Orientador: Miton Mori / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T12:23:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kasper_FabioRobertoSulzbacher_M.pdf: 4085192 bytes, checksum: 2cf3144aebecff7376c131b0335500eb (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: A performance dos motores à combustão interna e suas emissões são governadas por processos fluido dinâmicos não-estacionários. Um bom entendimento destes processos é fundamental para melhorar as características de um motor, e as técnicas da Fluidodinâmica Computacional (CFD) são capazes de reproduzir informações detalhadas a respeito deste escoamento. Entretanto, simulações numéricas de motores ocorrem raramente, e um dos principais empecilhos destas simulações é justamente a dificuldade de abordar este problema, pois se esbarra com a complexidade geométrica do movimento do pistão e das válvulas, além das diversas interações fenomenológicas nos termofluidos presentes no cilindro. O objeto de estudo deste trabalho é a câmara de combustão de um motor FIAT Palio 1.0, com duas válvulas por cilindro e quatro estágios. O pacote computacional utilizado é o CFX-TASCflowTM, um código que se baseia no método dos volumes finitos, porém com abordagem em elementos finitos. Idealiza-se uma câmara de combustão bidimensional, e sua geometria é composta de um cilindro e duas válvulas, as quais, através de sub-rotinas personalizadas, movimentam-se em função do tempo. Para a turbulência, utiliza-se o modelo k-é padrão. Objetiva-se neste trabalho estudar a combustão de diferentes combustíveis nesta câmara de combustão. Os combustíveis avaliados são o metano e o heptano, em que dois mecanismos de reação, um de simples e outro de dupla etapa, são avaliados para o metano, e um mecanismo com quatro etapas de reação é avaliado para o heptano, perfazendo assim três estudos de caso. Apresentam-se resultados qualitativos da fluido dinâmica do motor trabalhando a frio, isto é, sem reação, em que gráficos vetoriais e iso-superfícies de temperatura e pressão são exibidos ao longo dos vários estágios do motor, além de resultados quantitativos, referentes aos três estudos de caso, na forma de gráficos de temperatura, pressão e concentração medidos na base do pistão. Os principais resultados demonstram que a metodologia empregada, baseada nas técnicas de CFD, mostra-se apta a reproduzir o comportamento fenomenológico desta câmara de combustão. E verifica-se ainda, poucas diferenças entre os mecanismos de reação e os combustíveis avaliados a partir do modelo de combustão utilizado neste trabalho / Abstract: Internal combustion engine performance and exhaust emissions are governed by unsteady fluid dynamic processes. A clear understanding of these processes is fundamental to improving engine characteristics. Computational Fluid Dynamics (CFD) techniques are able to produce detailed information throughout the flow. However, numerical simulations of internal combustion engines occur rarely and one of its main issues is the difficulty to approach this problem. There is a complex geometric issue about the piston and valves movement and there are several interactions between the fluids within the combustion chamber. The target case of this work is the four-stroke combustion chamber of a FIAT Palio 1.0 containing two valves for each cylinder. The computational code used is CFX- TASCflowTM which is a finite volume code based on a finite element approach. A two-dimensional combustion chamber has been built and its geometry is composed by a cylinder and two valves which, through customized subroutines, there is motion in function of time. The standard form of k - E: is used as the turbulence model. The objective of this work is to study several fuel combustion in this chamber. The chosen fuels are methane and heptane, where two reaction mechanisms, one single-step and another two-steps, are evaluated for methane, and a four-step overall mechanism is evaluated for the heptane, i.e. three study cases. First is presented the qualitative results of the engine fluid dynamics having no reaction, where vector plots and temperature and pressure isosurfaces are shown over the engine strokes. The quantitative results referring the three study cases are presented through temperature, pressure and concentration plots measured in the piston base. The main results demonstrate that the methodology used, based on the CFD techniques, reveals the aplicability of its modeling and the combustion chamber behavior. Also is verified few differences between the reaction mechanisms and the fuels evaluated from the combustion model used in this work / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

[pt] O Acrilonitrila-Butadieno-Estireno (ABS) é um polímero de grande uso industrial, sendo empregado em inúmeros produtos. Muitas de suas aplicações necessitam de uma elevada resistência a combustão seja pela presença de cargas elétricas (Efeito Joule) ou a exposição a ambientes de altas temperaturas. No entanto, o ABS, de modo semelhante a maioria dos polímeros, não é tão resistente a combustão, sendo necessário o emprego de aditivos Retardantes de Chamas (RC). A introdução desses aditivos pode, entretanto, acarretar alteração nas propriedades mecânicas, de forma que é necessário se comparar o comportamento do material com e sem aditivos. Particularmente importante é o comportamento a longo prazo, como a fluência. Assim, nesse trabalho foi avaliado o comportamento a fluência do ABS sem aditivo e de três sistemas ABS/RC. Foi usado um sistema empregando um aditivo comercial à base de bromo (ABS − Br), que serviu como base de comparação e dois sistemas recentemente desenvolvidos, empregando bio-retardantes, a saber: ácido tânico (TA) e polifosfato de amônio (APP). Os resultados dos ensaios mostraram que o aditivo comercial não acarretou variação da vida em fluência em relação ao ABS sem aditivo. Por outro lado, os resultados indicaram que a vida em fluência foi reduzida quando o aditivo APP foi incorporado e que aumentou quando o TA foi adicionado. Os dados experimentais dos ensaios de fluência foram usados para avaliar o comportamento viscoelástico dos quatro grupos de materiais. O ABS teve seu comportamento adequadamente representado pelo modelo de Burgers, assim como a ABS com aditivo à base de bromo. O modelo que melhor descreveu o comportamento do ABS com APP foi o modelo modificado de Burgers (Streched Burgers). Nem todas as amostras do ABS com TA apresentaram fluência no intervalo de tempo usado e o modelo que melhor descreveu o comportamento foi o do sólido linear padrão. / [en] Acrylonitrile-Butadiene-Styrene (ABS) is a polymer of great industrial use, being used in numerous products. Many of its applications require a high resistance to combustion, either due to the presence of electrical charges (Joule Effect) or exposure to high temperature environments. However, ABS, like most polymers, is not as resistant to combustion, requiring the use of Flame Retardant (RC) additives. The introduction of these additives can, however, lead to changes in the mechanical properties, so it is necessary to compare the behavior of the material with and without additives. Particularly important is long-term behavior such as fluency. Thus, in this work, the creep behavior of ABS without additive and of three ABS/RC systems was evaluated. A system employing a commercial bromine-based additive (ABS − Br) was used, which served as a basis for comparison and two recently developed systems employing bio-retardants, namely: tannic acid (TA) and ammonium polyphosphate (APP) . The test results showed that the commercial additive did not cause a change in creep life compared to ABS without additive. On the other hand, the results indicated that the creep life was reduced when the APP additive was incorporated and that it increased when the TA was added. Experimental data from creep tests were used to evaluate the viscoelastic behavior of the four groups of materials. ABS had its behavior adequately represented by the Burgers model, as well as ABS with bromine-based additive. The model that best described the behavior of ABS with APP was the modified Burgers model (Streched Burgers). Not all ABS samples with TA showed fluence in the time interval used and the model that best described the behavior was the standard linear solid.

Submitted by Sandra Pereira (srpereira@ufrrj.br) on 2017-01-23T10:52:12Z No. of bitstreams: 1 2014 - Luziane Montezoli Damon Mendes.pdf: 10632014 bytes, checksum: c93d6f0447b91ec5177b962e2f091bd9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-23T10:52:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014 - Luziane Montezoli Damon Mendes.pdf: 10632014 bytes, checksum: c93d6f0447b91ec5177b962e2f091bd9 (MD5) Previous issue date: 2014-08-07 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPQ / Species of the genus Uca Leach 1814, have wide distribution in tropical, subtropical and temperate regions of the world, especially as a species excavators substrate, activity is important the processes of energy transfer and nutrient cycling, and is considered a keystone species in the ecosystem. This study was conducted with the aim of investigate the ecology distribution, population biology and somatic growth and natural mortality of the genus Uca in Itacuru??/Coroa Grande mangrove, Sepetiba Bay- RJ. Sampling was conducted in the right bank of the Draga river and Itingussu river during May/2010 to April/2011. The samplings were made monthly by two collectors during 10 minutes in low tide, digging sediment and removing crabs. Sediment samples were collected in 72 subareas of 5x5m, to determine the granulometry, organic matter, calcium, phosphor and metal zinco e manganese. They were studied seven species of the genus Uca: Uca cumulanta, Uca leptodactylus, Uca rapax, Uca thayeri, Uca uruguayensis, Uca mordax and Uca vocator. Uca cumulanta was the more abundant species and Uca vocator the rarer.The results indicated that distribution of the species was influenced by abiotic factors, being the main limiting factors: salinity, sediment grain size, organic matter, concentrations of phosphor and metals, zinc and manganese. Only air temperature presented correlatin with the abundance of the ovigerous females. During the study period was collected a total of 4234 crabs, with 2570 males and 1664 females (61 ovigerous females). The results of the mean size revealed the occurrence of significant differences between the sexes, with a predominance of larger males, for the most populations. Only the females of U. cumulanta presented larger mean size compared to males, and U. thayeri no difference between the sexes. The results of the growth dynamics revealed that a longevity for the study populations ranged from 3.27 to 4.22 years. U. thayeri was the species with the lowest difference in relation to longevity between the sexes, with 3.43 years for males and 3.53 years for females, and U. leptodactylus showed higher amplitude, with 3.43 years for males and 4 07 years for females. The coefficients of natural mortality showed no marked inter and intraspecific differences according to species and sexes, although the values of natural mortality have been higher on males than females / As esp?cies do g?nero Uca possuem ampla distribui??o nas regi?es tropicais, subtropicais e temperadas do mundo, destacando-se como esp?cies escavadoras do substrato, atividade importante para os processos de transfer?ncia de energia e ciclagem de nutrientes e ? considerada uma esp?cie-chave do ecossistema. Este trabalho foi realizado com objetivo de analisar a biologia populacional, distribui??o ecol?gica, crescimento som?tico e mortalidade natural das esp?cies do g?nero Uca no manguezal de Itacuru?a/Coroa Grande, Ba?a de Sepetiba ? RJ. A amostragem foi realizada ? margem direita do rio da Draga e do Rio Itingussu, em tr?s grades (0, 100 e 200 m), durante o per?odo de maio/2010 a abril/2011, mensalmente, durante a mar? baixa, por 10 minutos, atrav?s de coletas manuais escavando o sedimento e removendo os caranguejos. Amostras do sedimento foram coletadas nas 72 sub?reas de 5x5m, para determinar o tamanho das part?culas, mat?ria org?nica, teor de c?lcio, f?sforo e os metais, ferro, zinco e mangan?s. Foram capturadas sete esp?cies do g?nero Uca: Uca cumulanta, Uca leptodactylus, Uca rapax, Uca thayeri, Uca uruguayensis, Uca mordax e Uca vocator. A esp?cie mais abundante foi U. leptodactylus e U. vocator a mais rara.. As principais vari?veis limitantes da abund?ncia das esp?cies do g?nero Uca no manguezal de Itacuru??/Coroa Grande, foram a salinidade, tamanho dos gr?os do sedimento, teor de mat?ria org?nica, concentra??o de f?sforo e dos metais ferro, zinco e mangan?s. Para as f?meas ov?geras a vari?vel temperatura do ar foi a ?nica, que apresentou correla??o com a abund?ncia desses organismos. Durante o per?odo de estudo foi analisado um total de 4234 caranguejos, sendo 2570 machos e 1664 f?meas (61 f?meas ov?geras). A an?lise dos resultados do tamanho m?dio revelou a ocorr?ncia de diferen?as significativas entre os sexos, com predomin?ncia de machos maiores, para maioria das popula??es. Somente as f?meas de U. cumulanta apresentaram maior tamanho m?dio quando comparadas aos machos, j? U. thayeri n?o apresentou diferen?a significativa entre os sexos. Os resultados da din?mica de crescimento, revelaram que a longevidade para as popula??es em estudo, variou de 3,27 a 4,22 anos. U. thayeri foi a esp?cie que apresentou menor diferen?a em rela??o ? longevidade entre os sexos, com 3,43 anos para machos e 3,53 anos para f?meas, j? U. leptodactylus apresentou maior amplitude, com 3,43 anos para machos e 4,07 anos para f?meas. Os coeficientes de mortalidade natural n?o evidenciaram diferen?as inter e intraespecificas acentuadas de acordo com a esp?cie e o sexo, embora os valores de mortalidade natural tenham sido um pouco mais elevados sobre os machos, do que sobre as f?meas. Palavras-chave: Ba?a de Sepetiba, chama-mar?s, longevidade, padr?o de distribui??o, mortalidade.

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2017-08-30T14:53:20Z No. of bitstreams: 2 Ana Julia Penteado.pdf: 1485037 bytes, checksum: 723d1b3bedb90392ef459d2a4cedeca8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-30T14:53:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Ana Julia Penteado.pdf: 1485037 bytes, checksum: 723d1b3bedb90392ef459d2a4cedeca8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Lithium carbonate is the main drug used to treat bipolar disorder. This medicine has a narrow therapeutic range and is usually used in a chronic way by the patients, generating the need for therapeutic monitoring by means of plasma lithium quantification. In addition, records of toxic effects from chronic medical use reinforce the need for a tool that assists in the treatment. Thus, a reliable methodology for the quantification of lithium and a therapeutic adjuvant emerge as a means to improve the quality of life of the patient. In our work, we used the flame atomic absorption spectrometer to validate the method for quantification of lithium and the results were satisfactory, because they complied with the required criteria, assuring the reliability of the method. In order to find a therapeutic adjuvant, N-acetylcysteine (NAC) was studied for presenting important characteristics against the toxic effects caused by lithium. In our results lithium presented toxic effects mainly inducing oxidative stress, while the coadministration of NAC reversed this effect in the liver, kidney and brain organs. The use of NAC as a therapeutic adjuvant has been shown to be promising, however, further studies need to be performed to better understand this relationship. / O carbonato de lítio é o principal medicamento utilizado no tratamento do transtorno bipolar. Este medicamento possuí estreita faixa terapêutica e geralmente é utilizado de forma crônica pelos pacientes, gerando a necessidade da monitorização terapêutica por meio da quantificação plasmática de lítio. Além disso, os registros de efeitos tóxicos decorrentes do uso medicinal crônico remetem a necessidade de uma ferramenta que auxilie no tratamento. Desta forma, uma metodologia confiável para a quantificação de lítio e um adjuvante terapêutico surgem como meios de melhorar a qualidade de vida do paciente. Em nosso trabalho, utilizamos o espectrômetro de absorção atômica de chama para validar um método para quantificação de lítio e os resultados foram satisfatórios, pois cumpriram os critérios exigidos, assegurando a confiabilidade do método. Com foco em buscar um adjuvante terapêutico, a N-acetilcisteína (NAC) foi estudada por apresentar características importantes contra os efeitos tóxicos causados pelo lítio. Em nossos resultados o lítio apresentou efeitos tóxicos principalmente induzindo o estresse oxidativo, enquanto que a coadministração de NAC reverteu esse efeito nos órgãos fígado, rim e cérebro. O uso da NAC como adjuvante terapêutico mostrou ser promissor, porém, mais estudos precisam ser realizados para entender melhor essa relação.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2016-05-03T13:34:32Z No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 3707373 bytes, checksum: bd34d34553cf7afe6f47457ea76d0a05 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-03T13:34:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 3707373 bytes, checksum: bd34d34553cf7afe6f47457ea76d0a05 (MD5) Previous issue date: 2014-03-06 / Commercial flame photometers require a dedicated gas system and have considerable mass and volume, i. e., they are not portable. This work, as such, proposes the development of a portable flame photometer (prototype) using a torch lighter as the atomizer and controller, with an internal gas supply system, and managed by an Android mobile device. The internal control of prototype and the signal processing were performed by an Arduino Uno single-board microcontroller. The Android application was developed in App Inventor, an open source integrated development environment created and maintained by Massachusetts Institute of Technology. The nebulization was accomplished by ultrasonic cavitation in an adapted low power humidifier, which produces an aerosol sample which consists of very small radii droplets. The initiallyturbulent aerosol flow, needed to be damped before it reached the flame. Initial testswith calibration solutions of K+ resulted in a calibration curve validated using analysis of variance, the limits of detection and quantification were estimated. Optimizations still need to be made in the nebulization and aerosol transport system to improve theefficiency and to minimize inter-contamination of samples during the measurements. / Os fotômetros de chama comerciais necessitam de um sistema de gases dedicado e possuem massa e volume consideráveis, ou seja, não são portáteis. O presente trabalho, diante do exposto, propõe-se a mostrar o desenvolvimento de um protótipo de fotômetro de chama portátil pelo uso de um isqueiro maçarico como atomizador, com sistema de alimentação de gases interno e gerenciado por um dispositivo móvel Android. O controle interno do protótipo bem como o processamento de sinal foram realizados por um Arduino Uno. Um aplicativo para o dispositivo móvel foi desenvolvido no App Inventor, ambiente de programação criado e mantido pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts. A nebulização se deu por cavitação ultrassônica em um humidificador de baixa potência o qual produz um aerossol de amostra constituído por gotículas de raio muito pequeno. O fluxo de aerossol inicialmente turbulento precisou ser amortecido antes de sua introdução no queimador. Testes iniciais com soluções de calibração de K+ resultaram numa curva analítica validada utilizando-se a Análise de Variância e os limites de detecção e de quantificação foram determinados. No entanto otimizações ainda precisam ser feitas no sistema de nebulização e transporte de aerossol para a melhoria de sua eficiência e para a minimização de intercontaminação de amostras durante as medidas.

Um procedimento de separação e pré-concentração em sistemas de análises em fluxo acoplado a espectrometria de absorção atômica com atomização em chama (FI-FAAS) é proposto para a determinação de Cu(II), Ni(II) e Cd(II). Diferentes adsorventes (XAD-7, sílica-gel e sílica funcionalizada C18) foram avaliados para a imobilização do reagente 1-(2-tiazolilazo)-2-naftol (TAN) que forma complexos com diversos íons metálicos. A avaliação e seleção do adsorvente baseou-se em isotermas de adsorção (Langmuir, Freundlich e Dubinin- Radushkevich (D-R)) e estudos de dessorção. O modelo de Langmuir indicou que a -2 -1 sílica-gel adsorve uma quantidade maior de TAN (1,81±0,08)x10-2 g g-1 em relação à XAD-7 (4,05±0,51)x10-3 g g-1 e à sílica funcionalizada C18 1,58x10-2 g g-1 . Pelo modelo de Freundlich, foi verificado que a superfície da XAD-7 apresenta elevada heterogeneidade energética dos sítios de adsorção evidenciado pelo parâmetro n de 2,57±0,08 contra 1,01±0,02 para sílica-gel. A constante de Freundlich foi de -1 (0,232±0,023) e (2,27±0,59) g g-1 para XAD-7 e sílica-gel, respectivamente. O modelo de D-R revelou que ocorre fisissorção para ambos os adsorventes. Estudos de dessorção permitiram concluir que a XAD-7 modificada apresentou a menor massa de TAN dessorvida em comparação com a sílica-gel, nas condições de acidez a serem empregadas nas etapas de retenção e eluição dos íons metálicos. Desta forma, XAD-7 imobilizada com o TAN foi selecionada para pré-concentração dos metais no sistema de análises em fluxo. Utilizando um amostrador temporizado eletronicamente, as variáveis vazão e concentração do eluente, pH de retenção, vazão e tempo de pré-concentração da amostra foram avaliadas. Na etapa de amostragem, os íons metálicos foram pré-concentrados por 300 s na forma de complexos com o TAN, empregando vazão de amostra de 6,2 mL min-1 e pH 7,5. A eluição foi efetuada com 0,2 mol L-1 HNO3 e vazão de 6,2 mL min-1 . O limite de detecção e o fator de enriquecimento foram estimados em 0,20 µg L-1 e 68; 1,5 µg L-1 e 15 e 0,060 µg L-1 e 44 para Cu(II), Ni(II) e Cd(II), respectivamente. Os coeficientes de variação foram estimados em 3,2%, 5,6% e 3,6% para Cu(II), Ni(II) e Cd(II), respectivamente. O procedimento proposto para FI não é adequado para a pré-concentração de metais em amostras contendo altas concentrações de íons cloreto, devido à formação de cloro-complexos, que prejudicam a formação de complexos com TAN na fase sólida. / A flow-based procedure for separation and preconcentration coupled to flame atomic absorption spectrometry (FI-FAAS) is proposed for determination of Cu(II), Ni(II) e Cd(II). Different sorbents (XAD-7, silica gel and C18 bonded silica) were evaluated for the immobilization of the reagent 1-(2-thiazolylazo)-2-naphthol (TAN), which reacts with several metal ions yielding complexes. The evaluation and selection of the adsorbent was based on adsorption isotherms (Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich (D-R)) as well as desorption studies. The Langmuir model indicated that silica gel uptakes higher amount of TAN (1.81±0.08)x10-2 g g-1 as compared to (4.05±0.51)x10-3 g g-1 for XAD-7 and (1.58x10-2 ) g g-1 for C18 bonded silica. Based on the Freundlich model, it was verified that XAD-7 surface presented high energetic heterogeneity of the adsorption sites evidenced by the parameter n of 2.57±0.08 against 1.01±0.02 to silica gel. The Freundlich constant was 0.232±0.023 -1 and 2.27±0.59 g g-1 for XAD-7 and silica gel, respectively. The D-R model revealed that physical sorption occurred for both adsorbents. The modified XAD-7 showed the lowest desorbed mass in comparison to silica gel, in the same acidity conditions employed for retention and eluting steps of the metal ions. XAD-7 modified with TAN was thus selected to concentrate metal ions in the flow system. Using a time-based sample loading, the variables like eluent flow rate and concentration; pH in the retention step, sample flow rate and loading sample time were investigated. In the sampling step, the metal ions were preconcentrated for 300 s in the form of TAN complexes, employing a sample flow rate of 6.2 mL min-1 and pH 7.5. The elution was carried out with 0.2 mol L-1 HNO3 and flow rate of 6.2 mL min-1 . The detection limits and enrichment factors were estimated as 0.2 µg L-1 and 68; 1.5 µg L-1 and 15 and 0.060 µg L-1 and 44 for Cu(II), Ni(II) and Cd(II), respectively. The coefficients of variation were estimated as 3.2%, 5.6% and 3.6% for Cu(II), Ni(II) and Cd(II), respectively. The proposed procedure is not appropriate for the preconcentration of metals in samples containing high chlorides concentrations due to the formation of chloride-complexes that hinder the formation of the TAN-complexes on the solid phase.

As complexidades das configurações, da geometria e da topologia dos escoamentos encontrados em sistemas tais como câmaras de combustão de turbo-máquinas requerem métodos numéricos eficientes para modelar os escoamentos turbulentos reativos existentes. Este trabalho de modelagem numérica está relacionado com o desenvolvimento de ferramentas numéricas eficientes necessárias ao estudo dos escoamentos turbulentos reativos nessas aplicações. Na primeira parte desta tese, após relembrar os elementos de base que permitem a descrição de um escoamento turbulento reativo prée-misturado, são apresentadas as diversas etapas que presidem a elaboração do programa computacional. Inicialmente, introduz-se a técnica de compressibilidade artificial, que consiste em modificar as equações governantes acrescentando termos não-estacionários no pseudo-tempo, destinados a introduzir uma velocidade do som finita no domínio de cálculo. Em seguida é exposta a discretização por volumes finitos das equações governantes em malhas não-estruturadas bidimensionais híbridas, que contêm elementos triangulares e/ou quadriláteros. A adição de termos de dissipação artificial bem com o uso de um método do tipo Runge-Kutta para integrar os termos temporais no pseudo-tempo das equações governantes, que completam o método, são comentados em seguir. O programa de cálculo, desenvolvido na linguagem C++, foi validado considerando-se o problema de uma chama plana turbulenta, propagando-se livremente em uma turbulência "congelada". Este fenômeno foi modelado com um termo de produção química médio do tipo flamelet, no qual um corte representando extinção foi introduzido com a finalidade de selecionar uma só velocidade possível de propagação. Os resultados obtidos para uma chama lenta (0,5 m/s) ou rápida (10 m/s) foram comparados com aqueles obtidos na literatura. A precisão dos resultados é bastante satisfatória e os gradientes elevados de pressão estática, característicos do termo fonte empregado, são capturados corretamente, tanto no que se refere a sua intensidade quanto à sua localização, dentro da frente de chama média. Uma análise de sensibilidade e precisão da malha foi igualmente conduzida, assim como um estudo das características de convergência em função do valor do coeficiente de compressibilidade artificial. Tendo sido validado, o programa de cálculo foi, em seguida, utilizado com a finalidade de estudar esteiras inertes ou reativas encontradas à jusante de um obstáculo de seção transversal triangular, colocado no meio de um escoamento turbulento em um canal. Um modelo de turbulência do tipo k-e, acoplado a dois tipos de leis de parede foi utilizado. O desprendimento turbilhonar, típico dos escoamentos de esteiras inertes considerados, foi previsto corretamente com, em particular, uma freqüência de Strouhal de desprendimento com boa concordância com os resultados experimentais disponíveis. As esteiras reativas foram calculadas com um modelo de flamelet, onde os transportes turbulentos da variável de avanço da combustão foram calculados por aproximação do tipo gradiente. Três formas do termo de produção química médio, existentes na literatura, foram utilizados. Aparentemente, a estrutura da esteira reativa prevista é fortemente dependente da formulação adotada para o termo fonte médio. Embora os resultados obtidos sejam comparados àqueles apresentados por outro autores, em uma configuração de escoamento similar, a comparação com resultados experimentais mostra que é necessário uma melhoria na modelagem física de forma a prever este tipo de escoamento reativo de maneira satisfatória.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LucieneMR_DISSERT.pdf: 3721446 bytes, checksum: 16ced8820ae92014f7d8c365770f515c (MD5) Previous issue date: 2011-08-11 / In the present research work, composites were prepared using pine apple leaf fibres (PALF) as reinforcement with unsaturated polyester resin as matrix, incorporating with fire retardant at different compositions. The PALF was obtained from the decortication of pine apple leaves obtained from Ramada 4 from Ielmo Marinho in the State of Rio Grande do Norte. The unsaturated polyester resin and the catalyzer were bought from the local establishment. The fire retardant, aluminium tri-hydroxide - Al(OH)3 was donated by Alcoa Alum?nio S.A and was used in the proportions of 20%, 40% and 60% w/w. Initially the fibres were treated with 2% NaOH for 1 hour, to remove any impurities present on the fibre surface, such as wax, fat, pectin and pectate, in order to have a better adsorption of the fibres with the matrix as well as the flame retardant. The fibre mat was prepared in a mat preparator by immersion, developed in the Textile Engineering Laboratory, at the UFRN. The composites (300x300x3 mm) were prepared by compression molding and the samples (150x25x3 mm) for analysis of the properties were cut randomly using a laser cutter. Some of the cut samples were used to measure the smoke emission and fire resistance using UL94 standard. Mechanical tension-extension and flexural properties were carried in CTG?s RN and the Laborat?rio de Metais e Ensaios Mec?nicos Engenharia de Materiais UFRN , as well as SEM studies were carried out at N?cleo de Estudos em Petr?leo e G?s Natural - UFRN . From the observed results, it was noted that, there was no marked influence of the fire retardant on the mechanical properties. Also in the water absorption test, the quantity of water absorbed was less in the sample with higher concentration of fire retardant. It was also observed that the increase in the proportion of the fire retardant increased the time of burning, may be due to the compactness of the composite due to the presence of fire retardant as a filling material even though it was meant to reduce the rate of inflammability of the composite / Na presente pesquisa foram desenvolvidos comp?sitos com fibras da folha do abacaxizeiro (PALF - Pineapple Leaf Fiber), utilizando resina de poli?ster insaturado como matriz, incorporando retardante de chama em diferentes composi??es. As fibras da folha do abacaxizeiro foram obtidas na ramada 4 do munic?pio de Ielmo Marinho no Estado do Rio Grande do Norte. A resina de poli?ster insaturado e o catalisador foram comprados no com?rcio. O retardante de chama de alumina trihidratada (hidr?xido de alum?nio - Al(OH)3) foi doado pela empresa Alcoa Alum?nio S.A. e foi utilizado em propor??es de 20%, 40% e 60% do peso do material utilizado na fabrica??o dos comp?sitos. As PALFs foram tratadas com 2% de hidr?xido de s?dio, por 1 hora, para eliminar as impurezas superficiais tais como ceras, gorduras, pectinas e pectatos, para que houvesse uma melhor ades?o da matriz ?s fibras, bem como do retardante de chama. As mantas de fibras foram preparadas num preparador de manta por imers?o, desenvolvido no Laborat?rio de Engenharia T?xtil da UFRN. Os comp?sitos (300x300x3 mm) foram moldados por compress?o e as amostras (150x25x3 mm) para an?lise das propriedades foram cortadas, em diferentes posi??es da placa do comp?sito com aux?lio de uma m?quina de laser. As propriedades mec?nicas de tra??o e flex?o em tr?s pontos foram realizadas no CTG?s RN e no Laborat?rio de Metais e Ensaios Mec?nicos de Engenharia de Materiais da UFRN. Os testes da emiss?o de fuma?a e resist?ncia ao fogo foram realizados no Laborat?rio de Engenharia T?xtil da UFRN, utilizando a norma UL94. As amostras resultantes das propriedades mec?nicas foram avaliadas no MEV do N?cleo de Estudos em Petr?leo e G?s Natural da UFRN. Com base nas an?lises dos resultados nos ensaios mec?nicos, observou-se que o retardante de chama n?o tem influ?ncia significativa. Tamb?m observou-se que no ensaio de abosor??o de ?gua, quanto maior a concentra??o de retardante de chama, a quantidade de ?gua absorvida ? menor. No teste de inflamabilidade, observou-se que quanto maior a concentra??o de retardante de chama, maior o tempo de queima. Pode ser conclu?do que a presen?a de retardante de chama, al?m de atuar como inibidor de chama, tamb?m atua como uma carga que influ?ncia a compacta??o do comp?sito e desta forma reduz a taxa de queima

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 12264651 bytes, checksum: c1dad0a27d50ddb05acdcc8e21042b61 (MD5) Previous issue date: 2012-09-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work the potential of the Digital Image-Based Flame Emission Spectrometry (DIB-FES) is demonstrated through two completely separate applications. The first one consists in the indirect determination of three drugs in injectable form: sodium dicofenac, sodium dipyrone and clacium gluconate and the second in the combination of DIB-FES with Multiple Linear Regression (MLR) for the simultaneous determination of sodium and calcium in powder milk. Up to the present moment the literature does not report the use of traditional FES in: indirect determination of organic substances, simultaneous determination of analytes using a unique detector and overcoming the problem of spectral interference. In DIB-FES digital images of the flame are captured by webcam in its oxidant region (2,5 cm over the burner of the flame photometer) and are associated with the radiation emitted by metals present in the air-butane flame. Based on Red-Green-Blue (RGB) colour system, univariate and multivariate calibration models were developed, which were validated and then applied to real samples. In each application the results were compared with the results obtained by their respective reference methods. There were no statistically significant differences between the results when the paired t-test at the 95% confidence level. The estimated precision was better than the respective reference methods and accuracy was assessed by high values of bias and recovery rates between 97 and 104% in the two applications. / Neste trabalho a potencialidade da Espectrometria de Emissão em Chama Baseada em Imagens digitais (DIB-FES) é demonstrada por meio de duas aplicações completamente distintas. A primeira consiste na determinação indireta de três fármacos em soluções injetáveis: diclofenaco sódico, dipirona sódica e gluconato de cálcio e a segunda na combinação da DIB-FES com Regressão Linear Múltipla (MLR) para a determinação simultânea de sódio e cálcio em amostras de leite em pó. Até o presente momento a literatura não reporta a utilização da FES tradicional na: determinação indireta de substâncias orgânicas, determinação simultânea de analitos utilizando um único detector e superação do problema de interferência espectral. Na DIB-FES as imagens digitais da chama são capturadas pela webcam na região oxidante da mesma (2,5 cm acima do queimador do fotômetro) e estão associadas às radiações emitidas pelos metais presentes na chama ar-butano. Com base no sistema de cores Vermelho-Verde-Azul (RGB) foram desenvolvidos modelos de calibração univariada e multivariada, os quais foram validados e então aplicados em amostras reais. Em cada aplicação os resultados obtidos foram comparados com os resultados obtidos por seus respectivos métodos de referência. Não houve diferenças estatisticamente significativas entre resultados ao aplicar o teste t emparelhado ao nível de 95% de confiança. A precisão estimada foi melhor do que a de seus respectivos métodos de referência e a exatidão foi verificada por altas taxas de tendência e fatores de recuperação entre 97 e 104% nas duas aplicações.

Um procedimento de separação e pré-concentração em sistemas de análises em fluxo acoplado a espectrometria de absorção atômica com atomização em chama (FI-FAAS) é proposto para a determinação de Cu(II), Ni(II) e Cd(II). Diferentes adsorventes (XAD-7, sílica-gel e sílica funcionalizada C18) foram avaliados para a imobilização do reagente 1-(2-tiazolilazo)-2-naftol (TAN) que forma complexos com diversos íons metálicos. A avaliação e seleção do adsorvente baseou-se em isotermas de adsorção (Langmuir, Freundlich e Dubinin- Radushkevich (D-R)) e estudos de dessorção. O modelo de Langmuir indicou que a -2 -1 sílica-gel adsorve uma quantidade maior de TAN (1,81±0,08)x10-2 g g-1 em relação à XAD-7 (4,05±0,51)x10-3 g g-1 e à sílica funcionalizada C18 1,58x10-2 g g-1 . Pelo modelo de Freundlich, foi verificado que a superfície da XAD-7 apresenta elevada heterogeneidade energética dos sítios de adsorção evidenciado pelo parâmetro n de 2,57±0,08 contra 1,01±0,02 para sílica-gel. A constante de Freundlich foi de -1 (0,232±0,023) e (2,27±0,59) g g-1 para XAD-7 e sílica-gel, respectivamente. O modelo de D-R revelou que ocorre fisissorção para ambos os adsorventes. Estudos de dessorção permitiram concluir que a XAD-7 modificada apresentou a menor massa de TAN dessorvida em comparação com a sílica-gel, nas condições de acidez a serem empregadas nas etapas de retenção e eluição dos íons metálicos. Desta forma, XAD-7 imobilizada com o TAN foi selecionada para pré-concentração dos metais no sistema de análises em fluxo. Utilizando um amostrador temporizado eletronicamente, as variáveis vazão e concentração do eluente, pH de retenção, vazão e tempo de pré-concentração da amostra foram avaliadas. Na etapa de amostragem, os íons metálicos foram pré-concentrados por 300 s na forma de complexos com o TAN, empregando vazão de amostra de 6,2 mL min-1 e pH 7,5. A eluição foi efetuada com 0,2 mol L-1 HNO3 e vazão de 6,2 mL min-1 . O limite de detecção e o fator de enriquecimento foram estimados em 0,20 µg L-1 e 68; 1,5 µg L-1 e 15 e 0,060 µg L-1 e 44 para Cu(II), Ni(II) e Cd(II), respectivamente. Os coeficientes de variação foram estimados em 3,2%, 5,6% e 3,6% para Cu(II), Ni(II) e Cd(II), respectivamente. O procedimento proposto para FI não é adequado para a pré-concentração de metais em amostras contendo altas concentrações de íons cloreto, devido à formação de cloro-complexos, que prejudicam a formação de complexos com TAN na fase sólida. / A flow-based procedure for separation and preconcentration coupled to flame atomic absorption spectrometry (FI-FAAS) is proposed for determination of Cu(II), Ni(II) e Cd(II). Different sorbents (XAD-7, silica gel and C18 bonded silica) were evaluated for the immobilization of the reagent 1-(2-thiazolylazo)-2-naphthol (TAN), which reacts with several metal ions yielding complexes. The evaluation and selection of the adsorbent was based on adsorption isotherms (Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich (D-R)) as well as desorption studies. The Langmuir model indicated that silica gel uptakes higher amount of TAN (1.81±0.08)x10-2 g g-1 as compared to (4.05±0.51)x10-3 g g-1 for XAD-7 and (1.58x10-2 ) g g-1 for C18 bonded silica. Based on the Freundlich model, it was verified that XAD-7 surface presented high energetic heterogeneity of the adsorption sites evidenced by the parameter n of 2.57±0.08 against 1.01±0.02 to silica gel. The Freundlich constant was 0.232±0.023 -1 and 2.27±0.59 g g-1 for XAD-7 and silica gel, respectively. The D-R model revealed that physical sorption occurred for both adsorbents. The modified XAD-7 showed the lowest desorbed mass in comparison to silica gel, in the same acidity conditions employed for retention and eluting steps of the metal ions. XAD-7 modified with TAN was thus selected to concentrate metal ions in the flow system. Using a time-based sample loading, the variables like eluent flow rate and concentration; pH in the retention step, sample flow rate and loading sample time were investigated. In the sampling step, the metal ions were preconcentrated for 300 s in the form of TAN complexes, employing a sample flow rate of 6.2 mL min-1 and pH 7.5. The elution was carried out with 0.2 mol L-1 HNO3 and flow rate of 6.2 mL min-1 . The detection limits and enrichment factors were estimated as 0.2 µg L-1 and 68; 1.5 µg L-1 and 15 and 0.060 µg L-1 and 44 for Cu(II), Ni(II) and Cd(II), respectively. The coefficients of variation were estimated as 3.2%, 5.6% and 3.6% for Cu(II), Ni(II) and Cd(II), respectively. The proposed procedure is not appropriate for the preconcentration of metals in samples containing high chlorides concentrations due to the formation of chloride-complexes that hinder the formation of the TAN-complexes on the solid phase.