Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-05-29T13:55:12Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5619701 bytes, checksum: 3d5e3403144a3249722499b4dea043e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-29T13:55:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5619701 bytes, checksum: 3d5e3403144a3249722499b4dea043e9 (MD5) Previous issue date: 2016-08-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / It is presented in this thesis, a proposal for solution of engineering problems in heat transfer area using the network simulation method (NSM - Network Simulation Method), which is to solve these problems by analogy between the thermal circuits and electrical circuits. It will be presented to validate the two-dimensional problem of heat conduction in a cylinder in which the solutions obtained by simulation with the solution analytically obtained via Technical Generalized Integral Transform will face (GITT). In the simulations makes up the body discretization study with the aim of establishing a correlation between the amount of cells (the mesh refinement) and the relationship between the radius of the size and length of the cylinder so that the problem solution of heat transfer in the body can be considered one-dimensional. A comparison will be made between the analytical response and obtained by simulation, varying the number of divisions and different relationships between beam dimensions and length of the cylinder. From the solution validated the proposed method, applying the work presented as a generic fabric prepared by the NSM and implementation PSPICE, which serves for solving many problems of heat conduction in a cylindrical geometry. / É apresentada neste trabalho de tese, uma proposta para solução de problemas de engenharia na área de transferência de calor utilizando o método de simulação de rede (NSM – Network Simulation Method), que consiste na resolução destes problemas pela analogia existente entre os circuitos térmicos e os circuitos elétricos. Nele será apresentada a validação do problema bidimensional de condução de calor em um cilindro, no qual, serão confrontadas as soluções obtidas por simulação com a solução obtida analiticamente via Técnica da Transformada Integral Generalizada (GITT). Nas simulações realizadas fazse a discretização do corpo em estudo, com o objetivo de se estabelecer uma correlação entre a quantidade de células (refinamento da malha) e a relação entre o tamanho do raio e comprimento do cilindro para que a solução do problema de transferência de calor no corpo possa ser considerada unidimensional. A comparação se dará entre a resposta analítica e a obtida por simulação, variando o número de divisões e as diferentes relações entre as dimensões raio e comprimento do cilindro. A partir da solução validada pela metodologia proposta, o trabalho apresenta como aplicação, uma malha genérica elaborada através do NSM e implementação no PSPICE, a qual serve para resolução de diversos problemas de condução de calor em geometria cilíndrica.

Made available in DSpace on 2015-04-01T11:58:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 5598319 bytes, checksum: 7939bc1053cd6202d44bb40f8dab05b2 (MD5) Previous issue date: 2013-10-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Daylight can provides human health and well-being, as well as economic benefits. Daylight can creates interesting interiors supportive of human health and energy can be saved by dimming down or switching off electric lighting that are not needed. The surrounding, the building design and the daylight system are key elements of the greater or lesser possibility of use of the natural light. This Master s dissertation aims to study the potential use of the natural light, considering the minimum window size required on João Pessoa Paraíba Brazil legislation (JOÃO PESSOA, 1971) for residential spaces illuminated by pass-through and conduction components. A series of computer simulations were used in evaluating the daylight availability, provided by Daysim. There were carried on 480 simulations by associating five residencial rooms living room/bedroom 01; bedroom 02; maid s room; kitchen and bathroom and six design variants opaque and transparent sill; protruding and enclosed balcony; balcony s depth (1,20; 1,50; 2,00; 2,50 e 3,00 m), maximum plot ratio allowed; floor level (ground level and fourth floor); and North, East, South, and West facade orientations. Daylight Autonomy (DA) and Useful Daylight Illuminance (UDI) are the performance indicators used to predict the rooms performance using dynamic daylight simulations. Around 40% of the models have fell-short levels of Useful Daylight Illuminance. Protruding or enclosed balcony, opaque or transparent sill, and floor level affects the levels of natural lighting in rooms. / O uso da luz natural como fonte de iluminação além dos impactos positivos no bem-estar físico e mental do homem possui vantagens econômicas. A possibilidade de economia de energia elétrica depende da obtenção do nível de iluminamento requerido, de forma total ou complementar. O entorno e a edificação, através dos componentes de passagem e condução da luz, são elementos determinantes da maior ou menor possibilidade de aproveitamento da luz natural. Nesse aspecto, este trabalho tem como objeto de estudo o potencial de aproveitamento da luz natural, considerando as dimensões mínimas permitidas pelo Código de Obras de João Pessoa, em ambientes residenciais com sistema de iluminação natural composto de componentes de passagem associados a componentes de condução. O método para a análise do comportamento da luz natural foi simulação computacional, tendo sido o utilizado o software Daysim. Foram realizadas 480 simulações para cinco ambientes sala/quarto 01, quarto 02, quarto de empregados, cozinha e banheiro , associando três variáveis no componente de condução peitoril transparente e opaco; componente de condução saliente e encravado; e profundidade do componente de condução (1,20; 1,50; 2,00; 2,50 e 3,00 m) e três variáveis associadas ao entorno entorno construído a partir do critério de máxima ocupação do solo; altura do pavimento (térreo e 4º pavimento); e orientação (Norte, Leste, Sul e Oeste). Os parâmetros de análise foram a Iluminância Natural Útil (INU) e a Autonomia da Luz Natural (ALN). Considerando as variáveis e os parâmetros adotados, aproximadamente 40% dos modelos simulados apresentam iluminação natural insuficiente. Os fechamentos laterais (saliente ou encravado), a transparência desses fechamentos e o pavimento destacam-se como variáveis que interferem significativamente nos níveis de iluminação natural.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3702525 bytes, checksum: d629112a30790123601bde3a6b3ab9b0 (MD5) Previous issue date: 2013-03-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The emergence of new materials has generated a significant growth for determination with accuracy of your thermophysical properties. The knowledge of these properties for several kinds of materials is essential for any research or engineering project that the heat transfer is relevant, because it´s from these that the rates of heat transfer in a process can be calculated. Method flash is one that stands out most among methods for thermal characterization of materials, in that the front surface of a sample is subjected to an energy pulse of high intensity and short duration, at the same time the temperature of the back surface is measured to determine the thermal diffusivity of the material. This thesis presents a methodology to thermal characterization of semitransparent material using method flash. For this, is made an analysis of the problem of heat transfer with coupling conduction-radiation, where the simultaneous solution of energy equation and the radiative transfer equation (RTE) makes necessary. The finite volume method was used to numerically solve the energy equation and the discrete ordinates method to solve the ETR. A computer code was developed in MATLAB to solve the equations, which is tested and validated with existing cases in the literature. / O crescente aparecimento de novos materiais tem gerado um aumento bastante expressivo na demanda pela determinação com maior exatidão e menor incerteza de medição das suas propriedades termofísicas. O conhecimento destas propriedades para os diversos tipos de materiais é essencial em qualquer pesquisa ou projeto de engenharia onde a transferência de calor tenha relevância, pois é a partir destas que podem ser feitos os cálculos das taxas de transferência de calor presentes num determinado processo. Dentre os métodos utilizados para caracterização térmica dos materiais, o método flash é um dos que mais se destaca. Nele a superfície frontal de uma amostra é submetida a um pulso de energia de alta intensidade e curta duração, sendo o aumento da temperatura na superfície traseira medido e utilizado para determinar a difusividade térmica do material. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo apresentar uma metodologia para caracterização térmica de materiais semitransparentes através do método flash. Para isso, é feita uma análise do problema da transferência de calor com acoplamento conduçãoradiação, onde uma solução simultânea da equação da energia e da equação da transferência radiativa (ETR) se faz necessária. O método dos volumes finitos foi utilizado para resolver numericamente a equação da energia e o método das ordenadas discretas para resolver a ETR. Um código computacional em MATLAB foi elaborado para resolução das equações obtidas, sendo este testado e validado com casos existentes na literatura.

Submitted by Juliana Cristina de Angelo (jul.angel@hotmail.com) on 2017-05-22T13:46:30Z No. of bitstreams: 1 Juliana Cristina de Angelo Repositorio.pdf: 20659453 bytes, checksum: 694ead497ef1e13185fc9690455644b5 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-05-22T19:19:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 angelo_jc_me_bauru.pdf: 20659453 bytes, checksum: 694ead497ef1e13185fc9690455644b5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-22T19:19:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 angelo_jc_me_bauru.pdf: 20659453 bytes, checksum: 694ead497ef1e13185fc9690455644b5 (MD5) Previous issue date: 2017-03-23 / O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da aptidão física e da velocidade do veículo sobre a aquisição da informação visual de motoristas experientes durante a condução simulada de automóveis. Quinze participantes fisicamente ativos, com idade de 37,46 ± 4,34 anos, IMC de 22,7 ± 2,57 kg/m2 e experiência de condução de 17,93 ± 4,06 anos, e quinze participantes sedentários, com idade de 30,66 ± 6,90 anos, IMC de 22,8 ± 3,87 kg/m2 e experiência de condução de 10,20 ± 5,08 anos, foram submetidos a uma tarefa de condução simulada de automóvel, de duração de três minutos, nas condições de velocidade 50-60, 80-90 e 110-120 Km/h, enquanto tiveram seus movimentos dos olhos e da cabeça e sua frequência cardíaca gravados. As variáveis dependentes adotadas foram número de fixações, duração média das fixações e sua variabilidade, tempo relativo de fixação, variâncias das posições horizontal e vertical do olhar, variâncias das posições e orientações tridimensionais da cabeça. Estes dados foram submetidos a uma análise de variância de Grupo (ativo, sedentário) por Velocidade (50-60, 80-90, 110-120 Km/h) com medidas repetidas no segundo fator. O questionário Baecke apresentou no score de exercícios físicos para classificação de aptidão física uma média de M = 3.53 (DP = 0.74) e o grupo sedentário M = 2.26 (DP = 0.67). A frequência cardíaca resultou em uma média significativamente afetada pela condição experimental, F(3,0, 83,2) = 4,51, p = 0,006 e pelo grupo, F(1, 28) = 5,50, p = 0,026. A variabilidade da duração das fixações dos movimentos dos olhos foi significativamente afetada pela condição velocidade, F(1,5 43,2) = 3,79, p =0,041 e a variabilidade da duração das fixações na velocidade 80-90 Km/h (M = 0,34, EP = 0, 17) foi significativamente maior (p = 0,019) do que na velocidade 110-120 Km/h (M = 0,31, EP = O, 17). Em síntese: o nível de aptidão física afetou significativamente a frequência cardíaca durante a condução simulada de automóvel em distintas velocidades; bem como a velocidade do veículo afetou significativamente a frequência cardíaca. Participantes ativos e sedentários foram semelhantes na aquisição de informação visual durante a condução simulada de automóvel em diferentes velocidades. / The purpose of this study was to evaluate the effects of physical fitness and driving velocity on the experienced drivers' visual information acquisition during simulated car driving. Fifteen physically fit participants, with age of 37,46 ± 4,34 years, BMI of 22,7 ± 2,57 kg/m2, and driving experience of 17,93 ± 4,06 years, and fifteen sedentary participants with age of 30,66 ± 6,90 years, BMI of 22,8 ± 3,87 kg/m2, and driving experience of 10,20 ± 5,08 years, were submitted to a simulated car driving task of 3-min duration, under the velocity conditions of 50-60, 80-90, and 110-120 Km/h, while had their gaze and head movements, and heart frequency recorded. The dependent variables adopted were number of fixations, mean fixation duration and its variability, relative fixation time, variances of horizontal and vertical gaze position, variances of tridimensional head position and orientation. These data were submitted to a Group (fit, sedentary) by driving velocity (50-60, 80-90, 110-120 Km/h) analysis of variance. The Baecke questionnaire presented a mean of M = 3.53 (SD = 0.74) and the sedentary group M = 2.26 (SD = 0.67) in the physical fitness score for physical fitness classification. The heart rate resulted in a mean significantly affected by the experimental condition, F (3.0, 83.2) = 4.51, p = 0.006 and by the group, F (1.28) = 5.50, p = 0.026. The variability of the fixation duration of the eye movements was significantly affected by the velocity condition, F (1.5 43.2) = 3.79, p = 0.041 and the variability of the fixation duration at the velocity 80-90 Km / h ( M = 0.34, SD = 0.17) was significantly higher (p = 0.019) than at the speed 110-120 km /h (M = 0.31, SD = 0.17). ln summary: the level of physical fitness significantly affected the heart rate during simulated car driving at different speeds; vehicle speed significantly affected heart rate. Active and sedentary participants were similar in acquiring visual information during simulated car driving at different speeds.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho é apresentado a análise de um conversor CA-CC Bridgeless monofásico de estágio único com correção de Fator de Potência, baseado no conversor SEPIC isolado com os interruptores do lado CA. Para que o conversor exerça a técnica de correção de fator de potência, pelo fato de estar operando no modo de condução contínuo (MCC), é necessário controlar a corrente de entrada. Sendo assim, o sistema de controle, comparado caso o conversor operasse no modo de condução descontínuo (MCD), fica mais complexo, resultando em uma desvantagem para operação em MCC. Porém, quando se trata de rendimento, como os níveis de pico de corrente são menores operando em MCC, se espera obter um rendimento mais elevado. Além disso, com os interruptores do lado CA o conversor apresenta um número menor de semicondutores no caminho da corrente durante um período de comutação, comparado com a topologia convencional, sendo mais um ponto positivo se tratando do rendimento do conversor. São apresentadas as etapas de operação do conversor, as formas de onda ideais, tanto em alta frequência quanto em baixa frequência, a análise matemática contendo as principais equações que regem o funcionamento do conversor e a simulação numérica comprovando a análise desenvolvida. O conversor foi projetado para uma tensão de entrada de 127V com tensão de saída igual a 200V, operando com uma frequência de comutação igual a 50kHz e uma potência entregue a carga igual a 300W. / In this paper is presented the analysis of a single-phase bridgeless AC-DC converter with a single-stage of power factor correction, based on an isolated SEPIC converter with AC-side switches. Wherefore the converter carry out the power factor correction technic, by the act of operating in the continuous conduction mode (CCM), it’s essential to control the input current. Therefore, the control system, compared to the converter operating in the discontinuous conduction mode (DCM), become more complex, resulting on a disadvantage for the CCM. Nevertheless, when it’s come to efficiency, how the levels of peak current are smaller operating in CCM, it is expected to obtain a higher efficiency. Besides that, with the AC-side switches the converter presents a smaller number of semiconductors on the current path during a switching period, compared with the conventional topology, become one more positive advantage for the converter efficiency. Are presented the operation stages of the converter, waveforms, for high frequency as well as mains frequency, the numeric analysis possessing the leading equations for the converter operations and the numeric simulation proving the developed analysis. The converter was designed for a 127V input voltage, with a 200V output voltage, operating with a switching frequency of 50kHz, and a 300W rated output power.

A presente dissertação apresenta uma análise comparativa entre os resultados experimentais de dois retificadores monofásicos. Também apresenta o estudo e projeto de um retificador trifásico, o qual é destinado ao processamento de energia elétrica proveniente de aerogeradores de pequeno porte. Ambos retificadores possuem elevado fator de potência, são modulados por largura de pulso e são baseados no conversor CC-CC SEPIC operando no modo de condução descontínuo. Com a finalidade de validar os estudos teóricos, são apresentados os resultados obtidos via simulação numérica e os resultados experimentais obtidos de cada um dos três retificadores. As especificações dos retificadores monofásicos são: potência processada de 500W; tensão de entrada de 220V; tensão de saída de 200V; frequência de comutação de 50kHz. As especificações do retificador trifásico são as mesmas que a dos monofásicos, exceto, pela potência processada que é de 1,5kW. / The present master thesis presents a comparative analysis between the experimental results of two single-phase rectifiers. Also presents the study and design of a three-phase rectifier, which is intended for processing power from small wind turbines. Both rectifiers have high power factor, is modulated by pulse width and are based on DC-DC SEPIC converter operating in discontinuous conduction mode. In order to validate the theoretical studies, presents the results obtained by numerical simulation and experimental results for each of the three rectifiers. The specifications of the single-phase rectifiers are: processed power of 500W; input voltage of 220V; output voltage of 200V; 50kHz switching frequency. The specifications of the three-phase rectifier is the same as that of single phase, except that it is processed by the power of 1.5kW.

A presente dissertação apresenta uma análise comparativa entre os resultados experimentais de dois retificadores monofásicos. Também apresenta o estudo e projeto de um retificador trifásico, o qual é destinado ao processamento de energia elétrica proveniente de aerogeradores de pequeno porte. Ambos retificadores possuem elevado fator de potência, são modulados por largura de pulso e são baseados no conversor CC-CC SEPIC operando no modo de condução descontínuo. Com a finalidade de validar os estudos teóricos, são apresentados os resultados obtidos via simulação numérica e os resultados experimentais obtidos de cada um dos três retificadores. As especificações dos retificadores monofásicos são: potência processada de 500W; tensão de entrada de 220V; tensão de saída de 200V; frequência de comutação de 50kHz. As especificações do retificador trifásico são as mesmas que a dos monofásicos, exceto, pela potência processada que é de 1,5kW. / The present master thesis presents a comparative analysis between the experimental results of two single-phase rectifiers. Also presents the study and design of a three-phase rectifier, which is intended for processing power from small wind turbines. Both rectifiers have high power factor, is modulated by pulse width and are based on DC-DC SEPIC converter operating in discontinuous conduction mode. In order to validate the theoretical studies, presents the results obtained by numerical simulation and experimental results for each of the three rectifiers. The specifications of the single-phase rectifiers are: processed power of 500W; input voltage of 220V; output voltage of 200V; 50kHz switching frequency. The specifications of the three-phase rectifier is the same as that of single phase, except that it is processed by the power of 1.5kW.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / During machining, high temperatures are generated in the region of the tool cutting edge, and these temperatures have a controlling influence on the wear rate of the cutting tool and on the friction between the chip and the tool. However, direct measurement of temperature using contact type sensors at the tool-work interface is difficult to implement due to the rotating movement of the workpiece and the presence of the chip. Therefore, the use of inverse heat conduction techniques represents a good alternative since these techniques takes into account temperatures measured from accessible positions. This work proposes a new experimental methodology to determine the thermal fields and the heat generated in the chiptool interface during machining process using inverse problems techniques. This work develops a numerical 3-D transient thermal model that takes into account both the tool and toolholder assembly. The thermal model represents the direct problem and is solved using finite volume techniques on a non uniform mesh. The related inverse problem is solved by using the golden section technique. The experimental data and inverse technique are processed using a computational algorithm developed specifically for inverse heat flux estimation in manufacturing processes called INV3D. An error analysis of the results and the experimental procedures to determine the cut area and the tool holder temperature are also presented. Besides the machining problem, INV3D is also able to solve different thermal problems. As an example of its generality, this work also presents an application of this software in the thermal fields study during a welding process. / Durante a usinagem de metais, altas temperaturas são geradas na interface de cavacoferramenta. Essas temperaturas, por sua vez, têm forte influência no controle da taxa de remoção de material e no atrito entre o cavaco e a ferramenta de corte. Observa-se, entretanto que a medição direta de temperaturas nessa região é de difícil execução devido ao movimento da peça e a presença do cavaco. Assim, o uso de técnicas inversas em condução de calor se apresenta como uma boa alternativa para a obtenção dessas temperaturas uma vez que essas técnicas permitem o uso de dados experimentais obtidos em regiões acessíveis. Este trabalho propõe uma nova metodologia experimental para a determinação dos campos térmicos e do fluxo térmico gerado em ferramentas de corte durante um processo de torneamento. Uma das inovações apresentadas é o desenvolvimento de um modelo térmico tridimensional transiente que considera além da ferramenta de corte, o conjunto ferramenta, calço e porta-ferramenta. O problema direto é então resolvido numericamente usando-se diferenças finitas a partir de uma malha de discretização não uniforme. O problema inverso, por sua vez, é resolvido por meio da técnica de otimização da seção áurea. Para a solução dos problemas envolvidos, desenvolveu-se um código computacional específico, denominado INV3D. O programa INV3D contém ainda uma série de funções que auxiliam na aquisição dos dados experimentais, na geração da malha tridimensional e na análise em ambiente gráfico. O trabalho apresenta também os procedimentos experimentais usados na medição das temperaturas na ferramenta, calço e porta-ferramenta e na identificação da área de interface de corte. Os resultados obtidos são validados por meio de experimentos controlados em laboratório e de análises qualitativas. Além do problema de usinagem investigado, como exemplo da generalidade do Inv3D na solução de problemas térmicos, apresenta-se também uma aplicação deste software no estudo de campos térmicos decorrentes de um processo de soldagem TIG em alumínio. / Doutor em Engenharia Mecânica

Descreve-se neste trabalho um estudo experimental da Emissão Eletrociclotrônica (EEC) no tokamak TCABR. Um radiômetro de EEC foi instalado, calibrado e utilizado para o estudo do plasma em descargas térmicas. O radiômetro é do tipo heteródino de varredura operando na faixa de 50-85 GHz, no modo extraordinário e na segunda harmônica. Determinou-se a temperatura de ruído do radiômetro e também sua estabilidade em amplitude e freqüência. Foi medida a largura de banda em freqüência do radiômetro (resolução espacial horizontal). A antena utilizada é do tipo gaussiana sendo que o raio da cintura do feixe gaussiano e a posição do foco foram experimentalmente determinados (W0 ~ 1 cm e d ~ 37 cm, respectivamente). A posição da cintura da antena foi posicionada próxima do centro geométrico do vaso. Foi feita a calibração absoluta do equipamento considerando-se os efeitos das janelas de diagnóstico (reflexão e absorção). O sistema pode operar em modo varredura, para a obtenção de perfis radiais de Te ou modo freqüência única onde se tem alta resolução temporal. As medidas da radiação EC foram feitas, na sua maioria, em descargas com densidade eletrônica média entre 1.10+19 m-3 e 1,5.1019 m-3 de forma a se ter acessibilidade da radiação EC e também minimizar-se a presença de elétrons fugitivos. Para ne > 1,5.1019 m-3 (com B0 = 1,14 T) verifica-se o corte parcial da radiação EC. Nesta condição, o corte na EEC foi utilizado na determinação do perfil radial da densidade eletrônica e aplicado em três diferentes situações: descargas com injeção adicional de gás, com a aplicação do eletrodo de polarização e em descargas com injeção de ondas de radiofreqüência na região das ondas de Alfvén para o TCABR. Usando um perfil parabólico típico para a densidade eletrônica, observou-se que, para descargas com injeção adicional de gás ou em descargas com a aplicação de ondas de radiofreqüência tem-se 0,85 < alfa < 1, e para descargas com aplicação do eletrodo de polarização obteve-se alfa ~ 0,6. Foram feitas observações simultâneas da temperatura eletrônica, a partir do sinal da EEC, e das oscilações de Mirnov (freqüência ~ 11,7 kHz) em descargas térmicas com q(r=0) > 1. Os resultados indicam a presença de um modo de ruptura dominante em rs ~ 9,5 cm com a largura da ilha magnética de W ~ 2,0-2,5 cm. Estes resultados experimentais obtidos estão em acordo com os resultados indicados por teorias de transporte na região das ilhas magnéticas. Observou-se também que a localização da ilha magnética coincide com uma região onde o perfil radial da temperatura de plasma é aproximadamente plano. Num outro cenário, com q(r=0) < 1, observaram-se oscilações dente de serra com período de ~ 0,44 ms, tempo de queda de ~ 0,12 ms, e raio de inversão em r ~ 4 cm. Neste tipo de descargas observou-se que, no perfil radial da amplitude das oscilações da Te, |DeltaTe|, devido à propagação dos pulsos dente de serra, apresentavam posições de mínimos e que estes coincidiam com as posições onde ocorrem patamares no perfil radial da temperatura eletrônica. Partindo destes resultados, juntamente com o perfil de q(r), dão-nos os modos racionais (m/n), posições (r) e larguras(W) para as ilhas magnéticas, presentes nestas descargas, a saber: m/n = 4/3 (r ~ 9 cm, W4/3 ~ 0,9 cm), m/n = 3/2 (r ~ 11,8 cm, W3/2 ~ 0,9 cm) e m/n = 2/1 (r ~ 13,7 cm, W2/1 ~ 1,4 cm). Este novo método, aqui proposto, permite a determinação direta da posição e da largura das ilhas magnéticas, em descargas onde a instabilidade dente de serra encontra-se presente.¶ / In this work, an experimental study of the Electron Cyclotron Emission (ECE) in the TCABR Tokamak, is described. An ECE sweeping heterodyne radiometer, operating in the 50-85 GHz frequency range, was installed, calibrated and used to detect ECE radiation in the second harmonic extraordinary mode from thermal plasma discharges. The noise temperature, amplitude and frequency stability of the radiometer were determined. The frequency bandwidth (horizontal space resolution) was measured. A Gaussian Antenna is used and the gaussian beam waist radius (W0 ~ 1 cm) and the focus position (d ~ 37 cm) were experimentally determined. The focus of the antenna was positioned close to the center of the vacuum vessel. The absolute calibration of the equipment was done and the effect of the diagnostic window was considered (reflections and absorptions). The system can operate in sweeping mode, in order to obtain the radial electron temperature profiles, and also in the single frequency mode to obtain temporal electron temperature profiles with high time resolution. Due to the TCABR accessibility conditions and also to avoid runaway electrons, most of the ECE measurements were obtained in discharges with line electron density between 1.0x10+19 m-3 and 1.5x1019 m-3. For ne > 1.5x1019 m-3 (with B0 = 1.14 T) the cutoff in the ECE radiation was observed. The ECE cutoff was used to determine the radial profile of the electron density and applied to three different situations: discharges with additional gas puffing, with the application of a biasing electrode and in discharges with radio-frequency wave injection. Using a parabolic profile it was observed that, 0.85 < alfa < 1.0 for discharges with additional gas injection or with RF injection, and alfa ~ 0.6 for the electrode biasing experiments. The electron temperature profiles and Mirnov oscillations (f ~ 11.7 kHz) were simultaneously measured in discharges with q (r=0) > 1. The position and the width of the magnetic island were therefore calculated. The results indicate the presence of a dominant tearing mode in rs ~ 9.5 cm and the magnetic island width W ~ 2.0-2.5 cm. These experimental results are in agreement with the theoretical results foreseen by models of heat transport in the presence of magnetic islands. It was also observed that, the position of the magnetic island coincided with the region where the temperature radial profile is approximately flat. In another plasma scenario, with q(r=0) < 1, sawteeth oscillations with a period ~ 0.44 ms, crash time ~ 0.12 ms, inversion radius r ~ 4 cm, were measured. Peculiarities in the Te radial profile associated with the amplitude of Te oscillations, |DeltaTe|, due to the sawtooth instability, were observed. It was verified that the minimum values of the |DeltaTe| profile coincided with the region where the temperature radial profile was approximately flat. These results together with the q(r) profile yielded the following mode numbers (m/n), positions (r) and widths (W) of the magnetic islands: m/n = 4/3 (r ~ 9 cm, W4/3 ~ 0.9 cm), m/n = 3/2 (r ~ 11.8 cm, W3/2 ~ 0.9 cm) and m/n = 2/1 (r ~ 13.7 cm, W2/1; ~ 1.4 cm). A novel method to determine the position and width of the magnetic islands, in discharges with the presence of sawtooth instability, is presented here.

Orientador: Rezende Gomes dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-09T22:01:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eid_MarcoAntonio_M.pdf: 19245694 bytes, checksum: b272ecb88a2fa2a6affcf2a60d7e8d47 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Apesar da importância tecnológica da solidificação de ligas metálicas sob fluxo de calor radial, relativamente poucos estudos estão sendo feitos nessa área. Neste trabalho, a solidificação da liga Al 4,5%Cu em molde de aço radial cilíndrico é analisada e comparada com a solidificação direcional em molde resfriado.Inicialmente a variação de temperatura em diferentes posições no metal e no molde foi medida durante a solidificação usando um sistema de aquisição de dados. Essas variações de temperatura foram introduzidas em um método numérico para determinar a variação do coeficiente de transferência de calor na interface metal/molde pelo método inverso. Os resultados para a solidificação unidirecional e radial foram comparados mostrando que o coeficiente de transferência de calor para o fluxo de calor radial é menor. A variação dos espaçamentos dendritos secundários foram medidos através de um microscópio óptico. Comparações entre os resultados mostraram maiores espaçamentos para fluxo de calor radial. Comparações entre variações e temperaturas calculadas numéricas e experimentalmente comprovaram que o método numérico descreve satisfatoriamente o processo de solidificação radial / Abstract: In spite of technological importance of solidification of metallic alloys under radial heat flow, relatively few studies have been carried out in this area. In this work the solidification of Al 4.5 wt% Cu cylinders against a steel massive mold is analyzed and compared with unidirectional solidification against a cooled mold. Initially temperature variations at different positions in the casting and in the mold were measured during solidification using a data acquisition system. These temperature variations were introduced in a numerical method in order to determine the variation of heat transfer coefficient at metal/mold interface by inverse method. The results for unidirectional and radial solidification were compared showing that the heat transfer coefficient is smaller for radial heat flux. The primary and secondary dendrite arm spacing variations were measured through optical microscopy. Experimental results for temperature variations were applied to estimate thermal parameters of the solidification process. Comparisons carried out between experimental and numerical data showed that the numerical method describes well the solidification processes under radial heat flux / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica