Este trabalho analisa os efeitos da transferência de calor por radiação térmica em uma chama laminar resultante da combustão de metano com ar. No processo, são resolvidas as equações da continuidade, da quantidade de movimento, da conservação das espécies químicas e da energia. Ainda é utilizado um modelo de formação de fuligem a duas equações e o modelo de combustão de Arrhenius considerando um mecanismo com 112 reações químicas. Para avaliar os efeitos da radiação térmica, o divergente do fluxo radiante é calculado considerando quatro modelos diferentes para os gases: o modelo do gás cinza, a soma ponderada de gases cinzas, e os métodos SLW e CW. Nessa modelagem, é considerado um meio participante composto por monóxido de carbono, dióxido de carbono, vapor d’água e fuligem. No modelo do gás cinza e da soma ponderada de gases cinzas, o coeficiente de absorção da mistura é obtido por correlações que consideram a temperatura local e a concentração do meio. Nos modelos SLW e CW, o coeficiente de absorção é calculado baseado no banco de dados HITEMP. Assim, primeiramente os resultados do divergente do fluxo radiante são confrontados com os diferentes modelos considerando campos pré-estabelecidos de temperatura e concentrações da mistura de gases com a presença de fuligem e, em seguida, é feita uma análise da influência da radiação considerando uma chama difusa oriunda do processo de combustão de metano com ar. Apesar de o meio analisado ser opticamente fino, situação em que os efeitos da absorção são muito baixos, os resultados encontrados para o divergente do fluxo radiante com os modelos de radiação usados na pesquisa mostraram uma diferença média de aproximadamente 20% entre os modelos, chegando a uma diferença máxima local de mais de 50% quando foi considerado o modelo WSGG. Por outro lado, nas situações em que é considerado todo o processo de combustão, a diferença maior ocorre na comparação de casos em que a radiação térmica é negligenciada com os casos em que a radiação é considerada. Os efeitos causados entre os diferentes modelos de radiação no campo de temperaturas e concentrações dos gases foram pequenos. Assim, é observado que, mesmo em meios opticamente finos, a modelagem da radiação térmica é necessária, pois causa diferenças significativas nos resultados e que nesse tipo de meio não é necessário o uso de modelos mais sofisticados de radiação, pois os efeitos da absorção dos gases é muito pequeno. / This work analyses the effects of thermal radiation heat transfer on methane-air laminar diffusion flames. The analysis is based on the solution of the equations of continuity, fluid motion, species mass-fraction and enthalpy. The soot formation is accounted with a twoequation model while a chemistry mecanism with 112 reactions is used for the combustion of methane. To evaluate the effects of thermal radiation, the divergence of the radiative heat flux is calculated based on four different gas models: the gray gas, the weighted sum of gray gases, the SLW and the CW model. In the modeling, it is considered a participating media composed of carbon monoxide, carbon dioxide, water vapor and soot. Both in the gray gas model and in the weighted sum of gray gases model, the absorption coefficient of the mixture is obtained by correlations that depend on the local temperature and concentration of the medium. On the other hand, in the SLW and CW models, the absorption coefficient is calculated based on the HITEMP spectral database. Thus, the results of the divergence of the radiative heat flux are compared with the different gas models based on a temperature and concentration fields previously obtained, and then, the four gas models used are considered in the entire combustion process to verify the influence of the radiation heat transfer. The results obtained for the divergence of the radiative heat flux considering the four different radiation models used showed an avereged difference of 20%, with a maximum local difference of more than 50%, when the WSGG model was considered. On the other hand, in situations where the whole combustion process is considered, the major difference occurs when is compared the results obtained with a radiation model and the ones where it is neglected. The effects observed with the different radiation models in the temperature field and the gas concentrations were small. Thus is observed that, even in optically thin media, the thermal radiation gas modeling is necessary, and in this particular kind of media, the use of sofisticated gas models are not necessary, because the absorption effect fo the gases are small when compared with their emission.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-07-26T23:02:54Z No. of bitstreams: 1 ANTÓNIO BENJAMIM MAPOSSA – DISSERTAÇÃO (UAEMa) 2016.pdf: 2373040 bytes, checksum: 0e1d7bfeaa96324742cc4cc77ef98a30 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-26T23:02:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANTÓNIO BENJAMIM MAPOSSA – DISSERTAÇÃO (UAEMa) 2016.pdf: 2373040 bytes, checksum: 0e1d7bfeaa96324742cc4cc77ef98a30 (MD5) Previous issue date: 2016-01-29 / CNPq / A busca por combustíveis limpos tem resultado no desenvolvimento de pesquisas para o beneficiamento de óleos e gorduras, constituídos principalmente por ácidos graxos, com alto poder energético e passível de conversão em ésteres (biodiesel), mediante reações de transesterificação e esterificação com catálise homogênea, heterogênea e enzimática. Os problemas identificados no uso de esterificação com catálise homogênea podem ser minimizados pela esterificação com catálise heterogênea, que busca melhorar a efetividade da produção do biodiesel. Nesse estudo o catalisador heterogêneo desenvolvido é conhecido por ferritas, que são materiais ferrimagnéticos que vem sendo alvo de inúmeras pesquisas científicas em virtude das suas propriedades magnéticas, estabilidade química e térmica. Assim, uma aplicação que tem apresentado promissora para esses materiais é a área de catálise para o biodiesel. Com base neste contexto, esta pesquisa propôs sintetizar nanoferritas Ni1-xZnxFe2O4 (x = 0,0; 0,3; 0,5; 0,7 e 1,0 mol de Zn2+) por reação de combustão e avaliar a influência da substituição dos íons Ni2+por íons Zn2+na estrutura, morfologia e atividade catalítica em reação de esterificação do óleo de soja em presença de metanol. Durante a síntese foi realizada a medição do tempo e temperatura de chama e os produtos resultantes foram caracterizados por difração de raios X, fluorescência de raios X por energia dispersiva, análise textural por adsorção de N2, espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier, distribuição granulométrica, densidade, microscopia eletrônica de varredura, análise termogravimétrica e medidas magnéticas. O biodiesel obtido foi analisado por um cromatógrafo a gás. Para esse fim, uma investigação da dependência da morfologia, magnetismo, acidez e atividade catalítica dos nanocatalisadores foram avaliados em função do teor de Zn2+. O aumento do teor de Zn2+causou alterações na estrutura, morfologia, magnetismo, acidez e potencial zeta das amostras, o que contribuiu significativamente para o aumento na conversão catalítica, a qual variou de 49,08% a 99,06%. Os resultados indicam que os nanocatalisadores Ni1-xZnxFe2O4 são materiais promissores para uso em reações de esterificação para produção de biodiesel. / The search for clean fuels has resulted in the development of research for the processing of fats and oils mainly consisting of fatty acids, high-energy power which can be converted to esters (biodiesel) by trans-esterification reactions and esterification with homogeneous catalysis, heterogeneous and enzyme. The problems identified with the use of esterification with homogeneous catalysis can be minimized by esterification with heterogeneous catalysis that seeks to improve the effectiveness of the production of biodiesel. In this study the heterogeneous catalyst developed it is itself known as ferrites which are ferromagnetic materials that have been the subject of numerous scientific studies due to their magnetic properties, chemical and thermal stability. Therefore, an application that has shown promise for these materials is the catalysis for biodiesel. Based on this background the present study concerns itself to synthesize nanoferrites Ni1-xZnxFe2O4 (x = 0.0; 0.3; 0.5; 0.7 and 1.0 mol of Zn2+) by combustion reaction to evaluate the influence of replacement of the Ni2+ions by Zn2+ions in the structure, morphology, and catalytic activity in soybean oil esterification reactions in the presence of methanol. In order to find out what was really happening, during the research the time measurement and flame temperature and the resulting product was characterized by X-ray diffraction, X-ray fluorescence energy dispersive, textural analysis by N2 adsorption spectroscopy in the infrared Fourier transform, particle size distribution, density, scanning electron microscopy, thermal analysis and magnetic measurements. The biodiesel obtained was analysed by a gas chromatograph. It was noticed that, an investigation of the dependence of morphology, magnetism, acidity and catalytic activity of the nanocatalyst were evaluated according to the Zn2+content. The findings reflected that, the increase of the Zn2+content caused changes in the structure, morphology, magnetism, acidity and zeta potential of the samples, which contributed significantly to the increase in the catalytic conversion, which ranged from 49.08% to 99.06%. It was found out that Ni1-xZnxFe2O4 nanocatalysts are promising materials for use in the esterification reaction for biodiesel production.

The internal combustion engine contributed in replacing animal effort and streamlining production processes. It has been enhanced by the man since its beginnings. Given the wide application of the internal combustion engine and the unavailability of a specific methodology for its development in the modern literature, it becomes clear the importance of knowledge systematization to this product s design. This dissertation presents a methodology to assist in decision making during the process of the internal combustion engine project. The methodology was developed to assist engineering students to develop internal combustion engines to apply mainly didactically, those being led and guided by a set of phases and tasks to reach the ultimate goal. It is also important to highlight the importance of the process of organizing knowledge, as an exemplification and aid tool for product design and design methodology courses. The methodology is structured in six phases: planning and information on the engine design, generation and selection of engine conception, engine concept detailing, engine manufacturing, assembly and engine testing, and finally the engine design closing phase. All phases are composed of a description of the stage, task/sub-task identifier, task/sub-task explanation, person responsible for carrying out the task and the output of the current phase. In addition to the methodology it was developed a spreadsheet with all the information on the phases and it was also provided management and project control tools such as a schedule and two project control charts. After its development, the methodology was assessed by professionals and 68% of the respondents claimed that this method is fully compliant as a helper in an internal combustion engine development process. Therefore, the design methodology expressed in the PMCI reached its initial goal. / Desde seus primórdios, o homem tentou substituir o esforço animal por máquinas. Tanto para minimizar os esforços, agilizar os processos, como também para a satisfação pessoal com a capacidade de romper as barreiras do conhecimento. O motor de combustão interna pode representar essa satisfação e desde os seus momentos iniciais vem recebendo inovações e aperfeiçoamentos feitos pelo homem. Destacando a importância do motor de combustão interna e por não haver disponível na literatura atual uma metodologia específica em planilha interativa para o desenvolvimento destes, entende-se a importância da organização do conhecimento para o projeto de motores de combustão interna. Com isso, esta dissertação apresenta uma metodologia para auxiliar nas tomadas de decisões para o projeto de motor de combustão interna. A metodologia para projeto de motor de combustão interna PMCI - foi desenvolvida com o intuito de auxiliar os acadêmicos dos cursos de engenharia a desenvolver motores de combustão interna para aplicações, principalmente didáticas, sendo estes guiados e orientados por um conjunto de fases e tarefas para se chegar ao objetivo final. Também para ressaltar a importância do processo de sistematização e organização de conhecimento, sendo uma ferramenta de exemplificação e auxílio em disciplinas de projeto de produto e metodologia de projeto. Estruturada por seis fases: planejamento e informações sobre o projeto do motor, geração e seleção da concepção do motor, detalhamento da concepção do motor, manufatura do motor, montagem e teste do motor, e por fim a fase de encerramento do projeto do motor. Todas as fases estão compostas por uma descrição da entrada da fase, identificador da tarefa/subtarefa, explicação da tarefa/subtarefa, o responsável pela realização da tarefa e a saída da corrente fase. Além da metodologia foi elaborado uma planilha eletrônica com todas as informações das fases e também disponibilizado ferramentas de gerenciamento e controle do projeto como um cronograma e dois gráficos de controle do projeto. Após o desenvolvimento, a metodologia foi posta à avaliação por profissionais relacionados com o tema e obteve-se resultado satisfatório. 68% dos respondentes afirmaram que esta metodologia atende totalmente como auxiliadora no processo de desenvolvimento de um motor de combustão interna. Desta forma, a metodologia de projeto expressa no PMCI alcançou o seu objetivo inicial.

Recent researches has shown that there will be not a single source of energy in the future, but this will be quite diverse, with specific local alternatives, especially when it comes to renewable fuels. In this context, Brazil fits nicely in your experience of intense use of ethanol as a fuel for automotive engines. Ethanol is the most common alcohols and widely used as automotive fuel in hydrated or anhydrous form mixed with gasoline. But the high cost to obtain hydrous ethanol with an alcoholic strength from 92.5 to 93.8 ° INPM is a limiting factor for its use. Considering that much of the energy required for ethanol fermentation processing is spent on distillation and dehydration, the possibility of ethanol use with higher water percentages in Otto cycle engines considerably favors the energy balance due to the lower cost obtaining. This economic technical work proposes the analysis performance of a spark-ignition engine running on super-hydrated ethanol in proportions of 10, 15 and 20% of volume in water, with a focus on reduction of energy for the production and consequently reducing the cost of operation. In this engine are explored through experimental testing, calibration alternatives programmable electronic management system, seeking optimized parameters for performance improvement. This study estimates that ethanol with alcohol content as low as the E85W15 behaves as an economically viable fuel and is recommended as a means of increasing the economic return when using ethanol as fuel. / Pesquisas recentes têm mostrado que não existirá uma fonte única de energia no futuro, mas que esta será bastante diversificada, com alternativas locais específicas, principalmente em se tratando de combustíveis renováveis. Neste contexto o Brasil se insere muito bem devido seus antecedentes de uso intenso de etanol como combustível para motores automotivos. O etanol é o mais comum dos álcoois e amplamente utilizado como combustível automotivo na forma hidratada ou anidro misturado à gasolina. Porém o elevado custo para se obter o etanol hidratado com um teor alcoólico de 92,5 a 93,8 °INPM é um fator limitante para seu uso. Considerando-se que grande parte da energia necessária para o processamento de fermentação de etanol é gasta em destilação e desidratação, a possibilidade de uso de etanol com maiores porcentagens de água nos motores ciclo Otto favorece consideravelmente o balanço de energia em função do menor custo de obtenção. Este trabalho técnico econômico propõe o estudo de análises de desempenho de um motor de ignição por centelha operando com etanol super-hidratado nas proporções de 10, 15 e 20% de água em volume, com o foco na redução de energia para a produção e, consequentemente, redução do custo de operação. Neste motor são exploradas, através de testes experimentais, alternativas de calibração do sistema de gerenciamento eletrônico programável, buscando parâmetros otimizados para melhoria de desempenho. Este estudo estima que o etanol com o teor alcóolico tão baixo quanto o E85W15 se comporta como um combustível economicamente viável e é recomendado como um meio de aumentar o retorno econômico ao utilizar etanol como combustível.

Submitted by Luciana Sebin (lusebin@ufscar.br) on 2016-09-30T13:45:35Z No. of bitstreams: 1 TeseCSSpa.pdf: 1955149 bytes, checksum: 7e646076b410f277671d41baa9df0fb7 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-14T13:26:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseCSSpa.pdf: 1955149 bytes, checksum: 7e646076b410f277671d41baa9df0fb7 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-14T13:26:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseCSSpa.pdf: 1955149 bytes, checksum: 7e646076b410f277671d41baa9df0fb7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-14T13:33:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseCSSpa.pdf: 1955149 bytes, checksum: 7e646076b410f277671d41baa9df0fb7 (MD5) Previous issue date: 2016-01-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The intensive search for the reliability of results increases the role of reference materials, mainly in analytical chemistry, because they provide metrological references to ensure traceability of measurements and are still central to the validation of analytical methods. The increasing demand for new reference materials is gradual in all areas of knowledge, but the agricultural and food sectors are among the neediest. In Brazil, this requirement is met only by the import of the material at high costs, being frequently the lack of adequate material to the needs of the country. In this context, this work aimed at the production of reference material for inorganic nutrients and contaminants present in a phosphate rock, the raw material used to manufacture fertilizers. The material was produced by following the next steps, internationally established by ISO GUIDES 30 to 35: preparation and ackaging material, assessment of uniformity, stability test in short and long periods and in prior characterization that was the assembly of the collaborative trial, with the distribution of the prepared material to laboratories that were willing to collaborate with the project.Sample preparation studies also have been conducted, aimed at speed and reduced use of reagents. The evaluation of the estimated minimum mass, homogeneity, and stability of the material was performed using inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES) as determination technique. Phosphorus determination was evaluated by laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS).Analysis of single-factor variance (ANOVA) was applied to results and the homogeneity and stability of the material presented averages within the 95% confidence interval. The obtained resultsalong the prepare and with collaborative trialallowed the chemical characterization and the determinationof the uncertainties related to each stage of the preparation of the material, and final preparation of the chart control with results of the reference materialwith the expanded uncertainty for each of the analytes under study.Part of the work was developed by the National Research Council Canada (NRCC) in Ottawa in Canada.The applicability of the microwave-induced combustion for sample preparation of previously prepared national reference materials, bovine liver (RM-Agro E3001a) and forage (RM E1001a-Agro) was evaluated for the determination of As, Cd, Cu, and Pb by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), and the recults coulb be applied in other organic and inorganic materials. / A intensa busca por confiabilidade de resultados torna cada vez mais importante o papel dos materiais de referência, principalmente em química analítica, pois fornecem referências metrológicas visando assegurar a rastreabilidade de medições e ainda são fundamentais para a validação de métodos analíticos. O aumento da demanda por novos materiais de referência é gradativo em todas as áreas do conhecimento, porém os setores agropecuários e de alimentos estão entre os mais carentes. No Brasil, essa demanda é atendida somente pela importação do material a custos elevados, sendo freqüente a inexistência de materiais adequados às necessidades do país. Nesse contexto, o presente trabalho visou à produção de material de referência para nutrientes e contaminantes inorgânicos em fosfato de rocha, matéria-prima utilizada para a fabricação de fertilizantes. O material foi produzido seguindo as seguintes etapas, estabelecidas internacionalmente pelas ISO GUIAS 30 a 35: preparo e envase do material, avaliação da homogeneidade, teste de estabilidade a curto e a longos períodos e na caracterização prévia, que consistiu na montagem do ensaio colaborativo, com a distribuição do material preparado a laboratórios que se dispuseram a colaborar com o projeto. Ainda foram realizados estudos voltados ao preparo da amostra visando a rapidez e redução de uso de reagentes. A avaliação da estimativa da massa mínima, da homogeneidade e da estabilidade do material foi realizada utilizando-se como técnica de determinação a espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES). Para a determinação de fósforo foi avaliado o emprego de espectrometria de emissão com plasma induzida por laser (LIBS). Os resultadosforam submetidos à análise de variância e fator único (ANOVA) e a homogeneidade e a estabilidade do material apresentaram médias dentro do intervalo de confiança de 95%. Os resultados obtidos durante o preparo e através do ensaio colaborativo possibilitaram a caracterização química e o calculo das incertezas relativas a cada etapa do preparo do material, sendo elaborada a carta controle com os resultados do material de referência e as incertezas expandidas para cada um dos analitos em estudo. Parte do trabalho foi desenvolvido junto ao National Research Council Canada (NRCC) em Ottawa no Canadá, onde foi avaliada a aplicabilidade do sistema de combustão iniciada por radiação microondas no preparo de amostras de materiais de referência nacionais anteriormente preparados, fígado bovino (RM-Agro E3001a) e forrageira (RM-Agro E1001a), para a determinação de As, Cd, Cu e Pb por espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS), sendo obtidos resultados que poderão ser aplicados em outros materiais orgânicos e inorgânicos.

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-05-31T18:15:29Z No. of bitstreams: 1 DissCCN.pdf: 6649361 bytes, checksum: 628a85415c5a65b4576d7a25bf144771 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-06-05T12:04:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCCN.pdf: 6649361 bytes, checksum: 628a85415c5a65b4576d7a25bf144771 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-06-05T12:04:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCCN.pdf: 6649361 bytes, checksum: 628a85415c5a65b4576d7a25bf144771 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-05T12:10:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissCCN.pdf: 6649361 bytes, checksum: 628a85415c5a65b4576d7a25bf144771 (MD5) Previous issue date: 2017-03-07 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Visible light accounts for the biggest fraction of the solar irradiance. One of the strategies for achieving higher photovoltaic power conversion efficiency is the application of low band-gap materials (Eg ideal≈1.4 eV) capable of absorbing this fraction of the solar spectrum. Ferroelectric semiconductors have been studied in this field due to the above-bandgap generated photovoltages and their ferroelectric polarization-driven carrier separation. Ferroelectric oxides usually present wide bandgaps which allow the absorption of only 8-20% of the solar spectrum. However, the development of new ferroelectric materials, particularly KBNNO [KNbO3]0,9[BaNi0,5Nb0,5O3-δ ]0,1 (Eg = 1.39 eV) and KBiFe2O5 (Eg=1,60 eV), has encouraged the use of such materials in solar cells. Simple synthesis routes, with short steps, time and temperatures are essential for the future progress of the application of such ferroelectric oxides in solar cells. KBNNO and KBiFe2O5 require high crystallization temperatures, which reduce the number of potential substrates and electrode materials that could be used in devices, as polymer-based flexible ones. Obtaining this oxides in a high surface-area powder form might be a strategy to further incorporation in solar cells composed of low-temperature processing materials. This work reports for the first time synthesis of KBNNO and KBiFe2O5 by solution combustion (SCS). Characterization by WAXD, SEM, EDS, TG/DSC and Diffuse Reflectance UV-Vis Spectroscopy and dielectric constants indicates the success of the synthesis. The optical properties show the visible-light absorption contribution and band-gaps closer to the ideal magnitude for solar applications compared to the non doped materials. The SCS was shown as an effective route to obtaining the phase. Furthermore, it is possible to improve it in order to produce powders with smaller particle size and absent of secondary phases. / A luz visível representa a fração mais relevante da radiação solar. Desta maneira, busca-se empregar nas camadas ativas das células solares materiais com baixos band-gaps (Eg ideal ≈1,4 eV), capazes de absorver fótons nessa região do espectro. Semicondutores ferroelétricos com estrutura da perovskita ou estruturas relacionadas têm sido estudados nesse campo devido ao potencial de obtenção de voltagens superiores à magnitude de seus band-gaps e à contribuição na separação de portadores de cargas decorrente da polarização intrínseca presente nesses materiais. Óxidos ferroelétricos geralmente possuem Eg elevados (2,7-4 eV), permitindo o aproveitamento de somente 8-20% do espectro solar. No entanto, o desenvolvimento de novos semicondutores ferroelétricos, particularmente a KBNNO [KNbO3]0,9[BaNi0,5Nb0,5O3-δ ]0,1 (Eg=1,39 eV) e KBiFe2O5 (Eg=1,60 eV), tem encorajado a aplicação desses materiais em células solares. Rotas de síntese simples, com etapas, tempos e temperaturas reduzidas são essenciais para o progresso futuro da aplicação de tais óxidos ferroelétricos em células solares. A KBNNO e KBiFe2O5 cristalizam em temperaturas mais elevadas do que perovskitas orgânico-inorgânicas, o que reduz a possibilidade de fabricação de dispositivos na presença de substratos e eletrodos sensíveis à temperatura, como substratos poliméricos flexíveis. Assim, a obtenção desses óxidos na forma de pós de elevada área superficial pode ser uma estratégia para posterior incorporação em dispositivos contendo materiais processados a baixas temperaturas. Neste trabalho, reporta-se pela primeira vez a síntese da KBNNO e KBiFe2O5 por combustão em solução. Caracterizações por DRX, MEV, EDS, TG/DSC, Espectroscopia UV-Vis e constantes dielétricas indicam a obtenção das fases com sucesso. As propriedades ópticas confirmam contribuição na absorção da luz visível com respeito aos materiais não dopados, KNbO3 e BiFeO3. A síntese por combustão em solução se mostra efetiva para obtenção das fases, mas passível de melhorias para produção de pós com menor tamanho de partícula e sem a presença de fases secundárias. / CNPq: 155305/2014-0

Submitted by ANA KARLA PEREIRA RODRIGUES (anakarla_@hotmail.com) on 2017-07-28T14:27:54Z No. of bitstreams: 2 arquivototal.pdf: 2804573 bytes, checksum: 3d7ab3b438b73e5c56ea35d7e5a75d78 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-28T14:27:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivototal.pdf: 2804573 bytes, checksum: 3d7ab3b438b73e5c56ea35d7e5a75d78 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-05-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The ceramic oxides that exhibit ferromagnetic behavior are important commercial products for electronics industries and are commonly known as ferrites. In this work, we synthesized different compositions of CuxNi1-xFe2O4 ferrite with x = 0,0, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 and 1,0 by using the combustion method starting from the iron nitrate, nickel and copper and urea as a reducing agent. The powders were characterized by determination of specific surface area by the method (BET), X-ray diffraction (XRD), refinement of XRD data by the Rietveld method and vibrating sample magnetometry (MAV). The obtained copper nickel ferrites, referring x = 0,0, 0,2, 0,4, 0,6 synthesized had the same number of peaks corresponding to the single phase-forming powders that have been indexed to the spinel ferrite phase, forming a cubic phase and x = 0,8 to 1,0 tetragonal phase formed enhancing the efficiency of the applied method of synthesis. The refinement by the Rietveld method resulted in a determination of cell parameter of the samples, the cubic phase the value 0.8359 to 0.8340 nm and the crystallite size whose values occur between 239.62 to 187.24 nm. While in the tetragonal phase the cell parameter a = b was 5.8253 to 5,8230nm c = 8.5693 to 8.6941 nm. The hysteresis curves showed magnetic materials profile. The nickel ferrite - synthesized copper proved as materials with high potential for applicability in different areas of high-frequency devices such as phones and components for computers. / Os óxidos cerâmicos que exibem comportamento ferrimagnético representam importantes produtos comerciais para indústrias de eletrônica e são comumente conhecidos por ferritas. Neste trabalho, foram sintetizadas diferentes composições da ferrita CuxNi1-xFe2O4 com X = 0,0, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 e 1,0 pelo uso do método de combustão partindo-se dos nitratos de ferro, níquel e cobre e ureia como agente redutor. Os pós obtidos foram caracterizados por determinação de área superficial específica pelo método (BET), difração de raio X (DRX), refinamento dos dados de DRX pelo método Rietveld e magnetometria de amostra vibrante (MAV). As ferritas de níquel cobre obtidas, referentes x = 0,0, 0,2, 0,4, 0,6 sintetizadas apresentaram o mesmo conjunto de picos correspondentes à formação de pós monofásicos que foram indexados à fase espinélio de ferrita, formando uma fase cubica e para x = 0,8, 1,0 formou fase tetragonal predominante reforçando a eficiência do método de síntese aplicado. O refinamento pelo método de Rietveld resultou na determinação de parâmetro de cela das amostras, da fase cúbica o valor de 0,8359 a 0,8340 nm e do tamanho de cristalito cujos valores ocorrem entre 239,62 a 187,24 nm. Enquanto na fase tetragonal o parâmetro de cela a=b foi 5,8253 a 5,8230nm e c= 8,5693 a 8,6941 nm. As curvas de histerese mostraram perfil de materiais magnéticos. As ferritas de níquel - cobre sintetizadas se mostraram como materiais com alto potencial de aplicabilidade em diferentes áreas de equipamentos de alta frequência como telefonia e de componentes para de computadores.

Submitted by IGOR RANIÊ SOARES DE ALMEIDA null (igor.almeida@hydrostec.com.br) on 2016-10-06T14:43:05Z No. of bitstreams: 1 ALMEIDA_IRS_ME_GUARA - DISSERTAÇÃO.pdf: 15313376 bytes, checksum: 18d93699ff19c9c948547b05bfbe3cdc (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-10-11T12:50:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 almeida_irs_me_guara.pdf: 15313376 bytes, checksum: 18d93699ff19c9c948547b05bfbe3cdc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-11T12:50:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 almeida_irs_me_guara.pdf: 15313376 bytes, checksum: 18d93699ff19c9c948547b05bfbe3cdc (MD5) Previous issue date: 2016-08-08 / O MCI (Motor de Combustão Interna) é um produto largamente utilizado na indústria, o que o torna um objeto interessante de estudo, o qual requer constante desenvolvimento com implementação de novas tecnologias. Buscando contribuir para o avanço tecnológico na área, foi realizado um estudo do comportamento estrutural de uma de suas principais peças o bloco de cilindros. O mesmo é responsável pela união de todos os outros elementos, devendo ser suficientemente rígido para absorver os esforços oriundos da explosão no interior da câmara e resultantes das forças de oscilação de primeira e segunda ordem originárias das massas dos elementos oscilatórios do motor. Nesta dissertação desejando definir o carregamento principal sobre o bloco do motor, foram realizados diversos estudos, dentre eles: a regulagem da carga onde analisa-se analiticamente as transferências de gases que circulam em um motor, também foi realizada uma análise estequiométrica do combustível, determinando a sua composição e seu poder calorífico, na sequência foram determinados os parâmetros que caracterizam um motor, definidos aqui como cálculos de desempenho, estes foram inter-relacionados em uma planilha de Excel. Posteriormente o carregamento principal do bloco foi definido, realizando estudos de casos, com influência sobre a pressão de trabalho dos cilindros, dividindo-os em fatores de carga. A modelagem do bloco foi realizada no software Autodesk Inventor 2012, as dimensões e posicionamentos das partes foram definidas segundo a realização de cálculos e dimensões de projeto como: cálculos de tração nas roscas do cabeçote e dos mancais do motor; medidas de diâmetro e curso dos pistões; cálculos da velocidade média dos pistões, distâncias das engrenagens de distribuição e relações de cálculo como o raio da manivela sobre o comprimento da biela. Como resultado da modelagem obteve-se um sólido 3D o qual foi analisado no software Ansys Work Bench versão V12, definido o carregamento total sobre o bloco, ao final obteve-se uma análise gráfica dos deslocamentos totais, das tensões equivalentes, cortantes, normais e uma análise de fadiga do bloco do motor e sua capa do mancal, obtendo uma resposta estrutural direta para os cálculos analíticos de desempenho e os estudos de caso. / The ICM (Internal Combustion Engine) is a product widely used in the industry, which makes it an interesting object of study, which requires constant development with implementation of new technologies. Seeking to contribute to the technological advancement in the area, was accomplished a study of the structural behavior of one of its main parts the engine block. It is responsible for the union of all the other elements and must be sufficiently rigid to absorb the efforts originated of the blast within the cylinders and resultants of oscillation forces of first and second order originating from the masses of the oscillation elements from the engine. In this dissertation wishing define the main load on the engine block, were performed several studies, among them: the charge of regulation where it is analyzed analytically the transfers of the gases circulating in an engine, it also performed a stoichiometric fuel analysis, determining the composition and calculating its calorific power, in the sequence was determined several parameters that characterize an engine defined as performance calculations, they were interrelated in an Excel spreadsheet. Posteriorly the main load block was defined, realizing case studies, within influence on the work pressure of the cylinders, dividing them into load factors. The modeling of the block was performed in the Autodesk Inventor 2012 software, the dimensions and positions of the parties of the 3D block model were defined according the according performance calculations and according to project dimensions such as for example: traction calculations in the head screws and engine bearings; measurements of diameter and stroke of the pistons; distances of timing gears and calculation relations as crank radius over the length of the rod. As a result there was obtained an 3D model, which was analyzed in Ansys Workbench V12 software, defined the main loading on the block, at the end was obtained a graphical analysis: of total displacements; of the equivalent stresses; shear stress; normal stress and an fatigue analysis of the engine block and engine bearings cape, getting a direct structural response to the analytical calculations of the performance and of the cases studies.

Esta dissertação de mestrado apresenta o desenvolvimento de um trabalho que tem como objetivos avaliar a composição de turbocompressores veiculares para microgeração de energia e desenvolver um modelo de câmara de combustão tubular para equipar microturbinas a gás derivadas de turbocompressores. No desenvolvimento do trabalho, utilizando o software Cycle-Tempo, foi feita a avaliação de possíveis configurações de microturbinas a gás derivadas de turbocompressores, no que diz respeito ao número de eixos e dispositivos de aumento de eficiência térmica (intercooler, recuperador de calor e reaquecedor). No total foram simuladas, dez diferentes configurações, sendo que as análises foram feitas diretamente nos parâmetros de eficiência térmica dos conjuntos avaliando-se a relação entre a energia aportada pelo combustível e a energia entregue num gerador elétrico hipotético. Na sequência são definidos os turbocompressores para compor uma determinada configuração de microturbina a gás e, para tanto, utilizaram-se os mapas de desempenho dos turbocompressores de um fabricante. A partir dos parâmetros de operação dos equipamentos foi desenvolvido um modelo tridimensional de câmara de combustão em software de CAD. O modelo passou por cinco etapas de simulações em Dinâmica dos Fluidos Computacional (Computational Fluid Dynamics - CFD). As primeiras três etapas serviram para desenvolver e aprimorar o modelo tridimensional de câmara de combustão e, por limitações do software, não envolveram combustão. Utilizando condições de contorno operacionais, foram avaliados: o perfil de velocidades ao longo da câmara de combustão, a perda de pressão, a intensidade da turbulência, a homogeneização entre os reagentes ar e combustível e a divisão do fluxo mássico em cada seção da câmara de combustão. A partir do modelo tridimensional foi desenvolvido um protótipo da câmara de combustão, construído a partir de tubos comerciais de PVC. O protótipo foi avaliado experimentalmente com escoamento do ar a temperatura ambiente, utilizando o acoplamento em série entre um ventilador centrífugo e um soprador. No experimento foi avaliada a divisão de fluxo mássico de ar em cada seção da câmara de combustão e a perda de pressão. As simulações CFD foram refeitas na quarta etapa, onde as condições de contorno foram os parâmetros de fluxo mássico, pressão e temperatura, obtidos experimentalmente. Com isto, pode ser feita a comparação direta entre os resultados obtidos experimentalmente e os resultados das simulações CFD. Concluindo o trabalho foi realizada a quinta etapa, onde foi inserida uma fonte de calor simulando o aporte de energia da combustão, permitindo a avaliação da temperatura na câmara de combustão. As simulações CFD indicaram resultados semelhantes ao que é previsto em bibliografia, no que diz respeito à divisão do fluxo mássico, perda de pressão e à distribuição de velocidades. Já as avaliações experimentais apresentaram incerteza de medição elevada para a divisão de fluxo mássico. Quanto à perda de pressão o método experimental mostrou-se adequado. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-10-25T17:02:08Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Daniel Vieira Pinto.pdf: 7889874 bytes, checksum: a3dd417da94a3175c511cb73b3577fd2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-25T17:02:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Daniel Vieira Pinto.pdf: 7889874 bytes, checksum: a3dd417da94a3175c511cb73b3577fd2 (MD5) Previous issue date: 2017-10-25 / This master's work presents the development of a work that has the objective of evaluating the composition of vehicular turbochargers for microgeneration of energy and to develop a tubular combustion chamber model to equip gas microturbines derived from turbochargers. In the development of the work, using the software Cycle-Tempo, it is made the evaluation of possible configurations of gas micro turbines derived from turbochargers, with respect to the number of axes and devices of increasing thermal efficiency (intercoolers, heat recover e reheater). In total, ten different configurations were simulated, and the analyzes were done directly in the thermal efficiency parameters of the sets, evaluating the relation between the energy contributed by the fuel and the energy delivered in a hypothetical electric generator. Turbochargers are then defined to form a particular gas micro turbine configuration and, being used the turbocharger performance maps from a manufacturer. From the operating parameters of the equipment, a three-dimensional combustion chamber model was developed in CAD software. The model went through five stages of simulations in Computational Fluid Dynamics (CFD). The first three steps served to develop and improve the three-dimensional model of combustion chamber and, due to software limitations, did not involve combustion. Using operational contour conditions, the velocity profile along the combustion chamber, the pressure loss, the turbulence intensity, the homogenization between the air and fuel reactants and the division of the mass flow in each section of the combustion chamber were evaluated. From the three-dimensional model was developed a prototype of the combustion chamber, built from commercial PVC pipes. The prototype was evaluated experimentally with air flow at room temperature using the coupling in series between a centrifugal fan and a blower. In the experiment the air mass flow division in each section of the combustion chamber and the loss of pressure were evaluated. The CFD simulations were redone in the fourth stage, where the boundary conditions were the parameters of mass flow, pressure and temperature, obtained experimentally. Thus, a direct comparison between the results obtained experimentally and the results of CFD simulations can be made. At the end of the work the fifth step was performed, where a heat source was inserted simulating the energy input of the combustion, allowing the temperature evaluation in the combustion chamber. The CFD simulations indicated results similar to those predicted in the literature, regarding the division of mass flow, pressure loss and velocity distribution. However, the experimental evaluations presented high measurement uncertainty for the mass flow division. Regarding pressure loss, the experimental method proved to be adequate.

Submitted by SIMONE SIMÕES AMARAL null (simonesimoessi@gmail.com) on 2017-05-05T16:13:41Z No. of bitstreams: 1 Versão Final.pdf: 7430161 bytes, checksum: 3a44590f9683d726da54963b426f3ee7 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-05T16:16:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 amaral_ss_dr_guara.pdf: 7430161 bytes, checksum: 3a44590f9683d726da54963b426f3ee7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-05T16:16:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 amaral_ss_dr_guara.pdf: 7430161 bytes, checksum: 3a44590f9683d726da54963b426f3ee7 (MD5) Previous issue date: 2017-04-12 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Apesar das novas tecnologias de gerenciamento e combate aos incêndios, o fogo em florestas ainda ocorre em grande escala, causando danos ao meio ambiente e à sociedade. Os danos causados pelo fogo são dependentes de fatores como combustível, clima e topografia do terreno. Para minimização e controle dos efeitos causados pelo fogo é importante o estudo de tais fatores. Assim, o objetivo deste trabalho foi analisar a condição que potencializa a propagação do fogo e a emissão de poluentes gasosos. O estudo da condição que potencializa o fogo e suas emissões foi realizado para biomassas de florestas plantadas. Os principais fatores, que afetam o fogo e suas emissões, foram avaliados através de experimentos de laboratório. Os fatores de controle avaliados foram: espécie, percentual de liteira, carga de combustível, irradiância solar, umidade relativa, velocidade do vento e inclinação do terreno. Estes experimentos foram planejados e analisados utilizando a matriz L18 da metodologia de Taguchi. O dispositivo de queima foi adaptado, para que o estudo pudesse ser realizado. As emissões também foram quantificadas para floresta nativa (biomassa da Amazônia), com experimentos conduzidos em campo e em laboratório. Para os níveis dos fatores estabelecidos, em laboratório, a condição encontrada que potencializou a propagação do fogo e a emissão de poluentes gasosos foi a queima de Eucalyptus sp., com aproximadamente 30 % de liteira, carga de 2,5 kg de combustível, nível mínimo de umidade relativa (40 %), velocidade do vento de 3,5 m/s e inclinação do terreno de 30°. A máxima irradiância (1kW/m2) potencializou as emissões gasosas, cujos valores de fator de emissão foram de 1.495±62 g/kg para CO2, 71,52±4,33 g/kg para CO, 1,96±0,78 g/kg para NO e 14,75±3,55 g/kg para UHC. Experimentos conduzidos com a irradiância no nível 1 potencializaram a propagação do fogo. Quando comparados os resultados de queima de biomassa da Amazônia, a queima em campo apresentou valores mais elevados das emissões por hectare, para os compostos parcialmente oxidados. / Despite the new technologies of management and fire fighting, fire in forests still occurs on a large scale, causing damage to the environment and society. The damages caused by the fire are dependent on factors such as fuel, weather, and topography of the land. To minimize and control the effects caused by fire is important the study of such factors. Thus, the objective of this work was to analyze the condition that enhances the spread of fire and the emission of gaseous pollutants. The study of the condition that enhances the fire and their emissions was conducted for biomasses of planted forests. The main factors, which affect the fire, were evaluated through laboratory experiments. The control factors evaluated were: specie, percentage of litter, fuel load, irradiance, relative humidity, wind speed and inclination. These experiments were designed and analyzed using the matrix L18 of Taguchi methodology. The burning device was adapted, so that the study could be performed. The emissions were also quantified to native forest (Amazon biomass), with experiments conducted in the field and in the laboratory. For the levels of the established factors, the condition found that enhanced the spread of fire and the emission of gaseous pollutants was: Eucalyptus sp. burning, with approximately 30% litter, 2.5 kg of fuel load, minimum relative humidity (40%), wind velocity of 3.5 m/s and inclination of 30°. The maximum irradiance (1kW/m2) potentiated the gaseous emissions, whose emission factor values were 1,495 ± 62 g/kg for CO2, 71.52 ± 4.33 g/kg for CO, 1.96 ± 0.78 g/kg for NO and 14.75 ± 3.55 g/kg for UHC. Experiments conducted with irradiance at level 1 enhanced the spread of fire. When the results of the Amazon biomass burning were compared, field burning presented higher emissions per hectare, for partially oxidized compounds. / FAPESP: 2013/21231-0