Modelos algébricos para prever o comprimento de uma chama turbulenta têm sido foco de estudo de diversos grupos de pesquisa por suas aplicações na área de engenharia. O método experimental para obter o modelo varia desde visualizações simples, até técnicas fotográficas, este último com parâmetros fotográficos variando entre os autores. Técnicas fotográficas são usadas para estimar a altura de levantamento da base da chama, (Lift-Off) e o comprimento médio visível de chama (Visible Flame Length, VFL). Duas técnicas comuns que podem ser encontradas na literatura: por imagens de chama com baixo tempo de exposição e longo tempo de exposição, são comparados com um terceiro que se baseia na intensidade luminosa e na frequência de imagens de chama que ocupam um pixel. O melhor método foi utilizado para caracterizar o comportamento das chamas turbulentas de gás natural para diferentes regimes de velocidade do escoamento. Modelos algébricos que preveem o comprimento de chama, altura de levantamento e a velocidade crítica de extinção de chama são avaliados com os novos resultados experimentais. Logo após, os coeficientes numéricos dos melhores modelos algébricos são reajustados Finalmente, foram obtidos mapas de estabilidade relacionados à altura de levantamento e à velocidade crítica de extinção de chama para cada diâmetro em função da diluição com CO2 e do número adimensional de Reynolds. A terceira parte deste trabalho está focada no estudo da distribuição de radiação térmica. Em particular, foram consideradas três distâncias radiais medidas em comprimentos de chama (0,5 Lf, 1 Lf, 2 Lf) visando obter a distribuição do fluxo radiante experimental ao longo de um eixo vertical adjacente às chamas. Finalmente, os dados experimentais foram utilizados como dados de entrada em uma análise inversa com o objetivo de calcular os fatores de ponderação do modelo das múltiplas fontes ponderadas (por suas siglas em inglês WMPS). Nesta última parte, são apresentados frações radiantes e distribuições de fluxo de calor radiante de chamas de gás natural diluídas para diversas diluições com dióxido de carbono e diâmetros do queimador. / Predicting models for turbulent diffusion flame lengths have several applications driven the attention of many research groups. Since several studies use photographs to measure the flame length, with photographic parameters varying among authors, in other cases simple visualizations were used. It is important to explore possible discrepancies among measurement technics that could affect the results. Optical visualizations of turbulent diffusion flames are used to estimate the visible average flame length (VFL) and the lift-off. The study presents a study of three different methods to measure the VFL using optical techniques. The effect on the image of the main optic parameters such as focus, exposure time and ISO sensibility are analyzed. The VFL obtained with images in low exposure time and long exposure time are compared with a third optical method that is based on the luminous intensity and the frequency of flame images occupying a pixel. One method was used to characterize the behavior of turbulent diffusion flames of natural gas for a range of flames in function of the flow velocity. Universal non-dimensional models that describe the VFL, lift-off and the blow-out stability limit of gaseous jet diffusion flames in the still air have been compared with new experimental data. The numerical coefficients of the best models are adjusted. Finally, maps of stability related to lift-off and blow-out were obtained for each diameter in function of the dilution with CO2 and flow exit velocity expressed in non-dimensional Reynolds number The third part of this work focuses on the estimation of the thermal distribution of radiative flux from turbulent diffusion flames in laboratory-scale. The experimental measurements were gotten from the previous stability study. In particular, was considered three radial distances measured in flame lengths (0,5 Lf, 1 Lf, 2 Lf) aiming at obtaining the experimental radiant flux along a vertical axis adjacent to the flames. Finally, the experimental data was used as input data in an inverse analysis with the purpose of computing weight coefficients of the weighted multi-point source (WMPS) model. Then, experimental data that include: radiant fractions and radiative heat flux are presents for several flames with different dilutions with carbon dioxide and burner´s diameters.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-10-17T17:54:20Z No. of bitstreams: 1 2016 - Ana Cl?udia de Souza Ferreira.pdf: 2041801 bytes, checksum: e1c4a4ab36b4729f831af2c9601d8d7e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-17T17:54:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016 - Ana Cl?udia de Souza Ferreira.pdf: 2041801 bytes, checksum: e1c4a4ab36b4729f831af2c9601d8d7e (MD5) Previous issue date: 2016-10-14 / FAPERJ / This work aims to contribute to understanding the history of the Village of S?o Francisco of Itagua? in the nineteenth century. Firstly, it is proposed to discuss and consider supposed process of extinction of Itagua? village which has been defended by the discourse of certain political and intellectual authorities, who argued about the "mixing" and "degradation" of indigenous groups. Also intends to show that this speech intensified the expropriation of indigenous lands and the speech been deconstructing their right to land. Thus, in accordance of that discourse the Indians were treated as if there they did not exist, producing a type discursive of "invisibility" and / or "disappearance". In Itagua?, the settlement went through successive attempts to extinction, while the Indigenous continued resisting and building different ways of staying with their lands, even after Itagua? change to the village in 1818, or of the declaration of extintion of Itagua? Village in 1834. Despite the political and social environment less and less favorable to the Indians, sources such as correspondence, requirements, offices, ordinances, floor plan chorography and population map of the village indicate that, although the village has been declared extinct by local authorities, the Indians recognized their territory as "Village", at the same time they were recognized by other (local) residents as "Indigenous of settlement" in the region. Still in 1860, as were demonstrated in this study, the Indigenous continuous having land in the region and building a sociocultural and political space, which interacted with the local society and made choices, negotiations and resisted the territorial expropriation proceedings. (Lastly), with this study, we seek to deconstruct the idea that the Indians disappeared from the (so-called village?s extinction in the year of 1834) supposed extinction of the village 1834, making them "visible" through research in historical sources still little visited by the history of the Indians, as the baptism records as well as and death inventories. We also searched the parish registers of land. / Este trabalho pretende contribuir para a compreens?o da hist?ria do Aldeia de S?o Francisco de Itagua? no s?culo XIX. Prop?e-se a discutir e problematizar o suposto processo de extin??o da Aldeia de Itagua? defendido pelo discurso de determinadas autoridades pol?ticas e intelectuais, que argumentavam acerca da ?mistura? e ?degrada??o? dos grupos ind?genas. Pretende tamb?m demonstrar que este discurso intensificava a expropria??o das terras ind?genas e desconstru?a o direito deles ?s mesmas. Dessa forma, os ?ndios passaram a ser tratados como se n?o existissem, intensificando um vi?s discursivo da ?invisibilidade? e/ou do ?desaparecimento?. Em Itagua?, o aldeamento passou por sucessivas tentativas de extin??o, ao mesmo tempo que os ?ndios continuaram resistindo e construindo diferentes modos de permanecer com suas terras, mesmo depois da eleva??o de Itagua? ? Vila, em 1818, ou da declara??o de extin??o da Aldeia de Itagua?, em 1834. Apesar do quadro pol?tico e social cada vez menos favor?vel aos ?ndios, fontes como correspond?ncias, requerimentos, of?cios, portarias, planta corogr?fica e mapa populacional da aldeia indicam que, embora o aldeamento tenha sido declarado extinto por autoridades locais, os ?ndios reconheciam seu territ?rio como ?Aldeia?, ao mesmo tempo em que eram reconhecidos por outros moradores como ?ndios aldeados na regi?o. Ainda na d?cada de 1850 e 1860, como demonstramos neste estudo, os ?ndios continuavam possuindo terras na regi?o e construindo um espa?o sociocultural e pol?tico, onde interagiam com a sociedade local e faziam escolhas, negocia??es e resistiam aos processos de expropria??o territorial. Com este estudo, procuramos desconstruir a ideia de que os ?ndios desapareceram, a partir da suposta extin??o do aldeamento de 1834, tornando-os ?vis?veis? por meio da pesquisa em fontes hist?ricas ainda pouco visitadas pela hist?ria dos ?ndios no que se refere ao Rio de Janeiro, como os registros de batismo, de ?bito e invent?rios. Tamb?m pesquisamos os registros paroquiais de terras.

An accurate estimation of biomass burning emissions is in part limited by the lack of knowledge of fire burning phase (smoldering/flaming). In recent years, several fire detection products have been developed to provide information of fire radiative power (FRP), location, size, and temperature of fire pixels, but no information regarding fire burning phase is retrieved. The Day-Night band (DNB) aboard Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) is sensitive to visible light from flaming fires in the night. In contrast, VIIRS 4 µm moderate resolution band #13 (M13), though capable to detect fires at all phases, has no direct sensitivity for discerning fire phase. However, the hybrid usage of VIIRS DNB and M-bands data is hampered due to their different scanning technology and spatial resolution. In this study, we present a novel method to rapidly and accurately resample DNB pixel radiances to M-band pixels’ footprint that is based on DNB and M-band’s respective characteristics in their onboard schemes for detector aggregation and bow-tie effect removals. Subsequently, the visible energy fraction (VEF) as an indicator of fire burning phase is introduced and is calculated as the ratio of visible light power (VLP) and FRP for each fire pixel retrieved from VIIRS 750 m active fire product. A global distribution of VEF values, and thereby the fire phase, is quantitatively obtained, showing mostly smoldering wildfires such as peatland fires (with smaller VEF values) in Indonesia, flaming wildfires (with larger VEF values) over grasslands and savannahs in sub-Sahel region, and gas fares with largest VEF values in the Middle East. VEF is highly correlated with modified combustion efficiency (MCE) for different land cover types or regions. These results together with a case study of the 2018 California Campfire show that the VEF has the potential to be an indicator of fire combustion phase for each fire pixel, appropriate for estimating emission factors at the satellite pixel level.

Hydrogen fuel is one of the most important areas of research in the field of renewable energy development and production. Hydrogen gas can be generated by fuel cells, water electrolyzers, and heterogeneous nanoscale catalysts. It can be burned to directly release chemical energy or condensed for storage and transport, providing fuel for combustion devices or storing excess energy generated by renewable sources such as wind turbines and concentrated solar power assemblies. While platinum is the most active catalyst for hydrogen reduction, its high cost significantly deters its utilization in advanced photocatalytic materials. One approach to mitigating this expense is optimizing the morphology and placement of nanostructured platinum catalysts. Highly crystalline, morphologically-controlled platinum nanoparticles (Pt NPs) have been effectively utilized to increase hydrogen generation efficiency in a variety of nanocomposite materials. However, synthesis routes to high-quality Pt NPs can be dangerous and difficult to replicate. Furthermore, utilization of the Pt NPs in nanocomposite materials is hindered by lack of control over catalyst placement. Nanopeapods are versatile nanocomposites that offer a high degree of control over catalyst placement as well as the potential for interesting new properties arising from the interaction between the catalyst and a semiconductor. Platinum@hexaniobate nanopeapods (Pt@HNB NPPs) consist of linear arrays of Pt NPs encapsulated within the scrolled semiconductor hexaniobate. Pt@HNB NPPs offer significant advantages over similar composites by utilizing the isolated reduction environment of the encapsulated Pt NP arrays to decrease kinetic competition and surface crowding. This work describes the design, fabrication, and implementation of the new nanocomposite platinum@hexaniobate nanopeapods for sensitized hydrogen production under visible light irradiation. The following chapters present facile microwave heating syntheses of highly crystalline Pt nanocubes and Pt@HNB NPPs with consistent morphology and high catalyst loading. A detailed study is also presented of the optical properties of the Pt nanocubes, which produced a UV-range absorbance band that indicates the formation of a localized surface plasmon resonance. Most significantly, preliminary results from visible light photolysis indicate that sensitized Pt@HNB NPPs produce hydrogen in quantities comparable to published systems, and that alteration of experimental parameters may result in even greater yields.

Le développement d'un nouveau système photo-initiateur 1 photoinitiateur capable d'absorber fortement la lumière dans la région de la lumière visible et de travailler sous irradiation LED a fait des progrès gratifiants. Ici, notamment l'azurant fluorescent en tant que classe de dérivés fluorophores, a été confirmé comme un Pl efficace pour la photopolymérisation radicalaire (FRP), l'un des principaux avantages est qu'ils peuvent travailler efficacement sous l'air, même à faible intensité lumineuse. Lorsqu'ils sont incorporés dans des systèmes photoinitiateurs multicomposants (en présence de sel d'iodonium (et éventuellement N-vinylcarbazole ou amine)), les dérivés du naphtalène-benzoxazole, des triazinylstilbènes sulfonés, du stilbène-biphényl sulfoné et du coumarinme inhibent d'excellentes capacités photoamorcantes pour la FRP des acrylates sous air. De plus, ils sont particulièrement efficaces pour la formation d'un réseau de polymères interpénétrés à travers une photopolymérisation cationique 1 radicale concomitante d'un mélange époxydes 1 acrylates.De plus, la substitution d'une certaine teneur en monomère acrylate avec de l'eau augmente positivement la conversion finale des fonctions acrylate polymérisables, spécialement formulée avec les systèmes initiateurs à base d'azurants hydrophiles. En outre, une formulation aqueuse d'acrylate contenant des systèmes d'amorçage à base d'azurants a permis la synthèse d'hydrogels assistée par LED. Cette méthode de synthèse consomme moins d'énergie et les hydrogels produits ont généralement une teneur élevée en eau. Et, l'étude des photopolymérisations qui se déroulent dans les mélanges acrylate 1 eau élargit les perspectives pour le polymère vert et la chimie organique. / The development of a new photoinitiator/photoinitiatng system being capable of strongly absorbing light in the visible-light region and working under LED irradiation has made gratifying advance. Herein, notably the fluorescent brightener as one class of fluorophore derivetives, has been confirmed as an efficient Pl for free radical photopolymerization (FRP), one of the major advantages is thalthey could efficiently work under air even exposure to a low LED light intensity. When incorporated into multicomponent photoinitiating systems (in the presence of iodonium salt (and optionally N-vinyl carbazole or amine)), the derivatives of naphthalene­ benzoxazole, sulfonated triazinylstilbenes, sulfonated stilbene-biphenyl and coumarinmexhibit quite excellent photoinitiating abilities for FRP of acrylates under air. Moreover, they are particularly efficient for the formation of interpenetrated polymer network through a concomitant cationic/radical photopolymerization of epoxides/acrylates blend.Additionally, substitution of a certain content of acrylate monomer with water is found to positively increase the final conversion of polymerizable acrylate functions, especially formulated with the hydrophilic brighteners-based initiating systems. Besides, an aqueous acrylate formulation containing brighteners-based initiating systems enabled the LED-assisted synthesis of hydrogels. This synthetic method is less energy-intensive and the hydrogels produced are typically of high water content. And, the investigation of photopolymerizations thal proceed in acrvlate/water blends broadens the perspectives for qreen polvmer and organic chemistry.

L'utilisation de couches minces photocatalytiques à base de TiO2 est restreinte aux applications en extérieur ou sous lumière artificielle. En effet, ces systèmes nécessitent des UV pour être actif. Pour s'affranchir de ce point, plusieurs axes de travail ont été étudiés. Le premier consiste à utiliser un matériau différent de TiO2, absorbant dans le visible et ayant une activité significative. Nous avons pour cela développé un procédé de broyage original permettant d'étudier des poudres synthétisées sous forme micronique, dans des conditions semblables aux systèmes de référence. Une autre voie est de doper TiO2 avec de l'azote, de façon à modifier son spectre d'absorption dans le visible. Pour cela, nous avons mis au point un protocole permettant d'une part de nitrurer des nanoparticules à haute température (jusqu'à 900 °C) en conservant leur taille, ou d'autre part de nitrurer directement les couches à base de TiO2. Nous avons étudié les espèces apparues lors de la nitruration, leur impact sur l'activité des systèmes photocatalytiques à 390 nm. Nous avons alors pu mettre au point des couches 20 fois plus actives que les films de référence à cette longueur d'onde. Le dernier axe abordé consiste à associer TiO2 à un matériau absorbant dans le visible, et capable de transférer son excitation dans TiO2 : WO3. Ceci a nécessité l'étude des transferts électroniques entre les deux matériaux, par le biais d'une technique originale de voltamétrie. Nous avons alors pu utiliser ces mesures pour prédire les activités photocatalytiques. Cette méthode pourra être utilisée pour étudier d'autres hétérostructures, pouvant se montrer beaucoup plus actives.

L'objet de cette thèse est la construction d'une chaîne de fréquences pour comparer les fréquences de l'atome d'hydrogène à celle d'un laser He-Ne. stabilisé sur l'iode à 633 nm. Le schéma de la chaîne tire profit de la quasi-coïncidence (à 89 GHz) entre la fréquence d'excitation à deux photons des transitions 2S→8S/D à 778 nm et la différence en fréquence du laser étalon à 633 nm et du laser He-Ne-étalon stabilisé sur le méthane à 3,39 μm. On utilise deux lasers titane-saphir construits au laboratoire, l'un pour l'excitation des transitions atomiques (TS1), l'autre pour la mesure de fréquence (TS2). On réalise, dans un cristal de LiIO3, le mélange des radiations à 778 nm (TS2) et 3,39 μm provenant d'un laser He-Ne auxiliaire construit au laboratoire. La fréquence du.faisceau ainsi synthétisé à 633 nm-est déterminée par battement avec le laser étalon stabilisé sur l'iode. Un battement entre les deux lasers He-Ne (3,39 μm) donne la fréquence du laser He-Ne auxiliaire. La mesure de la fréquence du laser TS1 à partir de celle de TS2 nécessite une source micro-onde à 89 GHz et un dispositif permettant de réaliser le mélange des trois fréquences et la détection du battement obtenu à basse fréquence. La fréquence de la diode Gunn à 89 GHz est déterminée à l'aide d'une chaîne de multiplication de fréquence d'un quartz ultrastable à 90 MHz. Après des essais avec des diodes MIM, nous avons pris une diode Schottky comme dispositif de mélange et de détection. Par cette méthode, nous avons relié pour la première fois une fréquence optique de l'atome d'hydrogène à l'horloge à césium sans utiliser l'interférométrie. Nous en avons déduit la constante de Rydberg qui est le facteur d'échelle des niveaux d'énergie de l'atome d'hydrogène. On ajuste la valeur de cette constante pour faire coïncider les fréquences expérimentales et théoriques. La nouvelle valeur ainsi obtenue est : R∞ = 109 737,315 683 4 (24) cm-1 L'incertitude sur cette valeur est de 2,2 10^-11. Elle approche celle des calculs d'électrodynamique quantique donnant les valeurs théoriques des niveaux d'énergie. Ce résultat, qui est le plus précis à l'heure actuelle, est en bon accord avec celui obtenu à Münich en 1992 sur les transitions 1S-2S et 2S-4D.

L'exploitation de pétrole s'accompagne de la modification des conditions thermodynamiques internes du puits et favorise, entre autres, la formation de dépôts minéraux pouvant obstruer les pores micrométriques de la formation rocheuse, rendant difficile l'extraction d'huile. L'efficacité du traitement anti-dépôts dépend de la concentration minimale d'inhibiteur et de la vitesse de relargage du produit. Dans ce contexte, nous avons étudié deux techniques d'encapsulation permettant d'obtenir un système préventif à libération prolongée contenant un polyélectrolyte anionique comme additif modèle. La première consiste en la formation de nanoparticules de polyélectrolytes complexés. La libération de l'actif encapsulé y a été stimulée par la modulation de la salinité du milieu. À pH basique, la libération de l'actif a lieu via le mécanisme de gonflement /dissociation des particules, à pH acide aucune libération ne parait avoir lieu car les objets précipitent. Le second système est une émulsion inverse (E/H) diluée contenant un actif modèle en phase dispersée. Ces systèmes sont stables et un faible pourcentage d'actif est libéré sous contrainte mécanique.

L'exposition des polymères aux contraintes de leur environnement d'usage provoque une modification de la structure chimique des macromolécules qui se traduit par une évolution irréversible de leurs propriétés fonctionnelles. L'objectif majeur de cette thèse était de passer, dans la compréhension des phénomènes de photovieillissement, du niveau moléculaire au niveau macroscopique. Pour ce faire, trois polymères dont le vieillissement est gouverné par des réactions de réticulation et / ou de coupures de chaîne, ont été étudiés. Nous avons principalement développé l'utilisation de la microscopie à force atomique en effectuant des nanoindentations tant à la surface que dans l'épaisseur du matériau irradié et comparé les résultats à de nombreuses autres techniques. Cette méthodologie nous a permis de progresser dans la connaissance des relations qui existent entre modification de la structure chimique et variation des propriétés physiques de polymères sous l'impact du photovieillissement.

Les carbones amorphes hydrogénés (a-C:H ou HAC) constituent une composante importante de la poussière interstellaire. Ces grains hydrocarbonés sont observés au travers de bandes d'absorption IR à 3.4, 6.9 et 7.3 microns, caractéristiques des vibrations des liaisons C-H aliphatiques. Leurs signatures spectrales sont détectées dans le milieu interstellaire diffus de différentes lignes de visée de la Voie Lactée, mais aussi de nombreuses autres galaxies. Cette thèse porte sur l'étude de ces a-C:H interstellaires, à la fois au travers d'observations de ces poussières, et grâce à la synthèse et la caractérisation d'analogues de laboratoire.Une première partie de mon travail de thèse est consacrée à l'observation de la bande à 3.4 microns des a-C:H du milieu interstellaire diffus galactique en direction de la source IRAS 18511+0146. La bande d'absorption des modes d'élongation C-H détectée dans cette direction, vers différentes lignes de visée proches les unes des autres, présente des profondeurs optiques similaires et les plus fortes observées dans la Voie Lactée en dehors du centre galactique. Différentes interprétations de la profonde bande dans cette direction sont discutées.Des analogues de ces poussières carbonées aliphatiques ont été synthétisés en laboratoire, sous forme de films, grâce à un plasma, et reproduisent bien les bandes IR observées dans le milieu interstellaire diffus. Ces échantillons ont été caractérisés par spectroscopie d'absorption dans l'UV-visible et l'IR.Puisque les a-C:H émettent un rayonnement visible après absorption de photons UV ou visibles, une partie de la thèse est consacrée à une étude systématique de cette photoluminescence. Pour la première fois, les rendements absolus et intrinsèques de photoluminescence d'a-C:H sont déterminés pour une large gamme de longueurs d'onde d'excitation. Les propriétés de la photoluminescence des a-C:H sont confrontées aux observations de l'Emission Rouge Etendue, une large bande d'émission interstellaire dont les porteurs ne sont pas identifiés.Afin de déduire l'influence des rayons cosmiques sur ces poussières carbonées, les analogues produits ont été irradiés par différents ions énergétiques dont le dépôt d'énergie est similaire à celui du rayonnement cosmique interstellaire. Les effets induits ont été suivies par IR. L'analyse de la déshydrogénation des a-C:H observée au travers de la disparition progressive des bandes des C-H aliphatiques permet de déduire l'évolution de ces poussières interstellaires et de leurs signatures spectrales sous l'effet des rayons cosmiques. La destruction induite par les rayons cosmiques est comparée aux effets de l'exposition aux photons UV et aux atomes d'hydrogène afin d'interpréter l'évolution de la bande d'absorption à 3.4 microns observée dans le milieu interstellaire diffus, mais pas dans les nuages denses.