ação, de cunho qualitativo, por intermédio do estudo de caso do CGU de Arrozal, no município de Piraí, acreditando que seja a melhor ferramenta para elucidação dos objetivos propostos. Dentre as principais questões teóricas discutidas, destacamos a importância da participação no processo de discussão, haja vista que as decisões conjuntas, quando deliberam por meio do compartilhamento, propiciam deliberações pertinentes ao caso e que são responsáveis por um processo tanto de construção da cidadania quanto, no caso da saúde, de fortalecimento do SUS. Podemos afirmar que as ações intersetoriais presentes no CGU de Arrozal alcançaram certo status quo que garante a legitimação e a potencialização das ações desse conselho, transformando e compartilhando responsabilidades, num agir integrado com outros setores com vistas à integralidade das ações. Denota-se a importância de que cada pessoa, instituição ou setor tem a sua responsabilidade de traçar planos mediante sua capacidade de resolução e de discutir ações intersetoriais para potencializá-las. A participação com a ideia da conquista possibilita que as ações sejam mais complexas e com maior criatividade tanto quanto sejam necessárias, uma vez que a barreira do tomar parte e fazer parte já foi transposta neste conselho.

激光热处理对化学沉积Ni-P合金薄膜性能的影响

用扫描电镜(SEM)观察了化学沉积Ni-P合金薄膜/单晶硅基体的结构与颗粒度,利用X射线衍射(XRD)技术测试了其化学沉积后的残余应力,测量了激光热处理后残余应力的变化规律,分析了残余应力对磨损性能及界面结合强度的影响。实验结果表明,化学沉积Ni-P合金薄膜/硅基体的残余应力均表现为拉应力,经过激光热处理后残余应力发生了变化,由高值的拉应力变为低值的拉应力或压应力；薄膜残余应力对其磨损性能有明显的影响,其磨损量随着残余应力的减小而减小；薄膜与基体结合强度随着残余应力的增大而减小,合理地选择激光热处理参数可

Diseño y montaje de un identificador y conmutador para carga de baterías en serie

[ES]El objetivo de este proyecto es diseñar y construir un circuito identificador y conmutador para carga de baterías en serie autónomo. La funcionalidad de este dispositivo es determinar cual es la batería menos cargada de un banco de baterías de ácido plomo que alimenta un coche al estándar de 48 voltios(conformado por cuatro baterías de 12 voltios). Una vez determinado cual es la batería menos cargada debe re-­‐ direccionar la corriente dada por una placa solar a dicha batería. Todo esto debe hacerlo de forma autónoma, a través de un programa específico, implementado en un microcontrolador. En las diferentes fases del proyecto se ha diseñado el software, se ha diseñado y montado el hardware y se ha verificado su correcto funcionamiento. Además se presentan los costes y la viabilidad de una propuesta de fabricación estandarizada a partir de los planos resultantes del proyecto. Este proyecto surge como respuesta a la actual necesidad de aumentar la limitada autonomía de los coches eléctricos y hacerlos más eficientes. El proyecto se ha llevado a cabo en el laboratorio de electrónica de la ETSI de Bilbao y pretende promover el uso de los coches eléctricos y energías renovables.

El vehículo eléctrico en el ámbito de las microrredes eléctricas.

[ES]En este trabajo se propone el diseño técnico de una microrred eléctrica para la recarga domestica del vehículo eléctrico a partir de energías renovables. Para ello se realizará un estudio del emplazamiento de la instalación y con los datos obtenidos se decidirá la fuente de generación renovable más adecuada para satisfacer el requerimiento de energía para la recarga. A continuación se elegirán los componentes que completen la instalación.

Os efeitos da cidade digital: o direito à privacidade e à liberdade de informação

O presente trabalho analisa a formação da cidade digital nas relações sociais, ressaltando os efeitos da garantia do direito à privacidade no ambiente dos navegantes de sites e redes sociais, em função das repercussões jurídicas do vazamento de informações da vida pessoal dos usuários da rede, e do tratamento dos dados coletados pelos prestadores de serviço. Através do ciberespaço formam-se comunidades virtuais que ultrapassam a necessidade de localidade e sociabilidade, criando um isolamento social e abandonando as interações face a face em ambientes reais, originando uma sociabilidade baseada no individualismo. Avaliamos os novos padrões de interação que se originam nesta nova formatação de coletividade informacional e suas repercussões no âmbito do direito. Em uma perspectiva mais detalhada, esse estudo indica quais as hipóteses de responsabilidade civil dos provedores na Internet em decorrência de atos ilícitos cometidos por terceiros e as alternativas de um sistema de tutela da privacidade à proteção de dados, face à lesão no ambiente informacional. O levantamento das possíveis situações de responsabilização civil foi efetuado através da análise da jurisprudência e da doutrina dominante, ressaltando os aspectos fáticos que caracterizam sua formatação. Esse modelo se impõe, através de uma relação hierárquica a uma multiplicidade de indivíduos, criando um encarceramento perfeito através do exercício do biopoder. Tais papéis são reforçados por uma cultura consumista e a sociedade do espetáculo, que transforma o indivíduo em mercadoria levantando perfis de usuários conectados em rede, propiciando uma categorização dos consumidores. Nesse contexto, apresentamos os riscos de uma sociedade de vigilância que se apresenta factível como um produto das relações de mercado, que possibilita dispor livremente de um conjunto crescente de informações. Esta constante vigilância invade todos os espaços, custodiando nosso comportamento independente do tempo, com uma implacável memória no âmbito das comunicações eletrônicas, tornando nosso passado eternamente visível e fazendo surgir situações constrangedoras a nos assombrar.

Metodologia de projeto de turbinas eólicas de pequeno porte.

O potencial eólico do Brasil, de vento firme e com viabilidade econômica de aproveitamento, é de 143 GW. Isso equivale ao dobro de toda a capacidade da geração já instalada no país. No Brasil, a energia eólica tem uma sazonalidade complementar à energia hidrelétrica, porque os períodos de melhor condição de vento coincidem com os de menor capacidade dos reservatórios. O projeto desenvolvido neste trabalho nasceu de uma chamada pública do FINEP, e sob os auspícios do recém criado CEPER. Ao projeto foi incorporado um caráter investigativo, de contribuição científica original, resultando em um produto de tecnologia inovadora para aerogeradores de baixa potência. Dentre os objetivos do projeto, destacamos a avaliação experimental de turbinas eólicas de 5000 W de potência. Mais especificamente, dentro do objetivo geral deste projeto estão incluídas análise estrutural, análise aerodinâmica e análise de viabilidade de novos materiais a serem empregados. Para cada uma das diferentes áreas de conhecimento que compõem o projeto, será adotada a metodologia mais adequada. Para a Análise aerodinâmica foi realizada uma simulação numérica preliminar seguida de ensaios experimentais em túnel de vento. A descrição dos procedimentos adotados é apresentada no Capítulo 3. O Capítulo 4 é dedicado aos testes elétricos. Nesta etapa, foi desenvolvido um banco de testes para obtenção das características específicas das máquinas-base, como curvas de potência, rendimento elétrico, análise e perdas mecânicas e elétricas, e aquecimento. Este capítulo termina com a análise crítica dos valores obtidos. Foram realizados testes de campo de todo o conjunto montado. Atualmente, o aerogerador de 5kW encontra-se em operação, instrumentado e equipado com sistema de aquisição de dados para consolidação dos testes de confiabilidade. Os testes de campo estão ocorrendo na cidade de Campos, RJ, e abrangeram as seguintes dimensões de análise; testes de eficiência para determinação da curva de potência, níveis de ruído e atuação de dispositivos de segurança. Os resultados esperados pelo projeto foram atingidos, consolidando o projeto de um aerogerador de 5000W.

Políticas de acão afirmativa, novo ingrediente na luta pela democratização do ensino superior: a experiência da Universidade Federal de Ouro Preto

Desde longa data, o ensino superior brasileiro vem sendo alvo de muita polêmica e questionamentos por causa, principalmente, da questão da sua democratização. A origem tardia da universidade brasileira, associada ao caráter elitista, faz com que este nível de escolarização esteja sendo questionado sempre pela incapacidade de absorver toda a demanda existente. Visando a superação dessa situação, lutas históricas foram e vêm sendo travadas, importantes intelectuais, o movimento estudantil, as associações de docentes e de técnicos em educação, cada um a seu modo, vem cobrando a abertura da universidade pública a setores da sociedade até então dela excluídos. Neste ínterim, tem sido importante a contribuição dos movimentos sociais negros que introduziram nesse debate a exigência de políticas de ação afirmativa (PAA), com vista à inclusão desse segmento no ensino superior público. Portanto a PAA figura como um novo ingrediente na luta pela democratização do ensino superior. A reivindicação pelas ações afirmativas ganhou espaço e relevância, ao ponto de ser reconhecida pelo governo e traduzida em posicionamento favorável do Brasil na Conferência de Durban de 2001. A partir de então, o debate aprofundou no país. Como resultado, diversas instituições de ensino superior (IES), por força de leis ou motivadas por decisões de seus conselhos superiores, adotam alguma modalidade de política de ação afirmativa: cota, reserva de vaga, bônus, etc. Nesse contexto, a Universidade Federal de Ouro Preto, no ano de 2008, por meio do seu Conselho de Ensino, Pesquisa e Extensão (CEPE), decidiu assegurar que30% das vagas, em cada um dos seus cursos de graduação, deveriam ser ocupadas por estudantes egressos de escolas públicas. A Política de Ação Afirmativa da UFOP é, portanto,o objeto de estudo dessa dissertação, que procurou identificar se tal medida pode ser considerada uma contribuição para o processo de democratização do ensino superior. A pesquisa realizada analisou o perfil socioeconômico e cultural e a trajetória acadêmica de estudantes que ingressaram na UFOP no ano de 2009, considerando-se a sua condição de participante ou não da PAA. A constatação foi a de que, ainda que modestamente e a despeito da necessidade de ajustes que a mesma possa requerer, o perfil dos estudantes da UFOP vem se alterando: pessoas oriundas de segmentos antes pouco representados estão se beneficiando com a ampliação dos cursos de graduação da instituição

引入过渡层提高介质减反膜的抗激光损伤阈值

提出了一种用于提高介质减反膜的损伤阈值的新的方法，在H2.5L (H:HfO2, L:SiO2)的膜层与基底之间引入4个1/4光学厚度的SiO2薄膜，发现抗激光损伤阈值提高了50%，并且保持1064nm处的反射率低于0.09%。本文分析了造成这一提高的机制，一定厚度的氧化硅过渡层的引入是一种提高介质减反膜的损伤阈值的灵活有效的方法。