Diseño de un condensador para un loop experimental para probar maniobras de arranque del reactor CAREM.

En este trabajo se diseñó un condensador de vapor sobrecalentado (320°C@2bar) de 78KW que formará parte de un arreglo experimental en el cual se probarán maniobras de arranque del reactor CAREM. Con este objetivo se hizo un estudio de las distintas tecnologías de condensadores existentes en el mercado y se seleccionó el más apropiado para este proyecto. Se encontró que el formato carcasa-tubo de orientación horizontal era el más apropiado. Se efectuó un dimensionamiento termohidráulico del mismo y se realizó posteriormente un diseño mecánico para satisfacer los requerimientos siguiendo las normas TEMA y ASME. Se efectuó el armado de un circuito termohidráulico, empleando un intercambiador carcasa y tubo de la CNEA. Obteniendo experiencia en dicha tarea. Una vez finalizado el proceso de análisis y diseño del condensador, se realizaron los planos de ingeniería básica del mismo empleando un programa de diseño 3D.

Diseño de un condensador para un loop experimental para probar maniobras de arranque del reactor CAREM.

En este trabajo se diseñó un condensador de vapor sobrecalentado (320°C@2bar) de 78KW que formará parte de un arreglo experimental en el cual se probarán maniobras de arranque del reactor CAREM. Con este objetivo se hizo un estudio de las distintas tecnologías de condensadores existentes en el mercado y se seleccionó el más apropiado para este proyecto. Se encontró que el formato carcasa-tubo de orientación horizontal era el más apropiado. Se efectuó un dimensionamiento termohidráulico del mismo y se realizó posteriormente un diseño mecánico para satisfacer los requerimientos siguiendo las normas TEMA y ASME. Se efectuó el armado de un circuito termohidráulico, empleando un intercambiador carcasa y tubo de la CNEA. Obteniendo experiencia en dicha tarea. Una vez finalizado el proceso de análisis y diseño del condensador, se realizaron los planos de ingeniería básica del mismo empleando un programa de diseño 3D.

Coletores de distribuição e sua otimização hidráulica, aplicados a uma instalação de produção de água arrefecida em sistemas de AVAC ( Fórum Picoas)

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Fontes de geração complementares e geração hidráulica e termoelétrica

A FGV Projetos tem organizado debates e preparado textos para discussão sobre a necessidade de implantação de projetos de geração de energia eólica e de bioeletricidade. A implantação destes projetos complementares a geração de energia hidráulica e térmica tem papel fundamental na diversificação da matriz energética brasileira, de acordo com os princípios de desenvolvimento sustentável.

Conductividad hidráulica en diferentes suelos en el departamento de Boaco

La erosión del suelo y los factores que en ella influyen han sido estudiados a nivel mundial, en Nicaragua la necesidad de reconocer la influencia e impacto de los factores que interviene en el proceso de erosión es de gran necesidad, tanto para la generación de tecnología propia para condiciones tropicales que permita la reducción del proceso de erosión y el aprovechamiento del agua. Así como, el análisis de las inadecuadas medidas y manejo de protección de los recursos suelo y agua que se implementan en la actualidad. La conductividad hidráulica es un factor importante que determina el movimiento del agua en el suelo, estrechando una íntima relación con el escurrimiento superficial. Este estudio tiene como objetivo evaluar el desempeño de la metodología del infiltrómetro de tensión de minidiscos, comparado con el infiltrómetro de doble cilindro para determinar la conductividad hidráulica (K) en condiciones de laderas en los municipios de Boaco y Santa Lucia. La obtención de conductividad hidráulica no saturada se realizo por medio de dos metodologías Ankenyet al; (1991) y Zhang (1997). La conductividad hidráulica a saturación se obtuvo mediante el infiltrómetro de doble cilindro utilizando la ecuación de Reynolds (2002). Los diversos valores obtenidos, remarcan el carácter variable de este parámetro. El doble cilindro presentó valores bajos si se comparan con los datos de la tensión más cercana a saturación. Los datos de conductividad generados por las ecuaciones de Ankeny y Zhang presentaron diferencias ya que los primeros fueron en promedio dos veces mayor. El método infiltrómetro de tensión de mini disco resulta ser más práctico en términos de su facilidad, tiempo, número de operarios, número de repeticiones, consumo de agua especialmente en zonas de difícil acceso y sobre todo que las pruebas son realizadas en condiciones naturales del suelo lo cual permite mayor confiabilidad del método.

Evaluación del suministro de agua de la red hidráulica del parque de ciencias Estelí Mar - Estelí, 2008

El estudio surge como respuesta a la escasa información sobre abastecimientos de agua cuando se utilizan pozos y equipos de bombeo, además tiene la finalidad de generar los elementos necesarios al parque de ciencias Estelimar e interesa dos en este tipo de investigación para que pueda aprovecharse sosteniblemente el recurso agua, usar eficientemente el equipo de bombeo al mismo tiempo reducir los costos de energía que se generan con el abastecimiento de agua en estas condiciones. Los objetivos de la investigación fueron: caracterizar el acuífero existente, describir las red hidráulica, conocer el punto de operación de la bomba así mismo de terminar los costos de energía generados en el abastecimiento de los deposito demandantes. Para caracterizar el acuífero existente se realizó una prueba de bombeo a caudal constante en el pozo Estelimar que comprendió 7 horas de extracción y 8 de recuperación también se analizó el perfil estratigráfico de un pozo situado a 100m del sitio en estudio. La red hidráulica se describió con el apoyo de un mapa elaborado por técnicos de Estelimar acompañados de observaciones directas en las instalaciones de la red. En el caso del punto de operación de la bomba fue necesario aforar todas las salidas hacia los de pósitos demandantes, mediciones de voltaje e intensidad de corriente y un levantamiento topográfico por taquimetría. Los costo de energía fueron determinados utilizando además de las descarga de agua obtenidas del aforo las capacidades de cada depósito. Finalmente se concluye que el acuífero afectado por el pozo estelimar presenta características de semiconfinado estimándose su transmisividad en 423.36 m2/día, el nivel estático registrado fue de 26.60m produciéndose un rebajamiento de 27.30m, se identificaron tres codos de 90º, seis tee, tres válvulas de compuertas y un codo de 45º, la tubería de succión es de hierro y el de descarga PVC, ambos de 2 pulg de diámetro, el punto en que opera la bomba con un 63% de eficiencia es de 1.03l/s venciendo una carga de trabajo de 45.50m, los costos de energía registrados para los meses de abril,mayo, junio y julio del 2008 están alrededor de C$8233.54 (Còrdobas).

Conductividad hidráulica en diferentes suelos del Municipio de San José de los Remates, Boaco 2009

La conductividad hidráulica es un factor importante que determina el movimiento del agua en el suelo, estrechando una íntima relación con el escurrimiento superficial. Este estudio tiene como objetivo evaluar el desempeño de la metodología del infiltrómetro de tensión deminidiscos, comparado con el infiltrómetro de doble cilindro para determinar la conductividad hidráulica (K) en condiciones de laderas en el municipio de san José de los Remates, Boaco. La obtención de conductividad hidráulica no saturada se realizo por medio de dos metodologías Ankenyet al; (1991) y Zhang (1997). La conductividad hidráulica a saturación se obtuvo mediante el infiltrómetro de doble cilindro utilizando la ecuación de Reynolds (2002). Los diversos valores obtenidos, remarcan el carácter variable de este parámetro. El doble cilindro presentó valores más altos al compararse con los datos de la tensión más cercana a saturación debido a que es un suelo franco arcilloso. Los datos de conductividad generados por las ecuaciones de Ankeny y Zhang presentaron diferencias ya que los primeros fueron en promedio mayor. El método infiltrómetro de tensión de minidisco resulta ser más práctico en términos de su facilidad, tiempo, número de operarios, número de repeticiones, consumo de agua especialmente en zonas de difícil acceso, ambos se realizaron en condiciones naturales del suelo (Campo) lo cual permite mayor confiabilidad del método.

Evaluación de la conductividad hidráulica del suelo en un sistema agroforestal café (Coffea arábica, en CENECOOP, Masaya, Nicaragua, 2014)

La presente investigación se realizó con el objetivo de evaluar el movimiento del agua dentro del perfil de suelo mediante el uso del infiltrometro minidisk así como evaluar el comportamiento de la infiltración y la conductividad hidráulica en un sistema agroforestal de café bajo sombra el cual tiene un suelo de textura entre franco a franco limoso, también el efecto que tiene la porosidad y la presencia de raíces en las propiedades antes mencionadas.El estudio se realizó en el municipio de Masatepe, departamento de Masaya en el Centro de Estudio del Cooperativismo (CENECOOP), el experimento original evalúa 14 tratamientos distribuidos en un diseño de parcelas divididas, debido a las características propias de las variables en estudio no se siguió dicho diseño.Se encontró que la cantidad de poros a diferentes profundidades no muestran grandes diferencias respecto a la cantidad en cada uno de los espesores según el conteo realizado por dm2 en los 9 perfiles bajo estudio los cuales se encontraban bajo combinaciones de árboles de sobra tales como Simarouba Glauca y Tabebuia Rosea (acetuno y roble) y manejo de insumos convencional intensivo (CI) y orgánico intensivo (OI). Para conocer el comportamiento de la infiltración se realizaron 9 graficos donde se evidencio que los poros influyeron significativamente facilitando la fluidez del agua pero en los puntos donde los mejores resultados se obtuvieron en los perfiles 1, 2, 3, y 7. A continuación con los datos obtenidos en campo se calculó la conductividad hidráulica a través de los métodos en evaluación propuestos por Zhang (1997) y Ankeny (1991) obteniendo como resultado que el método de Zhang es el más apegado a la realidad del terreno por tomar en cuenta la sorptividad del suelo que es un parámetro de suelo que significa la entrada del agua en el suelo por efecto del potencial matrico del mismo sin que tenga efecto la gravedad. Es notable una tendencia en relación a la K y la infiltración que a mayor tensión ejercida por el dispositivo antes mencionado mayores son los valores resultantes, dando como resultado un aumento en los valores de K en promedio de dos décimas en el método de Zhang respecto a Ankeny donde encontramos los valores más elevados fue en los perfiles 4,5, 6 y 7. Estadísticamente se observó que la desviación estándar y el coeficiente de variación en los valores de Ankeny están en los rangos aceptables en comparación con los de Zhang ya que en esta metodología además de la sorptividad del suelo se toman también los factores texturales del suelo. Palabras claves:conductividad hidráulica, infiltración, porosidad, sorptividad y raices.

Caracterización térmica de sistemas de cobertura vegetal para edificios

[ES]La caracterización térmica de una fachada vegetal es una tarea difícil que requiere un nivel de certeza y predicción realista de modelos en situaciones exteriores dinámicas. El estudio teórico de elementos constructivos complejos no asemeja la realidad, por lo que para obtener la correcta caracterización es necesario ensayar dichos elementos y analizar los datos obtenidos. Para ello se utilizan las células de ensayo PASLINK y el entorno informático LORD. A través de ellos, se obtiene la transmitancia térmica dinámica de la fachada vegetal ensayada en condiciones exteriores reales.

Estudo da desativação térmica de catalisadores à base de óxidos mistos de cério e zircônio

Em termos ambientais, os catalisadores automotivos se destacam pelos resultados altamente significativos alcançados após seu uso obrigatório em veículos leves. No entanto, as condições térmicas em que eles operam podem levar a um processo de perda de atividade significativa, após certo tempo de operação. Dentro desse contexto, este trabalho estudou o efeito da temperatura na desativação térmica de catalisadores automotivo modelo. Foram preparados catalisadores baseados em óxido misto de cério e zircônio na proporção 50% em mol de cério e zircônio (CZ). A partir dele foram produzidos os catalisadores Pd-CZ e Pd-CZ-LaAl. O catalisador Pd-CZ foi produzido pela impregnação do CZ com Pd na concentração de 0,5% m/m de CZ. O catalisador Pd-CZ-LaAl foi produzido a partir de uma mistura física do Pd-CZ com o suporte LaAl (alumina dopada com La na concentração de 1,9 % m/m de Al2O3), seguida de calcinação a 500˚C. Foram realizados envelhecimentos a 900C e 1200C em mufla com atmosfera oxidante por 12 e 36h. Os catalisadores foram caracterizados por um conjunto de técnicas físico-químicas. Foram realizadas análises de fisissorção de N2 para a medição da área específica e o estudo da evolução do diâmetro e volume de poros das amostras novas e envelhecidas. Análises de difração de raios X (DRX) foram feitas de forma a acompanhar possíveis transições de fases após o envelhecimento das amostras. Foi realizada análise química para validar a composição das amostras e ensaios de análise térmica para o catalisador CZ visando identificar a temperatura onde ocorre o fenômeno de segregação de fases. Realizaram-se ensaios de redução a temperatura programada (RTP) visando quantificar o consumo de hidrogênio e associá-lo à evolução da redutibilidade das amostras após o envelhecimento térmico. Finalmente, a avaliação catalítica foi realizada com base nas reações de oxidação do CO e do propano e de redução do NO pelo CO, através da obtenção de curvas de lightoff. As análises de DRX mostraram que o envelhecimento a 900C ocasionou alterações de fases da alumina, mas não foi verificada segregação de fases no CZ. Já a 1200C observou-se a referida segregação de fases, que coincide com a drástica queda na área específica das amostras, em alguns casos observando-se o colapso das propriedades texturais do catalisador. As análises de RTP mostraram que, em determinadas condições, o envelhecimento térmico promove a redutibilidade do sistema CZ e a introdução de Pd torna o catalisador mais facilmente redutível o que é evidenciado pelo deslocamento dos picos de redução para temperaturas mais baixas em comparação ao CZ puro. Os testes catalíticos mostraram que a introdução do Pd é um fator fundamental para a conversão do propano. Os catalisadores contendo Pd também converteram melhor o CO. Para os catalisadores envelhecidos a 1200C, o único resultado positivo foi no caso do Pd-CZ-LaAl que apesar deste tratamento térmico, ainda converteu o CO, propano e NO. Desta forma o catalisador Pd-CZ-LaAl apresentou resultados mais satisfatórios e isto evidencia que a mistura com LaAl melhora o desempenho e a estabilidade térmica do catalisador em altas temperaturas (acima de 300C).

Desenvolvimento de um sistema de detecção fotoacústico utilizando dois microfones: aplicações em medidas de difusividade térmica

Neste trabalho, desenvolveu-se um sistema de detecção fotoacústico para medidas simultâneas e independentes dos sinais fotoacústicos dianteiro e traseiro, utilizando dois microfones e um único feixe de excitação. Utiliza-se a diferença de fase entre estes sinais para a determinação da difusividade térmica de materiais, com base na abordagem teórica da técnica da Diferença de Fase dos Dois Feixes (T2F). Na metodologia apresentada não há a necessidade de se alternar o feixe de excitação entre as faces da amostra. Esta característica torna mais rápido o procedimento de medida e simplifica o monitoramento automatizado de processos dinâmicos que afetam a difusividade térmica do material, como a cura de resinas poliméricas. É apresentado o procedimento utilizado para determinar a diferença entre as fases intrínsecas dos microfones e o método empregado para compensar tal diferença e, assim, obter a defasagem entre os sinais fotoacústicos dianteiro e traseiro. O sistema de detecção desenvolvido é avaliado em medidas de difusividade térmica de amostras metálicas (aço inoxidável AISI 304 e aço SAE 1020) e poliméricas (polipropileno e polietileno de baixa densidade). Os resultados obtidos concordam de forma satisfatória com dados disponíveis na literatura. Finalmente, a aplicação do sistema proposto ao monitoramento de cura de amostras de resina epóxi indicou sua potencialidade de acompanhar, em tempo real, este tipo de processo dinâmico.

Ecologia térmica e comportamento de construção de abrigos de Liolaemus lutzae (Lacertilia, Liolaemidae) em três áreas de restinga no estado do Rio de Janeiro, sudeste do Brasil: os efeitos de fatores extrínsecos e intrínsecos

Fatores extrínsecos afetam a ecologia térmica e o comportamento de lagartos no habitat, com as características ambientais locais podendo ocasionar alterações na temperatura corpórea (Tc) e no comportamento destes animais. Entretanto, fatores intrínsecos também representam uma importante influência para sua biologia, assim como fatores filogenéticos (históricos). Liolaemus lutzae (Liolaemidae) é uma espécie de lagarto com ocorrência restrita a restingas do estado do Rio de Janeiro (entre a Restinga da Marambaia no município do Rio de Janeiro e a restinga da Praia do Peró no município de Cabo Frio), vivendo exclusivamente na zona de vegetação halófila-psamófila-reptante a chamada área-de-praia da restinga (sujeita a altas temperaturas ambientais e ventos intensos constantes). Nessa área, onde vivem restritos a uma faixa de poucos metros de restinga, os indivíduos se abrigam escavando abrigos no substrato arenoso. Avaliei a importância de fontes ambientais de calor, da intensidade dos ventos, do sexo, da ontogenia, do comprimento rostro-cloacal (CRC) e da massa corpórea para a Tc e a taxa de atividade de lagartos L. lutzae (observando a ocorrência de variações sazonais), em estudos conduzidos no município de Arraial do Cabo, estado do Rio de Janeiro, sudeste do Brasil. Além disso, eu analisei se o comportamento de L. lutzae, direcionando as aberturas de seus abrigos foi afetado por fatores ambientais nas restingas da Reserva Ecológica Estadual de Jacarepiá e do Parque Natural Municipal de Grumari, ambas no estado do Rio de Janeiro. A atividade dos lagartos se estendeu durante o dia (0600h às 1800h), com máximo entre 1100h e 1300h (com variações sazonais). A Tc dos indivíduos foi 31,7  3,4 C, e variou ao longo do dia e sazonalmente. Em ambas as estações a Tc dos lagartos relacionaram-se às temperaturas do microhabitat (substrato e ar). A intensidade do vento influenciou a Tc dos lagartos (causando seu decréscimo), e a intensidade média do vento afetou o número de lagartos ativos (causando redução da atividade). Houve diferenças intersexuais no CRC, com os machos maiores do que as fêmeas, embora as fêmeas tenham tido maior massa corpórea relativa ao CRC correspondente, comparado aos machos. A Tc também diferiu inter-sexualmente (com machos mais quentes do que fêmeas) e ontogeneticamente (com jovens mais quentes do que adultos depois de removido o efeito do tamanho corpóreo). Houve relações entre a Tc e o CRC e entre a Tc e a massa corpórea, com lagartos maiores tendo Tc mais elevada (causada pela inércia térmica dos corpos). A variabilidade na Tc dos lagartos parece refletir a interação entre características ambientais locais, fatores intrínsecos e a filogenia da espécie. As aberturas dos abrigos foram localizadas principalmente próximas à linha de praia (possivelmente devido ao substrato menos compacto), predominantemente em terrenos inclinados e tiveram uma tendência de orientação influenciada pela inclinação do terreno. O comportamento de L. lutzae de orientar a entrada de seus abrigos para a direção descendente das inclinações pode ser vantajoso para torná-los menos vulneráveis a potenciais ameaças e distúrbios vindos da superfície.

Generación de energía eléctrica y térmica mediante cardo procedente de cultivo energético.

[ES]Este trabajo consiste en el análisis y dimensionamiento de una planta de biomasa que utiliza cardo procedente de cultivo energético para la generación de 3 MWe y la energía térmica suficiente para garantizar ACS (agua caliente sanitaria) y calefacción, mediante un sistema de district heating, a unos pocos miles de habitantes.

Proyecto de un parque eólico para la alimentación de las bombas de la central hidráulica de Belesar (Lugo).

[ES]El proyecto consiste en el estudio de las necesidades energéticas de las bombas de una central hidráulica y la construcción de un parque eólico para satisfacer dichas necesidades. Para ello será necesario llevar a cabo un estudio del área y así encontrar el lugar más adecuado para ubicar los aerogeneradores, teniendo en cuenta la frecuencia, velocidad y dirección de los vientos predominantes del lugar. Después habrá que estudiar el mercado y elegir el aerogenerador adecuado para las condiciones del lugar y del viento, atendiendo también a otras cuestiones de relevancia. Se estudiará, además, la posibilidad de inyectar un posible exceso de electricidad a la red general. Una vez hecho esto, habrá que calcular el coste del proyecto.

Modelagem matemática da transferência de calor numa placa plana sob o efeito de uma fonte pontual externa de radiação térmica.

Este trabalho apresenta uma modelagem matemática para o processo de aquecimento de um corpo exposto a uma fonte pontual de radiação térmica. O resultado original que permite a solução exata de uma equação diferencial parcial não linear a partir de uma seqüência de problemas lineares também é apresentado. Gráficos gerados com resultados obtidos pelo método de diferenças finitas ilustram a solução do problema proposto.