Modelling and Instrumentation of Stretch Blow Moulding

The injection stretch blow moulding process is used to manufacture PET containers used in the soft drinks and carbonated soft drinks industry. The process consists of a test tube like specimen known as a preform which is heated, stretch and blown into a mould to form the container. This research is focused on developing a validated simulation of the process thus enabling manufacturers to design their products in a virtual environment without the need to waste time, material and energy. The simulation has been developed using the commercial FEA package Abaqus and has been validated using state of the art data acquisition system consisting of measurements for preform temperature (inner and outer wall) using a device known as THERMOscan (Figure 1), stretch rod force and velocity, internal pressure and air temperature inside the preform using an instrumented stretch rod and the?exact?timing of when the preform touches the mould wall using contact sensors.? In addition, validation studies have also been performed by blowing a perform without a mould and using high sped imaging technology in cooperation with an advanced digital image correlation system (VIC 3D) to provided new quantitative information on the behaviour of PET during blowing.? The approach has resulted in a realistic simulation in terms of accurate input parameters, preform shape evolution and prediction of final properties.

Clinical cough II:therapeutic treatments and management of chronic cough

Chronic cough is a common and frequently disruptive symptom which can be difficult to treat with currently available medicines. Asthma/eosinophilic airway disease and gastro-oesophageal reflux disease are most commonly associated with chronic cough but it may also trouble patients with chronic obstructive pulmonary disease, pulmonary fibrosis and lung cancer. Over the last three decades there have been a number of key advances in the clinical approach to cough and a number of international guidelines on the management of cough have been developed. Despite the undoubted benefit of such initiatives, more effective treatments for cough are urgently needed. The precise pathophysiological mechanisms of chronic cough are unknown but central to the process is sensitization (upregulation) of the cough reflex. One well-recognized clinical consequence of this hypersensitive state is bouts of coughing triggered by apparently trivial provocation such as scents and odours and changes in air temperature. The main objective of new treatments for cough would be to identify ways to downregulate this heightened cough reflex but yet preserve its crucial role in protecting the airway. The combined efforts of clinicians, scientists and the pharmaceutical industry offer most hope for such a treatment breakthrough. The aim of this chapter is to provide some rationale for the current treatment recommendations and to offer some reflections on the management of patients with chronic cough.

Investigation of influence of process variables on mechanical strength, size and homogeneity of pharmaceutical granules produced by fluidised hot melt granulation

The overall aim of the project was to study the influence of process variables on the distribution of a model active pharmaceutical ingredient (API) during fluidised melt granulation of pharmaceutical granules with a view of optimising product characteristics. Granules were produced using common pharmaceutical excipients; lactose monohydrate using poly ethylene glycol (PEG1500) as a meltable binder. Methylene blue was used as a model API. Empirical models relating the process variables to the granules properties such as granule mean size, product homogeneity and granule strength were developed using the design of experiment approach. Fluidising air velocity and fluidising air temperature were shown to strongly influence the product properties. Optimisation studies showed that strong granules with homogeneous distribution of the active ingredient can be produced at high fluidising air velocity and at high fluidising air temperatures.

A greenhouse climate multivariable predictive controller

A multivariable predictive controller was implemented to regulate the air temperature, humidity and CO2 concentration for a greenhouse located in the north of Portugal. The controller outputs are computed in order to optimise the future behaviour of the greenhouse environment, concerning the set-point accuracy and the minimization of energy inputs.

Comparison of on-line learning algorithms for RBF models in greenhouse environmental control problems

The problem with the adequacy of radial basis function neural networks to model the inside air temperature as a function of the outside air temperature and solar radiation, and the inside relative humidity in an hydroponic greenhouse is addressed.

Identification of greenhouse climate dynamic models

In this paper climate discrete-time dynamic models for the inside air temperature of two different greenhouses are identified, using data acquired during two different periods of the year. These models employ data from air temperature and relative humidity (both outside and inside the greenhouse), solar radiation, wind speed, and control inputs (ventialtion, etc.).

Modelos e estratégias de controlo ambientais para estufas agrícolas

For a greenhouse with a double polyethylene cover, it will be presented a dynamic climate transfer function and an adaptive controller for the air temperature. The model employ data acquired from the outside weather and from the heating and cooling inputs.

Long-term seasonal changes in the abundance of Dendrodoris nudibranchs: a five-year survey

Dissertação de mestrado, Biologia Marinha, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2015

Mesoscale Atmospheric Transport of Ragweed Pollen Allergens from Infected to Uninfected Areas

Allergenic ragweed (Ambrosia spp.) pollen grains, after being released from anthers, can be dispersed by air masses far from their source. However, the action of air temperature,humidity and solar radiation on pollen grains in the atmosphere could impact on the ability of long distance transported (LDT) pollen to maintain allergenic potency. Here, we report that the major allergen of Ambrosia artemisiifolia pollen (Amb a 1) collected in ambient air during episodes of LDT still have immunoreactive properties. The amount of Amb a 1 found in LDT ragweed pollen grains was not constant and varied between episodes. In addition to allergens in pollen sized particles, we detected reactive Amb a 1 in subpollen sized respirable particles. These findings suggest that ragweed pollen grains have the potential to cause allergic reactions, not only in the heavily infested areas but, due to LDT episodes, also in the regions unaffected by ragweed populations.

A Meteorological and Snow observational data set from Snoqualmie Pass (921 m), Washington Cascades, U.S.

We introduce a quality controlled observational atmospheric, snow, and soil data set from Snoqualmie Pass, Washington, U.S.A., to enable testing of hydrometeorological and snow process representations within a rain-snow transitional climate where existing observations are sparse and limited. Continuous meteorological forcing (including air temperature, total precipitation, wind speed, specific humidity, air pressure, short- and longwave irradiance) are provided at hourly intervals for a 24-year historical period (water years 1989-2012) and at half-hourly intervals for a more-recent period (water years 2013-2015), separated based on the availability of observations. Additional observations include 40-years of snow board new snow accumulation, multiple measurements of total snow depth, and manual snow pits, while more recent years include sub-daily surface temperature, snowpack drainage, soil moisture and temperature profiles, and eddy co-variance derived turbulent heat flux. This data set is ideal for testing hypotheses about energy balance, soil and snow processes in the rain-snow transition zone. Plots of live data can be found here: http://depts.washington.edu/mtnhydr/cgi/plot.cgi

Qualidade do ar interior em Escolas Básicas de 1.º ciclo: QAI em ambientes escolares: estudo orientado para as Escolas Básicas de 1.º ciclo de um agrupamento escolar

A Qualidade do Ar Interior (QAI) é um fator de grande preocupação. A importância de manter um ambiente salubre é mais acentuada em estabelecimentos escolares (EE), tendo em conta, que no interior destes permanecem crianças durante um elevado período de tempo. É fundamental garantir uma boa QAI nos edifícios escolares, de forma a salvaguardar a saúde, o bem-estar e o conforto dos ocupantes, bem como, não comprometer o seu desempenho escolar. Recentemente, foram construídos novos edifícios escolares e alguns dos existentes foram alvo de obras de remodelação. Contudo, a crescente tendência em construir edifícios cada vez mais herméticos, com vista à diminuição dos gastos de energia, origina problemas como a reduzida ventilação dos espaços. Vários estudos têm demonstrado a influência das atividades de limpeza na QAI. No entanto, verifica-se que na maioria das escolas não existem ainda procedimentos de limpeza padronizados. A falta de instruções de trabalho e a ausência de formação às assistentes operacionais pode comprometer a eficácia dos procedimentos de higienização, o que poderá ter influência na QAI dos espaços. Este estudo teve como principal objetivo avaliar a QAI em escolas básicas de 1.º ciclo. Foram contemplados no estudo fatores como a tipologia do edifício, a ocupação das salas e as atividades de limpeza. Procedeu-se à caracterização dos EE e à monitorização de parâmetros ambientais, como a temperatura do ar, a humidade relativa, a velocidade do ar, o dióxido de carbono, o monóxido de carbono, as partículas, os microrganismos mesófilos totais e os fungos. Estes parâmetros foram avaliados nas salas com ocupação, sem ocupação e durante a implementação de um plano de higienização. A ventilação inadequada parece ser o fator que mais condiciona a QAI das salas de aula avaliadas. Registaram-se elevadas concentrações de dióxido de carbono e de microrganismos mesófilos totais, que parecem estar relacionados com a permanência dos ocupantes nos locais e com a falta de ventilação adequada dos espaços. A concentração de dióxido de carbono foi mais elevada em edifícios recentes. Os picos elevados na concentração de partículas parecem estar associados com as atividades dos ocupantes. Obtiveram-se concentrações menores de fungos e de microrganismos mesófilos totais ao longo da implementação do plano de higienização, o que poderá significar que os procedimentos de limpeza contribuem para reduzir os níveis de contaminação dos espaços interiores. No entanto, tendo em conta, que a concentração de microrganismos mesófilos totais permaneceu elevada, as operações de limpeza parecem não ser suficientes para garantir uma boa QAI. O aumento da ventilação dos espaços poderia contribuir significativamente para a melhoria da QAI dos espaços avaliados.

Estudo da Viabilidade Técnico-Económica de umm Sistema de Cogeração para um Complexo de Piscinas Interiores

A presente dissertação centrou-se no estudo técnico-económico de dois cenários futuros para a continuação de fornecimento de energia térmica a um complexo de piscinas existente na região do vale do Tâmega. Neste momento a central de cogeração existente excedeu a sua licença de utilização e necessita de ser substituída. Os dois cenários em estudo são a compra de uma nova caldeira, a gás natural, para suprir as necessidades térmicas da caldeira existente a fuelóleo, ou o uso de um sistema de cogeração compacto que poderá estar disponível numa empresa do grupo. No primeiro cenário o investimento envolvido é cerca de 456 640 € sem proveitos de outra ordem para além dos requisitos térmicos, mas no segundo cenário os resultados são bem diferentes, mesmo que tenha de ser realizado o investimento de 1 000 000 € na instalação. Para este cenário foi efetuado um levantamento da legislação nacional no que toca à cogeração, recolheram-se dados do edifício como: horas de funcionamento, número de utentes, consumos de energia elétrica, térmica, água, temperatura da água das piscinas, temperatura do ar da nave, assim como as principais características da instalação de cogeração compacta. Com esta informação realizou-se o balanço de massa e energia e criou-se um modelo da nova instalação em software de modelação processual (Aspen Plus® da AspenTech). Os rendimentos térmico e elétrico obtidos da nova central de cogeração compacta foram, respetivamente, de 38,1% e 39,8%, com uma percentagem de perdas de 12,5% o que determinou um rendimento global de 78%. A avaliação da poupança de energia primária para esta instalação de cogeração compacta foi de 19,6 % o que permitiu concluir que é de elevada eficiência. O modelo criado permitiu compreender as necessidades energéticas, determinar alguns custos associados ao processo e simular o funcionamento da unidade com diferentes temperaturas de ar ambiente (cenários de verão e inverno com temperaturas médias de 20ºC e 5ºC). Os resultados revelaram uma diminuição de 1,14 €/h no custo da electricidade e um aumento do consumo de gás natural de 62,47 €/h durante o período mais frio no inverno devido ao aumento das perdas provocadas pela diminuição da temperatura exterior. Com esta nova unidade de cogeração compacta a poupança total anual pode ser, em média, de 267 780 € admitindo um valor para a manutenção de 97 698 €/ano. Se assim for, o projeto apresenta um retorno do investimento ao fim de 5 anos, com um VAL de 1 030 430 € e uma taxa interna de rentabilidade (TIR) de 14% (positiva, se se considerar a taxa de atualização do investimento de 3% para 15 anos de vida). Apesar do custo inicial ser elevado, os parâmetros económicos mostram que o projeto tem viabilidade económica e dará lucro durante cerca de 9 anos.

European Union emissions trading scheme impact on the Spanish electricity price during phase II and phase III implementation

The European Union Emissions Trading Scheme (EU ETS) is a cornerstone of the European Union's policy to combat climate change and its key tool for reducing industrial greenhouse gas emissions cost-effectively. The purpose of the present work is to evaluate the influence of CO2 opportunity cost on the Spanish wholesale electricity price. Our sample includes all Phase II of the EU ETS and the first year of Phase III implementation, from January 2008 to December 2013. A vector error correction model (VECM) is applied to estimate not only long-run equilibrium relations, but also short-run interactions between the electricity price and the fuel (natural gas and coal) and carbon prices. The four commodities prices are modeled as joint endogenous variables with air temperature and renewable energy as exogenous variables. We found a long-run relationship (cointegration) between electricity price, carbon price, and fuel prices. By estimating the dynamic pass-through of carbon price into electricity price for different periods of our sample, it is possible to observe the weakening of the link between carbon and electricity prices as a result from the collapse on CO2 prices, therefore compromising the efficacy of the system to reach proposed environmental goals. This conclusion is in line with the need to shape new policies within the framework of the EU ETS that prevent excessive low prices for carbon over extended periods of time.

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 €.

Estudo de uma bomba de calor de expansão direta assistida por energia solar para a preparação de AQS

Este estudo consiste na caracterização da eficiência energética de uma bomba de calor de expansão direta que utiliza a energia solar como fonte térmica. De uma forma geral, teve-se a obrigação de procurar cada vez mais recursos renováveis e neste sentido a bomba de calor de expansão direta tem um papel importante no aquecimento de águas quentes sanitárias (AQS). Como ponto de partida, foi realizada uma descrição detalhada sobre todos os equipamentos da bomba de calor e elaborado um desenho técnico que identifica todos os componentes. No laboratório (casa inteligente) realizaram-se vários ensaios a fim de interpretar com rigor os resultados obtidos do desempenho da bomba de calor (COP) e do fator médio de desempenho sazonal (SPF). No início, realizaram-se ensaios para determinar as perdas estáticas do sistema termodinâmico, de seguida foram elaborados ensaios segundo a norma EN 16147 e por fim, ensaios de acordo com o perfil de utilização de AQS definido. No estudo experimental do COP, obteve-se uma elevada eficiência energética com um valor médio de 4,12. O COP aumenta para valores médios de 5 quando a temperatura de água no termoacumulador desce para 35ºC. Verificou-se que durante o período diurno o COP aumenta aproximadamente de 10% relativamente ao período noturno. A potência elétrica é mais elevada (450W) quando a água no termoacumulador está perto da temperatura desejável (55ºC), originando um esforço maior da bomba de calor. No estudo experimental do SPF, verificou-se que nos ensaios segundo a norma EN16147 os valores obtidos variaram entre 1,39 e 1,50 (Classe “B”). No estudo realizado de acordo com o perfil de utilização de AQS definido pelo utilizador, o SPF é superior em 12% relativamente ao obtido segundo os ensaios realizados de acordo a norma EN16147. Verificou-se que o aumento da temperatura do ar exterior implica um aumento do SPF (cerca de 2% a 5%), enquanto a energia solar não influência nos resultados.