Developing a facility for glass façade performance testing

This research aims to investigate whether real spaces can support legitimate measurements on glazing energy and thermal comfort analysis. This paper presents the development of a research facility for doing this. It will test simple to complex glazing and shading systems in a real (occupied) interior office environment. The purpose of this research project is to compare measured results with those being simulated with existing software and to discover discrepancies between simulation and real measured results. What parameters characterize a glazing system, whether simple or complex? Can these parameters be used to predict the energy transfer and comfort in the space? One must begin with simple glazing systems and verify measured with readily known simulated results. It is, at present, very difficult to use geometric based software with thermal based software to predict the performance of complex glazing systems. However, if we can characterize glazing systems with a set of reliable measurements, we can provide the data necessary for predicting performance in a live space. Specifically, the Solar Heat Gain Coefficient (SHGC) is a variable parameter based upon solar incident angle to a glazing system and is intended to be measured in its integral components: solar transmittance and inward-flowing fraction (radiative/convective) heat gain. A new instrumental approach through variable surface coated heat flux meters is being investigated to provide the measurement of interior glazing surface radiative and convective heat gain. The results suggest that this instrumentation may support be a viable method of testing inward-flowing heat gains from the interior glass surface. The test set-up also considers the application of a well-known B&K 1221 Comfort Meter for determining thermal comfort responses in the ‘perimeter zone’ on the interior side of a façade. This work requires further investigation, but is intended to be used in conjunction with solar pyranometers measuring transmittance as well as the heat flux meter and surface temperature instrumentation.

Robust, self-healing superamphiphobic fabrics prepared by two-step coating of fluoro-containing polymer, fluoroalkyl silane, and modified silica nanoparticles

A robust, superamphiphobic fabric with a novel self-healing ability to autorepair from chemical damage is prepared by a two-step wet-chemistry coating technique using an easily available material system consisting of poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), fluoroalkyl silane, and modified silica nanoparticles. The coated fabrics can withstand at least 600 cycles of standard laundry and 8000 cycles of abrasion without apparently changing the superamphiphobicity. The coating is also very stable to strong acid/base, ozone, and boiling treatments. After being damaged chemically, the coating can restore its super liquid-repellent properties by a short-time heating treatment or room temperature ageing. This simple but novel and effective coating system may be useful for the development of robust protective clothing for various applications.

Deploying aptameric sensing technology for rapid pandemic monitoring

The genome of virulent strains may possess the ability to mutate by means of antigenic shift and/or antigenic drift as well as being resistant to antibiotics with time. The outbreak and spread of these virulent diseases including avian influenza (H1N1), severe acute respiratory syndrome (SARS-Corona virus), cholera (Vibrio cholera), tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis), Ebola hemorrhagic fever (Ebola Virus) and AIDS (HIV-1) necessitate urgent attention to develop diagnostic protocols and assays for rapid detection and screening. Rapid and accurate detection of first cases with certainty will contribute significantly in preventing disease transmission and escalation to pandemic levels. As a result, there is a need to develop technologies that can meet the heavy demand of an all-embedded, inexpensive, specific and fast biosensing for the detection and screening of pathogens in active or latent forms to offer quick diagnosis and early treatments in order to avoid disease aggravation and unnecessary late treatment costs. Nucleic acid aptamers are short, single-stranded RNA or DNA sequences that can selectively bind to specific cellular and biomolecular targets. Aptamers, as new-age bioaffinity probes, have the necessary biophysical characteristics for improved pathogen detection. This article seeks to review global pandemic situations in relation to advances in pathogen detection systems. It particularly discusses aptameric biosensing and establishes application opportunities for effective pandemic monitoring. Insights into the application of continuous polymeric supports as the synthetic base for aptamer coupling to provide the needed convective mass transport for rapid screening is also presented.

Extension And Testing Of A 2D Hydrodynamic Model For Direct Rainfall Runoff Simulation

While the simulation of flood risks originating from the overtopping of river banks is well covered within continuously evaluated programs to improve flood protection measures, flash flooding is not. Flash floods are triggered by short, local thunderstorm cells with high precipitation intensities. Small catchments have short response times and flow paths and convective thunder cells may result in potential flooding of endangered settlements. Assessing local flooding and pathways of flood requires a detailed hydraulic simulation of the surface runoff. Hydrological models usually do not incorporate surface runoff at this detailedness but rather empirical equations are applied for runoff detention. In return 2D hydrodynamic models usually do not allow distributed rainfall as input nor are any types of soil/surface interaction implemented as in hydrological models. Considering several cases of local flash flooding during the last years the issue emerged for practical reasons but as well as research topics to closing the model gap between distributed rainfall and distributed runoff formation. Therefore, a 2D hydrodynamic model, depth-averaged flow equations using the finite volume discretization, was extended to accept direct rainfall enabling to simulate the associated runoff formation. The model itself is used as numerical engine, rainfall is introduced via the modification of waterlevels at fixed time intervals. The paper not only deals with the general application of the software, but intends to test the numerical stability and reliability of simulation results. The performed tests are made using different artificial as well as measured rainfall series as input. Key parameters of the simulation such as losses, roughness or time intervals for water level manipulations are tested regarding their impact on the stability.

Comportamento do aco inoxidavel ABNT 304 a corrosao-sob-tensao em solucoes aquosas neutras de nacl a temperatura de ebulicao utilizando a tecnica de carga constante

Estudou-se o comportamento do aço inoxidável ABNT 304 à corrosão-sob-tensão (C.S.T.) em soluções aquosas com 0,1%, 3,5% e 20% de NaCl, na temperatura de 103°C, através de ensaios de carga constante. Com auxílio das técnicas e conceitos de Mecânica de Fratura Linear Elástica e das análises eletroquímicas procurou-se encontrar as condições em que ocorre C.S.T. no sistema aço inoxidável austenítico/solução aquosa de NaCl a 103°C. Utilizou-se o corpo-de-prova do tipo dupla viga em balanço (T-notch double cantilever beam: TN-DCB), com intuito de observar a influência do fator de intensidade de tensão, concentração da solução e potencial eletroquímico. Estimou-se o valor do fator de intensidade de tensão limite (KICST) e a velocidade de propagação das trincas; também foram analisadas outras importantes características em termos mecanísticos. Definiu-se faixas de potenciais e valores de intensidade de tensão a partir dos quais ocorre o surgimento de trincas por C.S.T.. Fêz-se análises metalográficas dos corpos-de-prova onde se pode constatar trincas transgranulares bem típicas do fenômeno de C.S.T.. Foram feitos alguns testes em solução aquosa saturada de MgCl2, em ebulição, para se comparar as diferentes soluções quanto ao fenômeno de C.S.T.. Alterou-se as dimensões do corpo-de-prova para avaliar a orientação da propagação das trincas por C.S.T..

Uma análise energética da cristalização por resfriamento na indústria da cana-de-açúcar

Os mercados dos produtos oriundos da cana-de-açúcar no mundo vêm sofrendo nos últimos anos mudanças estruturais significativas. No cenário brasileiro, houve grande expansão da produção de cana-de-açúcar, impulsionados pela demanda dos carros flex –fuel, além da oportunidade de suprir o volume de açúcar que a União Europeia deixara de colocar no mercado mundial pela eliminação da subvenção aos exportadores de açúcar do bloco. As incertezas dos mercados exigem mudanças de estratégias de negócio, usinas projetadas para produção exclusiva de etanol, alteram sua estratégia para produção conjunta etanol e açúcar. Apesar dos processos comuns para produção de açúcar e etanol, não significa que essa mudança de estratégia seja fácil de ser efetivada, principalmente pelo aspecto energético. Estudos de processo de produção de açúcar mais eficientes energeticamente, com custos menores tem ganhado força na União Europeia, dentre elas a cristalização do açúcar por resfriamento. Vários cenários produtivos inclusive integrados a produção de etanol tem sido desenvolvidos ao longo dos anos. O objetivo do trabalho foi verificar por comparação de cenários, duas tecnologias de cristalização do açúcar (cozimento e resfriamento), em relação ao impacto nos excedentes de energia elétrica quando a produção de açúcar é adicionada a unidades que produzem somente etanol e energia elétrica. Por meio de simulações dos balanços térmicos dos cenários, observou-se uma restrição importante quando adotado a cristalização por cozimento, no que se refere aos volumes de excedentes de energia elétrica, e que pode ser minimizado se adotado o processo de cristalização por resfriamento, podendo assim ser uma alternativa quando se deseja mudar a estratégia do negócio, de produção exclusiva de etanol e energia elétrica para etanol, açúcar e energia elétrica.

Transferência de calor combinando radiação e convecção no interior de dutos de geradores de vapor fumotubulares

Esta dissertação de mestrado considera a transferência de calor combinando convecção e radiação térmica no escoamento de gases participantes em dutos de seção circular. Partindo de uma metodologia geral, o trabalho enfoca principalmente os casos típicos de aplicação em geradores de vapor fumotubulares de pequeno e médio porte, em que gases em alta temperatura escoam através de um tubo mantido em temperatura uniforme. O escoamento é turbulento e o perfil de velocidade é plenamente desenvolvido desde a entrada do duto. A temperatura do gás, contudo, é uniforme na entrada, considerando-se a região de desenvolvimento térmico. Duas misturas de gases são tratadas, ambas constituídas por dióxido de carbono, vapor d’água e nitrogênio, correspondendo a produtos típicos da combustão estequiométrica de óleo combustível e metano. As propriedades físicas dos gases são admitidas uniformes em todo o duto e calculadas na temperatura de mistura média, enquanto que as propriedades radiantes são modeladas pela soma-ponderada-de-gases-cinzas. O campo de temperatura do gás é obtido a partir da solução da equação bidimensional da conservação da energia, sendo os termos advectivos discretizados através do método de volumes de controle com a função de interpolação Flux-Spline; as trocas de energia radiantes são avaliadas por meio do método das zonas, onde cada zona de radiação corresponde a um volume de controle. Em um primeiro passo, a metodologia é verificada pela comparação com resultados apresentados na literatura para a transferência de calor envolvendo apenas convecção e combinando convecção com radiação. Em seguida, discutem-se alguns efeitos da inclusão da radiação térmica, por exemplo, no número de Nusselt convectivo e na temperatura de mistura do gás. Finalmente, são propostas correlações para o número de Nusselt total, que leva em conta tanto a radiação quanto a convecção. Essa etapa exige inicialmente uma análise dos grupos adimensionais que governam o processo radiante para redução do número elevado de parâmetros independentes. As correlações, aplicáveis a situações encontradas em geradores de vapor fumotubulares de pequeno e médio porte, são validadas estatisticamente pela comparação com os resultados obtidos pela solução numérica.

Obtenção de pós de tântalo metálico a partir da redução aluminotérmica com ignição a plasma

Metallic tantalum has a high commercial value due to intrinsic properties like excellent ductility, corrosion resistance, high melt and boiling points and good electrical and thermal conductivities. Nowadays, it is mostly used in the manufacture of capacitors, due to excellent dielectric properties of its oxides. In the nature, tantalum occurs in the form of oxide and it is extracted mainly from tantalite-columbite ores. The tantalum is usually produced by the reduction of its oxide, using reductants like carbon, silicon, calcium, magnesium and aluminum. Among these techniques, the aluminothermic reduction has been used as the industrial method to produce niobium, tantalum and their alloys, due to the easy removal of the Al and Al2O3 of the system, easing further refining. In conventional aluminothermic reduction an electrical resistance is used to trigger the reaction. This reaction self-propagates for all the volume of material. In this work, we have developed a novel technique of aluminothermic reduction that uses the hydrogen plasma to trigger the reaction. The results obtained by XRD, SEM and EDS show that is possible to obtain a compound rich in tantalum through this technique of aluminothermic reduction in the plasma reactor

Avaliação do petróleo por termogravimetria para simulação de curva PEV, fator de caracterização e resíduo de carbono

Petroleum evaluation is analyze it using different methodologies, following international standards to know their chemical and physicochemical properties, contaminant levels, composition and especially their ability to generate derivatives. Many of these analyzes consuming a lot of time, large amount of samples , supplies and need an organized transportation logistics, schedule and professionals involved. Looking for alternatives that optimize the evaluation and enable the use of new technologies, seven samples of different centrifuged Brazilian oils previously characterized by Petrobras were analyzed by thermogravimetry in 25-900° C range using heating rates of 05, 10 and 20ºC per minute. With experimental data obtained, characterizations correlations were performed and provided: generation of true boiling point curves (TBP) simulated; comparing fractions generated with appropriate cut standard in temperature ranges; an approach to obtain Watson characterization factor; and compare micro carbon residue formed. The results showed a good chance of reproducing simulated TBP curve from thermogravimetry taking into account the composition, density and other oil properties. Proposed correlations for experimental characterization factor and carbon residue followed Petrobras characterizations, showing that thermogravimetry can be used as a tool on oil evaluation, because your quick analysis, accuracy, and requires a minimum number of samples and consumables

Comparison of DNA-extraction methods and Selective Enrichment broths on the detection of Salmonella Typhimurium in swine feces by polymerase chain reaction (PCR)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Superação de dormência de sementes de Piptadenia moniliformis Benth

O angico-de-bezerro (Piptadenia moniliformis Benth.) é uma espécie arbórea melífera, de crescimento rápido, característica da caatinga do nordeste brasileiro, onde é muito abundante e com dispersão contígua e irregular. Seus ramos finos, junto com as folhas, servem como alimento para animais. Como suas sementes apresentam dormência por impermeabilidade do tegumento à água, objetivou-se neste trabalho avaliar a eficiência de tratamentos pré-germinativos para superar a dormência de suas sementes visando maximizar e uniformizar o processo de germinação. Foram estudados 28 tratamentos pré-germinativos: imersão em água a 70, 80, 90 ºC e fervente por 1, 2, 3, 4 e 5 minutos e imersão em ácido sulfúrico concentrado por 1, 5, 10, 15, 20, 25 e 30 minutos, além da testemunha. A semeadura foi realizada sobre papel em temperatura alternada de 20-30 ºC, utilizando-se quatro repetições de 25 sementes. Foram avaliadas as porcentagens de germinação das sementes considerando a protrusão da raiz primária, de plântulas normais e de sementes duras e o índice de velocidade de germinação. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado e as médias comparadas pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. Os tratamentos de imersão em água, independentemente da temperatura e do período de imersão, aumentaram a porcentagem de germinação das sementes, comparativamente ao tratamento controle, mas foram menos eficientes que os tratamentos em ácido sulfúrico nos maiores períodos de imersão. Desta forma, a imersão por 20, 25 e 30 minutos em ácido sulfúrico é recomendada para a superação da dormência de sementes de Piptadenia moniliformis Benth.

Transferência de calor transiente na agitação linear intermitente de latas

Foi estudada a transferência de calor transiente na agitação linear e intermitente (ALI) de embalagens metálicas contendo simulantes de alimentos, objetivando-se sua aplicação em processos de pasteurização ou esterilização e conseqüentes tratamentos térmicos mais eficientes, homogêneos e com produto de melhor qualidade. Foram utilizados quatro meios fluidos simulantes de alimentos de diferentes viscosidades e massas específicas: três óleos e água. Foram combinados efeitos de cinco tratamentos, sendo: meio simulante (4 níveis), espaço livre (3 níveis), freqüência de agitação (4 níveis), amplitude de agitação (2 níveis) e posição das latas (4 níveis). Os ensaios de aquecimento e resfriamento foram feitos em tanque com água à temperatura de 98 °C e 17-20 °C, respectivamente. Com os dados de penetração de calor em cada experimento, foram calculados os parâmetros de penetração de calor fh, jh, fc e jc. Os resultados foram modelados utilizando-se grupos de números adimensionais e expressos em termos de Nusselt, Prandtl, Reynolds e funções trigonométricas (com medidas de amplitude e freqüência de agitação, espaço livre e dimensões da embalagem). Foram estabelecidas as duas Equações gerais para as fases de aquecimento e resfriamento: Nu = ReA 0,199.Pr 0,288.sen(xa/AM)0,406.cos(xf/FA) 1,039.cos((xf/FA).(EL/H).p) 4,556 Aquecimento Nu = 0,1295.ReA 0,047.Pr 0,193.sen(xa/AM)0,114.cos(xf/FA) 0,641.cos((xf/FA).(EL/H).p) 2,476 Resfriamento O processo de ALI pode ser aplicado em pasteurizadores ou autoclaves estáticas horizontais e verticais, com modificações simples. Concluiu-se que a ALI aumenta significativamente a taxa de transferência de calor, tanto no aquecimento como no resfriamento.

Perfil de ácidos graxos, composição centesimal e valor calórico de moluscos crus e cozidos com leite de coco da cidade de Maceió-Al

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)