Neste trabalho, avaliou-se a queima do sebo bovino por meio de uma fornalha calorimétrica flamotubular instrumentada que opera à pressão atmosférica. Como parte do trabalho experimental, foram analisadas as curvas de rendimento térmico da queima do combustível, sebo bovino, e verificou-se seu comportamento quanto à transferência de calor e emissão de gases. Experimentalmente, a fornalha calorimétrica foi remodelada e adaptada para operar com sebo bovino, incorporando-se a esta um elemento de aquecimento prévio, trata-se de um queimador desenvolvido no NETeF possuindo um sistema de alimentação com aquecimento para o combustível, já que o sebo se encontra no estado sólido a temperatura ambiente. O queimador utilizado no experimento foi do tipo misto. Os resultados das medições do poder calorífico do sebo bovino mostraram-se altos: 39.985,5 kJ/kg (dados obtidos no laboratório do NETeF), fazendo com que o sebo se torne uma fonte menos poluente. / In this study, we evaluated the burning of tallow by a calorimetric flamotubular instrumented furnace which operates at atmospheric pressure. As part of the experimental work, the curves of thermal efficiency of fuel combustion (beef tallow) were analyzed, and it was possible to set their composition toward the transfer of heat and gas emissions. Experimentally, the calorimetric furnace was remodeled and adapted to operate with beef tallow by incorporating an element of this preheating, it is a burner developed in NETeF and it has a system to supply heating for fuel, as the tallow is solid at room temperature. The burner used in the experiment was of mixed type. The results of measurements of the calorific value of beef tallow were shown to be high: 39985.5 kJ/kg (data obtained in the laboratory of NETeF), causing the fat to become a viable source.

As emissões veiculares constituem-se em uma das mais graves ameaças a qualidade de vida da população, principalmente nos grandes centros urbanos. Poluentes de origem veicular podem induzir alterações no material genético de organismos a eles expostos, pois nessas emissões, destacam-se entre outros, os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), que são substâncias consideradas carcinogênicas e mutagênicas. A utilização de indicadores sensíveis a ação de agentes genotóxicos serve para avaliar a presença destes compostos no ambiente. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar comparativamente o risco mutagênico das emissões provenientes da combustão dos combustíveis fósseis (gasolina e diesel) e renováveis (álcool e biodiesel), utilizando o bioensaio Trad-SH. Os ensaios foram realizados utilizando veículos do ciclo Diesel (Citröen JUMPER 2.8 L, 2006) e do ciclo Otto (VW FOX 1.6 Flex, 2005 sem o conversor catalítico), em um dinamômetro de chassi, submetidos a um ciclo de condução urbano padronizado (FTP-75) modificado, para a coleta dos gases de escapamento. Os gases foram misturados com o ar ambiente e homogeneizados para simular o que ocorre no trânsito urbano. As inflorescências do clone KU-20 de Tradescantia foram expostas a mistura de poluentes, provenientes dos veículos, dentro de uma câmara de fumigação, por duas horas. Para a avaliação do efeito mutagênico foi feita uma comparação entre as inflorescências não expostas aos poluentes (grupo 1) e as inflorescências expostas as emissões do álcool (grupo 2), do biodiesel (grupo 3), da gasolina (grupo 4) e do diesel (grupo 5). Os dados obtidos dos experimentos foram analisados estatisticamente onde se observou que a freqüência média das mutações no grupo 1 (controle), foi significativamente mais baixa do que aquela dos grupos 2, 3, 4, e 5. Os resultados indicam que as emissões dos veículos abastecidos com combustíveis fósseis (gasolina e diesel), são mais mutagênicas do que as emissões provenientes da combustão dos combustíveis renováveis (álcool e biodiesel). / The vehicle emissions constitute a major serious threat to the population\'s quality of life, especially in the large urban areas. Pollutants from vehicle origin may lead to changes concerning the genetic material of some organisms that have been exposed to them, and within these emissions it is stood out among others the polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH\'s), which are carcinogenic and mutagenic compounds. The use of sensitive indicators to the action of genotoxic agents is useful to prevent and to evaluate the presence of these compounds in the environment. Therefore, this work is aimed at evaluating comparatively the mutagenic risk of emissions from the burning of fossil fuel (gasoline and diesel) and renewable ones (ethanol and biodiesel) by the use of Trad-SH bioassay. The assays were carried out using vehicles from the diesel cycle (Citröen JUMPER 2.8 L, 2006) and the Otto cycle (VW FOX 1.6 Flex, 2005, without a catalytic converter), in a chassis dynamometer, submitled to a standard urban driving cycle (FTP-75) in order to collect the gases of exhaust. The gases were mixed up to the atmosphere air and homogenized to simulate what happens in urban traffic. The inflorescences of KU-20 clone of Tradescantia were exposed to a mixture of pollutants from vehicles, in a fumigation chamber for two hours. To evaluate the mutagenic effect it was necessary to establish a comparison between the inflorescences which were not exposed to pollutants (group 1) and inflorescences exposed to emissions of alcohol (group 2), biodiesel (group 3), gasoline (group 4) and diesel (group 5). Data obtained from experiments were statistically analyzed in which appears that the average frequency of mutations in group 1 (control) was significantly lower than that of groups 2, 3, 4 and 5. The results indicate that emissions from vehicles fueled by fossil fuels (petrol and diesel) are more mutagenic than emissions from the combustion of renewable fuels (ethanol and biodiesel).

O estado de São Paulo produz cerca de 58.700 t/dia de resíduos dividido pelos seus 645 municípios nas vizinhanças de aproximadamente 170 usinas de açúcar e álcool. Diante deste fato, é evidente o potencial para se fazer o uso consorciado destes dois combustíveis na geração de energia. Este trabalho investigou os possíveis efeitos deletérios que a presença de cloro, flúor, sódio e potássio possam trazer nas caldeiras voltadas para a produção de energia elétrica, utilizando bagaço de cana e combustível derivado de resíduo (CDR). Foi realizada uma busca criteriosa na literatura internacional a fim de possíveis efeitos deletérios em caldeiras de biomassa para a produção de energia em razão do uso consorciado de resíduo, no aspecto da integridade da caldeira, principalmente no papel desempenhado pelos elementos, cloro, flúor, sódio e potássio, e em seguida uma análise criteriosa dos resultados encontrados. Esta análise foi realizada através de um estudo de caso, considerando uma caldeira de leito fluidizado borbulhante (BFB) de 60MW, queimando bagaço e parte do resíduo de uma cidade de 600.000 habitantes. Verificou-se que o resíduo que a cidade produz pode ser transformado em CDR que irá alimentar a caldeira como combustível auxiliar, produzindo energia elétrica de forma limpa e sustentável. Um parâmetro utilizado para se definir a quantidade máxima de CDR queimada na caldeira, foi o cloro específico, calculado pela razão entre o teor de cloro e o poder calorífico inferior (PCI) do combustível. Com base na literatura encontrada, limitou-se o cloro específico em 40 mg/MJ, para que não haja danos a integridade do equipamento. A combustão consorciada de bagaço de cana e CDR pode ser uma alternativa para o estado de São Paulo reduzir o problema da falta de aterros para descarte de resíduos e uma possibilidade para as usinas de açúcar e álcool produzirem energia elétrica por um período mais extenso no ano, economizando bagaço de cana. / The state of São Paulo produces about 58,700 tons/day waste divided by its 645 municipalities in the vicinity of about 170 sugar and alcohol mills. Given this fact, the potential is evident to make the consortium use of these two fuels in power generation. This paper investigated the potential deleterious effects that the presence of chlorine, fluoride, sodium and potassium can bring the boilers focused on the production of electric power using bagasse and refuse derived fuel (RDF). A thorough search in the international literature with the view to possible deleterious effects on biomass boilers for power generation because of consortium use of residue in the boiler integrity aspect, particularly the role played by the elements chlorine, fluorine, sodium and potassium, and then a careful analysis of the results. This analysis was conducted through a case study, considering a bubbling fluidized bed (BFB) boiler of 60 MW, burning bagasse and part of the residue of a city of 600,000 inhabitants. It was found that the residue that the city produces can be turned into RDF which will feed the boiler as an auxiliary fuel, producing electricity in a clean and sustainable manner. A parameter used to set the maximum amount of burned RDF in the boiler, was the specific chlorine, measured by the ratio between the chlorine content and the lower heating value (LHV) of the fuel. Based on the literature found, the specific chlorine was limited to 40 mg/MJ, so there is no damage to the integrity of the equipment. The consortium combustion of bagasse and RDF can be an alternative to the state of São Paulo reduce the problem of landfills for waste disposal and a possibility for the sugar and alcohol mills producing electric power for a longer period in the year, saving bagasse.

Com o aumento do consumo de energia elétrica no Brasil, em função de fatores como o aumento da renda per capita e o maior acesso da população aos sistemas de suprimento, justifica-se a procura por fontes alternativas de energia. Esta Dissertação aborda o consumo energético residencial e analisa o papel do aquecimento de água para banho, que representa uma sobrecarga para infraestrutura elétrica no Brasil. O trabalho apresenta uma visão crítica em relação à predominância da eletricidade nesse uso final da energia, já que mais de 80% das residências brasileiras aquecem água para banho com chuveiros elétricos. Propõe-se a utilização de gases combustíveis para o aquecimento de água em residências, identificando que, em vários países do mundo, esse é um uso energético relativamente trivial dos gases combustíveis. A mera comparação internacional peca, porém, em não identificar as particularidades do sistema energético nacional, dentro das quais insere-se a predominância da eletricidade no aquecimento de água. O trabalho descreve os aspectos históricos, sociais, tecnológicos e econômicos que sustentam essa situação e apresenta as dificuldades que inibem iniciativas de promoção da substituição da eletricidade por gases combustíveis nesse serviço energético. A discussão é apresentada por meio da metodologia \"SWOT\", que conduz a uma análise comparativa abrangente entre os chuveiros elétricos e os aquecedores a gás. A metodologia utilizada é sintetizada e sua aplicação enfatiza quatro aspectos principais: tecnológicos, regulatórios, culturais e econômicos. A partir dos resultados apresentados, a Dissertação recomenda ações específicas para cada uma das quatro dimensões analisadas, que permitam ampliar a utilização do uso de gases combustíveis para aquecimento de água nas residências brasileiras, diversificando, portanto, a matriz energética desse segmento e reduzindo a participação relativa da eletricidade. O trabalho encerra com sugestões de temas cuja pesquisa merece ser aprofundada, bem como indicando que várias das críticas aqui apresentadas também são relevantes para a discussão do papel da energia solar térmica em ambientes residenciais no Brasil. / With the increase in electricity consumption in Brazil, due to factors such as increased per capita income and greater access of the population to supply systems, is justified the search for alternative energy sources. This dissertation adresses the residential energy consumption and examines the role of heating water for bathing, which is a burden on electrical infrastructure in Brazil. The paper presents a critical view of the predominance of electricity in final energy use, since more than 80% of Brazilian homes heat water to bath with electric shower. It is proposed the use of combustible gases for heating water in homes, identifying that in many countries, this is a relatively trivial energy use of mere international comparison sins, but not to identify the particularities of national energy system, within which is part of the dominance of electricity in water heating. The work describes the historical, social, technological and economic aspects that sustain this situation and shows the difficulties that inhibit initiatives to promote the substitution of electricity for combustible gases that energy service. The discussion is presented through the SWOT methodology, leading to a comprehensive comparative analysis of the electric showers and gas heaters. The SWOT methodology is synthesized and its application emphasizes four main aspects: technological, regulatory, cultural and economic. From the results presented, the dissertation recommends specific actions for each of the four dimensions analyzed, which can widen the use of the use of domestic gas for water heating in the Brazilian households, diversifying therefore the energy matrix of this segment and reducing the share on electricity. The work concludes with suggestions for topics whose research deserves to be thorough as well as indicating that several of the criticisms presented here are also relevant to the discussion of the role of solar energy in residential environments in Brazil.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-07-28T12:19:36Z No. of bitstreams: 1 andresurianedasilva.pdf: 5569442 bytes, checksum: 9543cb88ee183f3ffc1ddef094863011 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-28T12:26:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 andresurianedasilva.pdf: 5569442 bytes, checksum: 9543cb88ee183f3ffc1ddef094863011 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-28T12:26:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 andresurianedasilva.pdf: 5569442 bytes, checksum: 9543cb88ee183f3ffc1ddef094863011 (MD5) Previous issue date: 2016-04-27 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Este trabalho consiste em identificar e realizar a aplicação de metodologias capazes de filtrar comportamentos anticompetitivos através da análise da dinâmica de preços praticados pelas firmas no mercado de gasolina a varejo do Brasil. O objetivo foi avaliar métodos capazes de filtrar mercados com maior potencial de conluio, analisando padrões de precificação próprios de cartel no setor. A principal justificativa para este estudo, é contribuir na tarefa de reunião de indícios da existência de cartel para o SBDC (Sistema Brasileiro de Defesa da Concorrência), que ainda carece de estudos aprofundados sobre instrumentos de detecção de cartéis. Para a execução dos objetivos, considerou-se os casos de cartel julgados pelo CADE, em conjunto com a caracterização do mercado. Os padrões de precificação associados aos mercados colusivos foram comparados com dados simulados de concorrência, por meio da construção de indicadores estimados por métodos de séries de tempo, para compor estatísticas próprias de cada natureza competitiva. Os modelos de séries de tempo utilizados foram baseados em testes de: cointegração, assimetria de preço, variância, quebras estruturais e mudanças de regime. Por fim, os indicadores foram avaliados quanto à capacidade de diferenciar comportamento colusivo de competitivo no mercado de gasolina a varejo do Brasil, e conjuntamente foi construído um indicador para diferenciação destes comportamentos. Os resultados gerais mostraram que dinâmicas de preço são relevantes para filtrar cartel, sendo as análises de variância ao longo do tempo, variância entre firmas e mudanças de regime de precificação, os mais significativos para inferir a possibilidade de conluio. / This work aims to identify and implement methodologies capable of filtering anticompetitive behavior by analyzing the dynamics of firms’ prices in the Brazil’s retail gas market. The objective was to evaluate methods capable to filter markets with the greatest collusion potential, analyzing pricing patterns similar to ones used by the sector’s cartels. The main reason for this study is to contribute in the existing cartel evidences to the SBDC (Brazilian System of Competition Defense), which still lacks depth studies on cartel detection instruments. To implement the proposed objectives, it analyzed the cartel cases judged by CADE along with the characterization of the market. The pricing patterns associated with collusive market were compared with simulated competition data, through the construction of indicators estimated by time series methods to compose own statistics of each competitive nature. The time series models chosen were based on the tests of: cointegration, price asymmetry, variance, structural breaks and changes of regimes. Finally, it evaluated the indicators on their ability to differentiate competitive from collusive behavior in Brazil’s retail gas market, also it was built an indicator to differentiate these behaviors. The overall results showed that are relevant dynamic price for filtering cartel being analyzes of variance over time , variance between firms and pricing regime changes, the most significant to infer the possibility of collusion.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-10-10T13:38:22Z No. of bitstreams: 1 flavianesouzasantiago.pdf: 1175303 bytes, checksum: 8aa6022443bccadbc2719ad31e7ff906 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-10-11T15:52:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 flavianesouzasantiago.pdf: 1175303 bytes, checksum: 8aa6022443bccadbc2719ad31e7ff906 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-11T15:52:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 flavianesouzasantiago.pdf: 1175303 bytes, checksum: 8aa6022443bccadbc2719ad31e7ff906 (MD5) Previous issue date: 2009-02-18 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho desenvolveu um modelo de previsão de longo prazo da demanda de combustíveis no Brasil baseado na integração de um modelo econométrico de séries temporais com um modelo de insumo-produto híbrido. Os dados utilizados para estimar o modelo econométrico foram às séries históricas anuais dos componentes da demanda final (PIB, consumo das famílias, investimento, exportações, gastos do governo e importações) produzidos pelo Sistema de Contas Nacionais do IBGE. Para a construção do módulo de insumo-produto híbrido, foi utilizada a matriz nacional de insumo-produto do Brasil para o ano de 2005, estimada pelo IBGE, e os dados de uso de combustíveis derivados do petróleo (gasolina, óleo diesel, óleo combustível e álcool, medidos em “tep”) disponíveis no Balanço Energético Nacional de 2008. Na construção do modelo econométrico, verificou-se que as séries temporais além de não estacionárias são também cointegradas. Portanto, foram estimados modelos de correção de erros vetoriais para as variáveis originais e em uma versão alternativa com as mesmas transformadas em log. Para selecionar o melhor modelo, aplicou-se um teste preditivo sobre os modelos estimados para os anos de 2004 a 2007, concluindo-se que o modelo com variáveis em log apresentou o melhor desempenho. De forma análoga, foi também realizado um teste preditivo no mesmo período para verificar a capacidade de previsão do modelo integrado com relação ao consumo dos combustíveis. Posteriormente, o modelo integrado foi então usado para se fazer previsões futuras no período de 2008 a 2017. Foram considerados dois cenários para as variáveis exógenas: um refletindo uma duração curta para a atual crise mundial e outro uma duração longa para a mesma. Em ambos os casos, as projeções indicaram um aumento na demanda de combustíveis para os próximos 10 anos. / This work developed a model for long run forecasting the demand for fuels in Brazil based on the integration of a time series econometric model with a hybrid input-output model. The data used to estimate the econometric model were the annual time series of of final demand components (GDP, household consumption, investment, exports, government spends and imports) produced by the System of National Accounts of the IBGE. The development of the hybrid input-output module made use of the national input-output matrix of Brazil for the year 2005, estimated by IBGE, and the data on petroleum derivatives (gasoline, diesel oil, combustible oil and alcohol, measured in “tep”) consumption available in the National Energy Balance of 2008. In the construction of the econometric model, it was verified that the time series in addition to not being stationary are also cointegrated. Thus, Vector Error Correction models were estimated for the original variables and, in an alternative version, for those variables transformed in log. To select the best model, a predictive test was performed on the models for years 2004 to 2007 and the conclusion was that the model with variables in log presented the best performance. In a similar fashion, it was also undertaken a predictive test at the same period to evaluate the forecasting ability of the integrated model with regard to fuels consumption. Afterwards, the integrated model was then used to generate future forecasts in the period 2008 to 2017. Two scenarios for the exogenous variables were considered: one featuring a short duration for the current world crisis and another featuring a long duration. In both cases, the projections indicated an increase in the fuels demand for the next 10 years.

Orientadores: Marcelo Pereira da Cunha, Joaquim Eugênio Abel Seabra / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-24T19:54:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Canto_SimoneTatianedo_M.pdf: 1446988 bytes, checksum: 3c884c3df852de562463eee9e45e87b2 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo avaliar os indicadores de energia e emissões de gases de efeito estufa (GEE) na cadeia produtiva da gasolina e do óleo diesel mineral no Brasil, com uso do modelo de insumo-produto monetário e híbrido, de modo a realizar, também, uma comparação entre os seus resultados. O ano base utilizado foi de 2009, ano mais recente possível de estimar a matriz de insumo-produto a partir dos dados divulgados pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Os modelos (monetário e híbrido) contêm 25 setores e 114 produtos; a técnica permite que sejam computados todos os efeitos diretos e indiretos envolvidos na cadeia produtiva dos setores avaliados. A base de dados usada consistiu, basicamente, nas tabelas de recursos e usos do IBGE (relativas ao ano de 2009), bem como na matriz consolidada relativa aos setores e produtos energéticos (também de 2009) do Balanço Energético Nacional (BEN), divulgado pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE). Os resultados obtidos com os dois modelos foram muito próximos, tanto para a gasolina quanto para o óleo diesel; em geral, os efeitos indiretos capturados no modelo híbrido foram um pouco maiores dado o maior encadeamento entre os setores energéticos quando as transações setorias entre estas atividades são computadas em unidades físicas. Com o uso do modelo híbrido, os principais resultados obtidos são de 1,201 ktep e 1,202 ktep de energia incorporados em cada 1 ktep de gasolina e óleo diesel, respectivamente; com relação às emissões de GEE, os indicadores encontrados são de 75,32 gCO2eq/MJ para a gasolina e 86,91 gCO2eq/MJ para o óleo diesel / Abstract: The goal of this study is to evaluate energy and GHG emissions indicators for gasoline and diesel oil in Brazil; the methodology chosen was the Input-Output (IO) Analysis. For this purpose, an economic IO model and a hybrid IO model were made to provide a comparison between them. The analysis considers 2009 as base year, because this is the most recent year which is possible to estimate the Brazilian input-output matrix from official data when the project started. Both models (economic and hybrid) have 25 sectors and 114 commodities; the approach allows all direct and indirect effects through production chain to be estimated. The main data collected and used to build the models were the use and make matrices (provided by The Brazilian Institute of Geography and Statistics ¿ IBGE) and the consolidated matrix with energy flows for primary and secondary energy sources (provided by The Brazilian Energy Research Company ¿ EPE). The results obtained with both models are very similar, considering gasoline as well as diesel oil; in general, the indirect effects captured by the hybrid model are a little bit higher due to the stronger linkage among the energy sectors when the transactions through these activities are accounted in physic (energy) units. From hybrid model, the main results are 1,201 toe and 1,202 toe embodied energy for 1 toe of gasoline and diesel oil, respectively; with respect to GHG emissions, the indicators are 75.32 gCO2eq/MJ to gasoline and 86.91 gCO2eq/MJ to diesel oil / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Mestra em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: José Roberto Nunhez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T04:07:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlvarezCastro_HelverCrispiniano_M.pdf: 3784043 bytes, checksum: bc88cbde39ba881df9a43aee4f3ba52c (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Este Trabalho tem por objetivo desenvolver um modelo de simulação dinâmica para um tanque de mistura de diesel de larga escala localizado na refinaria da Petrobras em Paulínia. O tanque é utilizado na área de produtos acabados médios da Petrobras. Neste sentido, o objetivo principal deste projeto inclui estimar o perfil de velocidade, tempo de mistura e a potência que o agitador requer para sua homogeneização, visando otimizar a operação destes tanques na Petrobras. O referido tanque de armazenamento e mistura de óleo diesel possui uma capacidade nominal de 24000 m3, o fluido possui densidade de 0,86 kg/ m3; O projeto do tanque esta baseado na norma API 650. Para a simulação utilizam-se técnicas baseadas em fluidodinâmica computacional (CFD). O método utilizado é o dos volumes finitos. Para atingir o objetivo proposto, utiliza-se o software comercial CFX versão 12.1. O software resolve numericamente as equações discretas de conservação de massa, momento e um modelo de turbulência associado ao modelo. O SST ( Shear Stress Transport Model ) é usado para se estimar a turbulência. A região do fluido é dividida em um grande número de volumes de controle, sendo construído um modelo de tanque equipado com uma entrada lateral de um misturador tipo naval . O modelo do impelidor foi fornecido pela PETROBRAS / Abstract: The aim of this work is the development of a computational model for large storage diesel mixing vessels. The tank studied is located at REPLAN (Refinery of Paulínia). This vessel is used for products with intermediate viscosity. It is intended to estimate velocity profiles, mixing time and energy consumption required for its homogenization, with a view to optimize its operation. This storage vessel has a nominal capacity of 24000 m3, the fluid has a specific mass of 0.86 kg/m3. The tank design follows the API 650 especifications. The model uses Computational Fluid Dynamics (CFD) techniques. It is based on the finite volume method. The commercial CFX 12.1 software was used to get the numerical data. This software solves numerically the discrete form of the mass, momentum and species conservation equations and the turbulence model associated to the general tank model. The SST ( shear Stress transport turbulence model ) is used to estimate the turbulence. The tank is divided into a great number of control volumes. The model of the vessel considers a lateral flow impeller (similar to a naval type impeller). The characteristics of the impeller was given by PETROBRAS / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: José Roberto Nunhez, Nicolas Spogis / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T06:34:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CabralesNavarro_FredyAntonio_M.pdf: 2052593 bytes, checksum: d8d60c68b460ac2a2cd457e16a29e929 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O processo de homogeneização de hidrocarbonetos em tanques de estocagem de grande escala equipados com impelidores de entrada lateral desempenha um papel importante na operação de uma refinaria, visto que a qualidade do produto final depende do desempenho deste processo. A Fluidodinâmica Computacional (CFD) é a técnica mais viável para avaliar e otimizar este processo, no qual o trabalho experimental é tecnicamente complicado e custoso. Neste trabalho, a técnica CFD é empregada para simular um tanque de estocagem de diesel a escala industrial com o uso do pacote comercial ANSYS CFX 13.0. A abordagem com múltiplos sistemas de referência (MFR) é empregada para modelar a movimentação do impelidor. Os efeitos turbulentos foram incorporados mediante o modelo de turbulência Shear Stress Transport (SST). Vários arranjos impelidor(es)/tanque obtidos variando o ângulo de deslocamento horizontal em relação à linha central do tanque são usados para avaliar a influência do número de impelidores e o seu posicionamento no desempenho do processo. Perfis hidrodinâmicos, consumos de potência, tempos de homogeneização e outros parâmetros relevantes para processos de mistura são utilizados para comparar os resultados. Baseando-se nos resultados das simulações, foi possível avaliar os diferentes cenários e determinar a condição mais apropriada para levar a cabo o processo. Considerando o consumo energético, a melhor configuração é utilizando um impelidor desviado 10 º e, levando em conta o tempo de homogeneização, o melhor arranjo é com três impelidores sem deslocamento. Adicionalmente, os prós e contras das alternativas foram discutidos e os resultados mais relevantes foram reportados / Abstract: The homogenization process of hydrocarbons in large scale storage tanks equipped with side-entry impellers plays an important role in a refinery operation, since the quality of the final products depends on the performance of this process. Computational Fluid Dynamics (CFD) is the most viable technique to evaluate and to optimize this process, as experimental work is technically complicated and expensive. In this work, the CFD technique is used to simulate an industrial diesel storage vessel using the commercial package ANSYS CFX 13.0. The Multiple Frames of Reference (MFR) approach is used to model the mixer movement. The turbulent effects are incorporated by means of the Shear Stress Transport (SST) turbulence model. Several impeller(s)/tank layouts obtained by varying the horizontal offset angle from the tank center line are used to assess the influence of the number of impellers and their positioning on the performance of the process. Hydrodynamic profiles, power consumptions, homogenization times and other relevant mixing parameters are also used to compare the results. Based on the computer simulation results, it was possible to evaluate the different scenarios and to determine the most appropriate conditions to carry out the process. Considering the power consumption, one impeller deviated 10° is the configuration with the best performance and, using three impellers without deviation is the arrangement that gives the shortest mixing time. In addition, the pros-and-cons of the other alternatives are discussed and the most relevant findings are reported / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

O IPEN/CNEN-SP fabrica combustíveis para uso no seu reator nuclear de pesquisas, o IEA-R1. Para qualificar os seus combustíveis tem que comprovar o bom desempenho destes sob irradiação. Como o Brasil não possui reator nuclear de pesquisa com altos fluxos de nêutrons ou células quentes apropriadas para a realização de exames pós-irradiação de combustíveis nucleares, o IPEN/CNEN-SP conduziu um programa de qualificação operacional de elementos combustíveis empregando compostos de urânio já internacionalmente testados sob irradiação e qualificados para uso em reatores de pesquisas, obtendo experiência nas etapas de desenvolvimento tecnológico de fabricação de placas combustíveis, irradiação e ensaios não destrutivos pós-irradiação. Foram fabricados e irradiados diretamente no núcleo do IEA-R1, com sucesso, elementos combustíveis contendo dispersões com baixas frações volumétricas de combustível. Entretanto, existem planos no IPEN/CNEN-SP para aumentar a densidade de urânio dos seus combustíveis. O objetivo deste trabalho de tese consistiu no estudo e proposição de aplicação de um conjunto de métodos não destrutivos para a qualificação dos combustíveis a dispersão de U3O8-Al e U3Si2-Al com alta densidade de urânio fabricados no IPEN/CNEN-SP. Para tanto, foram considerados os recursos de irradiação e a aplicação, na piscina do reator IEA-R1, de métodos não destrutivos disponíveis na Instituição. A proposta consiste em especificar, fabricar e irradiar miniplacas combustíveis, nas densidades máximas já qualificadas internacionalmente e efetuar acompanhamento das condições gerais das mesmas, ao longo do período de irradiação, por meio de métodos não destrutivos na piscina do reator. Além dos métodos de inspeção visual e de sipping já empregados na Instituição, foi concluída a infraestrutura para realização de ensaios dimensionais sub-aquáticos para a avaliação do inchamento das miniplacas combustíveis irradiadas. As análises dos resultados darão subsídios para avaliar e decidir a continuidade ou não das irradiações das miniplacas, até que sejam alcançadas as queimas estipuladas para os testes de irradiação no IEA-R1. / IPEN/CNEN-SP manufactures fuels to be used in its nuclear research reactor the IEA-R1. To qualify those fuels, it is necessary to check if they have a good performance under irradiation. As Brazil doesnt have nuclear research reactors with high neutron fluxes, or suitable hot cells for carrying out post-irradiation examination of nuclear fuels, IPEN/CNEN-SP has conducted a fuel qualification program based on the use of uranium compounds, internationally tested and qualified to be used in research reactors, and has gotten experience in the technological development stages for the manufacturing of fuel plates, irradiation and non-destructive post-irradiation testing. Fuel elements containing low volume fractions of fuel in the dispersion were manufactured and irradiated successfully directly in the core of the IEA-R1. However, there are plans to increase the uranium density of these fuels. The objective of this thesis work was to study and to propose a set of non-destructive methods to qualify the dispersions fuels U3O8-Al e U3Si2-Al with high uranium density produced at IPEN/CNEN-SP. For that, the irradiation resources in the IEA-R1, and the application of non-destructive methods in the reactor pool available in the Institution were considered. The proposal is to specify, manufacture and irradiate fuel miniplates in IEA-R1 at the maximum densities, qualified internationally, and to monitor their general conditions during the period of irradiation, using non-destructive methods in the reactor pool. In addition to the non-destructives visual inspection and sipping methods, already used at the Institution, the infrastructure for dimensional sub-aquatic testing to evaluate the swelling of irradiated fuel miniplates was completed. The analyses of the results will provide means to assess and decide whether or not to continue with the irradiation of miniplates, until the desired burnup for the irradiation tests at IEA-R1 are reached.