Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-07-17T12:53:42Z No. of bitstreams: 1 EduardoHenriqueVianaDeSousa_TESE.pdf: 9829991 bytes, checksum: e4470de449e06e14bd76f7ba03f63848 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-07-18T12:18:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 EduardoHenriqueVianaDeSousa_TESE.pdf: 9829991 bytes, checksum: e4470de449e06e14bd76f7ba03f63848 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-18T12:18:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EduardoHenriqueVianaDeSousa_TESE.pdf: 9829991 bytes, checksum: e4470de449e06e14bd76f7ba03f63848 (MD5) Previous issue date: 2017-05-03 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A crescente demanda por produtos com maior performance, menor custo de fabrica??o, menos impactantes ao meio ambiente que sejam mais eficientes energeticamente, t?m fomentado pesquisas em diversas ?reas da nanoci?ncia e nanotecnologia (N&N), visando sobrepujar estas limita??es ou agregando as principais vantagens dos nanocomp?sitos e nanofluidos (NF) os quais tem sido extensivamente aplicados nas ind?strias. O objetivo deste trabalho foi estudar as caracter?sticas de nanolubrificantes (NL) aditivado com nanopart?culas (NPs) de ?ndio (In), para poder contribuir com a redu??o significativa do tamanho, peso e custos dos sistemas de transfer?ncia de calor, tendo estes uma melhor estabilidade mec?nica, uma menor resist?ncia ao atrito e desgaste, e que possuia uma melhor ader?ncia em regime de lubrifica??o limite. Para estes fins, ap?s a aquisi??o das NPs de In, foram preparados tr?s nanolubrificantes (NLs) distintos, adicionando-se 0,3 g/L aos ?leos de compressores de refrigera??o herm?ticos o ISO68, ISO32, e o Poliol ?ster (POE). Ap?s o processo de prepara??o que consiste na desfragmenta??o e homogeneiza??o, cada composto foi ensaiado em banho termost?tico e com o aux?lio de um re?metro e um condutiv?metro, foi mensurados os valores relativos ?s suas propriedades t?rmicas, para comprovar as propriedades requisitadas. A estabilidade mec?nica foi verificada atrav?s de compara??es cronol?gicas, potencial zeta e aglomera??o de part?culas, ap?s passou-se por ensaios de lubricidade utilizando-se os trib?metos de sonda com movimento alternado em alta frequ?ncia (High Frequency Reciprocating Rig ? HFRR) e ensaio de pino contra disco para an?lise de desempenho tribol?gico. Os corpos de prova dos ensaios foram analisados em MEV (Microscopia eletr?nica de varredura) e EDS (Espectr?metro de Dispers?o de Energia) para comprova??o dos resultados, onde foram realizadas analises dos modelos desenvolvidos, levando em considera??o par?metros como: coeficiente de fric??o, for?a de atrito, desgaste etetivo, composi??o final dos corpos de prova a aglomera??o das part?culas nos NLs, a temperatura e a viscosidade do fluido, e movimento Browniano das part?culas, entre outros. Os NLs compostos por In foram vi?veis, n?o se fazendo necess?ria a utiliza??o de tensoativos para melhorar a sua estabilidade, pois apresentaram resultados satisfat?rios nos ensaios tribol?gicos, mostrando-se com propriedades de lubrificantes de extrema press?o (EP), melhorando significativamente o desempenho tribol?gico. Assim, torna-se vi?vel a utiliza??o NLs gerados a partir de NP de In na lubrifica??o de compressores herm?ticos de refrigera??o. / The increasing demand for products with higher performance, lower manufacturing cost, less impactful to the environment and are more energy efficient, have fostered research in various areas of nanoscience and nanotechnology (N&N), aiming at overcoming these limitations or adding the main advantages of nanocomposites and nanofluids (NF) which have been extensively applied in industries. The objective of this work was to study the characteristics of nano-lubricants (NL) added with nanoparticles (NPs) of indium (In), In order to contribute to the significant reduction of the size, weight and costs of heat transfer systems, which have a better mechanical stability, a lower resistance to friction and wear, and a better adhesion in the limit lubrication regime. For these purposes, after the acquisition of In NPs, three separate nanolubrificantes (NLs) were prepared, adding 0.3 g / L to hermetic refrigeration compressor oils ISO68, ISO32, and Polyol Ester (POE). After the preparation process consisting of defragmentation and homogenization, each compound was tested in a thermostatic bath and with the aid of a rheometer and a conductivity meter, where the values relative to their thermal properties are measured, to verify the required properties. The mechanical stability was verified through chronological comparisons, Zeta potential and particle agglomeration, after being subjected to lubricity tests using probe tribromes with High Frequency Reciprocating Rig ? HFRR and pin-to-disk test for tribological performance analysis. The test specimens were analyzed in SEM (Scanning Electron Microscopy) and EDS (Energy Scattering Spectrometer) to prove the results, where analyzes of the developed models were carried out, taking into account parameters such as: Friction coefficient, friction force, wear resistance, final composition of the test specimens as well as the agglomeration of the particles in the NLs, temperature and viscosity of the fluid, and Brownian motion of the particles, among others. The NLs comprised of In were feasible, with the use of surfactants not being necessary to improve the stabilities, presented satisfactory results in the tribological tests, showing with properties of extreme pressure lubricants (EP), significantly improving the tribological performance. Thus, it becomes feasible to use NLs generated from NP of In in the lubrication of hermetic refrigeration compressors.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-04-14T14:09:47Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_PredicaoDesempenhoGasificadores.pdf: 1412009 bytes, checksum: 7e94bd61d9907f07d52291d383943014 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-06-23T13:41:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_PredicaoDesempenhoGasificadores.pdf: 1412009 bytes, checksum: 7e94bd61d9907f07d52291d383943014 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-23T13:41:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_PredicaoDesempenhoGasificadores.pdf: 1412009 bytes, checksum: 7e94bd61d9907f07d52291d383943014 (MD5) Previous issue date: 2007 / A tecnologia de gasificação tem sido objeto de estudo de vários pesquisadores ao redor do planeta, principalmente para aplicações na geração de eletricidade a partir de biomassa. Neste trabalho é apresentado um modelo simplificado para gasificação de biomassa baseado nas considerações de equilíbrio químico. O modelo consiste da aplicação das leis de conservação de massa e energia acompanhadas da aplicação da minimização da energia livre de Gibbs no gás produzido. Apesar da simplicidade do modelo seus resultados são confiáveis ao predizer os parâmetros de trabalho de sistemas de gasificação. A composição da biomassa, temperatura do ar, teor de umidade e perdas de calor são parâmetros que podem ser variados para se fazer a análise dos diferentes pontos de operação do gasificador. Os resultados obtidos foram comparados com resultados experimentais e apresentaram boa concordância com mos mesmos. / The gasification technology has been object of study of many researchers, especially those involved in power generation use biomass. This paper presents a simplified model for biomass gasification based on chemical equilibrium considerations. The model consists in the minimization of the Gibbs free energy of the produced gas, constrained by mass and energy balances for the system. Despite the simplicity of the model, its results are reliable in identifying the tendencies of the working parameters for the system. Biomass composition, gasification temperature (air supplied), moisture content, air temperature, and heat losses are parameters that may be varied in order to evaluate different operational points. Results obtained are compared to those found in real operation of gasification processes and they shown good agreement.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-03-28T13:08:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoAnaliticoExperimental.pdf: 2764706 bytes, checksum: 23a8474d6c0a8add2635345dfc0f84d0 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-04-02T14:17:35Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoAnaliticoExperimental.pdf: 2764706 bytes, checksum: 23a8474d6c0a8add2635345dfc0f84d0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-02T14:17:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoAnaliticoExperimental.pdf: 2764706 bytes, checksum: 23a8474d6c0a8add2635345dfc0f84d0 (MD5) Previous issue date: 1983 / O estudo proposto neste trabalho está baseado num estudo de parâmetros influentes no processo de gaseificação ascendente ou Contra-Corrente. O gaseificador utilizado foi um prototipo modular. O módulo inferior com diâmetro externo de 50cm e diâmetro interno 42cm devido ao refratário e às paredes duplas para o pré-aquecimento do ar de entrada. O módulo superior de diâmetro externo de 55 cm e interno 50,6 cm é constituido também de paredes duplas por causa das extrações de gás estarem lozalizadas a duas alturas diferentes. Os dois módulos são acplados entre si de tal maneira que podemos variar a altura de carga do gaseificador, assim como, a altura da saída de gás. O processo utilizado na gaseificação foi o "gás de ar" ou "gás pobre". O estudo foi dividido em duas geometrias, variando entre elas a relação da altura da saída de gás pelo diâmetro do gaseificado. Quando a extração de gás se processou pelos furos superiores com uma relação δ = 3,09 denomina-mos de geometria superior e para δ = 2,14 de geometria inferior. Para cada uma das geometrias foram realizadas cinco experiências com vazões de ar diferentes. Foram medidas as temperaturas em três pontos distintos do gaseificados a fim de verificarmos o comportamento das zonas de reação de acordo com as temperaturas, assim como, os fluxos de ar, gás, carvão gaseificado e vapor d'água contido no ar foram medidos a fim de que as análises fossem feitas es termos de parâmetros adimensionais. A composição do gás foi analisada cromatograficamente para todos os experimentos a fim de determinarmos o poder calorífico do gás, as parcelas de energia de cada componente na mistura do gás resultante, a potência calorífica do gaseificador. Com relação a composição do gás de ar, devido as nossas condições ambientais a gaseificação comportou-se como se fosse uma composição de gás d'água apresentando em sua análise parcelas de hidrogênio e metano proporcionando assim um aumento no poder calorífico do gás e consequentemente aumento da potência calorífica do gaseificador. / The research subject proposed in this study is based on an examination of the parameters significant for the process of ascendent and counter-current gasification. The gasifier which was utilized was a module proto type. The lower module has an extenal diameter of 50 cm and an internail diameter of 42 cm, owing to the refractory and to the double walls designed for the heating of the incoming air. The upper module with an external diameter of 55 cm and an internal diameter of 50,6 cm, is similarly made of double walls in view of the extraction of gas being localized at different The two modules are joined to each other in such a way as to enable a variation in the height of the charging of the gasifier, as well as in the height of the outgoing gas. The process of gasification used in the study was that of air gas or low-BTU gas. The study was divided into two geometries by varying be tween them, the relation of the height of the outgoing gas and the diameter of the gasifier. When gas was extracted by the upper perforation with a relation δ = 3,09 it is denominated upper geometry andwhen δ=214, lower geometry. Five experimento involving different escapes of air were made for each of the geometries. Temperatus were measured at three different points of the gasifier in order to ascertain the behavior of the reaction zones according to the temperatures. The flows of air, gas, gasified coal and steam contained in the air were measured so that the analyses were made in terms of dimensional parameters. The composition of the gas was analyses chromografically in all the experiments undertaken, so as to determine the calorific potential of the gas, the percent of energy in each component of the resultant mixed gas, and the calorific power of the gasifier. In relation to the composition of air gas, the gasification behaved as if it were a mixture of water gas, owing to local ambiental condition. The composition presented, on analysis, parts of hydrogen and methane, thus contributing to an increase in the heating power of the gas and consequently, an increase in the heating potential of the gasifier.

Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2012-05-29T12:40:21Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_ZigmantasSimulacaoSistemasSimples.pdf: 2976848 bytes, checksum: c79813a200468f113de57854cc48e701 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho(irvana@ufpa.br) on 2012-05-29T12:52:02Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao_ZigmantasSimulacaoSistemasSimples.pdf: 2976848 bytes, checksum: c79813a200468f113de57854cc48e701 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-05-29T12:52:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_ZigmantasSimulacaoSistemasSimples.pdf: 2976848 bytes, checksum: c79813a200468f113de57854cc48e701 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2006 / Na atualidade, o estudo do desempenho térmico de um sistema de refrigeração por compressão de vapor representa uma ferramenta importante no auxílio do desenvolvimento de novos produtos ou melhoria dos já existentes. Um modelo de simulação em regime permanente foi elaborado para avaliar o desempenho do sistema frigorífico. O sistema estudado inclui uma Central de Ar Condicionado, modelo PA HILTON, constituída de um compressor alternativo do tipo semi-hermético, evaporador e condensador compacto de tubos e aletas e uma válvula de expansão termostática. O modelo do condensador considera três regiões distintas de troca de calor as quais são respectivamente a região de dessuperaquecimento, condensação e subresfriamento. Para a modelagem do evaporador, foram consideradas as regiões de evaporação e superaquecimento. No modelo de simulação foram utilizadas correlações adequadas para a estimativa dos coeficientes de transferência de calor e perda de pressão para cada região do evaporador e condensador. Não foram consideradas a transferência de calor e queda de pressão nas linhas de conexão entre os componentes. A solução do sistema de equações não lineares resultantes da modelagem matemática dos componentes do sistema simulado foi obtida utilizando-se o método das substituições sucessivas com o emprego do software Engineenng Equation Solver . Os resultados obtidos pelo modelo de simulação apresentaram erros inferiores a 9% em relação aos valores experimentais. / Nowadays, the thermal performance of refrigeration systems of vapor compression is a very important toll to aid on the development of News Products or Upgrading them. A steady state simulation model is presented to estimate the refrigeration systems performance.The studied system considers a air conditioning equipment Model PA HILTON, that includes a semi-hermetic alternative compressor, a compact tube and fins evaporator and condenser and finally a thermostatic expansion valve. The condenser mathematical model takes account of three different regions of heat transfer : cooling, condensing and sub-cooling.The evaporator mathematical modeling considers the evaporating and superheated regions. Depending of the region studied, in the model simulated includes appropriate correlations of heat transfer and pressure droops. The heat transfer and pressure drop inside the lines between the components are not considered. The solution of non linear equation systems is obtained trough a interactive method using the Engineering Equation Solver Software. The comparations between experimental and simulated values shows a very good agreement.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-04-07T16:42:52Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoGaseificadorTipo.pdf: 600936 bytes, checksum: 0de9c466832c23a25a0f22bd65d49fa6 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-06-16T16:39:03Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoGaseificadorTipo.pdf: 600936 bytes, checksum: 0de9c466832c23a25a0f22bd65d49fa6 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-16T16:39:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoGaseificadorTipo.pdf: 600936 bytes, checksum: 0de9c466832c23a25a0f22bd65d49fa6 (MD5) Previous issue date: 2010 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A gaseificação é uma conversão termoquímica da biomassa em gás combustível, que pode ser usado como combustível em motores de combustão interna ou como gás de síntese para a indústria química. Para checar o desempenho de um gaseificador temos de quantificar a energia contida no gás produzido e a quantidade de carbono convertido por meio dos cálculos de eficiência energética e de conversão de carbono através dos dados obtidos experimentalmente. A eficiência energética é uma relação entre os fluxos de gás e biomassa e de suas respectivas quantidades de energia, no mesmo sentido, a conversão de carbono é a quantidade de compostos carbonáceos presentes no gás convertido a partir da quantidade de carbono presente na composição da biomassa. O presente documento avalia a eficiência energética e de carbono na conversão de um protótipo de um gaseificador indiano do tipo downdraft produzido por uma empresa local (Floragás). Os parâmetros nominais do gaseificador são: capacidade de produção de gás de 45 kWt, consumo de biomassa (caroço de açaí) de 15 kg/h. As dimensões do gaseificador são: DI 150 mm e altura de 2000 mm). A eficiência energética e a taxa de conversão de carbono foram quantificados, a queda de pressão devido ao leito do reator e a temperatura dos gases também foram medidos na saída do reator e também, a concentração de alcatrão, partículas e gases não condensáveis (CO, CO2, CH4, SO2, N2 e NOx) nos gases de combustão após a sistema de limpeza. / The gasification is a thermo-chemical conversion of biomass in fuel gas which can be used as a fuel in internal combustion engines or as a syngas for chemical industry. To quantify the performance of a gasifier we must quantify the energy contained in the gas produced and relate to the amount of energy contained in the biomass that feeds the gasifier, Energy Efficiency, and even with regard to levels of carbon converted from biomass into the gas produced, Carbon Conversion. This paper assesses the energy efficiency and carbon conversion in a prototype of an Indian downdraft gasifier type produced by a local company (Floragás). The gasifier nominal parameters are: gas production capacity of 45 kWt, açaí seeds consumption of 15 kg/h. The gasifier reactor dimensions are ID 150 mm and height in 2000 mm). Its energy efficiency and rate of carbon conversion were quantified, the drop in pressure due to the reactor bed and the gas temperature were also measured at the reactor exit and quantified the concentration of tar, particulate and not condensable gases (CO, CO2, CH4, SO2, N2 and NOx) in the flue gas after cleaning system.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-04-08T12:05:54Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoPropriedadesFluxo.pdf: 3658637 bytes, checksum: 5ef9b6c40111a35572e482d419a130e6 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-06-18T13:53:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoPropriedadesFluxo.pdf: 3658637 bytes, checksum: 5ef9b6c40111a35572e482d419a130e6 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-18T13:53:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoPropriedadesFluxo.pdf: 3658637 bytes, checksum: 5ef9b6c40111a35572e482d419a130e6 (MD5) Previous issue date: 2013 / Um dos fatores que afetam o fluxo de produtos sólidos em silos é o teor de umidade, o qual se destaca por favorecer a formação de arcos coesivos. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho focou a determinação das propriedades de fluxo do produto lama vermelha e sua classificação quanto à sua escoabilidade em função da variação do teor de umidade. Tendo os teores de umidade influência no escoamento em tremonhas cônicas revestidas de chapas metálicas lisas e UHMW (Polietileno de Ultra Alto Peso Molecular). Nesse intuito se utilizou o aparelho de cisalhamento direto “Jenike Shear Cell”, juntamente com três superfícies (acrílico, metálica e de UHMW) de parede. Para determinar o fator de fluxo da tremonha e o ângulo de inclinação com a horizontal, recorreu-se a metodologia gráfica proposta por Jenike para fluxo mássico. E na determinação do diâmetro mínimo da moega, aplicaram-se as equações propostas por Jenike e Enstad. Verificou-se que a lama vermelha é coesiva e possui fluxo do tipo difícil, com pouca variação para os teores de umidades estudados. A rugosidade das paredes testadas teve uma suave influência na inclinação da tremonha. Enquanto os resultados do diâmetro da moega sofreram variação em relação aos níveis de umidade analisados para a lama vermelha. A partir das observações feitas para o escoamento no silo modelo de acrílico se verificou que a medida que se eleva o teor de umidade mais difícil se torna o fluxo do produto lama vermelha. / One of the factors that affect the flow of bulk solids in silos is the moisture content, which stands out by favoring the formation of cohesive arches. In this sense, the aim of this work focused on determining the flow properties of the product red mud and its classification as to its flowability due to the variation of moisture content. Having the moisture influence on the flow in conical hoppers lined with smooth metal plates and UHMW (Ultra High Weight Polyethylene molecular ). To that end we used the direct shear apparatus "Jenike Shear Cell", along with the two wall surfaces. To determine the factor flow from the hopper and the angle of inclination to the horizontal, we used the graphics methodology proposed by Jenike for mass flow. And in determining the minimum diameter of the hopper, we applied the equations proposed by Jenike and Enstad. It was found that red mud is cohesive and has flow type hard with little variation for levels of moisture studied. The roughness of parades tested had a mild influence on the slope of the hopper. While the results of diameter variation experienced hopper relative moisture levels analyzed for red mud. From the observations made to flow in the silo acrylic model has been found that it rises to the level of moisture becomes more difficult the flow of red mud product.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-04-10T11:52:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoExperimentalReator.pdf: 6155129 bytes, checksum: 1a054f005cea1bbb8517a8f33aabd18a (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-06-18T15:55:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoExperimentalReator.pdf: 6155129 bytes, checksum: 1a054f005cea1bbb8517a8f33aabd18a (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-18T15:55:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoExperimentalReator.pdf: 6155129 bytes, checksum: 1a054f005cea1bbb8517a8f33aabd18a (MD5) Previous issue date: 2011 / Um leito de gaseificação de pequena escala foi projetado, construído e operado com o objetivo de investigar os parâmetros que influenciam o processo de gaseificação de um leito fixo de caroço de açaí. O reator é do tipo topo aberto downdraft estratificado, de dimensões de 15 cm de diâmetro interno por 1,5 m de altura, com isolamento térmico. O gás produzido foi coletado a jusante do leito de gaseificação e condensado para remoção de alcatrão, o qual foi posteriormente quantificado em titulador Karl Fisher. Após remoção do alcatrão o gás foi introduzido em um Micro GC para quantificação dos percentuais molares de H2, CO, N2 e CH4. O perfil de temperatura do leito foi medido com termopares tipo K posicionados ao longo do eixo longitudinal do leito em distâncias de 10 cm. A vazão de ar foi medida com auxilio de um tubo de Pitot e um micromanômetro. As aquisições dos dados de temperatura foram feitas por um data logger e vazão mássica do ar sendo feita usando comunicação RS232 do micromanômetro. Os procedimentos experimentais foram feitos ao longo de 4 horas de operação do leito de gaseificação, com consumo médio de biomassa de 1,6 kg/h, com 6 dados do perfil de temperatura, vazão mássica de ar, perda de carga do leito e concentração dos gases obtidos no processo de gaseificação e quantificação do teor de alcatrão condensável presente no gás. Verificou-se que o gaseificador de leito de açaí pode ser operado através de uma gama bastante ampla de taxas de fluxo de ar de 2 a 5 kg/h, com a quantidade de energia do gás produzido variando de 5 a 15 MJ/h. As concentrações típicas dos gases obtidos no leito foram de 13% de H2, 11% de CO, 1,3% de CH4. A eficiência máxima de gás frio de 57% e teor médio de alcatrão de 155 g/m3. / A bed of small-scale gasifier was a designed, built and operated in order to investigate the parameters that influence the gasification process of a fixed bed of açai seeds. The reactor type was a stratified downdraft open top and the dimensions are 15 cm of inner diameter and 1.5 m of height, with thermal insulation. The gas produced was collected downstream of the gasification bed and condensed for tar removal, which was subsequently quantified by Karl Fisher titration. After removal of tar, the produced gas was introduced in a Micro GC to be quantified in molar percentage of H2, CO, N2 and CH4. The temperature profile of the bed was measured with thermocouples type K, positioned along the longitudinal axis of the bed, with a distance of 10 cm between each other. The air flow was measured using a Pitot tube and a micromanometer. The acquisition of temperature data was made by a datalogger and the mass air flow rate was logged using the RS232 communication of the micromanometer. The experimental procedures were performed over 4 hours of operation of the gasification bed and the biomass average consumption was 1,6 kg/h. Six temperature profiles, mass flow of the incoming air, the bed pressure drop, concentrations of gases and tar content in the condensable gas, were obtained. It was found that the gasifier bed of acai can be operated in a wide range of air flow rates from 2 to 5 kg/h, with the amount of energy of the gas produced ranging from 5 to 15 MJ/h. The typical concentrations of gases obtained for the produced gas were 13% of H2, 11% of CO, 1,3% and CH4. The maximum cold gas efficiency resulted in 57% and and average tar content was 155 g/m3.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-04-11T12:25:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InfluenciaVariacaoRazao.pdf: 2017712 bytes, checksum: c97eb6c1192134f2ea8090bac4e210d0 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-08-29T17:23:12Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InfluenciaVariacaoRazao.pdf: 2017712 bytes, checksum: c97eb6c1192134f2ea8090bac4e210d0 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-29T17:23:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InfluenciaVariacaoRazao.pdf: 2017712 bytes, checksum: c97eb6c1192134f2ea8090bac4e210d0 (MD5) Previous issue date: 2008 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Neste trabalho foi feito uma análise da combustão em um combustor ciclônico através de medidas experimentais da temperatura e concentração de gases na parede interna da câmara de combustão. Com o objetivo de encontrar parâmetros operacionais adequados para o projeto proposto, a alimentação de ar e serragem do combustor foi variada em razões de equivalência pobres (com excesso de ar) enquanto os dados experimentais eram computados. Os perfis encontrados foram confrontados com a teoria da combustão de sólidos e com os campos de temperatura e concentração de gases encontrados numericamente por Cunha (2005) através do software Fluent V.6.0. Nesta comparação foi possível encontrar boas concordâncias qualitativas entre as temperaturas medida e calculada, porém houve diferenças no quesito concentração de gases. Foi possível também identificar a razão de equivalência mínima para que o combustor ciclônico tivesse em seus produtos gasosos baixos teores de poluentes, como CO. Além disso, ao final deste trabalho foi proposta uma metodologia para o dimensionamento de combustores ciclônicos de acordo com a faixa de consumo de particulado que se deseja incinerar. / In this work it was made an analysis of the combustion in a cyclonic combustor through experimental measures of the temperature and gases concentration in the internal wall of the combustion chamber. With the objective of finding an appropriate operational parameters for the proposed design, the feeding of air and sawdust of combustor was varied in a poor equivalence ratio (with excess of air) while the experimental data were computed. The data profiles obtained were confronted with the theory of the combustion of solids and with the temperature fields and gases concentration founded by Cunha (2005) numerically in the code Fluent V.6.0. In this comparison it was possible to find good qualitative value among the temperatures measured and the one from calculations, however there were differences in the topic concentration of gases. It was possible also to identify the minimum equivalence rate that the cyclonic combustor had in their gaseous products low pollutant tenors, like CO. Besides, at the end of this work a methodology was proposed to find the appropriate size of a cyclonic combustor in agreement with the strip of sawdust consumption that it wants to incinerate.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-04-11T12:33:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InteracaoCfdDem.pdf: 2681948 bytes, checksum: b188acc52b2161b5a81d5b6d7c138a87 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-09-01T13:03:38Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InteracaoCfdDem.pdf: 2681948 bytes, checksum: b188acc52b2161b5a81d5b6d7c138a87 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-01T13:03:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InteracaoCfdDem.pdf: 2681948 bytes, checksum: b188acc52b2161b5a81d5b6d7c138a87 (MD5) Previous issue date: 2013 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A fluidização de partículas é amplamente utilizada na indústria, principalmente devido às altas taxas de transferência de calor e massa entre as fases. O acoplamento entre a Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD – Computational Fluid Dynamics) e o Método dos Elementos Discretos (DEM – Discrete Element Method) tem se tornado atrativo para a simulação de fluidização, já que nesse caso o movimento das partículas é analisado de forma mais direta do que em outros tipos de abordagens. O grande problema do acoplamento CFD-DEM é a alta exigência computacional para rastrear todas as partículas do sistema, o que leva ao uso de estratégias de redução do tempo de simulação que em caso de utilização incorreta podem comprometer os resultados. O presente trabalho trata da aplicação do acoplamento CFD-DEM na análise de fluidização de alumina, que é um problema importante para o setor mineral. Foram analisados diversos parâmetros capazes de influenciar os resultados e o tempo de simulação como os passos de tempo, os modelos de arrasto, a distribuição granulométrica das partículas, a constante de rigidez, a utilização de partículas representativas com tamanho maior que o das partículas reais, etc. O modelo de força de interação DEM utilizado foi o modelo de mola e amortecedor lineares (LSD – Linear Spring Dashpot). Todas as simulações foram realizadas com o software ANSYS FLUENT 14.5 e os resultados obtidos foram comparados com dados experimentais e da literatura. Tais resultados permitiram comprovar a capacidade do modelo linear LSD em predizer o comportamento global de leitos de alumina e reduzir o tempo de simulação, desde que os parâmetros do modelo sejam definidos de forma adequada. / The particle fluidization process is widely used in the industry, mainly due to the high heat and mass transfer rates between the phases. The coupling between the Computational Fluid Dynamics (CFD) and the Discrete Element Method (DEM) has become attractive for the simulation of fluidization, because in this case the particles movement is analyzed in a more direct way than in other types of approaches. The main problem with the CFD-DEM coupling is the high demand for computational capacity in order to track the movement of all the particles in the system, what it leads to the use of some strategies to reduce the simulation time which in case of incorrect usage can prejudice the results. The present work deals with the application of the CFD-DEM coupling in the analysis of alumina fluidization, which is an important problem for the mineral sector. It were analyzed several parameters capable of influencing the results and the simulation time like the time steps, the drag models, the particle size distribution, the spring constant, the usage of representative particles bigger than the actual particles, etc. The DEM model used was the Linear Spring Dashpot model (LSD). All the simulations were carried out with the software ANSYS FLUENT 14.5 and the results obtained were compared with experimental data and the data available in the literature. These results allowed to verify the capability of the Linear Spring Dashpot Model for predicting the global behavior of alumina beds and reducing the simulation time, since the model parameters are defined adequately.

Submitted by Marta Toyoda (1144061@mackenzie.br) on 2018-09-04T17:03:54Z No. of bitstreams: 2 Dênison Angelotti Moraes.pdf: 4087093 bytes, checksum: 92e8923c2697fbf1a44b31c6c7fb05d1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2018-09-19T18:27:52Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dênison Angelotti Moraes.pdf: 4087093 bytes, checksum: 92e8923c2697fbf1a44b31c6c7fb05d1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-19T18:27:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dênison Angelotti Moraes.pdf: 4087093 bytes, checksum: 92e8923c2697fbf1a44b31c6c7fb05d1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-06-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Automotive components are always in development, aiming to improve performance and quality, either by reducing costs, market need, increased sales and productivity or some new environmental or safety legislation. In the last years the environmental theme has gained interest and has become central to vehicles that use fossil fuels, especially Diesel oil, and must comply with new emission laws. For this, new engines and exhaust systems and gas filtration have been developed, such as catalytic converters. The upcoming legislation, called PROCONVE P8, restricts the values of nitrous oxides (NOx) and particulate matter to very low values. In order to achieve these values, the post-treatment system called the ATS (After Treatment System) was developed. In order for the process to reduce pollutants to be made within the ATS, the exhaust gases burned in the combustion process inside the engine must be between 450 and 550 ºC. The burned gases, or exhaust gases, are piped to the catalyst by metal tubing. In this work was proposed the use of 8% by weight (ZrO2-Y2O3) stabilized Zirconia oxide ceramic, known as YSZ (Ytria Stabilized Zirconia), or 8YSZ, known as TBC (Thermal Barrier Coating). The TBC was studied as a coating of exhaust pipe, through analytical calculation and CFD (Computer Fluid Dynamics). The results showed that the YSZ is a potential material for the studied application, as well as for applications where the thermal barrier theme is relevant. / Componentes automotivos estão sempre em desenvolvimento, seja objetivando a melhoria de performance e qualidade, seja pela redução de custos, necessidade de mercado, aumento de vendas e produtividade ou alguma nova legislação ambiental ou de segurança. Nos últimos anos o tema ambiental ganhou corpo e passou a ser central para os veículos que utilizam combustíveis fósseis, em especial o óleo Diesel, devendo atender a novas legislações de emissão. Para isso, novos motores e sistemas de exaustão e filtragem dos gases foram desenvolvidos, como os conversores catalíticos. A próxima legislação que entrará em vigor, chamada de PROCONVE P8 restringe os valores de óxidos nitrosos (NOx) e material particulado a valores muito baixos. Para que esses valores sejam atingidos foi desenvolvido o sistema de pós-tratamento de gases chamado de ATS (After Treatment System). Para que o processo de redução dos agentes poluidores seja feito dentro do ATS, os gases de escapamento queimados no processo de combustão dentro do motor devem estar a temperatura entre 450 e 550ºC. Os gases queimados, ou gases de exaustão, são conduzidos por tubulação metálica até o catalisador. Neste trabalho foi proposta a utilização de revestimento cerâmico de óxido de Zircônia estabilizado com Ítria a 8% em peso (ZrO2-Y2O3), conhecido como YSZ (Ytria Stabilized Zirconia), ou ainda 8YSZ, conhecido como TBC (Thermal Barrier Coating). Foi estudado o TBC como revestimento de tubulação de escapamento, por meio de cálculo analítico e por CFD (Computer Fluid Dynamics). Os resultados mostraram que o YSZ é um material de potencial para a aplicação estudada, bem como para aplicações onde o tema barreira térmica seja relevante.