Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-05-30T10:25:26Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1515883 bytes, checksum: 8633743b8e4057ab662f58e6755a8fcc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-30T10:25:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1515883 bytes, checksum: 8633743b8e4057ab662f58e6755a8fcc (MD5) Previous issue date: 2004-07-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A disponibilidade de água em uma região é a informação básica para a tomada de decisão no processo de outorga, implementada a partir da Lei 9433/97, capítulo I, artigo 33. A diversidade da água, do clima e antrópica, em cada região, proporciona e retira do meio diferentes quantidades de água de acordo com a sazonalidade. A restrita quantidade e qualidade de dados hidrológicos têm conduzido à utilização de modelos de regionalização de vazões visando a administração e o planejamento do uso da água estejam em consonância com a agilidade e precisão de que as decisões neste âmbito requerem. Diante destas circunstâncias, o presente trabalho, objetivou: avaliar a vazão mínima, com média de sete dias de duração e período de retorno de dez anos, considerando os períodos mensal, bimestral e trimestral para adoção como referência no processo de outorga, sendo ainda considerada a sazonalidade na oferta e demanda deste recurso e desenvolver sistema computacional que permita o balanço entre disponibilidades e demandas futuras do uso da água. Neste sistema, procurou-se ressaltar a identificação de conflitos potenciais e descentralizar a obtenção e produção de dados e informações, permitindo o acesso à toda a sociedade. A região escolhida para estudo foi a bacia do rio Paraíba do Sul à montante da cidade de Volta Redonda-RJ, em decorrência da maior disponibilidade de dados fluviométricos e pluviométricos. Realizou-se uma regionalização da vazão mínima com base nos períodos mensal, bimestral e trimestral para quatro regiões hidrologicamente homogêneas identificadas com base nas 29 estações fluviométricas e 37 pluviométricas utilizadas no trabalho. Nas condições em que os estudos foram conduzidos, a análise dos resultados permitiu apresentar as seguintes conclusões: (a) dos períodos analisados, o trimestral apresentou melhores características em relação aos valores mínimos de vazão, podendo ser adotado como referência no processo de outorga; (b) Para a região homogênea I, as variáveis explicativas mais utilizadas nos modelos de regionalização foram a área, a declividade e a precipitação média do período anterior; as distribuições de probabilidade log-normal III e Weibull foram as que melhor ajustaram-se aos dados; (c) Nas regiões II e III as variáveis mais utilizadas foram a área e a declividade e a distribuição de probabilidade que mais se ajustou aos dados foi a Weibull; (d) Para a região IV as variáveis mais utilizadas foram a área, a declividade e a precipitação média do período anterior e a distribuição Log- normal II ajustou-se a maior parte dos dados. O sistema de gestão atendeu a todos os requisitos de interface, conexão com banco de dados, necessários para desenvolvimento dos objetivos propostos. Nos testes de simulação apresentou condições de ser adotado como ferramenta computacional na gestão do uso da água em microbacias. / The water availability in a region is the base line information to make decisions in legislative grants of water procedure, implemented by the Rule 9433/97, chapter I, article 33. The water, climate and anthropic diversity of each region provide and remove from the environment different amounts of water according to its periodicity. The limited amount and quality of hydrologic data have been increasing the utilization of regionalization models for its achievement. The management and planning of water-use have to be in agreement with reliability and accuracy of those decisions request. Under these circumstances, the present work aimed to evaluate the minimum runoff, with 7 days of average duration and 10 years of return period, considering monthly, bimonthly, quarterly and annual periods as reference, in grants of water procedure, considering the periodicity in surplus and demand of this resource; and development of a computer system to balance availability and future demand for water-use. In this system, it was simulated the potential conflicts of water-use and the decentralization of the information to the whole society. The Paraíba do Sul watershed upstream (Volta Redonda, Rio de Janeiro) was selected due to the availability of rainfall and fluviometric data. In this work, it was carried out a regionalization of the minimum runoff based on monthly, bimonthly, quarterly, and annual periods for four homogeneous hydrologic regions based on the 29 fluviometric and 37 rainfall stations data. The results allowed the following conclusions: (a) the quarterly period presented the best characteristics related to the minimum runoff values, and it may be adopted as reference in legislative grants of water procedure; (b) for region I, the dependent variables most used were area, slope and average precipitation of the previous period; the best fit probability distribution were the log-normal III and Weibull; (c) for regions II and III, the dependent variables most used were area and slope; the best fit probability distribution to the data was the Weibull distribution; (d) for region IV, the variables most used were area, slope and average precipitation of the previous period; the best fit probability distribution was the Log-normal II distribution. The computer net system was reliable to all the interface requirements, database integration, security and processing speed to the present purposes. In simulation tests, the system presented conditions to be adopted as a computer tool to water-use management. / Não foi encontrado o cpf do autor.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-06-08T14:13:37Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5728035 bytes, checksum: aea491e011b6f1b8c3f81ba6ca478fc5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-08T14:13:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5728035 bytes, checksum: aea491e011b6f1b8c3f81ba6ca478fc5 (MD5) Previous issue date: 2006-07-31 / Companhia Energética de Minas Gerais – CEMIG / A maximização da eficiência na conversão de energia elétrica é essencial para o desenvolvimento da viabilidade técnica e econômica dos sistemas de energia solar fotovoltaica. Este trabalho apresenta a caracterização de geradores fotovoltaicos e o desenvolvimento de conversor eletrônico para máxima transferência de potência em um sistema autônomo aplicado à eletrificação rural. O sistema fotovoltaico utilizado é similar aos sistemas instalados pela Companhia Energética de Minas Gerais – CEMIG nas residências de comunidades isoladas dentro dos programas Luz Solar e Luz Para Todos. Inicialmente foram desenvolvidos modelos e procedimentos de ensaios de geradores fotovoltaicos, cobrindo requisitos mínimos de desempenho e com adequações às normas nacionais e internacionais. A partir da coleta de dados foi realizada a estimação de parâmetros do modelo do gerador fotovoltaico. A validação do procedimento de ensaios e da estimação foi realizada por meio da comparação com ensaios realizados no Laboratório Nacional de Energias Renováveis dos Estados Unidos da América - NREL. Os erros percentuais obtidos foram menores que 6,0%. O conversor para máxima transferência de potência consiste de um conversor de corrente contínua na configuração abaixadora e o algoritmo de controle foi implementado utilizando um microcontrolador. O sistema foi simulado com o objetivo de otimizar o projeto e realizar um estudo comparativo com os resultados do monitoramento do sistema. Os resultados do monitoramento do protótipo do conversor para máxima transferência de potência apresentaram uma eficiência na faixa de 80 a 90%. Estas iniciativas estão dando suporte às ações governamentais no controle da qualidade de equipamentos e promovendo o desenvolvimento de tecnologia nacional. / The maximization of efficiency in energy conversion systems is crucial for the development of technical and economical viability of photovoltaic systems. This work presents the characterization of photovoltaic generators and the development of an electronic converter with Maximum Power Point Tracking - MPPT for stand-alone systems applied to rural electrification. The stand-alone photovoltaic system used is similar to the systems installed by Companhia Energética de Minas Gerais - CEMIG in residences of isolated communities, inside the programs Luz Solar and Luz Para Todos. Initially, models and test procedures for photovoltaic generators were developed, attending the minimum performance requirements in compliance with national and international standards. The models parameters were estimated from the data collection. The test procedure’s validation and the parameters estimation were implemented using a comparative study with test results done in the National Renewable Laboratory – NREL from United States of America. The maximum error was less than 6.0%. The converter with Maximum Power Point Tracking - MPPT consists of a direct current converter in buck configuration and the control algorithm was implemented in a microcontroller. A system simulation was implemented and the aims were to optimize the project and carry out a comparative study with the monitoring results. The results of the MPPT prototype presented efficiency around 80 to 90%. These initiatives are xxv supporting the government actions in the quality control of equipments and promoting the development of national technology. / Não foi localizado o CPF do autor.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-06-08T15:18:58Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1054596 bytes, checksum: fdc390aa953bc4a046602882253fc9a0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-08T15:18:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1054596 bytes, checksum: fdc390aa953bc4a046602882253fc9a0 (MD5) Previous issue date: 2009-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Deformações na estrutura natural nas amostras de solo afetam grandemente os valores determinados dos parâmetros de transporte de solutos e da condutividade hidráulica da água no solo. Diante disso, objetivou-se neste trabalho desenvolver um método eficaz e prático de amostragem de solo, mantendo-se a estrutura natural da amostra; comparar os valores dos parâmetros de transporte dos íons potássio e magnésio e da condutividade hidráulica da água no solo, obtidos de amostras retiradas com o método desenvolvido, com amostras retiradas com o amostrador de Uhland e destorroadas; e simular a distribuição de concentrações residentes dos íons potássio e magnésio em dois perfis de solo, empregando o programa computacional Disp. O amostrador desenvolvido constituiu-se de partes fixa e móvel. As amostras de solo foram coletadas em um Argissolo Vermelho Amarelo eutrófico (PVAe) e em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico (LVAd), no município de Viçosa, MG. Os valores dos fatores de retardamento (R), coeficientes dispersivo-difusivo (D) e dos coeficientes de distribuição (Kd) foram calculados utilizando-se o programa computacional Disp. Os parâmetros de mobilidade dos íons e de condutividade hidráulica foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas utilizando-se o teste de Tukey, a 5 % de significância. Utilizando-se da ferramenta do programa computacional Disp, foram realizadas simulações da concentração residente dos íons potássio e magnésio em função da profundidade no perfil dos solos e do tempo de aplicação da solução de potássio e magnésio. Testes em campo comprovaram ser o equipamento eficaz ao permitir retirar amostras com diâmetro de 0,11 m e comprimento de até 1,0 m, dependendo da especificação do amostrador e do tipo de solo. Além disto, é um aparelho de fácil operacionalidade. As médias dos valores da condutividade hidráulica e dos parâmetros de transporte de solutos no solo, obtidas a partir de amostras com estrutura, retiradas com o amostrador desenvolvido, diferiram significativamente das outras modalidades de amostras. A análise dos resultados e as simulações comprovaram que a manutenção da estrutura natural do solo é fundamental, quando se deseja empregar esses parâmetros em programas computacionais para simular condições em campo. / Deformations in the natural structure of the soil samples greatly affect the values of hydraulic conductivity and transport parameters of the soil solutes. Thus, this work aimed to develop an effective and practical method for sampling of soil, maintaining the natural structure of the sample, compare the values of hydraulic conductivity and parameters of transport of ions potassium and magnesium from samples taken with the developed method, samples taken with the Uhland’s sampler and deformed samples, besides simulate the distribution of resident concentrations of ions potassium and magnesium in two soil profiles, using the computer program Disp. The developed sampler consisted of shares fixed and mobile. Soil samples were collected in a Red Yellow Eutrophic Argisol (PVAe) and a Red-Yellow Distrophic Latosol (LVAd), in Viçosa, MG. The values of retardation factors (R), dispersive-diffusive coefficient (D) and distribution coefficients (Kd) were calculated using the computer program Disp. The parameters of mobility of ions and hydraulic conductivity were submitted to analysis of variance and the averages compared using the Tukey test at 5% significance. The computer program Disp was used to simulate the distribution of resident concentrations of ions potassium and magnesium in two soil profiles. In field tests have proved to be effective to allow the equipment to remove sample with diameter of 0.11 m to 1.0 m in length, depending on the specification of the sampler and the soil. Furthermore, it is a device for easy operation. Mean values of hydraulic conductivity and parameters of transport of solutes in soil, obtained from samples with the structure, drawn with the sampler developed, differed significantly from other types of samples. The analysis and simulations showed that maintaining the natural structure of soil is essential, when you wish to use these parameters in computer programs to simulate conditions in the field.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-07-08T11:27:38Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1533670 bytes, checksum: e5247700672799f8163d18ac702550a2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-08T11:27:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1533670 bytes, checksum: e5247700672799f8163d18ac702550a2 (MD5) Previous issue date: 2015-07-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O café é produzido em quase todos os estados do país e devido a sua grandeza territorial, o parque cafeeiro apresenta uma heterogeneidade em relação ao relevo e o clima que torna necessária a utilização de tecnologias diferentes para cada região. A utilização de diferentes tecnologias de produção tem afetado a competitividade entre os produtores de diferentes regiões, pois conforme é demonstrado em diversas pesquisas, quanto maior o índice de mecanização de uma lavoura, menor será o custo de produção. A escolha do processo de colheita do café é influenciada por diversos fatores, porém, a condição do relevo é de crucial importância para a definição desse processo, visto que em declividades mais acentuadas, a inexistência de tecnologia capaz de mecanizar essa região praticamente define o tipo de colheita a ser implantado. Analisando a situação exposta, pode-se afirmar que nas áreas que apresentam uma maior declividade só se tornarão competitivas em relação às outras com o surgimento de uma tecnologia capaz de mecanizar essas regiões. No presente trabalho objetivou-se projetar um sistema recolhedor de frutos de uma colhedora de café para a colheita mecanizada em regiões de declividades elevadas. Para isso, foram realizados os projetos informativos, conceitual e detalhado de um mecanismo capaz de recolher frutos de café em declividades de até 40%. Após a definição do projeto, foi construído um protótipo para verificar a eficiência no recolhimento dos frutos de café. Foi montado um experimento utilizando o delineamento inteiramente casualizado com 27 tratamentos e 5 repetições, onde os tratamentos constituem um esquema fatorial 3 x 3 x 3, sendo 3 declividades de operação (D 1 = 0 %; D 2 = 20 % e D 3 = 40%); 3 velocidades de deslocamento da haste (V 1 = 230 m h -1 ; V 2 = 460 m h -1 e V 3 = 690 m h -1 ) e 3 cargas de frutos de café aplicadas sobre o mecanismo de recolhimento (C 1 = 10 L; C 2 = 8 L e C 3 = 6 L), totalizando 135 unidades experimentais. Os valores de eficiência foram submetidos a uma analise de regressão e foram gerados modelos para estimar os valores de eficiência de recolhimento em função das variáveis: velocidade, inclinação e carga. Observou-se que a variável carga não influenciou os valores de eficiência de recolhimento. Os modelos gerados indicam que com o aumento da velocidade de trabalho ocorreu uma diminuição da eficiência no mecanismo recolhedor e que os tratamentos que trabalharam com a inclinação do protótipo em 20% apresentaram os melhores valores de eficiência no recolhimento dos frutos de café, apresentando uma média de 80%. Contudo, os valores médios de eficiência encontrados nas declividades de 0 e 40% ficaram próximos, apresentando valores de 78,57 e 77,36% respectivamente. O desenvolvimento do mecanismo recolhedor de frutos de café para operar em regiões de montanha foi considerado satisfatório, pois conseguiu atingir valores de eficiência no recolhimento próximos aos encontrados por colhedoras que trabalham em terrenos planos. / Coffee is produced in almost every state of the country and due to its territorial greatness, the coffee crop has a heterogeneity in relation to the topography and the climate that necessitates the use of different technologies for each region. The use of different manufacturing technologies have affected the competition between producers in different regions, as it is demonstrated in various studies, the higher the index of a mechanized farming, the lower the production cost. The choice of the coffee harvest process is influenced by several factors, however, the condition of the relief is crucial to define this process, since in most steep slopes, lack of capable technology to mechanize this region practically defines the type crop to be implanted. Analyzing the exposed situation, it can be said that in areas that have a higher slope only become competitive with other with the emergence of a technology to mechanize these regions. In the present study aimed to design a collector system fruits of a coffee harvester for mechanized crop in high slope areas. For this, informative, conceptual and detailed design of a mechanism to collect coffee fruits on slopes of up to 40% were realized. After defining the project, a prototype was built to verify the efficiency in the collection of coffee fruit. An experiment was set up using a randomized design with 27 treatments and 5 repetitions where the treatments are a factorial 3 x 3 x 3, 3 Operating slopes (D1 = 0%; D2 and D3 = 20% = 40%) ; 3 stem travel speeds (V1 = 230 m h-1; V2 = 460 m h-1 and V3 = 690 m h- 1) and 3 loads applied coffee fruits on the payment mechanism (C1 = 10 L; 8 C2 = C3 = L and 6 L), totaling 135 experimental units. The efficiency values were subjected to a regression analysis and models were generated to estimate the collection efficiency values as a function of variables: speed, incline and cargo. It was observed that the variable load does not influence the collecting efficiency values. The models indicate that with increasing working speed was a decrease in efficiency in the collector mechanism and the treatments that worked with the prototype of the slope at 20% had the best efficiency values in the collection of coffee fruit, with an average 80%. However, the average efficiency values found for the steepness of 0 and 40% were next, with values of 78.57 and 77.36% respectively. The development of the collector of coffee fruits mechanism to operate in mountain areas was considered satisfactory as it has achieved efficiency values in the gathering close to those found by harvesters who work in flat terrain.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-07-08T12:10:54Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2071602 bytes, checksum: 130d1afeae8109b4b99becaa3400c3a9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-08T12:10:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2071602 bytes, checksum: 130d1afeae8109b4b99becaa3400c3a9 (MD5) Previous issue date: 2015-12-04 / No presente trabalho objetivou-se desenvolver uma máquina para limpeza dos frutos de café recém-derriçados. A máquina traz como inovação um mecanismo de separação confeccionado a partir de cilindros giratórios. Foi idealizada como uma alternativa para separação de impurezas e frutos de café, durante a etapa de abanação, pois é sabido que devido à diferença de formas e densidade, estas partículas são difíceis de serem separadas por peneiras planas, estacionárias ou vibratórias. Os parâmetros técnicos avaliados na máquina foram a sua eficiência de limpeza, capacidade de processamento e potência requerida na execução da sua tarefa. Para tanto, foi utilizado um esquema fatorial 3x4 (três níveis cargas e quatro níveis de velocidade angular) no delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições. Os dados foram analisados pela metodologia da superfície de resposta. Observou-se que a capacidade específica de processamento máxima da máquina, dentro do intervalo estudado, foi de 45,49 m3.h -1 .m -2 quando submetida a uma carga de 0,01643m3 (16,43 litros) equivalente a uma taxa de limpeza da ordem de 5,9 m3.h -1 , com eficiência de limpeza superior a 80%. Observou-se ainda que alterações nos níveis de carga não proporcionaram variação significativa da potência demandada pelo mecanismo desenvolvido. A intensidade da potência dissipada pela máquina cresceu com o aumento da velocidade dos roletes e que nas condições do experimento variou dentro da faixa de 61,5 W até 86,6 W. / The present study aimed to develop a machine for cleaning the recently harvested coffee fruits. The machine brings as innovation a separating mechanism built with spinning cylinders. It was idealized as a solution for separation of coffee leaves and fruits during the wagging step, once it is known that due to the difference of shapes and densities, these particles are difficult to be separated by flat stationary sieves or vibrating sieves. The technical parameters evaluated in the machine were the cleaning efficiency, processing capacity and power demanded for tasks performance. Thus, a 3x4 factorial design was used (3 charge levels and 4 levels of angular velocity) in a completely randomized design with 4 repetitions. Data were analyzed by the methodology of response surface. It was observed that the maximum specific capacity of the machine, within the range studied, was of 45.49 m3 h -1 m -2 when subjected to a load of 0,01643 m3 (16.43 liters), equivalent to a cleaning rate of a 5,9 m3.h -1 order, with cleaning efficiency higher than 80%. It was also observed that the charge levels are not significant to determine the required power. The intensity of power required by the engine increases with increasing speed of the rollers and the experimental conditions varied within the range up to 61,5 W 86.6 W.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-07-08T13:10:41Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1064090 bytes, checksum: c529ed38b102cce548c96a8fccf63d69 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-08T13:10:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1064090 bytes, checksum: c529ed38b102cce548c96a8fccf63d69 (MD5) Previous issue date: 2015-11-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A crescente demanda mundial pelo aumento da matriz energética priorizando o uso de fontes limpas e renováveis é um dos temas mais relevantes nas discussões políticas dos países em geral. Para o setor agroenergético brasileiro, a geração de conhecimento e tecnologias que contribuam para a produção sustentável de matéria-prima visando a produção de biocombustíveis é um dos principais desafios encontrados atualmente. Devido a políticas governamentais de incentivo para o uso de combustíveis produzidos a partir de óleos vegetais e a necessidade irreversível de fontes de energia sustentáveis, a utilização dos biocombustíveis vem sofrendo uma constante expansão em sua produção no Brasil. O uso de biocombustível no Brasil cresceu de 404 milhões de litros em 2007 para 2,92 bilhões de litros em 2013. Estima-se que a demanda por combustíveis a partir de óleos vegetais cresça até o ano de 2020 na ordem de 2,2% ao ano. Dentro deste contexto, a cultura da macaúba (Acrocomia aculeata) é considerada uma promissora matéria-prima para produção de biodiesel, devido às suas características positivas como a alta produtividade de óleo, a rusticidade, a ampla adaptabilidade em diferentes regiões, e a possibilidade de cultivo em sistemas agrossilvipastoris. Devido a não uniformidade na maturação dos frutos, a definição do momento de colheita é visto como uma questão a ser melhor compreendida para o cultivo em escala industrial, uma vez que a colheita no momento em que os frutos se apresentam em seu estádio de maturação fisiológica permite que se obtenha o óleo do fruto com a maior quantidade e qualidade. Desta forma, tecnologias que possam ser empregadas nas fases de colheita e processamento do fruto são essenciais para a criação de novas estratégias para o beneficiamento e extração do óleo com a máxima quantidade e qualidade, tornando a produção da cultura econômica viável e agregando valor e renda para produtor rural. Técnicas derivadas da instrumentação ótica vêm sendo aplicadas como ferramentas de análise em diversos processos, como na classificação e controle de qualidade, na avaliação de estádio de maturação e no monitoramento da senescência de frutos e vegetais. O objetivo deste trabalho foi analisar as propriedades óticas dos frutos de macaúba de acordo com a época de maturação, correlacionando-as com o teor de óleo produzido no mesocarpo e determinar o momento de colheita dos frutos utilizando a técnica ótica do biospeckle laser e processamento de imagens digitais. Foram avaliados frutos em 10 semanas de maturação após a florada. A atividade biológica obtida por meio do biospeckle laser foi mensurada no epicarpo e no mesocarpo dos frutos, com o intuito de relaciona-la com o desenvolvimento dos frutos, o teor de óleo e a firmeza da polpa. As imagens digitais foram obtidas no epicarpo dos frutos com o intuito de relacionar as propriedades colorimétricas com o desenvolvimento dos frutos e o teor de óleo. Foram desenvolvidas classificadores por meio de redes neurais para discriminar frutos maduros, considerados aptos para a colheita. A atividade biológica e as propriedades colorimétricas classificaram os frutos como aptos para a colheita a partir da 59a semana após a florada. O classificador utilizando o parâmetro matiz apresentou maior acurácia na classificação ao avaliar os frutos em todas as semanas analisadas, sendo o mais recomendado para determinar os frutos em ponto de colheita. Por estarem associadas ao estádio de maturação do fruto, tanto a atividade biológica mensurada pelo biospeckle laser, quanto as propriedades colorimétricas, podem ser utilizadas como um indicador da faixa de teor de óleo encontrada no fruto. / The growing worldwide demand for increased energy matrix prioritizing the use of clean and renewable sources is one of the most important issues in political discussions in many countries. For the Brazilian agro-energy sector, the generation of knowledge and technologies that contribute to sustainable production of raw-materials aimed at biofuel production is one of the main challenges today. Due to government incentive policies for the use of fuels produced from vegetable oils and the irreversible need for the use of sustainable energy sources, biofuel production has undergone a steady expansion in Brazil. The production of biofuels in Brazil grew from 404 million liters in 2007 to 2.92 billion liters in 2013. It is estimated that the demand for fuels derived from vegetable oils will grow until the year 2020 in the order of 2.2% per year. In this context, macaw palm (Acrocomia aculeata) is considered a promising raw-material for biodiesel production due to its positive characteristics such as high oil productivity, rusticity, wide adaptability in different regions and possibility of growing in agroforestry system. Due to the lack of uniformity in fruit maturation, the definition of the harvest point is regarded as an issue to be further understood for its cultivation on an industrial scale, since harvest of fruits at their physiological maturation allows extracting oil with higher quantity and quality. Thus, techniques that may be used during harvest and processing of fruits are essential for developing new strategies for processing and oil extraction with maximum quantity and quality, making culture production economically viable and adding value and income to farmers. Techniques derived from optical instrumentation have been applied as analytical tools in many processes, such as classification and quality control, evaluation of the maturation stage and monitoring of the senescence of fruits and vegetables. This study aimed to analyze the optical properties of macaw palm fruit at different maturation stages, correlate with the oil content in the mesocarp and determine the fruit harvest point using the biospeckle laser optical technique and processing of digital images. Biological activity obtained through biospeckle laser were measured in the epicarp and in the mesocarp, in order to relate it with the fruit ripening, oil content and firmness. Digital images were obtained from epicarp in order to relate the colorimetric properties to the ripening of fruits and oil content. Classifiers were developed through neural networks for discriminating mature fruits considered suitable for harvest. Fruits were classified as suitable for harvesting from the 59 th week after flowering, using biological activity and colorimetric properties as maturity indicators. The classifier using the hue as an maturation indicator, showed greater accuracy when evaluating the fruits at every week analyzed. considered the most recommended to determine harvest point. The biological activity, measured by laser biospeckle, and the colorimetric properties can be used as an indicator of oil content range due to the relationship with fruit ripening.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-07-08T13:34:10Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4547627 bytes, checksum: a4a81c5a342f075f57ece4068d5817db (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-08T13:34:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4547627 bytes, checksum: a4a81c5a342f075f57ece4068d5817db (MD5) Previous issue date: 2015-11-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Com a presente pesquisa objetivou-se levantar e avaliar, comparativamente, o ambiente térmico no interior de dois aviários de postura verticais. As tipologias representativas da avicultura industrial do Brasil em sistemas intensivos de produção avaliadas foram: ventilados naturalmente e com sistemas de ventilação por pressão negativa em modo túnel. Esta pesquisa foi realizada em granja comercial, situada no município de Pouso Alto - Minas Gerais, localizado na Serra da Mantiqueira. Os galpões eram constituídos por cinco alas de gaiolas com seis níveis de altura cada, o que permite o alojamento de até 100 mil aves. No interior de cada aviário estudado, foram utilizados sessenta sensores de temperatura e vinte sensores de umidade relativa do ar, os quais foram distribuídos nos corredores entre as baterias de gaiolas e nas laterais de forma uniforme e equidistante ao longo do comprimento do galpão em dois níveis de altura. Um sensor de umidade relativa e um sensor de temperatura foram instalados no interior de um abrigo meteorológico, nas proximidades dos galpões, a fim de monitorar as condições ambientais externas. A tese foi organizada em capítulos, assim distribuídos: Capítulo 1: Sistemas arquitetônicos ambientais para produção de ovos no brasil - Revisão bibliográfica; Capitulo 2: Caracterização espacial do ambiente térmico de aviários de postura verticais, abertos e submetidos a ventilação natural; Capitulo 3: Caracterização espacial do ambiente térmico em aviários de postura verticais, fechados e climatizados via ventilação por pressão negativa em modo túnel; Capitulo 4: Avaliação comparativa do ambiente térmico do aviário de postura vertical submetido a ventilação natural e aviário de postura vertical submetido a ventilação por pressão negativa no modo túnel. Observou-se por meio de análises realizadas que a utilização do aviário submetido à ventilação no modo túnel acarreta uma temperatura média e umidade relativa do ar média no interior da instalação com menor amplitude ao longo do tempo. Porém esta instalação apresenta gradiente longitudinal de temperatura elevado. Com exceção das gaiolas posicionadas próximas as faces leste e oeste do aviário ventilado naturalmente, as demais gaiolas apresentaram valores de temperatura com diferença significativa, de aproximadamente 2°C, em relação à temperatura aferida pelo sensor localizado no corredor próximo a gaiola monitorada. Em relação à umidade relativa do ar aferidos no interior das gaiolas, todos os valores apresentaram diferença significativa, quando comparados aos valores coletados nos corredores do aviário, os quais apresentaram valores maiores de umidade relativa do ar. Em relação à posição ideal de alocação dos sensores de temperatura e umidade nos aviários, tem-se que para o aviário submetido à ventilação natural; as posições centrais no nível inferior são indicados para a alocação de sensores de temperatura no interior da instalação e as posições próximas a face leste ao sul e a face oeste ao norte são indicados para melhor alocação de sensores de umidade relativa do ar no interior da instalação. Já, para o aviário submetido à ventilação por pressão negativa no modo túnel, a posição central do nível inferior e as centrais próximas à face sul são aquelas indicadas para a melhor alocação de sensores de temperatura no interior da instalação. Ao passo que para a alocação de sensores de umidade relativa do ar, as posições centrais laterais são aquelas indicadas. / This study aimed to raise and evaluate comparatively the thermal environment inside two different barns equipped by two environment conditioning systems, in vertical system: a) open facilities with natural ventilation, and b) closed facilities mechanically ventilated subjected to negative pressure in tunnel mode and with evaporative cooling. This research was carried out on a commercial farm, located in the Pouso Alegre city - Minas Gerais, located the Serra da Mantiqueira. The sheds were comprised of five rows of cages and six levels height each, which allows housing of up to 100 thousand birds. Within each facility were used sixty temperature sensors and twenty humidity sensors distributed in the halls between the battery cages and in the sides uniformly and equidistantly along the shed length at two levels height. One humidity sensor and one temperature sensor were installed inside a weather shelter, near the facilities to monitor the external environmental conditions. The thesis is organized into chapters as follows: Chapter 1: Environmental Architectural Systems for egg production in Brazil - Review; Chapter 2: Characterization of the thermal environment in open facilities with natural ventilation, in vertical systems; Chapter 3: Temperature characterization in closed facilities mechanically ventilated subjected to negative pressure in tunnel mode; Chapter 4: Comparison of the thermal environment of the open facilities with natural ventilation and closed facilities mechanically ventilated subjected to negative pressure in tunnel mode. It was observed that use of closed facilities mechanically ventilated subjected to negative pressure in tunnel mode leads the average temperature and relative humidity inside the sheds with lower amplitude over time. However, this installation presents longitudinal gradient high temperature. Except for the cages placed near the east and west, sides of the barn ventilated naturally, the other cages presented temperatures significant difference about 2°C compared to temperature measured by the sensor located in the hallway next to monitored cage. Regarding the relative humidity measured inside the cages, all values showed significant difference when compared to the values checked in the hallway, which had higher humidity. About the ideal position to allocated temperature and humidity sensors in the sheds, it was observed that for open facility with natural ventilation; the central position on the lower level is indicated for the temperature sensors and the nearby positions east face to south and west face to north are better to moisture sensors. For the closed facilities mechanically ventilated subjected to negative pressure in tunnel mode, the central position of the lower level and the central position near the south face are those given to allocate the temperature sensors. While for allocation of relative humidity, sensors are the side central positions.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-07-08T16:48:01Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1067256 bytes, checksum: c2ff5e56442ec51e66d789dc91aef70a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-08T16:48:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1067256 bytes, checksum: c2ff5e56442ec51e66d789dc91aef70a (MD5) Previous issue date: 2016-01-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A macaúba (Acrocomia aculeata) é uma cultura emergente, considerada promissora para produção de biodiesel, e está em processo de domesticação para produção em larga escala. O princípio de vibração mecânica é uma opção para destacar os frutos do cacho e, para projetar máquinas de colheita e/ou processamento, o estudo do comportamento dinâmico é o conhecimento básico necessário para o desenvolvimento deste tipo de equipamento. Tendo em vista a necessidade de gerar novas tecnologias para o processo de produção intensiva da macaúba, foram determinadas propriedades geométricas, físicas, mecânicas e modais do sistema fruto-ráquila. Os cachos utilizados foram coletados no Banco Ativo de Germoplasma (BAG) da Universidade Federal de Viçosa. As propriedades mecânicas, módulo de elasticidade e coeficiente de Poisson, foram determinadas para as ráquilas a partir do teste de tração em máquina universal de ensaio. As razões de amortecimento e coeficientes de amortecimento foram determinadas por meio de teste de impulso e decremento logarítmico. A análise do comportamento dinâmico, a fim de estimar as frequências fundamentais e modos de vibração por meio de simulação, foi realizada utilizando o método de elementos finitos determinístico. Foi realizada análise de sensibilidade para identificar os parâmetros que mais influenciaram na estimativa das frequências fundamentais. As propriedades modais foram também determinadas experimentalmente por testes de varredura. Para os testes de vibração, foi utilizado um sistema de vibração da LDS (Ling Dynamic Systems), modelo V555, composto por um gerador de sinais, um amplificador e um vibrador eletromagnético. Foi realizada a validação do modelo matemático utilizado na simulação com os valores obtidos experimentalmente e, para comparação, foi utilizado o desvio relativo percentual Os desvios relativos percentuais entre os valores experimentais e simulados foram utilizados para validar o modelo. Os módulos de elasticidade variaram de 2,22 MPa a 3,17 MPa para os acessos estudados e o coeficiente de Poisson médio foi de 0,37. Os sistemas fruto-ráquila estudados apresentaram razões de amortecimento médias inferiores a um, portanto, são sistemas subamortecidos. O modo de vibração correspondente às frequências fundamentais determinadas foi o modo pendular. As frequências fundamentais determinadas experimentalmente variaram, na média, de 26,21 a 33,45 Hz e, as frequências fundamentais determinadas por meio de simulação variaram, na média de 20,46 a 34,84 Hz. O desvio relativo percentual médio considerando todos os acessos foi de 8,46 %. Os parâmetros que mais influenciaram na estimativa das frequências fundamentais foram a densidade e o módulo de elasticidade. / The macaw palm (Acrocomia aculeata) is an emerging crop, considered promising for biodiesel production and is in the process of domestication for large-scale production. The mechanical vibration is an option to detach the fruits from the bunch, and in order to design harvesting and/or processing machines, the study of the dynamic behavior is the basic knowledge necessary for the development of this type of equipment. Regarding that there is the necessity to generate new technologies for intensive production of macaw fruits, this study determined the geometrical, physical, mechanical and modal properties of the fruit- rachilla system. The macaw bunches used in this research were collected in the Active de Germplasm Bank (BAG) of Universidade Federal de Viçosa. The mechanical properties, modulus of elasticity and Poisson's ratio were determined for the rachillas from the tensile test by using a Universal Testing Machine. The damping ratios were determined by impulse test and logarithmic decrement. The analysis of the dynamic behavior in order to measure the fundamental frequencies and vibration mode by simulation was performed using the deterministic finite element method. The parameters which most influence the fundamental frequencies estimation were determined based on model sensitivity testing. The modal properties were also experimentally determined by scanning method on vibration test. For the vibration tests, a LDS vibration system (Ling Dynamic Systems,) V555 model, with a signal generator, an amplifier and an electromagnetic vibrator was used. The percentage deviations between the simulated and experimental values were used to validate the model. The modulus of elasticity range from 2.22 MPa to 3.17 MPa and the average Poisson's ratio was 0.37. The macaw fruit-rachilla systems showed damping ratio below one. The vibration mode related to the determined fundamental frequencies was the pendulum mode. The fundamental frequency experimentally determined varied from 26.21 to 33,45 Hz on average, and the fundamental frequency determined by simulation varied from 20.46 to 34.84 Hz on average. The average percentage relative deviation considering all plant accession was 8.46%. The parameters that most influence the measure of the fundamental frequencies are the density and models of elasticity. The macaw fruit- rachilla system is considered underdamped, and the mathematical models responded as expected when measuring modal properties.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-07-08T17:06:59Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3121387 bytes, checksum: 38e72c2f05bccfe75fd6c0cc85e49df2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-08T17:06:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3121387 bytes, checksum: 38e72c2f05bccfe75fd6c0cc85e49df2 (MD5) Previous issue date: 2016-02-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O café é um dos principais produtos agrícolas do país. Na Zona da Mata mineira é um dos maiores responsáveis por geração de emprego e renda. A cafeicultura de montanha, predominante nessa região, tem uma dependência muito alta de mão de obra, principalmente para o processo de colheita, que é composto por várias etapas. A etapa de derriça é árdua e onerosa, e a falta de mão de obra tem agravado a situação dos produtores que estão perdendo produtos por falta de trabalhadores. O terraceamento entre as linhas de café possibilita o uso de tratores e implementos agrícolas. Objetiva-se com esse trabalho aprimorar uma derriçadora desenvolvida anteriormente para a utilização em lavouras de café com terraceamento. Para o projeto do protótipo foi utilizado uma metodologia de engenharia reversa e softwares de engenharias CAD e CAE e depois foi simulado para determinação da frequência natural e das tensões em diferentes modelos de simulação Transiente Estrutural e Resposta Harmônica. O protótipo desenvolvido foi avaliado em laboratório para caracterização da vibração das suas hastes de fibra de vidro e para determinação da demanda de potência. No experimento a campo foi avaliado: a capacidade de derriça, capacidade operacional, eficiência e impurezas. O protótipo desenvolvido obteve um momento de inercia 22% menor na placa derriçadora. As frequências naturais não coincidiram com as frequências de funcionamento, a demanda de potência máxima foi de 8,68 kW (11,8 cv); e na avaliação a campo a máquina proporcionou: uma capacidade de derriça de 198,1 Lh - 1, capacidade operacional de 0,018 hah - 1, eficiência de derriça de 87% e impurezas de 179 gL - 1. Palavras-chaves: projeto de máquina; cafeicultura de montanha; colhedora de café. / Coffee is one of the main agricultural products of the country. Moreover, in Zona da Mata Region of Minas Gerais State the coffee is responsible for generating employment and income. The Mountain coffee, predominant in this region, has a very high dependence on labor, especially for the harvesting process, which consists of several stages. The seed dropping step is arduous and costly, and the lack of manpower has aggravated the situation of producers who are losing products for lack of workers. The terracing between the lines of coffee enables the use of tractors and agricultural implements. The aim of this work is to improve a seed dropping machine previously developed for use in coffee plantations with terracing. For the prototype design was used a reverse engineering methodology and engineering software CAD and CAE, and then simulated to determine the natural frequency and stress in different simulation models Transient Structural and Harmonic Response. The prototype was evaluated in the laboratory to characterize their vibration of the fiberglass rods and for determining the power demand. In the field experiment was evaluated: seed dropping capacity, operational capacity, efficiency and impurities. The prototype achieved a moment of inertia 22% lower in seed dropping board. The natural frequencies do not coincide with the operating frequency, the maximum power demand was 8.68 kW (11.8 cv), and field evaluation the machine provided: a seed dropping capacity of 198.1 Lh -1 , operational capacity of 0,018 hah -1 , seed dropping efficiency of 87% and impurities 179 gL -1 . Keywords: machine design; mountain coffee; coffee harvester.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-07-08T18:13:06Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 646696 bytes, checksum: 846ace41e1afcbaa2e2d5b19342b7fc9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-08T18:13:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 646696 bytes, checksum: 846ace41e1afcbaa2e2d5b19342b7fc9 (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Sistemas alagados construídos (SACs) são tecnologias utilizadas nos sistemas de tratamento descentralizado por serem eficientes, de pequeno custo e manutenção. A capacidade de um SAC em remover poluentes é função das suas características físicas, químicas e biológicas. Estas características e o desempenho do sistema podem ser descritos por meio de modelos matemáticos que podem auxiliar na compreensão de como se processa a remoção de poluentes e a dinâmica desta remoção no sistema. Os modelos mais comuns utilizados em projetos de SACs são aqueles que predizem um decaimento exponencial entre as concentrações de entrada e saída, sob condições permanentes do líquido residente. Para o desenvolvimento do presente trabalho foram utilizadas informações de 42 SACs de escoamento horizontal subsuperficial empregados no tratamento esgoto sanitário, operados em diferentes países, e avaliados quatro modelos: de primeira ordem, tipo sigmoidal, residual e de retardamento. O objetivo foi propor qual desses modelos representa melhor o decaimento de matéria orgânica em esgoto sanitário. Realizou-se o agrupamento dos dados (Cluster analysis) por meio das cargas orgânicas totais (COVt) aplicadas a cada SAC e comparou-se, dentro desses grupos, por meio dos valores do erro padrão da regressão (standard error of the regression – SE) qual modelo se destacou com melhor ajuste. O modelo que apresentou melhor ajuste para remoção de matéria orgânica em sistemas alagados construídos foi o modelo tipo sigmoidal, porém o coeficiente representativo do aumento da resistência de degradação do material orgânico (n), utilizado por esses autores para corrigir os valores do coeficiente de decaimento de matéria orgânica (k) ao longo dos SACs, continua sendo uma variável inexplicada. Buscou-se relacionar os valores de n, obtidos por meio dos ajustes matemáticos, com outras características imprescindíveis para projeto de SACs. A sua relação com o coeficiente k é inversamente proporcional, assim, um menor valor de n implica na redução da sua influência sobre a taxa de remoção de matéria orgânica; a mesma tendência é observada para a relação da COVt e de n, de modo que existe uma carga orgânica ótima na qual o SAC apresentará eficiência máxima; a relação entre o coeficiente n e o tempo de retenção hidráulica t h é proporcional, demonstrando que elevados valores de th, elevam a eficiência do sistema; já o aumento do número de dispersão (d) não tem influência sobre o comportamento do coeficiente n, possibilitando concluir que o tipo de escoamento do SAC não influencia nos valores de n, quando este é obtido por meio do modelo tipo sigmoidal para escoamento pistonado. / Constructed wetlands (CW) are technologies used in decentralized treatment systems for being efficient, low-cost and low-maintenance. The capacity of a wetland to remove pollutants is a function of its physical, chemical and biological features. These features and the system performance can be described by mathematical models that can assist in the understanding of how to handle the removal of pollutants and the dynamics of this removal in the system. The most common models used in CW projects are those that predict an exponential decay between the input and output concentrations, in permanent conditions of the resident fluid. For the development of this work data of 42 horizontal subsurface-flow CW were used. These CW have treated municipal sewage in different countries. Four models were evaluated: the first order, sigmoidal-type, residual model and time-dependent retardation model. The objective was to propose which of these models best represents the organic matter degradation in sewage. Cluster analysis was performed using total organic loading rate (OLR) applied to each wetland and compared within these groups, through the standard error values of regression (SE), which model stood out with better fit, a greater number of times. The model that best fit for organic matter removal in CW was the sigmoidal-type, but the representative coefficient of increased of organic matter degradation resistance (n), used to correct the values of the coefficient of organic matter degradation (k), remains an unexplained variable. Searched to relate the values of n, obtained by means of mathematical adjustments with other essential features for wetlands project. The relation of n with the coefficient k is inversely proportional, so a lower value of n implies in reduction of its influence on the removal rate of organic matter; the same trend is observed for the relation of TOC and n, so there is a great organic load in which the wetland will present maximum efficiency; the relation between the coefficient n and the hydraulic retention time (th) is proportional, demonstrating that high values of th, increase system efficiency; however the increase of the number of dispersion (n) has no influence on the behavior of the coefficient n, allowing to conclude that the type of flow of the wetland does not influence on values of n, when it is obtained through the sigmoidal type model under plug flow pattern.