La industria peruana ha prestado poca atención, a pesar de la relación directa entre el ahorro energético y ahorro económico. El diseño de este dispositivo no solamente tiene como fin la validación de valores para diferentes materiales usados en edificación, sino también puede ayudar a la investigación nuevos materiales, por ejemplo, compuestos de las cuales se quiera saber su comportamiento térmico. Siendo el propósito de la presente tesis, en el área de energía, diseño y selección de los componentes de un dispositivo de acuerdo a la norma ASTM C1043 que permita ensayar materiales usados en edificación para la obtención de las propiedades térmicas, siendo la más conocida la conductividad térmica. Se considera en el diseño la colocación de dos muestras de hasta 30 kg. El diseño se realizó según la metodología de diseño DIN VDI 2221, la norma base usada para el desarrollo de la presente tesis ASTM C1043 y la norma general de la cual se desprende ésta última que es la norma ASTM C177. Así también, para los casos donde no se tenía información alguna en las nomas antes mencionadas, se hizo uso de la norma UNE EN 12664. Por otra parte, se consideró los conocimientos en diseño mecánico como elementos de máquinas, transferencia de calor y resistencia de materiales; además, de conocimiento de manufactura disponible en el mercado peruano, utilización de programas CAD y simulación por el método de elementos finitos. Al final, se obtuvo el diseño del dispositivo que base su principio en el método de la placa caliente con guarda para dos muestras cuyo rango de funcionamiento va desde la temperatura de ambiente (23°C) hasta 65°C aproximadamente según norma, y con dimensiones generales de la máquina de 400x400x552 milímetros de largo, ancho y alto respectivamente. El presupuesto final del equipo es de S/. 22280 Nuevos Soles. / Tesis

Submitted by FERNANDA DA SILVA VON PORSTER (fdsvporster@univates.br) on 2018-01-05T12:03:18Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2017MauricioVeigadaSilva.pdf: 2130317 bytes, checksum: 63113b7d541b003447783600865728ad (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Lisboa Monteiro (monteiro@univates.br) on 2018-01-05T17:55:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2017MauricioVeigadaSilva.pdf: 2130317 bytes, checksum: 63113b7d541b003447783600865728ad (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-05T17:55:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2017MauricioVeigadaSilva.pdf: 2130317 bytes, checksum: 63113b7d541b003447783600865728ad (MD5) Previous issue date: 2018-01 / Esta dissertação aborda o uso de atividades de robótica como recurso tecnológico para a exploração de conceitos relacionados à transferência de calor no ensino médio. O problema que embasou a pesquisa foi: Quais as implicações do uso de atividades de robótica na exploração de conceitos relacionados à transferência de calor em uma turma da 2ª série do Ensino Médio de uma escola privada? O estudo foi realizado em uma escola privada do município de Vilhena, Rondônia, tendo, como participantes, vinte e três estudantes da 2ª série do Ensino Médio. Os objetivos específicos propostos na pesquisa visaram a explorar conceitos de Física relacionados à transferência de calor na prática fazendo o uso de atividades de robótica; desenvolver uma prática pedagógica, fazendo o uso de atividades de robótica, com alunos da 2ª série do Ensino Médio que envolva conceitos relacionados à transferência de calor e analisar como as atividades desenvolvidas durante a prática pedagógica podem contribuir na compreensão de conceitos relacionados à transferência de calor. A pesquisa é de natureza qualitativa. Para levantamento dos dados foram utilizados um questionário estruturado, questionamentos durante a intervenção pedagógica, observações feitas em um diário de campo, e por fim, fotos e filmagens. Os dados analisados apontaram que: a) os estudantes evidenciaram, no questionário estruturado, antes da intervenção pedagógica, a dificuldade de diferenciar calor e temperatura, pois muitos estudantes relataram que ambos os conceitos eram sinônimos; b) o material utilizado durante a prática pedagógica desenvolvida com os alunos contribuiu para que houvesse exploração e enriquecimento dos conceitos relacionados à transferência de calor como na percepção da diferença entre as três maneiras em que o calor pode ser transferido, além de sua relação com o cotidiano; c) os estudantes, diante da proposta apresentada, estavam ansiosos e predispostos a explorar conceitos relacionados à transferência de calor com a utilização de atividades de robótica; d) as análises de cada atividade, assim como os questionamentos e as discussões durante cada etapa entre aluno e aluno e aluno e pesquisador apontaram que o uso da robótica em sala de aula pode ser um recurso tecnológico para auxiliar na exploração de conceitos relacionados à transferência de calor. / This dissertation addresses the use of Robotics activities as technology resource for the exploration of concepts related to heat transfer in high school. The problem that served the survey was: what are the implications of using Robotics activities in exploration of concepts related to the transfer of heat in a second grade class from high school to a private school? The study was conducted in a private school in the municipality of Vilhena, Rondônia, having, as participants, twenty-three students in the second grade of high school. The specific objectives proposed in the research aimed to explore physics concepts related to heat transfer in practice making use of Robotics activities; develop a pedagogical practice, making the use of Robotics activities with students in the second grade of high school involving concepts related to heat transfer and analyze how the activities developed during the teaching practice can contribute to the understanding of concepts related to heat transfer. The research is qualitative in nature. Survey data were used to a structured questionnaire, questions during educational intervention, observations made in a field journal, and finally, photos and footage. The data analyzed showed that: a) the students showed, the structured questionnaire, before educational intervention the difficulty to differentiate heat and temperature, because many students reported that both concepts were synonymous; b) the material used during the pedagogical practice developed with students contributed to exploration and enrichment of the concepts related to heat transfer as the perception of the difference between the three ways that heat can be transferred, as well as your relationship with the everyday; c) students in the proposal, were eager and predisposed to explore concepts related to the transfer of heat through the use of Robotics activities; d) analyses of each activity, as well as the questions and discussions during each step between student and student and student and researcher pointed out that the use of Robotics in the classroom can be a technological resource to assist in the exploration of concepts related to heat transfer.

Orientador: Mauricio Araujo Zanardi / Banca: Luiz Roberto Carrocci / Banca: José Rui Camargo / Resumo: O presente trabalho estuda o comportamento de cavidades fechadas e abertas com convecção natural laminar e convecção forçada em regime laminar e turbulento, respectivamente, em regime permanente, para cavidades com razão de aspecto igual a 0,25 (relação entre largura e altura). O modelo simula um sistema térmico composto por um processador e um dissipador de calor aletado limitados por uma cavidade. Para a determinação das distribuições de velocidades e temperaturas são utilizadas as equações da conservação da massa, quantidade de movimento e de energia com a aproximação de Boussinesq. O aplicativo Ansys CFX versão 12 Educacional foi usado para a modelagem e a solução dos problemas, sendo utilizado o modelo de turbulência k-. Foram feitas diversas simulações variandose as condições de contorno, dentro de limites normalmente encontrados em situações reais. Os resultados são apresentados de forma gráfica e dimensional, relacionando temperatura e potência dissipada e temperatura e número Rayleigh. São apresentadas as comparações entre os desempenhos dos dissipadores quanto à posição da cavidade na vertical e horizontal sendo ainda analisada a influência do número de aletas. Para as cavidades abertas com ventilação forçada com fluxo frontal aspirando e soprando, foram simuladas e comparadas duas condições de velocidade do ar para fluxos laminar-turbulento e turbulento / Abstract: The objective of this work is to study the natural convection coupled with forced convection inside an enclosure in both laminar and turbulent flow regimes. It was considered an enclosure with aspect ration of 0,25 (relation between height and width) in which a processor and its finned heat sink is assembled. In order to calculate the velocity temperature and pressure, the mass, energy and momentum conservation equations are solved with the Boussinesq approximation. The turbulent flows are treated using a k- model and the ANSYS-CFX Educational version 12.0 was used to do the calculations. Some situations were simulated with the proper choice of the boundary conditions taking into account the limits found in real applications. The results are presented in a dimensional form even though the Rayleigh number for each situation is evaluated to permit comparisons with results found in the literature. The performance in terms of heat transferred is compared for vertical and horizontal orientation, for heat sinks with different numbers of fins and forced flow in different directions. For the open enclosures with forced flow, the flow direction and the flow regimes were varied / Mestre

No presente trabalho estudou-se a influência da extração de calor em lingotes de ferro fundido nodular de 140mm de comprimento e 30mm de diâmetro, com composição de: 3,6%C, 2,2%Si, 0,8%Mn e 0,05%Mg residual. Utilizando a técnica de solidificação unidirecional observou-se a variação no número de nódulos, forma e tamanho e na matriz, ao longo dos lingotes. Nas experiências realizadas, verificou-se uma extração de calor intermediária, entre coquilha em contato direto de 10mm de areia mais coquilha, em que a distribuição de nódulos, ao longo do lingote, sofreu uma grande variação, não notada em outros trabalhos. A mesma apresentou um mínimo nas proximidades da coquilha e um máximo a mais ou menos 9 mm de interface metal-coquilha. Observou-se também um relacionamento entre a variação de dureza e a matriz, com a extração de calor.

O presente trabalho trata do fenômeno da transferência simultânea de calor e massa em meios porosos não saturados, especificamente em paredes de edificações. O conhecimento do comportamento térmico destas paredes é de grande importância no estudo do desempenho térmico de ambientes internos da edificação. Uma grande parte das pesquisas disponíveis nesta área avalia somente o fenômeno da troca de energia, desconsiderando os efeitos provocados pelo transporte de umidade no interior da parede. Este transporte influencia a transferência de calor pois tanto umidade quanto energia são transferidos devido à influência combinada de gradientes térmicos e de conteúdo de umidade. Neste contexto, situa-se o objetivo deste trabalho de investigar o efeito da inclusão do transporte de umidade no processo de transferência de calor e por conseqüência nos valores dos fluxos térmicos. O modelo clássico de Philip e de Vries para a análise do transporte simultâneo de calor e massa em meios porosos insaturados é utilizado; neste modelo as equações da conservação da massa e da energia são obtidas utilizando-se as leis fenomenológicas da difusão de massa (Lei de Darcy para a fase líquida e Lei de Fick para a fase vapor) e calor (Lei de Fourier). As equações assim obtidas trazem explicitamente as influências combinadas dos gradientes de temperatura e conteúdo de umidade nos processos de transporte de calor e massa, através de difusividades associadas a estes gradientes. As equações diferenciais governantes são resolvidas numericamente através do Método dos Volumes Finitos utilizando integração temporal totalmente implícita. Para a análise dos processos, dois tipos de parede são utilizadas. A primeira representa uma parede tipicamente americana, cujo comportamento térmico já foi investigado por outros autores e cujos resultados serviram para validar o método utilizado neste trabalho. A segunda parede tem a configuração de uma parede brasileira e foi o objeto principal da análise dos resultados apresentados. Para as duas configurações são assumidas trocas convectivas em ambos os lados da parede e também condição de impermeabilidade ao fluxo de massa. As expressões para as propriedades difusivas e termofisicas dos materiais que compõe as paredes foram retiradas da literatura. Os resultados são apresentados na forma de perfis de temperatura e conteúdo de umidade em função do tempo para as duas situações simuladas: processo térmico somente e processo acoplado de transporte de calor e umidade. Também são explorados os resultados referentes aos valores do fluxo de calor junto às faces externa e interna da parede para os dois processos investigados. / The present work studies the simultaneous heat and mass transfer phenomena in insaturated porous means, specifically in building walls. The knowledge of the thermal behavior of these walls is of great importance for the study of the building internai environment. A great part of the available research in this area evaluate only the heat transfer phenomena, ignoring the effects caused by the moisture transport inside the wall. This transport influences the heat transfer because as much moisture as energy is transferred due to the combined gradients of thermal and moisture content The main objective of this work is to investigate the effect of the inclusion of the moisture transport in the heat transfer process and, as a consequence, in the thermal flow values. The classic model by Philip and De Vries for the analysis of the simultaneous heat and mass transfer in insaturated porous media is used. In that model, the mass and energy conservation equations are obtained using the fenomenological laws of mass diffusion (Darcy's law for the liquid phase and Fick's law for the phase vapor) and heat diffusion (Fourier's law). The governing equations are then recovered in such a way that the influence of the thermal and moisture content gradients are explicit in the heat and mass transport processes, through the difusivities associated to these gradients. The governing equations are numerically solved using the Finite Volume Method. In order to analyse the results, two types of wall are used. The first represents a typically american wall, whose thermal behavior was already investigated by others authors and whose results are used to validate the method used in this work. The second wall has the configuration of a brazilian wall and is the main object of analysis addressed here. For the two configurations, convective boundary conditions are assumed on both sides of the wall along with a condition of mass flow impermeability. The expressions for the thermophysics and difusivities properties of the materiais that compose the walls were obtained by the literature. The results are presented in the form of temperature and moisture content profiles as a function of time for two simulated situations: thermal process and a coupled heat and moisture transport process. In adition, values of the external and internal heat flows are compared for the two processes investigated.

Orientador: Helion Vargas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-26T13:49:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bento_AntonioCarlos_D.pdf: 3386673 bytes, checksum: 76c17b1e972b4aebd349cdaacc13050f (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: Neste trabalho é discutida a caracterização térmica de várias amostras de quartzos, vidros e cerâmicas supercondutoras de alto Tc, usando métodos fotoacústicos A grandeza física utilizada como parâmetro térmico é a Difusividade Térmica, que é monitorada por meio de dados da fase do sinal fotoacústico. Uma configuração simples para um detector fotoacústico de raios-X é apresentada e demonstrada experimentalmente. Nesta configuração o detector é denominado "Célula Aberta" .A câmara frontal de um microfone de eletreto comercial serve como meio transdutor para a fotoacústica convencional. O sinal observado é discutido tomando-se por base, o modelo de difusão térmica para a geração fotoacústica. A Difusividade Térmica, Calor Específico e Resistividade Elétrica de lâminas de Paládio são medidas para diferentes concentrações de Hidrogênio, para uma única hidrogenação. Para uma concentração X = 0,20H/Pd, essas medidas são feitas em função do número de ciclos de hidrogenação. É mostrado que, repetidas hidrogenações induzem efeitos de envelhecimento na amostra, e isto pode conduzir a resultados errôneos. Os resultados para as medidas de propriedades térmicas no primeiro ciclo de hidrogenação, refletem uma transição entre a fase-a e fase-b para o Pd-Hx, em função do aumento da concentração / Abstract: The photoacoustic thermal characterization of some quartz, glasses and higt-Tc superconductor samples is discussed. The physical quantity used as a thermal monitoring parameter is the thermal diffusivity, which is measured using the photoacoustic phase data. A simple "Open-Cell" configuration photoacoustic X-ray detector is experimentally demonstrated. The front air chambre of a commercial electret microphone is used as the transducer medium of conventional photoacoustic. The observed signal is well discussed by the thermal diffusion model for the photoacoustic signal. Thermal diffusivity, specific heat and electrical resistivity measurements were performed on Palladium foils with several Hydrogen concentration for one cycle and also for X = O,2H/Pd as function of the cycling number. It is shown that repeating the hydrogenation process with the sample induces aging effects heading erroneous results. The results for the thermal properties measurements on single cycled palladium samples reflected the phase transition between a-phase and b-phase as the hydrogen concentration is increased / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Rafael Zadorosny / Banca: Eudes Borges de Araujo / Banca: Fernando Rogerio de Paula / Banca: Daniel Henrique Nogueira Dias / Banca: Rubens de Andrade Junior / Resumo: Um dos fatores ainda pouco tratados na literatura a respeito do sistema supercondutor BSCCO é o processo de dopagem e/ou substituição química da fase 2223. Isto se deve às dificuldades de síntese dessa fase. Neste ínterim, no presente trabalho foram feitas análises da influência do tratamento térmico nas propriedades estruturais, elétricas e morfológicas de amostras sem substituição química (BPSCCO) e com substituições de La nos sítios de Sr e de Gd nos sítios de Sr e Ca. Estas foram preparadas de acordo com as composições nominais Bi 1,60 Pb 0,40 Sr 2,00- x La x Ca 2,00 Cu 3,00 O 10+δ, x Gd x Ca 2,00 Cu 3,00 O 10+δ, x Gd x Cu 3,00 O 10+δ, para x=0, 0,25, 0,50, 0,75 e 1,00 mol/g; Bi 1,60 Pb 0,40 Sr 2,00- para x= 0,25 e 0,50 mol/g e Bi 1,60 Pb 0,40 Sr 2,00 Ca 2,00- para x= 0,25 e 0,50 mol/g. Foram efetuadas, ainda, análises térmicas dos exemplares produzidos e a influência dos vários elementos substituintes na obtenção da fase 2223 foi investigada. Os resultados indicaram que as substituições realizadas provocam a degradação das propriedades de supercondução tais como a diminuição da T c e J c . Além disso verificou-se o favorecimento da formação da fase 2212 e de fases secundárias quando comparadas à 2223 nas amostras com substituição química. Por outro lado, entre tais amostras, as que apresentaram melhoras nas propriedades estruturais, elétricas e morfológicas (aumento de T c e melhor conectividade entre os grãos) foram aquelas tratadas em maiores temperaturas. Isso indica que amostras com substituição química podem apresentar boas características supercondutoras se receberem tratamentos térmicos adequados / Abstract: One of the issues that is not well studied in the literature is the doping process and/or the chemical substitution in BSCCO-2223. The reasons for that is related to the difficulties to synthesize such phase. Thus, in the present study we carried out analysis of the influence of the heat treatment in samples with and without (BPSCCO) chemical substitutions. The elements used in the substitutions were La in Sr sites and Gd in Sr and Ca sites. The analyzes were focused on the structural, electrical and morphological properties of the materials. The samples were prepared according to the nominal composition Bi 1.60 Pb 0.40 Sr 2.00-x La x Ca 2.00 Cu 3.00 O 10+δ, with x = 0, 0.25, 0.50, 0.75 and 1.00 mol/g, Bi 1.60 Pb 0.40 Sr 2.00-x Gd x Ca 2.00 Cu 3.00 O 10+δ with x = 0.25 and 0.50 mol/g and Bi 1.60 Pb 0.40 Sr 2.00 Ca 2.00-x Gd x Cu 3.00 O 10+δ, with x = 0.25 and 0.50 mol/g. We also carried out thermal analyzes of the samples, for which the influence of the various substitutions in the obtainment of the 2223 phase were studied. The results indicated that the substitutions allow the deterioration of the superconducting properties, such as a decrease in the T c and J c, as well as the formation of 2212 and secondary phases when compared to the 2223 phase. On the other hand, processes with different heat treatments lead to improvements in the structural, electrical and morphological properties (increase of T c and better connectivity between the grains). This indicates that samples with chemical substitution can have good superconducting characteristics if they receive the adequate heat treatment / Doutor

Este trabalho pretende, na visão de novas tecnologias, discutir o processo de forjamento das ligas de alumínio (ABNT 6061), buscando propor uma metodologia baseada na ciência da engenharia. Deseja-se minimizar os procedimentos de tentativa e erro no desenvolvimento de processos de conformação. Para tanto, novas tecnologias disponíveis atualmente, tais como o Projeto Assistido por Computador (CAD), a Fabricação Assistida por Computador (CAM) e a Simulação do Processo (CAE) são empregadas. Resultados experimentais mostrando o comportamento da liga ABNT 6061 através das curvas de escoamento bem como o estabelecimento da condição do atrito no processo de conformação, avaliando dois lubrificantes comerciais disponíveis (Deltaforge 31 e Oildag) para aplicações nas ligas de alumínio, são reportados neste trabalho. A comparação dos resultados obtidos de um experimento prático de forjamento com a simulação pelo "Método dos Elementos Finitos" usando o código "QForm" é apresentada para uma peça de simetria axial em liga de alumínio. Finalmente, os resultados obtidos no forjamento de um componente automotivo em liga de alumínio (ABNT 6061), desenvolvido em parceria com a empresa Dana, são analisados e comparados com as simulações computacionais realizadas usando o código "Superforge".

Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2015.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010