MECÂNICA DOS SOLOS E FUNDAÇÕES

O texto encontra-se organizado de modo a cumprir uma parte do programa da disciplina de Mecânica dos Solos e Fundações II da Universidade de Évora, abordando nomeadamente: • As estruturas geotécnicas e importância da Geotecnia. • Os diferentes conceitos de tensão em maciços terrosos resultantes do peso próprio destes ou induzidos por cargas exteriores; • Os impulsos de terras e os diferentes métodos de cálculo desses impulsos para as estruturas de suporte de terras mais usuais e tendo em conta as características mais frequentes dos terraplenos; • Os tipos de muros de suporte, dando particular destaque aos muros de gravidade, apresentando-se o método tradicional de avaliação da segurança dos muros de gravidade baseado em coeficientes globais de segurança.

Métodos de simulação para ciclos de Rankine

O presente trabalho é dedicado ao estudo de métodos de simulação para ciclos de Rankine. O trabalho é iniciado com a modelagem de um ciclo de Rankine simples e segue evoluindo para configurações mais complexas tal como o ciclo de Rankine com reaquecimento e regeneração. São adotadas as considerações mais convencionais da prática de projeto de centrais termelétricas cujos sistema térmicos baseiam-se no ciclo de Rankine, incluindo-se queda de pressão em tubulações do circuito além de outras perdas. Em seguida, são estabelecidas as expressões matemáticas que possibilitam a determinação das propriedades termodinâmicas da água em seus mais diversos estados ao longo do ciclo. Por último, são desenvolvidos métodos de simulação, chamados neste trabalho de Substituição Sucessiva e Bloco Único, que caracterizam-se pela resolução simultânea do conjunto de equações algébricas dos ciclos elaborados. As simulações são efetuadas através de programas escritos na linguagem Fortran. Os métodos de simulação são aplicados para a obtenção dos resultados considerados mais importantes na análise de sistemas térmicos de potência, tais como rendimento térmico do ciclo, título na saída da turbina, vazões mássicas pelo sistema, potência nas bombas e calor trocado no gerador de vapor e no condensador Na maioria das simulações, estes resultados apresentam-se como funções da: (1) potência elétrica requerida, eficiência isentrópica e pressões na turbina; (2) eficiência térmica, pressão e temperatura no gerador de vapor; (3) pressão e grau de subresfriamento do líquido saturado no condensador e (4) eficiência isentrópica das bombas. São obtidos os mesmos resultados para os métodos de simulação utilizados. O método da Substituição Sucessiva apresentou menor tempo computacional, principalmente para configurações de ciclo mais complexas. Uma aplicação alternativa do método de Bloco Único demonstrou ser inconveniente para ciclos de configurações mais complexas devido ao elevado tempo computacional, quando todas as equações de cálculo das propriedades termodinâmicas são incluídas no sistema de equações a ser resolvido. Melhores rendimentos térmicos e título na saída da turbina foram obtidos para configurações de ciclo de Rankine com reaquecimento e regeneração.

Análise energética e exergética de um ciclo rankine com aquecimento distrital : estudo de uma planta termelétrica

Este trabalho tem por objetivo simular e analisar uma usina termelétrica a carvão em várias condições de funcionamento. A usina simulada neste trabalho é a AVV 1 localizada em Copenhague, Dinamarca. A AVV 1 é uma usina de geração de potência e aquecimento distrital que pode funcionar em várias condições de carga. A simulação da usina supracitada foi tema de um concurso de simuladores proposto no congresso ECOS 2003 realizado em Copenhague, Dinamarca. Para a realização deste trabalho foi construído um programa na linguagem FORTRAN 90. Cada componente da usina é modelado através de equações de balanço de massa e energia, e o sistema completo tem sua solução obtida pelo método de substituição sucessiva. Para viabilizar essa solução é necessário também implementar uma rotina de cálculo de propriedades do fluido de trabalho. No caso estudado, o fluido de trabalho da usina é a água e a formulação utilizada para o cálculo de suas propriedades nos diversos estados é a IAPWS IF-97. A usina é simulada em dois modos de operação: modo de condensação, onde ocorre apenas geração de eletricidade, e em modo de contrapressão, onde há geração de eletricidade e aquecimento distrital, conforme nomenclatura sugerida pela organização do concurso No modo de condensação, são feitas quatro séries de simulações variando a carga de 100% a 40%. Cada série contém um conjunto de hipóteses quanto à variação das eficiências isoentrópicas e pressões das turbinas em função da vazão mássica. No modo de contrapressão, a usina é simulada funcionando com 100% da carga. O programa desenvolvido calcula as propriedades para qualquer ponto de trabalho ao longo da planta, assim como a eficiência da mesma, a potência gerada, e todas as vazões mássicas pertinentes. Além disso, é feita também uma análise exergética da planta. A simulação demonstrou que a planta possui uma eficiência global de 42,02% com uma geração de 250,2 MW em 100% de carga no modo de condensação. Nessas mesmas condições, do ponto de vista exergético, a eficiência encontrada é de 37,21%. No modo de contrapressão, a usina apresenta uma eficiência exergética de 40,19% com um aproveitamento energético de 90,55%. Por fim, é possível também verificar a comportamento da eficiência da planta e a variação de água de resfriamento do condensador com a carga. Os resultados gerados são próximos àqueles encontrados pelos diversos pesquisadores que abordaram o problema.

Simulador em regime transiente de alguns equipamentos de um ciclo de Rankine regenerativo

Este trabalho apresenta um modelamento computacional dos diversos componentes de um ciclo de Rankine regenerativo em operação transiente, utilizando as leis fundamentais de balanço de massa e energia, além de algumas equações constitutivas. O cálculo das propriedades termodinâmicas foi realizado através de rotinas desenvolvidas no Grupo de Estudos Térmicos e Energéticos (GESTE) da UFRGS. Os componentes com comportamento inercial são o condensador e o tanque de água de alimentação. Os demais respondem instantaneamente. O método de solução das equações algébricas é seqüencial e o avanço no tempo é totalmente implícito. Primeiramente o sistema é colocado em regime permanente, a partir do qual é introduzida uma mudança de carga na turbina em um determinado intervalo de tempo. Algumas variáveis prescritas foram obtidas a partir de dados reais de uma usina termelétrica. A partir desse modelamento foi possível investigar o comportamento dinâmico do condensador e do tanque de alimentação e de que maneira estes efeitos eram percebidos pelos demais componentes. Os resultados obtidos demonstram que ambos possuem um comportamento dinâmico, sendo que o condensador apresenta uma constante de tempo menor que o tanque de alimentação. O condensador, por rejeitar o calor necessário, acaba por perceber rapidamente as oscilações introduzidas no ciclo Além disto é apresentado um método para determinação de coeficientes globais de troca térmica em condensadores e regeneradores. Os resultados obtidos neste trabalho foram utilizados na modelagem desses componentes durante a construção de um simulador em regime permanente da UTE Presidente Médici - Fase B. Também foi realizada uma pesquisa sobre os diversos programas simuladores de plantas de potência, assim como uma discussão das vantagens introduzidas por simuladores dinâmicos e em regime permanente nas decisões de engenharia.

Redução de consumo de energia eletrica a partir de reaproveitamento de energia termica com uso de ciclo rankine orgânico

This paper is proposed the usage of an Organic Rankine Cycle (ORC) along with waste heat recovery from an inconstant heat source. This method of waste heat recovery with intermittent heat source is part of a technical viability study. This paper also brings up the usage of thermal energy storage as heat source for the ORC. This paper is based on a heat treatment company study in which a natural gas furnace is explored. Data such as mass flow, temperature and specific waste gas heat from this furnace are used through calculations. Calculations are made also based on furnace cycles. This viability study considers a series of working fluids such as ammonia, benzene, R113 and R134a. Results point out that ORC with out thermal storage and using refrigerant fluid ammonia is the best alternative

Three-dimensional off-design numerical analysis of an organic Rankine cycle radial-inflow turbine

Optimisation of organic Rankine cycles(ORCs for binary cycle applications could play a major role in determining the competitiveness of low to moderate renewable sources. An important aspect of the optimisation is to maximise the turbine output power for a given resource. This requires careful attention to the turbine design notably through numerical simulations. Challenges in the numerical modelling of radial-inflow turbines using high-density working fluids still need to be addressed in order to improve the turbine design and better optimise ORCs. Thispaper presents preliminary 3D numerical simulations of a high-density radial-inflow ORC turbine in sensible geothermal conditions. Following extensive investigation of the operating conditions and thermodynamic cycle analysis, therefrigerant R143a is chosen as the high-density working fluid. The 1D design of the candidate radial-inflow turbine is presented in details. Furthermore, commercially-available software Ansys-CFX is used to perform preliminary steady-state 3D CFD simulations of the candidate R143a radial-inflow turbine for a number of operating conditions including off-design conditions. The real-gas properties are obtained using the Peng–Robinson equations of state.The thermodynamic ORC cycle is presented. The preliminary design created using dedicated radial-inflow turbine software Concepts-Rital is discussed and the 3D CFD results are presented and compared against the meanline analysis.

Evaluation of isopentane, R-245fa and their mixtures as working fluids for organic Rankine cycles

Low grade thermal energy from sources such as solar, geothermal and industrial waste heat in the temperature range of 380-425 K can be converted to electrical energy with reasonable efficiency using isopentane and R-245fa. While the former is flammable and the latter has considerable global warming potential, their mixture in 0.7/0.3 mole fraction is shown to obviate these disadvantages and yet retain dominant merits of each fluid. A realistic thermodynamic analysis is carried out wherein the possible sources of irreversibilities such as isentropic efficiencies of the expander and the pump and entropy generation in the regenerator, boiler and condenser are accounted for. The performance of the system in the chosen range of heat source temperatures is evaluated. A technique of identifying the required source temperature for a given output of the plant and the maximum operating temperature of the working fluid is developed. This is based on the pinch point occurrence in the boiler and entropy generation in the boiling and superheating regions of the boiler. It is shown that cycle efficiencies of 10-13% can be obtained in the range investigated at an optimal expansion ratio of 7-10. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Evaluation of carbon dioxide blends with isopentane and propane as working fluids for organic Rankine cycles

The main theme of this paper is to study the flammability suppression of hydrocarbons by blending with carbon dioxide, and to evaluate these mixtures as possible working fluids in organic Rankine cycle for medium temperature concentrated solar power applications. The analysis takes into account inevitable irreversibilities in the turbine, the pump, and heat exchangers. While the isopentane + CO2 mixture suffers from high irreversibility mainly in the regenerator owing to a large temperature glide, the propane + CO2 mixture performs more or less the same as pure propane albeit with high cycle pressures. In general, large temperature glides at condensing pressures extend the heat recovery into the two-phase dome, which is an advantage. However, at the same time, the shift of the pinch point towards the warm end of the regenerator is found to be a major cause of irreversibility. In fact, as the number of carbon atoms in alkanes decreases, their blend with CO2 moves the pinch point to the colder end of the regenerator. This results in lower entropy generation in the regenerator and improved cycle efficiency of propane + CO2 mixtures. With this mixture, real cycle efficiencies of 15-18% are achievable at a moderate source temperature of 573 K. Applicability for a wide range of source temperatures is found to be an added advantage of this mixture.

Comparison of CO2 and steam in transcritical Rankine cycles for concentrated solar power

High temperature, high pressure transcritical condensing CO2 cycle (TC-CO2) is compared with transcritical steam (TC-steam) cycle. Performance indicators such as thermal efficiency, volumetric flow rates and entropy generation are used to analyze the power cycle wherein, irreversibilities in turbo-machinery and heat exchangers are taken into account. Although, both cycles yield comparable thermal efficiencies under identical operating conditions, TC-CO2 plant is significantly compact compared to a TC-steam plant. Large specific volume of steam is responsible for a bulky system. It is also found that the performance of a TC-CO2 cycle is less sensitive to source temperature variations, which is an important requirement of a solar thermal system. In addition, issues like wet expansion in turbine and vacuum in condenser are absent in case of a TC-CO2 cycle. External heat addition to working fluid is assumed to take place through a heat transfer fluid (HTF) which receives heat from a solar receiver. A TC-CO2 system receives heat though a single HTF loop, whereas, for TC-steam cycle two HTF loops in series are proposed to avoid high temperature differential between the steam and HTF. (C) 2013 P. Garg. Published by Elsevier Ltd.

MOMENT ANALYSIS OF A SCROLL EXPANDER USED IN AN ORGANIC RANKINE CYCLE

Recent studies on small-scale power generation with the organic Rankine cycle suggest superior performance of positive displacement type of expanders compared to turbines. Scroll expanders in particular achieve high isentropic efficiencies due to lower leakage and frictional losses. Performance of scroll machines may be enhanced by the use of non-circular involute curves in place of the circular involutes resulting non-uniform wall thickness. In this paper, a detailed moment analysis is performed for such an expander having volumetric expansion ratio of 5 using thermodynamic models proposed earlier by one of the present authors. The working fluid considered in the power cycle is R-245fa with scroll inlet temperature of 125 degrees C for a gross power output of similar to 3.5 kW. The model developed in this paper is verified with an air scroll compressor available in the literature and then applied to an expander Prediction of small variation of moment with scroll motion recommends use of scroll expander without a flywheel over other positive displacement type of expanders, e.g. reciprocating, where a flywheel is an essential component.

Una elipse con dos focos : hacia un nuevo método teológico a partir de Gaudium et Spes

Resumen: La forma sistemática del pensar creyente fue objeto de importantes debates durante la realización del Vaticano II, particularmente por la novedad que presentaba la introducción de un método inductivo en la enseñanza de la Iglesia. Se advirtió que allí se incluía una reflexión de largo alcance sobre la autocomprensión de la Iglesia y, de este modo, un debate neurálgico para el objetivo del Concilio. Dicho método, cuestionado posteriormente, ha tenido particular relevancia en el posconcilio latinoamericano. Está en juego la posibilidad de que la Iglesia, la fe y la teología sean menos impermeables a las inquietudes que emergen de las complejas experiencias biográficas y al clamor que brota desde el mundo del sufrimiento y de los pobres.

El neoconstitucionalismo en la reforma del CC y Com. : el protagonismo del juez en el estado de derecho y el problema del método de ponderación

Una atenta lectura del “Título Preliminar” del Anteproyecto del Código Civil y Comercial y sus Fundamentos presentado por la Comisión integrada por los Dres. Ricardo Lorenzetti, Elena Highton de Nolasco y Aída Kemelmajer de Carlucci, en cumplimiento del Decreto presidencial Nº 191/2011, muestra una cuestión relevante para la Teoría general del derecho desde el punto de vista ius-filosófico: que tal reforma integral colocará a nuestro ordenamiento jurídico privado en la vía de la llamada “constitucionalización del derecho”...

Reflexiones sobre el método moral en persona humana

Siguiendo a Gaudium et spes (51.3), la declaración Persona humana reafirma que la bondad moral de las conductas sexuales depende de “criterios objetivos tomados de la naturaleza de la persona y de sus actos” (PH 5.4). Esto no es expresión de un objetivismo naturalista, sino que surge del respeto de la “verdadera dignidad humana” y del sentido de su sexualidad. Estas afirmaciones deben ser comprendidas en el marco de la ética de la virtud, según la cual la razón práctica descubre naturalmente los bienes humanos y debidos, los fines virtuosos, en las inclinaciones naturales. A partir de ello es posible afirmar la existencia de conductas que contradicen dichas finalidades por su mismo objeto, aunque ello no exime de la necesidad de considerar los contextos a partir de los cuales las mismas se definen en su genus moris. Aplicando estos principios al ámbito de la sexualidad, se debe afirmar que el recto ejercicio de la misma tiene una referencia intrínseca y necesaria al matrimonio, aunque al mismo tiempo es preciso reconocer un cierto grado de tensión entre el orden de la castidad y el orden jurídico positivo. Estas consideraciones muestran que, precisamente por coherencia con la doctrina de la virtud y de los absolutos morales, es preciso que la teología moral evite la tentación del deductivismo, y se comprometa en un trabajo de refinamiento de las tipologías con mayor atención a los casos concretos. De este modo, podrá responder más adecuadamente al desafío de un contexto social en constante evolución. Con este artículo, el autor aporta precisiones para expresar mejor lo expuesto en dos artículos anteriores: “¿Relaciones prematrimoniales en «situaciones-límite »?”, Teología 83 (2004), y “El teleologismo después de la Veritatis Splendor”, Moralia 97 (2003).

Un método de muestreo de malezas para pequeños productores de maíz y frijol en Centroamérica

Se diseñó un método simple de muestreo de malezas a ser utilizado en entrenamiento participativo en programas de manejo integrado de plagas (MIP). Se utilizaron 50 cuadrantes circulares (diámetro de 35 cm), distribuidos en forma de zigzag, en los cuales los productores observaron la caber· tura total de malezas, la presencia de las mismas y la fenologia de las especies y tipos de malezas. Con el propósito de validar el método, se seleccionaron cuatro campos en los cuales se establecieron 100 cuadrantes para medir biomasa, densidad y cobertura de las malezas, todo esto antes del primer control de las mismas. Los resultados muestran campos con presencia de 17 a 33 especies, con 3.5 a 4.7 especies por cuadrante. La cobertura de las malezas vario entre 23 y 34 por ciento, con densidad de 134 a 214 individuos y una biomasa acumulada variando entre 171 y 213 g 1m2. Ningún cuadrante estuvo libre de malezas. Se estimó el coeficiente de variación de la cobertura de las malezas, el cual se estimó construyendo 5 sub-muestras obtenidas al azar de 25, 50 y 75 cuadrantes, que arrojaron valores de CV de 11, 8 y 4 por ciento respectivamente. Se estimó, también, la correlación (r) entre cobertura de malezas y biomasa y de cobertura con densidad de malezas. La misma viario entre los campos de 0.62-0.77 y de 0.59-0.78 respectivamente. Las especies mas frecuentes en los 50 circulas obtuvieron las mayores densidades y la mayor biomasa.

Evaluación de la contaminación de carne de pollo con Campylobacter jejuni en puntos críticos de control de riesgo, utilizando el método de cultivo convencional

El objetivo de este estudio fue determinar la contaminación de carne de pollo con Campylobacter jejuni en una planta procesadora avícola y dos expendios comerciales abastecidos por dicha planta. Diferentes puntos criticas de control fueron identificados y muestreados. Se utilizó el método de cultivo convencional (MCC) con el cual se determinaron 25 (6.5%) muestras positivas y 360 (93.5%) muestras negativas. La determinación de la contaminación de la carne de pollo con C. jejuni se realizo en puntos críticos de control, estos fueron: 1 O muestras en la fase antes de sacrificio, 8 muestras en la fase de post-eviscerado, 1 muestra en el tanque de refrigeración, 3 muestras en la fase de empaque en la planta procesadora y 3 muestras en la fase de empaque de dos expendios comerciales. En las fases antes de sacrificio y post-eviscerado se determinó, mediante rayado común en cultivo bacteriológico, una concentración bacterial de muy alta a alta en 13 de un total de 18 muestras. En la fase de empaque de matadero, expendio comercial 1 y expendio comercial 2 se determinaron 6 muestras con concentración bacteria! muy alta a alta. Las muestras contaminadas se diagnosticaron durante las cuatro semanas que duró el estudio, y solamente en una semana la contaminación fue mayor con 11 muestras contaminadas. Aunque el grado de contaminación en el punto de compra para el consumidor es bajo, no se descarta la probabilidad de que pueda producir algún problema de salud pública.