Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-02-07T14:08:46Z No. of bitstreams: 1 151832.pdf: 1800748 bytes, checksum: 9cdf3c2bf0873b9899703a271c007318 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-07T14:08:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 151832.pdf: 1800748 bytes, checksum: 9cdf3c2bf0873b9899703a271c007318 (MD5) Previous issue date: 1979-08 / Na determinação do escoamento através de um feixe de barras de seção circular em arranjo uniforme, é usada a Teoria das Misturas, que fornece as equações de balanço para o sistema. São feitas hipóteses de escoamento isotérmico e regime turbulento, plenamente desenvolvido. Equações constitutivas para a força resistiva são determinadas a partir das correlações de Jakob e Rowe, e seu comportamento e analisado para um caso padrão. Comparação dos resultados obtidos com estas equações com os resultados experimentais de Bottgenbach mostram boa concordãncia na direção do gradiente de pressão não sendo possível uma comparação direta entre os valores obtidos com as duas expressões. Para a confirmação do modelo foi feita uma experiência, que consistiu em medir a queda de pressão (Número de Euler) nas direções axial e transversal de feixes de varetas em arranjo aleatório e vários ângulos como funções da velocidade (Número de Reynolds) obtendo boa concordância exceto na direção axial. Por fim é formulado um exemplo prático a fim de mostrar a aplicabilidade do modelo – a determinação do campo de pressão devido à influência de uma chicana. / The determination of the flow through a uniform array of rod bundle is made by means of the Continuum Theories of Mixtures, which gives balance equations for the system. The hypotheses of isothermal and fully developed turbulent flow are made. Constitutive equations for the resistive force are determined from Jakob's and Rowe's correlations, and its behaviour analysed for a standard case. Comparison of these equations with Bottgenbach's experiments shows good agreement of the direction of the pressure, although direct comparison between present theory and his theory is not possible. For the confirmation of the model an experiment is performed, this consisting of measuring pressure drop (Euler's Number) in the axial and transverse direction of a random array rod bundle at various angles as functions of velocity (Reynold's Number), which has good agreement, except on axial direction. At last, a sample problem is formulated with the purpose of showing the applicability of the model, this being the determination of pressure field dueto the influence of a baffle.

Submitted by Maria Suzana Diniz (msuzanad@hotmail.com) on 2015-11-10T13:06:52Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2081019 bytes, checksum: 810ebb6d466319b898b20b865caa5d4f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-10T13:06:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2081019 bytes, checksum: 810ebb6d466319b898b20b865caa5d4f (MD5) Previous issue date: 2014-12-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This paper presents multivariable nonlinear mathematical models with estimable parameters in online identification for an electromechanical manipulator, thus enabling practical applications of adaptive control techniques. The manipulator comprises three rotary joints and three links appointed link 1, 2 and 3. The total displacement of the link 1 is 180° and of the link 2 is 110 °, with each of these links being driven by a direct current motor, while the link 3 has its motion controlled by a mechanical system that always keeps the horizontal position. The identification process started of the nonlinear autoregressive model with exogenous variables (NARX) for multiple inputs and multiple outputs, using the error reduction rate (ERR) method, coupled nonlinear, decoupled nonlinear and decoupled linear models were determined to the link 1 and link 2 of the manipulator. The Recursive Least Squares (RLS) estimator is used to estimate the parameters of the representative model of the robot manipulator links 1 and 2, thus verifying the efficiency of the models obtained in the online identification. / Este trabalho apresenta modelos matemáticos não lineares, multivariáveis com parâmetros estimáveis em identificação online para um manipulador eletromecânico, permitindo assim aplicações práticas de técnicas de controle adaptativo. O manipulador é composto por três juntas rotativas e três elos nomeados de elo 1, 2 e 3. O deslocamento total do elo 1 é de 180° e do elo 2 é de 110°, sendo cada um desses elos comandado por um motor de corrente contínua, enquanto o elo 3 tem o seu movimento comandado por um sistema mecânico que sempre o mantém na posição horizontal. O processo de identificação partiu do modelo auto-regressivo com entradas exógenas NARX (Nonlinear Autoregressive Model with Exogenous Variables) para múltiplas entradas e múltiplas saídas MIMO (Multiples Inputs and Multiplex Outputs). Utilizando o método da taxa de redução de erro ERR (Error Reduction Rate), determinando os modelos não lineares acoplados, não lineares desacoplados e lineares desacoplados para o elo 1 e elo 2 do manipulador. O estimador dos Mínimos Quadrados Recursivos (MQR) é utilizado para a estimação dos parâmetros do modelo representativo dos elos 1 e 2 do robô manipulador, verificando assim as eficiências dos modelos obtidos na identificação online.

Submitted by Maria Suzana Diniz (msuzanad@hotmail.com) on 2015-11-10T14:25:28Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4860574 bytes, checksum: 7d8f4382d837797d850361eeced8c0c9 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-10T14:25:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4860574 bytes, checksum: 7d8f4382d837797d850361eeced8c0c9 (MD5) Previous issue date: 2014-11-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The process Squeeze casting is a casting process in which the cast metal is solidified in the liquid state under pressure into a metallic permanent mold closed by a puncture. It is an economical and relatively simple technique, possessing great potential for automation and high production rates. The product is of high quality and usually has the final form. Currently, components of aluminum alloys, copper, magnesium, cast iron, stainless steels and nickel-based superalloys are easily manufactured by squeeze casting, for our work alloy studied for this process was the Aluminum Alloy Zinc. The aim of this study was to analyze the influence of operating parameters such as pressure and pressing time on the correlation between solidification macrostructure and mechanical properties of dilute Al-Zn through the process Squeeze Casting, alloy alloys used in this work of Al-1% Zn ; Al-3% Zn and 5% Al-Zn, and pressures of 50, 100 and 150 MPa and solidification without pressure and with pressing time of 5 seconds. The results show the macrostructure, tensile test and hardness. The study of macro-structure and properties of these alloys shows the effectiveness of this process in the grain refining and improves the mechanical properties of the alloys studied. / O processo Squeeze Casting é um processo de fundição, no qual o metal vazado no estado liquido é solidificado sob pressão dentro de uma coquilha metálica fechada por um punção. É uma técnica econômica e relativamente simples, possuindo grande potencial para automatização e altas taxas de produção. O produto é de alta qualidade e geralmente, tem a forma final. Atualmente, componentes de ligas de alumínio, cobre, magnésio, ferro fundido, aços inoxidáveis e de superligas à base de níquel são facilmente fabricados por squeeze casting, para o nosso trabalho a liga estudada para esse processo foi a liga de Alumínio Zinco. O objetivo deste trabalho foi analisar a influência dos parâmetros operacionais como pressão e tempo de prensagem na correlação entre macroestrutura de solidificação e propriedades mecânicas de ligas diluídas de Al-Zn, através do processo Squeeze Casting, utilizou neste trabalho ligas de Al-1%Zn; Al-3%Zn e Al-5%Zn, além de pressões de 50, 100 e 150 MPa, bem como a solidificação sem pressão, com tempo de prensagem de 5 s. Os resultados obtidos mostram a macroestrutura, ensaio de tração e dureza. O estudo da macroestrutura e propriedades dessas ligas mostra a eficácia desse processo no refino de grão e melhora as propriedades mecânicas das ligas estudadas.

Submitted by Maria Suzana Diniz (msuzanad@hotmail.com) on 2015-11-11T12:54:10Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3130568 bytes, checksum: 6027ca9752d1e2aa1c67e8101efa2e8f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-11T12:54:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3130568 bytes, checksum: 6027ca9752d1e2aa1c67e8101efa2e8f (MD5) Previous issue date: 2014-10-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Studies have shown that the presence of people generates changes in the dynamic behavior of structures due to the increase of mass and the ability of the human body to absorb energy, justifying the representation of the human body by mass-spring-damper models. In situations where the mass of people are significant in relation to the mass of the structure, as in the case of temporary stands, the effect becomes more pronounced. These structures have less stiffness in the lateral direction, justifying the purpose of the present study to investigate the effect in this direction that causes the presence of people in a temporary grandstand. For the development, a prototype grandstand with a capacity of approximately 100 people was assembled in the laboratory and modal tests were performed with the empty structure and also partially occupied by people. Models in finite element (FE) were developed using the software Ansys. Experimental data and FE model results with 5, 8 and 12 people seated were correlated to adjust a biodynamic model representing seated and standing spectators. The biodynamic model, conceived as a single degree of freedom (SDOF), was proposed in a survey undertaken, being adapted to the conditions of the people in the stands. Transient analysis using ANSYS were also performed to adjust the damping coefficient of biodynamic models. Once the biodynamic models were defined, investigations on the vibration properties of the structure when it was gradually occupied by these models were performed. The results show significant changes in natural frequencies of stucture when occupied by seated and standing people when compared with the natural frequencies of the empty stand. These situations demonstrate the importance of considering the effect of people in temporary grandstand and its representation through biodynamic models. / Estudos têm demonstrado que a presença de pessoas gera modificações no comportamento dinâmico das estruturas em virtude do acréscimo de massa e da capacidade que o corpo humano possui de absorver energia, justificando a representação do corpo humano por modelos tipo massa-mola-amortecedor. Nas situações em que a massa das pessoas é significativa em relação à massa da estrutura, como é o caso das arquibancadas temporárias, o efeito torna-se mais acentuado. Essas estruturas têm menor rigidez na direção lateral, justificando o objetivo da presente pesquisa de investigar para esta direção o efeito que a presença de pessoas provoca em uma arquibancada temporária. Para o desenvolvimento da pesquisa, um protótipo de arquibancada com capacidade aproximada para 100 pessoas foi montada em laboratório e testes modais foram realizados com a estrutura vazia e parcialmente ocupada por pessoas. Modelos em elementos finitos (EF) foram desenvolvidos no software Ansys. Dados experimentais e resultados do modelo em EF da arquibancada com 5, 8 e 12 pessoas sentadas e em pé foram correlacionados para ajustar um modelo biodinâmico representando espectadores sentados e m pé. Um modelo biodinâmico de um grau de liberdade (1GDL) foi proposto em pesquisa já realizada, sendo adaptado para as condições das pessoas na arquibancada. Análises transientes utilizando o Ansys também foram realizadas para ajustar o coeficiente de amortecimento dos modelos biodinâmicos. Definidos os modelos biodinâmicos, investigações sobre as propriedades de vibração da estrutura quando foi gradualmente ocupada por estes modelos, foram realizadas. Os resultados demonstram mudanças significativas nas frequências naturais da estrutura quando ocupada por pessoas sentadas e em pé, quando comparadas com as frequências naturais da arquibancada vazia. Estas situações demonstram a importância de se considerar o efeito da presença de pessoas sentadas e em pé em arquibancadas temporárias e sua representação através de modelos biodinâmicos.

Submitted by Maria Suzana Diniz (msuzanad@hotmail.com) on 2015-11-11T14:30:33Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2608900 bytes, checksum: d84a249de88f0e30dd397c603471f675 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-11T14:30:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2608900 bytes, checksum: d84a249de88f0e30dd397c603471f675 (MD5) Previous issue date: 2015-04-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Quasicrystals are materials with unique properties such as high hardness, low surface energy, low coefficient of friction, etc. Due to its high hardness and consequent fragility, the use of quasicrystals becomes limited to coatings and composite materials. This paper is a study of hardness and surface properties of the composite formed by the epoxy matrix and the quasicrystalline reinforcement. The quasicrystalline alloy Al59,2Cu25,5Fe12,3B3 were obtained by melting and made into powder by hand. Then it was ground by high energy milling to reduce the particle size. After milling the powder, it was added in the polymer matrix in volumetric ratios of 1, 10, 20 and 30% where the comparison of the properties was made between the composite of QC on the composite and the pure epoxy resin. For the characterization of quasicristalino powder, we used the X-Ray Diffraction (XRD), Sieve Analysis and Scanning Electron Microscopy (SEM), while for the composite we used the Thermogravimetric Analysis techniques, Shore D hardness test Analysis of the Angle of Contact and SEM. By measuring the contact angle was possible the realization of surface energy calculations and work of adhesion between the constituents. Through this study it is concluded that it was possible to obtain a composite QC / Epoxy with greater hardness and still maintain its surface characteristics. / Os quasicristais são materiais com propriedades únicas, tais como, alta dureza, baixa energia superficial, baixo coeficiente de atrito, etc. Devido a sua alta dureza e consequente fragilidade, o uso dos quasicristais torna-se limitado a revestimentos e em materiais compósitos. Este trabalho consiste no estudo de dureza e de propriedades superficiais do compósito formado pela matriz epoxídica e o reforço quasicristalino. A liga quasicristalina Al59,2Cu25,5Fe12,3B3 foi obtida via fusão e transformada em pó manualmente. Em seguida a mesma foi moída através de moagem de alta energia de modo a diminuir o tamanho de partícula. Após a moagem o pó de QC foi adicionado na matriz polimérica em proporções volumétricas de 1, 10, 20 e 30% onde a comparação das propriedades foi realizada entre os compósitos e a resina epóxi pura. Para a caracterização do pó quasicristalino, utilizou-se as técnicas de Difração de Raio-X (DRX), Análise Granulométrica e Microscopia Eletrônica de Varredura(MEV), já para o compósito foram utilizadas as técnicas de Análise Termogravimétrica, Ensaio de Dureza Shore D, Análise de Ângulo de Contato e MEV. Através da medida do ângulo de contato foi possível a realização dos cálculos de energia de superfície e trabalho de adesão entre os constituintes. Através deste trabalho conclui-se que foi possível a obtenção do compósito QC/Epóxi com maior dureza e ainda assim, mantendo suas características superficiais.

Submitted by Maria Suzana Diniz (msuzanad@hotmail.com) on 2015-11-11T14:48:04Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2328672 bytes, checksum: 0fa03717bfb6950bb481e7927c3f2694 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-11T14:48:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2328672 bytes, checksum: 0fa03717bfb6950bb481e7927c3f2694 (MD5) Previous issue date: 2014-02-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The avocado is a fruit known for its high fat contained in the pulp and like most agricultural products also features a high moisture content in your composition. Drying of the avocado is important since the use of the fruit is performed to obtain a product of greater value, for example, oil serving as a raw material for biodiesel production. This research was developed with the aim to contribute to the theoretical and experimental study of convection drying process of hot air to the avocado in nature, through experimental analysis, mathematical models in the literature and reported an increase of new equations. For the drying process a convective dryer was used, operating in the temperature range of temperature (40, 50, 60 and 70)°C. The geometry of the samples and the flow rate of the drying air were considered constant. For the isotherm Desorption was used a temperature range between was (40, 50, 60, 70, 80 and 90)°C. The validation of the models used in this research was performed by the method of least squares, in possession of the experimental data the kinetic and the desorption isotherms for the avocado in nature. The experimental results of drying kinetics were expressed by models that predict moisture loss through convective mass coefficient and the effective mass diffusivity. The loss of mass on the surface of avocado was expressed by Newton law of cooling, while the inside was expressed by the empirical models represented by Page and Modified. For desorption isotherms the experimental results were demonstrated using models that predict the equilibrium moisture content obtained experimentally in relation to the activity of pre-established water. The desorption isotherm avocado in nature was expressed by the empirical models and Copace amd Sigma-copace. We also developed new mathematical models to represent the kinetic and isotherm avocado in nature. / O abacate é um fruto conhecido pelo seu alto teor lipídico contido em sua polpa e como a maioria dos produtos agrícolas apresenta também um alto teor de umidade em sua composição. A secagem do abacate é importante, uma vez que é realizado o aproveitamento do fruto, para a obtenção de um produto de maior valor agregado como, por exemplo, o óleo que serve de matéria prima para a produção do biodiesel. Esta pesquisa foi desenvolvida com o objetivo de contribuir com o estudo teórico e experimental do processo de secagem por convecção a ar quente, para o abacate in natura, através de análises experimentais, modelos matemáticos reportados na literatura e incremento de novas equações. Para o processo de secagem foi utilizado um secador convectivo, operando na faixa de temperatura (40,50, 60 e 70)ºC. A geometria das amostras e a vazão do ar de secagem foram consideradas constantes. Para as isoterma de desorção foi utilizado uma faixa de temperatura entre (40, 50, 60, 70, 80 e 90)ºC. A validação dos modelos utilizados nesta pesquisa foi realizada através do Método dos Mínimos Quadrados, de posse dos dados experimentais das cinéticas e das isotermas de desorção do abacate in natura. Os resultados experimentais da cinética de secagem foram expressos por modelos que predizem a perda de umidade através do coeficiente convectivo de massa e a difusividade efetiva de massa. A perda de massa na superfície do abacate foi expressa pela Lei de resfriamento de Newton, enquanto que a interna foi expressa pelos modelos empíricos representados por Page e Page Modificado. Para as isotermas de dessorção os resultados experimentais foram demonstrados através de modelos que predizem a umidade de equilíbrio obtida experimentalmente em relação à atividade de água pré-estabelecida. A isoterma de desorção do abacate in natura foi expressa pelos modelos empíricos de Copace e Sigma-copace. Foram ainda desenvolvidos novos modelos matemáticos para representar à cinética e a isoterma do abacate in natura.

Submitted by Maria Suzana Diniz (msuzanad@hotmail.com) on 2015-11-11T15:09:33Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1991641 bytes, checksum: ba8fcc8a2e4b18edbf9d9e8c286626b6 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-11T15:09:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1991641 bytes, checksum: ba8fcc8a2e4b18edbf9d9e8c286626b6 (MD5) Previous issue date: 2015-02-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This paper presents an experimental design of a power control system and position, using, as actuator, a coil spring of Shape Memory Alloy (SMA), consisting of Ni-Ti alloys, in an adapted screw table. A controller, closed loop, based on Fuzzy logic has been modeled to control the force exerted by the spring which the spring is manipulating by the temperature. In this work, the spring temperature was controlled by an electric current, which produces heat generation by Joule effect. A restoring spring was used to make the shape memory spring to restore the system to its original position. To supply the shape memory spring we used a controlled current source, whose current value that determines the desired force applied which is measured with a load cell and position by a camera connected a computer. The shape memory spring characteristics were determined from conventional approach to helical traction springs, and then characterized by Differential Scanning Calorimetry (DSC). The Fuzzy controller was modeled on LabVIEW installed on a computer equipped with a data acquisition system. The experimental results were obtained from tests on test bench, with the shape memory alloy spring with and without training. / Neste trabalho apresenta-se um projeto experimental de um sistema de controle de força e de posição utilizando, como atuador, uma mola helicoidal de Liga de Memória de Forma (LMF), constituída de ligas de Ni-Ti, em uma mesa de fuso adaptada. Um controlador, em malha fechada, baseado em Lógica Fuzzy foi modelado para controlar a força exercida pela mola, a qual é manipulada através da temperatura da mola. Neste trabalho, a temperatura de mola foi controlada através de uma corrente elétrica, que produz geração de calor através do efeito Joule. Uma mola restauradora foi utilizada para fazer a mola de memória de forma restaurar o sistema à sua posição original. Para alimentar a mola de memória de forma utilizou-se uma fonte de corrente continua controlada, cujo valor dessa corrente determina a força aplicada desejada a qual foi medida com uma célula de carga e a posição através de uma câmera conectada a um computador. As características da mola de memória de forma foram determinadas a partir de abordagem convencional para molas helicoidais de tração, e em seguida caracterizada, através de calorimetria diferencial de varredura (DSC). O controlador Fuzzy foi modelado no ambiente LabVIEW instalado em um computador equipado com um sistema de aquisição de dados. Os resultados experimentais foram obtidos em ensaios realizados na bancada de teste, com a mola de liga de memoria de forma com e sem treinamento.

Submitted by Maria Suzana Diniz (msuzanad@hotmail.com) on 2015-11-12T13:09:59Z No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 4725274 bytes, checksum: 00ba23047c493bdc8d085328b0239721 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-12T13:10:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 4725274 bytes, checksum: 00ba23047c493bdc8d085328b0239721 (MD5) Previous issue date: 2015-01-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The squeeze casting process is a casting process in which the cast metal in the liquid state is solidified under pressure in a metal mold closed off by a punch. In general components manufactured by squeeze casting have fine grained, high surface finish and almost free of porosity, may be the same of different sizes and shapes, the mechanical properties are enhanced significantly in comparison with the traditional method of casting and, in addition, parts manufactured by squeeze casting possess superior weldability and are able to heat treatment, and finally compared to the common casting parts manufactured by squeeze casting are formed in one operation with a lower energy consumption. The objective of this study is to analyze the influence of pressure as well as the zinc content of the alloys in the secondary dendrite spacing, the hardness and tensile strength limit, and correlate the microstructures with the mechanical properties and process parameters. For this purpose we used the mass compositions Al-Zn 1% Al-Zn 3% and Al-Zn 5% solidified with the squeeze casting process using the pressure 50 MPa, 100 MPa and 150 MPa, and the pressing time of 5 seconds. It is observed that the increase in pressure causes a reduction in dendrite spacing until 100 MPa, pressure variations from this point up to 150 MPa causes a increase in the secondary dendrite spacing, was also observed that the Vickers hardness and the tensile strength limit have a relationship with the secondary dendrite spacing. / O processo squeeze casting é um processo de fundição, no qual o metal vazado no estado liquido, é solidificado sob pressão dentro de um molde metálico fechado por um punção. Em geral componentes fabricadas por squeeze casting possuem granulação fina, excelente acabamento de superfície e quase livre de porosidade, os mesmo podem ser de diferentes tamanhos e formatos, as propriedades mecânicas são aumentadas significantemente, em comparação ao método tradicional de fundição e, além disso, peças fabricadas por squeeze casting possuem soldabilidade superior e são aptas a tratamentos térmicos, e finalmente em comparação com a fundição comum peças fabricadas por squeeze casting são formadas em uma só operação com um menor consumo de energia. O objetivo deste trabalho é analisar a influencia da pressão assim como do teor de zinco das ligas no espaçamento dendrítico secundário, na microdureza e no limite de resistência à tração, e correlacionar as microestruturas com as propriedades mecânicas e com os parâmetros de processo. Para tal foram utilizadas as composições Al-1%Zn , Al-3%Zn e Al-5%Zn em massa, solidificadas com o processo squeeze casting usando as pressões 0 MPa, 50 MPa, 100 MPa e 150 MPa, com o tempo de prensagem de 5 segundos. Observa-se que o aumento da pressão causa uma diminuição no espaçamento dendrítico até a pressão 100MPa, a partir deste ponto variações até 150 MPa causam aumento no espaçamento dendrítico secundário, observou-se também que a microdureza vickers assim como o limite de resistência à tração apresentam uma relação com o espaçamento dendrítico secundário.

Submitted by Maria Suzana Diniz (msuzanad@hotmail.com) on 2015-11-12T13:56:40Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2456000 bytes, checksum: f9e0beb17c575d03cdd84ef493b49c4a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-12T13:56:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2456000 bytes, checksum: f9e0beb17c575d03cdd84ef493b49c4a (MD5) Previous issue date: 2014-12-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This thesis aims at the design of an Adaptive controller for the modeling and real-time control of a water pumping system through the simultaneous use of control valves and frequency converter is used for the drive of a pump motor set, aiming to reduce the consumption of water and electricity. We developed a prototype of the water pumping system composed of two branches, aiming to model and identify the motor-pump set Parametrically as well as design and implement adaptive auto adjustable Generalized Minimum variance controllers (GMV). The controller operates in the determination of engine speed and the aperture angle of the control valve. The methodology consisted of a theoretical and experimental study considering the branches operate so disengaged. A study was carried out in order to define the structure of the model for the experimental bench-numbers of Poles, zeros and delays. Once known and validated the model structure, was retrieved from the mathematical model trial countertop representative whose parameters are estimated in real time by the method of recursive least squares (RLS), on the basis of entries imposed on the frequency converter and valves, as well as extensions output whereas the system is engaged. Adaptive controllers (GMV) auto adjustable have been designed and implemented for the control of pressure in extensions using the calculation of control law the parameters identified every instant of sampling, considering them as two systems MIMO (multiple-input multipleoutput). The results are presented to the operating system as uncoupled and coupled, under the action of the controller designed for various reference values. / A presente tese tem como objetivo o projeto de um controlador adaptativo, para o modelamento e controle em tempo real de um sistema de bombeamento de água por meio do uso simultâneo de válvulas de controle e conversor de frequência utilizado no acionamento de um conjunto motor-bomba, visando reduzir o consumo de água e energia elétrica. Foi desenvolvido um protótipo do sistema de bombeamento de água composto de dois ramais, com o intuito de modelar e identificar parametricamente o conjunto motor-bomba assim como, projetar e implementar controladores adaptativos de Variância Mínima Generalizados (GMV) auto ajustáveis. O controlador atuou na determinação da velocidade de rotação do motor e no ângulo de abertura da válvula de controle. A metodologia consistiu em um estudo teórico e experimental considerando-se que os ramais operam de forma acoplada. Um estudo foi realizado objetivando-se definir a estrutura de modelo para a bancada experimental - números de polos, zeros e de atrasos. Uma vez conhecida e validada a estrutura de modelo, foi obtido o modelo matemático representativo da bancada experimental cujos parâmetros são estimados em tempo real pelo método dos mínimos quadrados recursivo (MQR), em função de entradas impostas ao conversor de frequência e nas válvulas, como também de saídas nos ramais considerando que o sistema é acoplado. Os controladores adaptativos (GMV) auto ajustáveis foram projetados e implementados visando o controle da pressão nos ramais, utilizando no cálculo da lei de controle os parâmetros identificados a cada instante de amostragem, considerando-os como dois sistemas MIMO (multiple-input multiple-output). Os resultados são apresentados para o sistema operando na forma desacoplada e acoplada, sob a ação do controlador projetado para vários valores de referência.

Submitted by Viviane Lima da Cunha (viviane@biblioteca.ufpb.br) on 2016-09-19T13:55:06Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2507791 bytes, checksum: 97baf22d8faecb76496fe83ad421e8b6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-19T13:55:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2507791 bytes, checksum: 97baf22d8faecb76496fe83ad421e8b6 (MD5) Previous issue date: 2014-09-02 / The biomass has attracted much attention because it is a renewable source of energy. Cotton seed and cassava (shaving) were dried in convective tunnel to dehydrate and achieve humidity around 11%. The use of cotton (Gossypium hirsutum L.) and cassava for biofuel production (biodiesel and ethanol) is presented as a promising alternative due to the production of its fruits being perennial crops and the potential coproducts available. The study was conducted to evaluate the technical feasibility of combinations of coproducts of the production of these biofuels for sustainable sourcing of feed input. Biodiesel is a clean fuel because it is biodegradable, non-toxic and reduces emissions of air pollutants. The oil content of cotton seed used in obtaining biodiesel reaches an average of 25% yield. The average levels of cottonseed oil found in tests applying herbaceous cotton seed was 23% in the core deslintado 37% and 12% cottonseed meal. The physico-chemical properties of cottonseed oil made their indices within the recommended technical standards, which were acid value in oleic acid 0.17 mgNaOH/g, peroxide index 10 meq/kg oil and iodine 103 g/100g. The results of the tests bromatologics pie from the extraction of cottonseed oil reached analytical standards with 50% carbohydrates, 24% crude protein, ash 4% and 12% lipids. Cassava (Manihot esculenta Crantz) is widely grown for animal feed in Brazil. The coproduct of cassava root has a low oil content (average 1.3%) and high carbohydrate content (average 75%). In this experiment, when the merger of coproducts in the tests, certain aspects were considered for the formulations edible mixtures calculated for animal, the main being the chemical composition of foods (coproducts), the nutritional requirements of each type of animal and the effects antinutritional of gossypol and hydrocyanic acid, respectively, present in cotton and manioc. The bromatologics results of coproducts, combined with the nutritional requirements of each animal entered the calculations of the composition of the food mix created. The metabolizable energy and digestive food were measured, to meet the nutritional needs of animals in categories: bird, bovine (calf, calf and mother in lactation), goats, sheep and pigs. The mixture prepared n°4 was chosen to nourish cattle (in lactation) for a period of 90 days. The test animals were six dairy crossbred cows, weighing between 400 and 500 kg/head/body weight. The ratio applied forage to concentrate the feed composition was held in level 63:37, 20% crude protein. Nutritional assessment of the animals was obtained an increase of twenty percent in milk production and improvements in physical performance of carcasses of animals and their offspring. / A biomassa tem atraído muita atenção por se tratar de uma fonte de energia renovável. Sementes de algodão e mandioca (raspa) foram submetidas à secagem em túnel convectivo para desidratar e atingir umidade em torno de 11%. O emprego de semente de algodão (Gossypium hirsutum L.) e da mandioca para a produção de biocombustível (biodiesel e etanol) se apresenta como uma alternativa promissora em virtude da produção de seus frutos serem de cultivos perenes e pelo potencial de coprodutos disponíveis. O estudo foi realizado para avaliar a viabilidade técnica das combinações dos coprodutos das produções destes biocombustíveis para a obtenção sustentável de insumo alimentar animal. O biodiesel é um combustível limpo, pois é biodegradável, não é tóxico e reduz as emissões de poluentes atmosféricos. O conteúdo de óleo da semente de algodão usado na obtenção do biodiesel atinge em média 25% de rendimento. Os teores médios de óleo de algodão encontrados nos ensaios aplicando semente de algodão herbáceo foi 23%, no caroço deslintado 37% e na torta de algodão 12%. As propriedades físico-químicas do óleo de algodão apresentaram os seus índices dentro dos padrões técnicos recomendados, os quais foram índice de Acidez em ácido oléico 0,17 mg NaOH/g, índice de Peróxido 10 meq/kg de óleo e Iodo 103 g/100 g. Os resultados dos testes bromatológicos da torta proveniente da extração do óleo de algodão atingiram os padrões analíticos com carboidratos 50%, proteína bruta 24%, matéria mineral 4% e extrato etéreo 12%. A mandioca (Manihot esculenta Crantz) é largamente cultivada para alimentação animal no território brasileiro. O coproduto da raiz de mandioca possui baixo teor de óleo (média 1,3%) e elevado conteúdo de carboidrato (média 75%). Neste experimento, quando da incorporação dos coprodutos nos ensaios, certos aspectos foram considerados para as formulações de misturas alimentícias calculadas para animal doméstico, sendo os principais: a composição química dos alimentos (coprodutos), as exigências nutricionais de cada categoria de animal e os efeitos antinutricionais do gossipol e do ácido cianídrico, respectivamente, presentes no algodão e na mandioca brava. Os resultados bromatológicos dos coprodutos, aliados as exigências nutricionais de cada animal, entraram nos cálculos da composição da mistura alimentícia elaborada. As energias metabolizáveis e digestivas dos alimentos foram aferidas, para suprir as necessidades nutricionais dos animais das categorias: ave, bovino (bezerro, novilho e matriz em lactação), caprino, ovino e suíno. A mistura elaborada n⁰4 foi escolhida para nutrir bovinos (matrizes em lactação) durante um período de 90 dias. Os animais do ensaio foram seis vacas mestiças leiteiras, com peso entre 400 e 500 kg/cabeça/peso vivo. A proporção aplicada de volumoso:concentrado da composição alimentar foi mantida no nível de 63:37, com 20% de proteína bruta. Na avaliação nutricional dos animais se obteve um aumento de vinte por cento na produção de leite e melhorias nos desempenhos físicos das carcaças dos animais e de suas crias.