Verificação experimental do comportamento térmico de uma fachada de dupla pele com ventilação natural

Neste trabalho, avaliou-se o comportamento térmico de uma fachada de dupla pele com ventilação natural. A avaliação foi efectuada para uma célula de teste que permite adaptar várias configurações de fachada para a qual foram registados dados num determinado período de tempo através de um sistema de aquisição de dados. Os dados registados foram devidamente tratados e comparados para as diversas configurações. Para as configurações testadas, utilizaram-se dois parâmetros adimensionais que permitiram a comparação da capacidade de pré aquecer o ar (aplicável à estação de aquecimento) e de isolar dinamicamente (aplicável à estação de arrefecimento). Foram comparados os desempenhos da fachada quando a funcionar com os sistemas de sombreamento por persiana veneziana e por cortina têxtil. Em pré aquecimento, o fluxo de insuflação mostrou-se uma boa opção. Em isolamento dinâmico, a fachada retira o melhor partido do fluxo de extracção. Os resultados obtidos para os sistemas de sombreamento recaem a favor do sombreamento por persiana veneziana. As medições efectuadas na célula de teste vêm permitir futuros estudos de comparação com métodos de simulação numérica. Os resultados obtidos demonstram a sensibilidade das fachadas de dupla pele ao clima onde se inserem. Contudo, os resultados obtidos não demonstram por si só a veracidade do desempenho desta tecnologia no clima em Portugal.

Contribuições para o estudo teórico e experimental de sistemas de geração distribuída

Diretorio TesteAs recentes mudanças de estrutura no sistema elétrico (geração, transmissão, distribuição e comercialização de energia) têm motivado o uso da geração distribuída e, em particular, pequenos produtores independentes conectados ao sistemas de distribuição e subtransmissão. Sendo recente, ainda há muitas lacunas quanto ao entendimento do impacto desta nova topologia na estabilidade e outros índices de desempenho do sistema. O presente trabalho está focado na conexão dos produtores independentes aos sistemas de distribuição e subtransmissão e visa contribuir quanto ao estudo teórico-prático deste problema, com ênfase nos aspectos de modelagem dos componentes do sistema. Este estudo faz parte do projeto de pesquisa “Impacto de Produtores Independentes e Autoprodutores Conectados aos sistemas de distribuição e subtransmissão", desenvolvido pela UFRGS com financiamento da CEEE. Como as unidades de geração distribuída são conectadas às redes de distribuição e transmissão, a distância entre estes geradores e as cargas é menor comparativamente às usinas de grande porte. Existe ainda a questão dos produtores independentes serem de potências menores e, portanto, mais suscetíveis às variações de carga da rede em que estão ligados. Devido a estes e outros fatores, uma melhor análise dos modelos estáticos e dinâmicos dos diversos componentes do sistema de potência dentro desta nova topologia se faz necessária. Um dos aspectos considerados neste trabalho, foi o estudo da influência da resistência da linha na análise da geração distribuída nas linhas de distribuição. Esta foi uma das contribuições deste trabalho e foi realizada por meio de simulações considerando vários modelos de geradores e cargas. Outra contribuição foi a construção do sistema consistindo de um protótipo de um produtor independente conectado a rede de distribuição, composto de um gerador de 100kVA conectado à rede elétrica, contendo cargas resistivas e indutivas, podendo serem ligadas/desligadas, emulando condições de operação similares às reais. A construção do protótipo também envolveu um sistema para simulação, um sistema supervisório para operação e realização de ensaios, e os algoritmos necessários para tal. Este sistema permite a simulação dinâmica de modelos de sistemas elétricos de potência em diversos cenários e a verificação experimental do comportamento dos grupos geradores em diversas condições de operação, incluindo a análise de desempenho estático, ensaios de curto circuito e as variações de despacho ativo e reativo de potência. Obtendo com isso uma melhor identificação e quantificação do impacto dos produtores independentes e autoprodutores na análise de sistemas elétricos de potência.

Estudo experimental da indução magnética

This work will discuss how magnetic fields can be produced, either generated by magnets, natural, artificial, or even by an electric current going through a wire, as discovered by Oersted. Besides the theoretical content, experimental studies on magnetic induction and on the Laws of Faraday and Lenz will be performed. In the Magnetic Induction experiment, the electromotive force generated by varying the flow of the field B in a solenoid, depending on the variation of the current intensity and frequency associated with it will be measured; the experiment on the Laws of Faraday and Lenz the electromotive force produced by the relative movement of the magnet in relation to a coil. Thus, this study experimental verification of magnetic induction using solenoids and magnets; analysis of magnetic induction by Faraday's Law and Lenz's Law

Sistema de monitorização de defeitos na rede de energia elétrica de média tensão

Nesta dissertação de Mestrado em Engenharia Eletrotécnica – Telecomunicações desenvolveu-se um sistema de monitorização de defeitos de uma rede de energia elétrica de média tensão, para melhorar a qualidade de serviço do fornecimento de energia elétrica. O sistema deteta e indica a localização da respetiva falha, que impede o funcionamento de uma parte da rede, também interliga todos os sensores instalados na rede a um ponto central que recebe toda a informação proveniente dos sensores, e ajuda na tomada de decisão. Neste trabalho de dissertação fez-se o estudo e descrição das redes de energia elétrica, realçando a topologia, o modo de operação e parâmetros de qualidade. Assinalou-se também os principais defeitos que podem ocorrer na rede de média tensão. Apresentou-se, ao nível comercial, soluções para mitigar o problema alvo de estudo. Explorou-se, num ambiente de simulação, soluções de deteção dos defeitos da rede, tendo sido desenvolvidos três sistemas distintos: sistema A, sistema B e sistema C. Sistema A que monitoriza o valor nominal da corrente elétrica em cada troço da rede elétrica, sistema B com a monitorização do valor da corrente elétrica em cada posto de transformação e sistema C que compara as correntes no inicio e final de cada troço da rede elétrica, verificando se há alguma discrepância entre ambas. Após a análise e simulação das soluções descreve-se o procedimento realizado para criar um protótipo de um sistema de monitorização. Começou-se por testar, individualmente, os sensores de corrente, circuito de condicionamento, microcontroladores e sistema Scada, usado para a visualização dos dados. Posteriormente, elaborou-se manuais de utilização de forma a auxiliar o sistema em trabalhos futuros que venham dar continuidade a este trabalho. Para validar a análise teórica e confirmar os resultados da simulação, testou-se experimentalmente o sistema de deteção C. Confirmou-se que o sistema de monitorização de defeitos é capaz de detetar e localizar a avaria presente na rede de energia elétrica.

Aprender versus ensinar: Charles Sanders Peirce e a universidade americana do final do século XIX

A produção científica e filosófica de Charles Sanders PEIRCE (1839-1914), exigindo como critério para o trabalho intelectual e para a conduta da vida do pensador o absoluto rigor na construção dos conceitos e a estrita verificação experimental, teve por conseqüência desvincular o trabalho científico e filosófico de qualquer função apologética. A afirmação de que todo conhecimento do mundo da experiência e mesmo daquele elaborado pela matemática é intrinsecamente provável e falível se opôs a todo e qualquer dogmatismo e mesmo ao "a priori" de tradição Kantiana. O interesse pela teoria evolucionista e a coerência inabalável da filosofia e das atitudes de PEIRCE, como professor e pesquisador, encontraram profunda resistência no meio universitário e editorial de seu tempo. Num momento de grave crise na Universidade norte-americana, decorrente das transformações econômicas e políticas ocorridas com a guerra da Secessão (1861-1865), o posicionamento de PEIRCE contribuiu muito provavelmente para sua demissão como professor das Universidades de Harvard e de John Hopkins; para dificultar a publicação de seus escritos e para seu total isolamento nos últimos anos de vida.

Determinação de propriedades físicas de diferentes materiais para discos e pastilhas de freio e relação destas propriedades com ruído

Este trabalho visou a determinação experimental de propriedades físicas básicas de materiais para pastilhas e discos de freio de diferentes composições químicas. Posteriormente, estas propriedades foram correlacionadas com resultados de avaliação de ruído de freio dos respectivos materiais. As propriedades físicas determinadas para os materiais de pastilhas de freio foram: dureza, densidade, porosidade, compressibilidade a frio, compressibilidade a quente, transmissão térmica, resistência à compressão, resistência à tração, resistência interna ao cisalhamento, módulo de elasticidade, freqüências de ressonância, índice de amortecimento, coeficiente de atrito em diferentes condições de frenagem, e taxas de desgaste. Medições incluem verificações do efeito do aumento da temperatura na variação de algumas das propriedades citadas. A avaliação de ruído de freio gerado com uso das diferentes composições de materiais foi realizada através do uso de um sistema de freio padrão, e o ensaio executado em um dinamômetro tipo inercial dotado de recursos como câmara para isolamento acústico de ruído externo e sistema de aquisição de sinais para monitoramento dos parâmetros de frenagem: tempo, torque, pressão, temperatura e espectro de ruído gerado em escala de tempo e freqüência. Os materiais de pastilhas de freios incluídos nesta verificação experimental foram selecionados de seis aplicações bastante distintas, como por exemplo: materiais para pastilhas de freio traseiro de veículos de passeio, pastilhas para freio dianteiro de veículos de passeio, pastilhas para caminhonetes, pastilhas para caminhões leves e microônibus Além da composição química bastante distinta, estudos da influência da alteração de parâmetros de processo de fabricação nas propriedades físicas do material de atrito foram considerados. Para a avaliação do efeito da variação de composição de materiais de discos de freio na geração de ruído, cinco diferentes tipos de discos foram selecionados. Dentre estas versões estão incluídas: a liga de ferro fundido cinzento do material tipo original do sistema de freio a disco padrão, uma versão de ferro fundido cinzento de baixo custo comprada no mercado de autopeças de reposição, um ferro fundido cinzento com alto de teor de carbono, um ferro fundido cinzento com adição de titânio como elemento de liga, e, finalmente, um ferro fundido vermicular. Propriedades físicas dos materiais de discos de freio não foram tão amplamente avaliadas como no caso dos materiais de pastilhas, mesmo assim dados de dureza, densidade, resistência à tração, índice de amortecimento e freqüências fundamentais de ressonância foram determinados para os diferentes materiais.Ao final do trabalho, foram definidas correlações entre ruído de freio e propriedades físicas dos materiais de pastilhas de freio que indicam que o material de atrito da pastilha é mais propenso a apresentar ruído quando: menos poroso, com maior resistência mecânica, maior módulo de elasticidade, maior dureza (valores mais baixos de dureza Gogan), e maior coeficiente de atrito. Também foram detectadas alterações significativas no comportamento de ruído com uso de diferentes materiais de discos de freio, mas não foram estabelecidas correlações conclusivas entre as propriedades dos discos de freio e sua propensão a ruído devido ao baixo número de versões avaliadas.

Construção e validação de uma bancada para calibração de sensores para determinação da umidade relativa do ar

O presente trabalho destina-se a apresentar a experiência de montagem e de validação de uma Bancada de Calibração de sensores para determinação da umidade relativa do ar com base nas teorias e normas existentes de psicrometria. A Bancada foi construída com base em normas internacionais, onde salienta-se a ASHRAE 41.1-1974, sendo uma evolução de trabalhos anteriormente desenvolvidos. A validação da bancada passa por uma verificação do funcionamento do sistema montado, buscando garantir que o mesmo é eficaz no que se propõe. Para isso, curvas de estabilidade em temperatura e umidade relativa do ar em função do tempo foram levantadas e analisadas dentro de uma certa faixa de operação, entre 30,50 e 44,50 ºC e para temperatura de bulbo úmido, entre 25,00 e 31,10 ºC. Para a estabilidade em umidade relativa do ar testada, a faixa varia de 57,20 a 74,46 %. Também foi verificado experimentalmente o comportamento da temperatura de bulbo úmido em função da velocidade do ar no escoamento, entre 1,25 e 5,00m/s. Para a comprovação desta verificação experimental, os dados coletados nos sensores e termômetros foram corrigidos através das equações de calibração e depois os mesmos foram comparados e estudados mediante uma análise de variância (ANOVA). Os resultados dos testes revelaram que a velocidade na faixa experimentada (1,25 a 5,00) m/s não gera uma diferença significativa na leitura dos sensores Um outro teste experimental foi elaborado para verificar o comportamento da temperatura de bulbo úmido em função da umidade relativa do ar para diversos elementos sensores de temperatura. (termômetros de Hg, sensores PT100, AD592 e termopar tipo K). Para esta verificação, os elementos sensores foram submetidos a uma velocidade de 5,00 m/s. Para cada nível de temperatura, três níveis de umidade relativa do ar foram analisadas. Os resultados mostram que a Bancada de calibração é um ambiente controlado dentro de uma faixa de temperatura e umidade relativa do ar, sendo um recurso a mais que pode ser usado no vasto campo da psicrometria.

Aplicação do modelo all-or-none em condições de aquisição de associação aos pares

O presente estudo teve por objetivo submeter a nova verificação experimental o modelo "all-or-none" de aprendizagem de pares-associados, em que as associações estímulo resposta são formadas inteiramente em uma única tentativa. Justifica o presente trabalho a necessidade de estudos na área da teoria da aprendizagem, a fim de fornecer subsídios para uma tecnologia educacional. A hipótese testada foi a de que a probabilidade de uma associação se efetuar é constante para qualquer número de treinos anteriores. Foram testados 100 sujeitos de classe de alfabetização, divididos em 5 grupos, com 5 níveis de reforçamentos e 5 grupos de itens. Foi usado um esquema de quadrados latinos, combinando três fatores em cinco níveis cada um: 1 - número de reforçamentos, 2 - grupo de itens e 3 - grupo de sujeitos. A análise dos resultados levou à aceitação da hipótese de que a aprendizagem é, em essência, all-or-none.

O desenvolvimento do conceito de probabilidade em pré-adolescentes e adolescentes

Este trabalho, baseado na teoria de Jean Piaget sobre o desenvolvimento do pensamento adolescente, visa continuar a mesma linha de investigação no que se refere à aquisição do conceito de probabilidade. O conceito de probabilidade na teoria piagetiana representando a intercepção do real e do possível, foi submetido, neste trabalho, a uma análise crítica e a um projeto de verificação experimental. Em termos teóricos, a crítica orientou-se para a relação entre os canais sensoriais receptores de informação e a organização do nível formal que permite elaborar relações de probabilidade. Importante papel foi atribuído ao estudo da manipulação - expressão direta da ação em seus níveis primordiais - como fator determinante de elaboração específica nas relações de probabilidade. Uma segunda vertente sociogênica do problema foi analisada em termos do nível sócio-econômico como fator que influencia o desenvolvimento do pensamento formal e especificamente a aquisição do conceito de probabilidade. Em termos de verificação experimental, constatou se a possibilidade de se definirem diversos estágios de desenvolvimento, chegando-se a classificar, de modo geral, os sujeitos em: aqueles que ainda não possuem habilidade de pensamento para solução de problema de probabilidade, aqueles que já apresentam tal habilidade, porém, são incapazes de generalização, e outros, em menor parte, que têm estabelecidas as estruturas operatórias do período lógico formal. Dentre estes grupos somente o último faz uso sistemático de estratégias corretas e corresponde aos sujeitos adolescentes do sexo masculino. Isto mostra que existe uma diferença nos resultados devido às diferenças sexuais a favor do sexo masculino e que a capacidade de lidar com relações probabilísticas se torna mais organizada e estruturada com o avanço da idade dos sujeitos. As variáveis ambientais exercem influência no rendimento do sujeito, os resultados variam de acordo com o meio socio econômico, favorecendo os de nível superior, isto é, permitindo-lhes um desenvolvimento normal.

A relação entre desenvolvimento cognitivo e estimulação precoce em alunos da 4. serie do 1. grau

O presente estudo teve por objetivo uma verificação experimental da influência da estimulação precoce no desenvolvimento cognitivo. A ideias deste trabalho surgiu da importância que ora se atribui ao problema de um melhor aproveitamento do homem em suas potencialidades para a construção de uma humanidade melhor. Tal possibilidade reflete-se primordialmente no âmago do processo educativo, e em particular a escola. Fundamentou-se teoricamente em Gerome Bruner, tendo por central 2 de suas proposições: Qualquer assunto pode ser ensinado com eficiência, de forma honesta, a qualquer criança em qualquer estágio de desenvolvimento; É objetivo primordial da educação atingir a imaturidade, levando o homem a ser mais produtivo, mais ajustado à sua cultura, desenvolvendo suas potencialidades ou indo além delas para criar mais. Buscando um maior embasamento, a autora se valeu de estudos teóricos e experimentais de Piaget, Montessori, Okón, Poppovic, Oslon, Austin & Postethwaite, e outros, além de algumas pesquisas realizadas por autores ou instituições brasileiras. O estudo dirigiu-se, especificamente, a alunos da 4º série do 1º grau, para medir competência pedagógica e conhecer dados referentes à escolarização inicial. Os resultados obtidos confirmaram a hipótese fundamental de que quanto mais precocemente a criança for estimula da, maior será sua competência pedagógica posterior, o que se pressupõe ser decorrente da aceleração de seu desenvolvimento cognitivo. Entretanto, face às delimitações criadas e às limitações sofridas, a autora sugere a realização de pesquisas ulteriores sobre o tópico, a fim de que se possa, diante de dados experimentais cada vez mais consistentes e de maior amplitude, propor, de forma mais enfática, uma aplicação psicopedagógica adaptada à realidade social e tecnológica de nossa era.

Projeto de um protótipo de um veículo elétrico

Os veículos movidos com combustíveis fósseis são, hoje em dia, os veículos mais utilizados em transportes. Estes meios de transporte caracterizam-se pelo seu baixo rendimento e por serem poluentes, pelo que, nos últimos anos, tem havido um esforço em criar ou melhorar meios de transporte, através do aumento do seu rendimento e eliminando a emissão de poluentes. A utilização de máquinas elétricas como meio de locomoção é uma das soluções alternativas, uma vez que, estas apresentam um rendimento elevado e não emitem diretamente gases tóxicos, apesar das baterias serem uma das principais dificuldades, no que diz respeito à relação peso/densidade de energia. Por outro lado, as baterias, devido à sua capacidade de armazenamento de energia, podem ser utilizadas para armazenar energia da rede elétrica, contribuindo para uma melhor gestão, e também para armazenar num veículo elétrico a energia gerada em modo de travagem e que posteriormente pode ser utilizada para fazer mover o motor elétrico. Neste trabalho fez-se um projeto de um veículo elétrico (VE) e estudou-se o impacto da utilização em massa de veículos elétricos na gestão da rede de energia elétrica. A verificação experimental fez-se com um conversor DC/DC bidirecional com uma configuração em ponte H e com um conversor DC/DC redutor unidirecional. Utilizaram-se compensadores clássicos para, em malha fechada, regular o binário, a velocidade e a corrente, através de compensadores Proporcional Integrativo (PI) e Proporcional Integrativo Derivativo (PID). No desenvolvimento deste projeto, fez-se uma análise teórica, realizaram-se simulações na ferramenta MATLAB/Simulink onde foram criados modelos do veículo elétrico para verificar o seu comportamento, e seguidamente analisaram-se experimentalmente estes resultados. O controlo deste veículo foi feito com a utilização de microcontroladores de baixo custo, recorrendo a uma arquitetura de processamento distribuído/partilhado, constituindo esse estudo uma nova contribuição. Os resultados demonstraram que o rendimento dos veículos elétricos em média encontram-se nos 85-90 %, superior aos atuais 40% dos veículos a combustão interna, eliminando também a emissão de poluentes.

Sistema de monitorização de defeitos na rede de energia elétrica de média tensão

Nesta dissertação de Mestrado em Engenharia Eletrotécnica – Telecomunicações desenvolveu-se um sistema de monitorização de defeitos de uma rede de energia elétrica de média tensão, para melhorar a qualidade de serviço do fornecimento de energia elétrica. O sistema deteta e indica a localização da respetiva falha, que impede o funcionamento de uma parte da rede, também interliga todos os sensores instalados na rede a um ponto central que recebe toda a informação proveniente dos sensores, e ajuda na tomada de decisão. Neste trabalho de dissertação fez-se o estudo e descrição das redes de energia elétrica, realçando a topologia, o modo de operação e parâmetros de qualidade. Assinalou-se também os principais defeitos que podem ocorrer na rede de média tensão. Apresentou-se, ao nível comercial, soluções para mitigar o problema alvo de estudo. Explorou-se, num ambiente de simulação, soluções de deteção dos defeitos da rede, tendo sido desenvolvidos três sistemas distintos: sistema A, sistema B e sistema C. Sistema A que monitoriza o valor nominal da corrente elétrica em cada troço da rede elétrica, sistema B com a monitorização do valor da corrente elétrica em cada posto de transformação e sistema C que compara as correntes no inicio e final de cada troço da rede elétrica, verificando se há alguma discrepância entre ambas. Após a análise e simulação das soluções descreve-se o procedimento realizado para criar um protótipo de um sistema de monitorização. Começou-se por testar, individualmente, os sensores de corrente, circuito de condicionamento, microcontroladores e sistema Scada, usado para a visualização dos dados. Posteriormente, elaborou-se manuais de utilização de forma a auxiliar o sistema em trabalhos futuros que venham dar continuidade a este trabalho. Para validar a análise teórica e confirmar os resultados da simulação, testou-se experimentalmente o sistema de deteção C. Confirmou-se que o sistema de monitorização de defeitos é capaz de detetar e localizar a avaria presente na rede de energia elétrica.

Aprender versus ensinar: Charles Sanders Peirce e a universidade americana do final do século XIX

A produção científica e filosófica de Charles Sanders PEIRCE (1839-1914), exigindo como critério para o trabalho intelectual e para a conduta da vida do pensador o absoluto rigor na construção dos conceitos e a estrita verificação experimental, teve por conseqüência desvincular o trabalho científico e filosófico de qualquer função apologética. A afirmação de que todo conhecimento do mundo da experiência e mesmo daquele elaborado pela matemática é intrinsecamente provável e falível se opôs a todo e qualquer dogmatismo e mesmo ao a priori de tradição Kantiana. O interesse pela teoria evolucionista e a coerência inabalável da filosofia e das atitudes de PEIRCE, como professor e pesquisador, encontraram profunda resistência no meio universitário e editorial de seu tempo. Num momento de grave crise na Universidade norte-americana, decorrente das transformações econômicas e políticas ocorridas com a guerra da Secessão (1861-1865), o posicionamento de PEIRCE contribuiu muito provavelmente para sua demissão como professor das Universidades de Harvard e de John Hopkins; para dificultar a publicação de seus escritos e para seu total isolamento nos últimos anos de vida.

Montagem de um conjunto experimental destinado à verificação do princípio da incerteza de Heisenberg

In this paper we present the an experimental setup to check the Heisenberg uncertainty principle. The description of the experimental setup and of the theoretical foundations is aimed at promoting the familiarization of the students with the involved concepts.

Precisão experimental em ensaios com a cultura do feijão

A avaliação do coeficiente de variação (CV) como medida da precisão dos experimentos tem sido feita com diversas culturas, espécies animais e forrageiras por meio de trabalhos sugerindo faixas de classificação dos valores, considerando-se a média, o desvio padrão e a distribuição dos valores de CV das diversas variáveis respostas envolvidas nos experimentos. Neste trabalho, objetivouse estudar a distribuição dos valores de CV de experimentos com a cultura do feijão, propondo faixas que orientem os pesquisadores na avaliação de seus estudos com cada variável. Os dados utilizados foram obtidos de revisão em revistas que publicam artigos científicos com a cultura do feijão. Foram consideradas as variáveis: rendimento, número de vagens por planta, número de grãos por vagem, peso de 100 grãos, estande final, altura de plantas e índice de colheita. Foram obtidas faixas de valores de CV para cada variável tomando como base a distribuição normal, utilizando-se também a distribuição dos quantis amostrais e a mediana e o pseudo-sigma, classificando-os como baixo, médio, alto e muito alto. Os cálculos estatísticos para verificação da normalidade dos dados foram implementados por meio de uma função no software estatístico livre R. Os resultados obtidos indicaram que faixas de valores de CV diferiram entre as diversas variáveis apresentando ampla variação justificando a necessidade de utilizar faixa de avaliação específica para cada variável.