Orientador: Katia Maria Lucchesi Cavalca / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:12:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mastaler_Alexandre_M.pdf: 8070977 bytes, checksum: 67729451cedeb65f0b15eb1a17a3fead (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O comando de válvulas é um sistema utilizado em motores à combustão, que tem como função controlar a abertura e fechamento de válvulas de circulação dos gases envolvidos na combustão. Ele é composto por diversos subsistemas; Um desses subsistemas é o contato balancim/pivô, onde o comando aciona o balancim para que esse acione a válvula e utilize o pivô como elemento de suporte. O conhecimento desse subsistema é importante para a avaliação de desgastes e ruídos provenientes desse contato, assim como, avaliações do atrito para otimização geral do comando. Para que haja a redução de desgaste, o pivô deve girar em relação ao balancim, mas existem certas aplicações em que o giro do pivô não é possível. Baseando-se na equação de Reynolds, o filme de óleo ao redor do pivô será avaliado e calculado com relação à distribuição de pressão. Com o conhecimento da distribuição de pressão, poderemos saber quais as forças envolvidas no subsistema. Considerando-se o atrito e os momentos gerados pelo balancim no pivô, chegamos às condições de equilíbrio do sistema. Com essas avaliações observaremos as condições que permitam a rotação do pivô em relação ao balancim / Abstract: The Valve Train System used in combustion engines have the ability to command the opening and closure of gas circulation valves control that takes part in combustion. It is formed by many sub-systems. One of these systems is the finger follower/pivot contact, where the command starts the finger follower for valve starts and uses the pivot as a support element. The knowledge of this sub-system is important to ware and noise evaluation that came ftom this contact, as well as, ftiction evaluation for the command general optimization. To reduce wear, the pivot must turn in finger follower relation, but in some applications the pivot tum is not possible. The oil film around the pivot is ca1culated in relation of its pressure distribution as Reynolds Equation. Through the knowledge of pressure distribution, the forces in the sub-system are known. Considering the ftiction and the moments generated by the balancing in the pivot, we carne to balance conditions in the system. With these evaluations we noticed the condition that allows the pivot rotation in relation to the balancing / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Sandra Cristina dos Santos Rocha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:16:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Felipe_CarlosAlbertoSevero_D.pdf: 11064996 bytes, checksum: 96ee7e87f6529505d5bd6fe14757d329 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: A análise espectral de séries de tempo de flutuações de pressão, cujos espectros de potência são calculados através da Transformada de Fourier Discreta (FFT), revelou-se uma técnica eficiente na monitorização on Une de regimes de fluidização gás-sólido. Por meio de trabalho experimental verificou-se que tal ferramenta permitiu a identificação e distinção de diferentes regimes de contato. A referida metodologia baseia-se na avaliação de flutuações de pressão no domínio da freqüência, onde são identificadas a freqüência dominante, a amplitude e a largura dos espectros de potência para um dado regime de contato. Três tipos de partículas de Geldart (C, A e B) foram empregadas nos experimentos, os quais foram realizados em duas colunas circulares, com diâmetros internos de 11cm e 14cm, operadas a temperatura e pressão do fluido ambiente. Efetuaram-se os experimentos em condições fluidodinâmicas típicas, objetivando a coleta de séries de tempo de pressão em cada um dos regimes obtidos. Os dados foram tratados e registrados em um sistema de aquisição, composto de transdutores de pressão, condicionador de sinal, placa de aquisição, software e microcomputador. A variedade de sólidos e a ampla faixa experimental com que se trabalhou permitiram a obtenção dos seguintes regimes de fluidização: leito fixo, fluidização particulada, regime borbulhante simples, múltiplo e explosivo, fluidização slugging de parede e flutuante, e também fluidização apresentando canais preferenciais, verificada com sólidos do tipo C. Os resultados obtidos de toda esta variedade de condições experimentais possibilitaram constatar que espectros de potência distintos são obtidos para cada regime fluidodinâmico, e que a análise espectral permite acompanhar a estabilidade dos estados de fluidização, além de identificar as transições entre os regimes. Outro objetivo desta tese foi o estudo da determinação da velocidade de mínima fluidização (Umf) através de medidas de flutuação de pressão. Por intermédio da relação linear entre o desvio padrão da variação da pressão e a velocidade do fluido, foi possível estimar a Umf de sólidos A e B de Geldart com satisfatória precisão. A verificação da precisão do método estudado foi efetuada a partir da comparação entre os resultados de Umf obtidos por intermédio do mesmo e os resultados alcançados através da forma tradicional (curva fluidodinâmica), comparação esta que apresentou baixos desvios percentuais / Abstract: Power spectra obtained through Fast Fourier Transform (FTT) from time series of pressure fluctuation, showed to be an effective technique for on line monitoring of typical fluidization regimes of gas-solid bubbling columns. It was experimentally verified that the methodology permitted the identification and distinction of different contact regimes. This methodology is based on the evaluation of pressure fluctuation on frequency domain, where the dominant frequency, the amplitude and the width of the power spectrum are identified for a given contact regime. Three types of partic1es, Geldart c1assification A, B and C, were used in the experiments, which were conducted in two circular columns, with internal diameters of 11 cm and 14cm, with the fluid at room pressure and temperature. Typical fluid dynamic conditions were set in the experiments, aiming the acquisition of pressure time series for each one of the established regimes. The experimental data were treated and recorded in an acquisition system, composed of pressure transducers, conditioning signal, acquisition board, software and microcomputer. The variety of solids and the broad experimental range allowed the obtaining of the following fluidization regimes: fixed bed, particulate fluidization, single bubbling, multiple bubbling and exploding bubbling regimes, wall and flat slugging and channeling fluidization, this last gained with type C solids. The results obtained for all the experimental conditions permitted to check that distinct power spectra are obtained for each fluid dynamic state, and that spectral analysis permit to verify the stability of fluidization state, beyond to identify the transition between the regimes. Another objective of this thesis was to study the determination of minimum fluidization velocity (Umf) with the use of pressure fluctuation measurements. It was possible to estimate, with good precision, the value of Umf of A and B Geldart solids through linear relationship between standard deviation of pressure variation and fluid velocity. The verification of accuracy of the applied method was made by the comparison with the results Of Umf got through the fluid dynamic curve / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutor em Engenharia Química

"Grupo de peneiras moleculares micro e mesoporosas" / Orientadores: Heloise de Oliveira Pastore, Marco Andre Fraga / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T13:56:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ruiz_JuanAlbertoChavez_D.pdf: 9318678 bytes, checksum: 0b11ace77679aab815eebe6b5abaed29 (MD5) Previous issue date: 2005 / Doutorado / Quimica Inorganica / Doutor em Quimica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work, sample preparation methods for decomposition of coal with high ash content (14- 54%) for further simultaneous determination of As, Cd, Hg, Pb and S by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES) were evaluated. Coal samples were initially decomposed by dry ashing according to the reference method (ASTM D 6357-11). Lead and S losses were observed probably due to the high temperature during combustion and the use of an open system. Thus, the decompositions by microwave-assisted wet digestion (MAWD) was also evaluated. Decomposition were carried in closed vessels out with concentrated acids under different conditions: i) 8 mL HNO3, ii) 7 mL HNO3 + 1 mL HF and iii) 6 mL HNO3 + 2 mL HF. The use of HF was necessary due to the inorganic content, allowing the quantitative recovery for all analytes. Decomposition by microwave-induced combustion (MIC) was also optimized, in order to promote a complete analyte recovery once incomplete recovery was observed, mainly for As and Pb, due to the ash content of coals. Parameters related to the pressure for pellets preparation, the use of additives (microcrystalline cellulose and NH4Cl), the composition and concentration of absorbing solution (HNO3, HCl, HNO3 and HCl 2:1, HNO3 and HCl 1:1, and HNO3, HCl and H2O 1:1:1) and the reflux step of absorbing solution (5 or 15 min) were evaluated. Quantitative recoveries were obtained when 300 mg of NH4Cl were added to the samples and using HNO3 and HCl (2:1) as absorbing solution with 5 min of reflux step after combustion. In addition, a faster method, attending to the green chemistry concepts, was evaluated for coal decomposition by MIC and further S determination by ICP-OES. In this case, optimizations were carried out in order to decrease the decomposition time (reflux and cooling steps) and evaluate the better absorbing solution according to the detection technique available. Optimized MIC conditions for S analysis were 6 min of decomposition (1 min of irradiation + 5 min of waiting) with 2 mol L-1 HNO3 as absorbing solution. After optimizing MIC, coal samples A, B and C, with ash content of, 14, 32 and 54%, respectively, were decomposed by the three methods (ASTM D 6357-11, MAWD and MIC) and no statistical difference was observed for As and Cd (ANOVA) among all methods and for Hg, Pb and S (test t-Student) by MAWD and MIC. Accuracy for MAWD and MIC procedures was evaluated by the use of certified reference materials (CRMs) of coal (NIST 1632c, SARM 19 and SARM 20). No statistical difference (test t-Student) was observed for As, Cd, Hg, Pb and S, demonstrating the suitability of MIC as sample preparation method for coal with high ash content. The limits of detection (LDs) for MIC were always lower than MAWD and similar to those obtained by the official method (ASTM D 6357-11). / Neste trabalho foram avaliados métodos para o preparo de amostras de carvão com elevados teores de cinzas (14 a 54%) para posterior determinação de As, Cd, Hg, Pb e S simultaneamente por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES). Inicialmente, os carvões foram decompostos empregando a combustão em sistema aberto com forno tipo mufla, segundo procedimento proposto na norma ASTM D 6357-11. Foram observadas perdas de Pb e S, possivelmente associadas às altas temperaturas atingidas na combustão e por se tratar de um sistema aberto. Assim, a decomposição por via úmida assistida por radiação micro-ondas (MAWD) também foi avaliada. As amostras foram decompostas em sistema fechado com ácidos concentrados, em diferentes condições: i) 8 mL HNO3, ii) 7 mL HNO3 + 1 mL HF e iii) 6 mL HNO3 + 2 mL HF. A utilização de HF foi necessária para a decomposição da fração inorgânica e recuperação quantitativa de todos os analitos. A decomposição por combustão iniciada por micro-ondas (MIC) também foi otimizada, para garantir a recuperação completa de todos os elementos em estudo, tendo em vista o elevado teor de cinzas no carvão. Foi avaliada a pressão aplicada para confecção dos comprimidos, a mistura de aditivos (celulose microcristalina e NH4Cl) aos carvões na etapa de preparação dos comprimidos, a composição e a concentração da solução absorvedora (HNO3, HCl, HNO3 e HCl 2:1, HNO3 e HCl 1:1 e HNO3, HCl e H2O 1:1:1) e o tempo de refluxo da solução absorvedora (5 ou 15 min). Recuperações quantitativas foram obtidas com a utilização de 300 mg de NH4Cl misturados ao carvão e solução absorvedora composta por HNO3 e HCl (2:1), com 5 min refluxo. Adicionalmente, um método mais rápido e que atende aos preceitos da química verde, foi otimizado para a decomposição de carvão por MIC para posterior determinação de S por ICP-OES. Nesse caso, as otimizações consistiram em diminuir o tempo de decomposição (etapa de refluxo e tempo de resfriamento) e avaliar a solução absorvedora mais adequada em função da técnica analítica de determinação. A condição otimizada para a determinação de S foi de 6 min de decomposição (1 min de irradiação + 5 min de espera) usando HNO3 diluído (2 mol L-1) como solução absorvedora. Após a otimização da MIC, carvões A, B e C, com teores de cinzas de respectivamente, 14, 32 e 54%, foram decompostos pelos três métodos (ASTM D 6354-11, MAWD e MIC) e não foram observadas diferenças estatísticas significativas para As e Cd (ANOVA) entre os três métodos e para Hg, Pb e S (teste t-student) entre MAWD e MIC. A avaliação da exatidão da decomposição empregando MAWD e MIC foi feita com o uso de materiais de referência certificado (CRMs) de carvão (NIST 1632c, SARM 19 e SARM 20). Os resultados obtidos para As, Cd, Hg, Pb e S não apresentaram diferença estatística significativa (teste t-student) em relação aos valores certificados, demonstrando a viabilidade do emprego da MIC para o preparo de amostras de carvão com elevados teores de cinzas. Os limites de detecção (LDs) obtidos por MIC foram sempre inferiores em comparação com a MAWD, e da mesma ordem de grandeza dos obtidos com o método oficial (ASTM D 6357-11).

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work the focused microwave induced combustion (FMIC) method was proposed for decomposition of spices, as Origanum vulgare L., Petrosolium sativum, Ocimum basilicum, Coriandrum sativum L. e Allium fistolosum for further Ba, Ca, Mn and Sr determination by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES). Origanum vulgare L. was chosen for optimization of parameters related to FMIC. For results comparison, microwave assisted wet digestion (MAWD), focused microwave assisted wet digestion (FMAWD), microwave induced combustion (MIC) and dry ashing were used to Origanum vulgare L. digestion. No statistical differences (ANOVA, confidence level 95%) were observed between the results obtained by MAWD, FMAWD, MIC, FMIC and dry ashing. Agreement for certified reference materials of apple leaves (NIST 1515) and peach leaves (NIS1547) after FMIC digestion ranged from 97 to 103%. Values of residual carbon content in digests obtained after MAWD, FMAWD, FMIC and MIC procedures were 0.93, 2.73, 0.17 e 0.04 mg de C/100 mg, respectively. The main advantages related to the use of FMIC are: the possibility to use diluted acids as absorbing solution, sample masses up to 1 g can be digested allowing lower limits of detection and digestion time is lower in comparison to the other methods evaluated in this work. / No presente trabalho é proposta a combustão iniciada por micro-ondas com radiação focalizada (FMIC) para a decomposição de condimentos de origem vegetal, para posterior determinação de Ba, Ca, Mn e Sr por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES). Origanum vulgare L. foi utilizado para a otimização dos parâmetros relacionados à decomposição por FMIC. Para comparação dos resultados, a amostra de Origanum vulgare L. foi também decomposta por via úmida assistida por radiação micro-ondas em sistema fechado (MAWD), por via úmida assistida por micro-ondas com radiação focalizada (FMAWD), por combustão iniciada por micro-ondas em sistema fechado (MIC) e por decomposição por via seca em mufla. Os resultados obtidos por MAWD, FMAWD, MIC, FMIC e por decomposição por via seca com mufla não apresentaram diferença estatística significativa (ANOVA, nível de confiança 95%) entre si. Para avaliar a exatidão do método proposto, materiais de referência certificados de folhas de macieira (NIST 1515) e folhas de pessegueiro (NIST 1547) foram utilizados e foram obtidas concordâncias entre 97 e 103% para os elementos avaliados. Os teores de carbono residual nos digeridos obtidos por MAWD, FMAWD, FMIC e MIC foram de 0,93, 2,73, 0,17 e 0,04 mg C/100 mg de amostra, respectivamente. Dentre as vantagens do uso do método de decomposição por FMIC destacam-se: a possibilidade do uso de ácido diluído como solução absorvedora, massas de amostra de até 1 g podem ser decompostas, permitindo a obtenção de menores limites de detecção e a decomposição é feita em menor tempo quando comparada com os demais métodos avaliados.

Orientador: Caio Glauco Sanchez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-26T13:07:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Simoes_SheilaGrandinetti_M.pdf: 2912915 bytes, checksum: d05a793ded2290cefd198b098da0f329 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este estudo teve como objetivo o projeto e a construção de um fogão doméstico alimentado continuamente por etanol, com a avaliação de rendimento de queima. O Brasil como o maior produtor de etanol, produzido a partir da cana-de-açúcar e elevado grau de desenvolvimento tecnológico, tornou esse combustível uma opção viável para substituição do GLP (gás liquefeito de petróleo) em fogões domésticos. Para a utilização do etanol foram necessários estudos para modificações tanto na forma de armazenamento, como no desenvolvimento de um novo design do queimador, visando uma queima compatível ao combustível já utilizado. Foram feitas análises termodinâmicas, a fim de descobrir os parâmetros mais relevantes na modificação. A partir dessas modificações foram desenvolvidos dois queimadores que se encaixam nas categorias semirrápido e auxiliar, com eficiências de 69% e 72% respectivamente, enquadrando ambos os queimadores na categoria A de eficiência / Abstract: This study aimed the project and built of a household stove fed continuously by alcohol fuel, evaluating burning efficiency. Brazil as the largest sugar-cane ethanol producer and with high technologic development degree, made this fuel a viable option to replace LPG (liquefied petroleum gas) in household stoves. For the utilization of ethanol, studies have been necessary both for the modification of storage and the development of a new burner¿s design, seeking a compatible burn with the already used fuel. Thermodynamics analyses have been made to discover the most relevant parameters for the modification.From these modifications, were developed two burners with efficiency of 69% and 72%, that fits onto the categories of semi-fast and auxiliary in brazilian norm, respectively, both in category A from brazilian norm of efficiency / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestra em Engenharia Mecânica

Orientador: Robson Pederiva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-26T21:11:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Chagas_ClodoaldoBorges_M.pdf: 26402874 bytes, checksum: d4bfb8b718bb540f2313823b84724082 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Os sistemas de transmissão por correntes são umas das principais formas de se transmitir torque e potência entre eixos paralelos. A confiabilidade dos sistemas de transmissão por corrente na sincronização do eixo de manivelas e do eixo de comando de válvulas nas aplicações automotivas tem permitido seu emprego durante toda a vida útil do motor. A aparente vantagem no uso dos sistemas de corrente esconde algumas características indesejáveis inerentes a esse tipo de transmissão. Alguns fenômenos físicos como a "Ação Poligonal" a qual faz com que ocorra flutuação da razão entre as velocidades angulares do eixo movido e motriz, mesmo quando o eixo motriz está em velocidade angular constante, puderam ser modelados por meio da analise cinemática e validados experimentalmente em situações "quasi-estáticas". As guias de corrente são inicialmente elementos cuja principal função é atenuar as vibrações transversais da corrente. No entanto, o estudo desenvolvido constatou a guia como sendo um importante mecanismo cuja posição e geometria podem minimizar a flutuação da razão entre as velocidades angulares. Outro importante aspecto aponta a necessidade da existência de elementos com a capacidade de permitir um auto ajuste de posicionamento durante o ciclo de engate de um elo de corrente. Compreender o carregamento aplicado pela corrente sobre a guia tensora torna possível predizer o estado de tensão deste componente bem como o coeficiente de atrito entre corrente e guia. A interação dos resultados teóricos e experimentais puderam ser introduzidos em um software comercial de elementos finitos para determinação do estado de tensão da guia. Os resultados da extensometria aplicada na guia de corrente foi confrontada aos resultados deste software a fim de obter a validação dos modelos desenvolvidos no presente trabalho. O estudo dos modelos matemáticos em paralelo aos experimentos guiam o desenvolvimento do presente trabalho / Abstract: The chain transmission systems are among the most important ways to transfer power and torque between parallel axes. The reliability of the chain transmission systems for synchronizing the crank shaft and command shaft in the automotive engines allows that this type of transmission system can be employed during the whole life of the passenger car engine. This apparent advantage in the use of the chains hides some undesirable characteristics which are inherent to this kind of discrete system. Some physical phenomena such as cinematic analysis of the "Polygonal Action" which makes the ration between angular velocity of driven and driving axis fluctuate during a chain link engagement, even when the velocity of the driving shaft is at constant angular velocity. This fluctuation was modeled and experimental tests were carried out to validate the model for "quasi-static" situations. The chain guide and chain blades are initially elements which the main function is to hold the transversal vibration of the chain. The present study identified the chain guide profile and assembly position as an important helping component to minimize the fluctuation of angular velocity ratio between sprockets. Another important feature of the transmission system picks up the necessity of at least one of the system components has to be able to self-adjust during the engagement cycle. The comprehension of the contact forces which loads the chain blade by the chain becomes possible understanding the stress state of this component and determine the friction coefficient between chain and blade. The interaction of theoretical and experimental results were introduced as incomes at commercial finite element software to determine the stress state of this component. The measurements of the extensometers were compared to the commercial software to validate the mathematical models and simplification adopted in the present work. The mathematical model in parallel to the experimental procedures drive the development of the present work / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2018-04-12T17:52:15Z No. of bitstreams: 2 devanchirles_maria_silva.pdf: 1441166 bytes, checksum: 9aaa9114f13b6d85bd76ee6c1b2e0445 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-12T17:52:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 devanchirles_maria_silva.pdf: 1441166 bytes, checksum: 9aaa9114f13b6d85bd76ee6c1b2e0445 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-10-18 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq# / #-2555911436985713659# / #600 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES# / #2075167498588264571# / #600 / Financiadora de Estudos e Projetos - Finep# / #-1790502019031048300# / #600 / The calorific value of the direct combustion of briquettes formed by floating macrophyte residues of the species Eichhornia crassipes (aguapé) and gypsum residues was evaluated. This mixture is recommended to avoid the presence of incrustations in the walls of the furnaces, reducing the stopping time of the furnace for cleaning and maintenance. Associated with its great proliferation capacity in aquatic environments (rivers and lakes), the floating macrophytes of the Eichhornia crassipes variety, known as hyacinth or water hyacinth, present a great potential of energy production by direct burning. At the same time, this type of biomass presents restrictions to its use as a producer of biogas and, consequently, biofertilizer. In the latter case there is a drawback which is the fixation by these aquatic macrophytes in their tissues of heavy metals. In order to avoid that a considerable amount of the biomass, which does not undergo oxidation due to lack of homogenization between the components of the combustion, or is already oxidized inside the furnace, causes incrustations that reduce the thermal capacity of the equipment, it was opted for Addition of gypsum residues to the material used to make the aguapé briquettes. Statistical analysis of the experiments assisted in the definition of suitable proportions of the mixture to reduce the adhesion of undesirable materials in the walls of the furnace and to maintain considerable values for the calorific value of said biomass. There was a decrease in the calorific value with the increase of the gypsum content in the composition of the briquettes. The maximum percentage of 4.0% m / m can be used as dosage of gypsum residue. In this case, the briquettes of macrophytes can be used as solid fuel with similar calorific power. The survey of these types of waste in the metropolitan area of Recife, together with the City of Recife / PE, showed that the availability of these Guarantee the production of heat to serve small businesses such as potteries and bakeries, contributing to the development of social and environmental activities of this capital. / Foi avaliado o poder calorífico, da combustão direta de briquetes formados por resíduos da poda de macrófita flutuantes da espécie Eichhornia crassipes (aguapé) e resíduos de gesso. Essa mistura é recomendada para se evitar a presença de incrustações nas paredes das fornalhas, reduzindo-se o tempo de parada da mesma para limpeza e manutenção. Associada à sua grande capacidade de proliferação em ambientes aquáticos (rios e lagos), as macrófitas flutuantes da variedade Eichhornia crassipes, conhecidas como jacinto d’água ou aguapé, apresentam um grande potencial de produção de energia pela queima direta. Ao mesmo tempo esse tipo de biomassa apresenta restrições ao seu uso como fonte produtora de biogás e, consequentemente, biofertilizante. Neste último caso existe um inconveniente que é a fixação por essas macrófitas aquáticas, nos seus tecidos, de metais pesados. Para evitar que uma quantidade considerável da biomassa, a qual não sofre oxidação por falta de homogeneização entre os componentes da combustão, ou já se encontrar oxidada no interior da fornalha, dê origem a incrustações que reduzam a capacidade térmica do equipamento, optou-se pela adição de resíduos de gesso ao material de confecção dos briquetes de aguapé. A análise estatística dos experimentos auxiliou na definição de proporções adequadas da mistura, para reduzir a aderência de materiais indesejáveis nas paredes da fornalha e manter valores consideráveis para o poder calorífico da referida biomassa. Houve um decréscimo no valor do poder calorífico com o aumento do teor de gesso hidratado na composição dos briquetes. O percentual máximo de 4,0 % m/m pode ser utilizado como dosagem de resíduo de gesso hidratado. Neste caso, o briquete de macrófitas pode ser utilizado como combustível sólido com poder calorífico semelhante ao da madeira.O levantamento desses tipos de resíduos na região metropolitana do Recife, junto à prefeitura da Cidade do Recife/PE, mostrou que a disponibilidade dos mesmos pode garantir a produção de calor para atender a empresas de pequeno porte como olarias e padarias, contribuindo para o desenvolvimento de atividades socioambientais dessa capital.

No presente trabalho, emprega-se a medida da concentração de etanol do combustível para efetuar correções estequiométricas de maneira direta e instantânea, a fim de eliminar o período necessário para adaptação a partir da medida do sensor de oxigênio (sonda lambda) em eventos de reabastecimento no veículo. Com o objetivo de assegurar a operação flex-fuel, foram empregados métodos para a regulação ar/combustível em malha fechada, realimentados por sensores de oxigênio (banda larga amplificada e banda estreita). O projeto foi implementado em uma ECU (Eletronic Control Unit) idealizada para desenvolvimento de rotinas de programa voltadas ao gerenciamento eletrônico para motores de combustão interna ciclo Otto, denominada Flex-ECU. A ETAS/Bosch Flex-ECU possui programação aplicada à ferramenta ASCET (Advanced Simulation and Control Engineering Tool), o qual trata-se de um código open source para sistemas embarcados de tempo real. Por fim, são exibidos resultados de controle, desempenho e eficiência do motor para diferentes composições de combustível comercializados para a frota de veículos leves em território nacional. Os experimentos revelam a dinâmica de funcionamento do controle A/C bicombustível e discute as suas principais características, com o objetivo de exemplificar métodos de otimização de sua eficiência. / In the present work, the ethanol fuel concentration is used to establish stoichiometric corrections in a direct and instantaneous manner, to eliminate the period necessary for adaptation, from the measurement of the oxygen sensor (lambda probe) in events of refueling. To ensure Flex-fuel operation, closed-loop air/fuel regulation methods were used, fed by oxygen sensors (amplified wide band and narrow band). The project was implemented in an ECU (Electronic Control Unit) designed for the development of code routines for electronic management of an Otto cycle internal combustion engine, labeled Flex-ECU. The ETAS / Bosch Flex-ECU has programming applied to the ASCET (Advanced Simulation and Control Engineering Tool) tool, which is an open source code for real time embedded systems. Finally, results of engine control, performance, and efficiency are presented for different fuel compositions available in Brazil for the fleet of light vehicles. The experiments show the dynamics of the operation of the bi-fuel A/C control and discusses its main characteristics, aiming to exemplify optimization methods of its efficiency.

Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-08-07T16:25:04Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ModelagemSimulacaoGrupo.pdf: 8415473 bytes, checksum: 51d0bbdf612a283f4ad16654565e5eee (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2017-08-09T13:31:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ModelagemSimulacaoGrupo.pdf: 8415473 bytes, checksum: 51d0bbdf612a283f4ad16654565e5eee (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-09T13:31:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ModelagemSimulacaoGrupo.pdf: 8415473 bytes, checksum: 51d0bbdf612a283f4ad16654565e5eee (MD5) Previous issue date: 2015-08-28 / Grupo gerador é um equipamento composto por um motor de combustão interna e um alternador, responsável pela geração de energia elétrica no mundo inteiro e também em muitas comunidades isoladas na região amazônica. O uso de combustíveis de origem fóssil em grupos geradores é bastante comum, havendo uma grande dependência mundial, desse tipo de combustível. Diante de um cenário mundial com possibilidades de escassez de petróleo e água, e apesar da matriz energética diversificada, o Brasil tem forte dependência dessas duas fontes de energia para geração de eletricidade. As pesquisas envolvendo a utilização de óleo vegetal “in natura” para substituir, parcial ou totalmente, os combustíveis fósseis, ou ser misturado a outros tipos de combustível vêm crescendo. Neste trabalho, foi realizada uma modelagem e simulação computacional de um grupo gerador consumindo óleo vegetal “in natura”, enriquecido com hidrogênio e oxigênio com o objetivo de melhorar sua eficiência energética, a partir de melhorias propostas na combustão. A modelagem e simulações foram realizadas com o software AVL BOOST®. O modelo computacional foi ajustado e validado junto a experimento realizado em um motor quatro tempos Diesel, injeção indireta, naturalmente aspirado, de 20 kW. O trabalho foi desenvolvido em duas fases. Na primeira, foi feita a substituição energética de óleo vegetal por hidrogênio, em parcelas de 0% a 20%, com intervalos de 5%. Na segunda, oxigênio, em base mássica, foi adicionado ao ar de admissão, em proporções pré-definidas, e o modelo foi simulado até que fosse atingido o limite operacional do motor. Foi considerado nas simulações, o grupo gerador operando com cargas de 75%, 80% e 100%. Nas duas etapas da investigação, os resultados indicaram um aumento na potência elétrica, diminuição do consumo específico de combustível e melhoria no rendimento global do grupo gerador. A utilização de H2 indicou aumento das emissões à plena carga. Na simulação realizada com O2, a formação de CO apresentou queda e Nox aumentou para cargas parciais. As simulações indicaram que a utilização desses dois vetores energéticos mostrou-se bastante promissora, melhorando a combustão do óleo vegetal “in natura“ e a eficiência energética do grupo gerador. / Generator set is a device formed by an internal combustion engine and an alternator responsible for electricity generation all over the world and in many isolated communities in the Amazon region. The use of fossil fuels in generators is very common with a great global dependency on this type of fuel. Facing a world stage with possibility of shortages of oil and water and despite the diversified energy matrix, Brazil has strong dependence of these two energy sources for electricity generation. Researches involving the use of vegetable oil "in natura" to replace, partially or completely, fossil fuels, or be mixed with other types of fuel are growing. In this paper, a modeling and computer simulation of a genset consuming vegetable oil "in natura" enriched with hydrogen and oxygen was carried out in order to improve their energy efficiency as from proposed improvements in the combustion. The modeling and simulations were performed with AVL Boost® software. The computational model was adjusted and validated with the experiment carried out in a Diesel engine of 20 kW, four strokes, indirect injection, naturally aspirated. The study was developed in two phases. At first, the energy substitution of vegetable oil by hydrogen was made in portions of 0% to 20%, in 5% intervals. In the second, oxygen in weight basis was added to the intake air in predefined proportions and the model was simulated until the engine operating limit was reached. It was considered the genset operating with loads of 75%, 80% and 100%, in the simulations. In the two stages of the investigation, the results indicated an increase in electrical power, reduced specific fuel consumption and improved overall efficiency of the generator set. The use of H2 showed increased emissions at full load. In the simulation performed with O2, CO formation decreased and NOx formation increased to partial loads. The simulations indicated that the use of these two energy carriers proved to be very promising, improving the combustion of vegetable oil "in natura" and the energy efficiency of the generator set.