[pt] A presente dissertação trata do projeto, construção e ensaio preliminar de um novo modelo do compressor Kopelrot. É uma máquina de deslocamento positivo baseada em seis patentes depositadas desde 1998. Esta tecnologia está em desenvolvimento há aproximadamente 8 anos, tendo gerado artigos e dissertações, assim como a construção de dois protótipos. É apresentada, inicialmente, uma revisão dos trabalhos publicados sobre a tecnologia Kopelrot. Foram construídos junto ao novo modelo de compressor Kopelrot um novo sistema de acionamento e uma base para a fixação de ambos a um motor elétrico. Durante a elaboração dos desenhos foram realizadas simulações preliminares da geometria para definir a fabricação de algumas peças importantes. A base permite regular a excentricidade entre os eixos de centro do compressor e do sistema de acionamento e, dessa forma, variar a vazão volumétrica do compressor. Simulou-se a variação de volume no interior da câmara com o conjunto compressor Kopelrot/Sistema de acionamento, ajustado para 5 excentricidades diferentes, a fim de mapear o comportamento do Kopelrot quando sua capacidade é variada, deslocando-se os eixos de centro do compressor e do sistema de acionamento. Para as excentricidades escolhidas, foram calculadas, a partir de modelo termodinâmico simplificado, as variações de pressão, temperatura e massa no interior da câmara do compressor. Valores globais de potência consumida e eficiência volumétrica também foram calculados. Durante o funcionamento do protótipo identificaram-se alguns problemas tipicamente encontrados em tecnologias inovadoras. Devido a esses problemas, não foi possível a realização dos testes do compressor operando em condições normais de pressão. / [en] The present dissertation addresses the design, construction, simulation and preliminary tests of an innovative positive displacement rotary compressor. A review is presented on the previous works, papers and dissertations, based on this new this new Kopelrot technology. A new prototype, employing a new driving system, was manufactured. The main feature of the machine is that, by adjusting the eccentricity between compressor cylinder and driving mechanisms axis, a variable capacity device is obtained. Design, manufacturing and assembly of components and subsystems of the compressor are presented in detail. Design data of the compressor allowed for a simple thermodynamic simulation model to be developed. Main conclusions of the simulation are that a full positive displacement compression cycle can be attained with the Kopelrot technology and that use of discharge and suction valves is required in order to have the compressor operating under different conditions.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-03-27T14:41:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_GanhoContrastePotencial.pdf: 2379799 bytes, checksum: b7c8f6c20a4ffc70c03cd986fadbb07f (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-04-11T15:56:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_GanhoContrastePotencial.pdf: 2379799 bytes, checksum: b7c8f6c20a4ffc70c03cd986fadbb07f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-11T15:56:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_GanhoContrastePotencial.pdf: 2379799 bytes, checksum: b7c8f6c20a4ffc70c03cd986fadbb07f (MD5) Previous issue date: 2016-11-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste estudo foram avaliadas as possíveis contribuições das vias paralelas visuais M e P para o potencial cortical provocado visual em diferentes excentricidades visuais usando o ganho de contraste como indicador fisiológico no primeiro (K2.1) e segundo (K2.2) slices do kernel de segunda ordem dos potenciais corticais provocados multifocais (mfVEPs). O trabalho foi aprovado pelo comitê de ética em pesquisa (023/2011 – CEP/NMT) do Núcleo de Medicina Tropical, Universidade Federal do Pará. Nove sujeitos (22,5 ± 3,7 anos de idade) com visão normal foram testados. O estímulo foi gerado através do programa VERIS (EDI, San Mateo, CA) e consistiu em um tabuleiro de dardos ocupando 44° do ângulo visual, com 60 setores escalonados considerando a magnificação cortical, onde cada setor continha 16 quadrados (8 pretos e 8 brancos) com contraste espacial de luminância e luminância média de 40 cd/m², mostrados através de um monitor CRT, situado a uma distância de 32 cm do indivíduo testado. Cada setor foi temporalmente modulado por uma sequência-m pseudo-aleatória no modo de apresentação de padrão reverso e padrão de pulso em cinco contrastes de Michelson entre 6,25-100%. Foram extraídos os dados de K2.1 e K2.2 dos mfVEPs. Calcularam-se os valores médios de amplitude de registros correspondentes a 6 diferentes anéis de mesma excentricidade no campo visual (A1 e A6 sendo os anéis mais interno e externo, respectivamente) em função do contraste do estímulo. Os dados de amplitude em função do contraste do estímulo foram modelados por funções de Michaelis-Menten. A constante de semissaturação (C50) do modelo foi o indicador inversamente proporcional do ganho de contraste da função. Em K2.1, respostas para o padrão reverso apresentaram um alto valor do C50 (média, desvio padrão: 35,5% ± 9,3), indicando baixo ganho de contraste na função. Para os anéis mais externos (A2 – A6), foram estimados C50 inferiores aos estimados em A1 (média, desvio padrão: A2: 26,5% ± 6,5; A3: 22,4% ± 8,8; A4: 18,4% ± 4,4; A5: 20,6% ± 9,3; A6: 26,7% ± 12), representando funções de alto ganho de contraste. Em K2.2, no anel central (A1) e no mais periférico (A6), as funções de resposta ao contraste geradas pelo padrão reverso apresentaram um alto valor do C50 (média, desvio padrão: 38,4% ± 4,2; 37,5% ± 10,2), indicando baixo ganho de contraste na função. De A2 a A5, originou funções com valores de C50 inferiores aos estimados em A1 (média, desvio padrão: A2: 27,4% ± 7,4; A3: 20,2% ± 4,9; A4: 22,4% ± 4,2; A5: 18,7% ± 3,2; A6: 23,1% ± 8,9), representando funções de alto ganho de contraste. Para o padrão de pulso, no K2.1 e K2.2, no anel central (A1) e no K2.2 no anel mais externo (A6), as funções de resposta ao contraste geradas não apresentaram valores significativos e confiáveis para a análise. Em K2.1 os anéis intermediários (A2 – A5) originaram funções com alto C50 (média, desvio padrão: A2: 44,7% ± 10,5; A3: 38,3% ± 12,1; A4: 45,8% ± 12,1; A5: 49,4% ± 16,1; A6: 47,8% ± 14,7), representando funções de baixo ganho de contraste. Em K2.2, nos anéis intermediários (A2 – A5, exceto em A4) a estimulação originou valores de C50 maiores do que em K2.1 (média, desvio padrão: A2: 50,2% ± 10,3; A3: 48,2% ± 11,1; A4: 28,5% ± 4,2; A5: 54,3% ± 16,2), representando funções de baixo ganho de contraste. Para o padrão reverso, os resultados sugerem a predominância da via M nos anéis excêntricos intermediários e da via P no anel mais central (A1) e no mais periférico (A6). Para o padrão de pulso, sugere predominância da via P em todas as excentricidades. / This study evaluated effects of eccentricity and mode presentation on the multifocal visual evoked potential (mfVEPS) recordings extracted by second-order kernels and its possible contributions from parallel visual pathways. Nine subjects (22.5 ± 3.7 years-old) were studied. All the subjects had 20/20 or corrected visual acuity and no previous history of neuro-ophtahlmic diseases or degenerative diseases. The subjects were tested with non dilated pupil in a monocular way. All the experimental procedures agreed to the tenets of Helsinki and were approved by Committee for Ethic in Research of Nucleus of Tropical Medicine (023/2011 protocol, Federal University of Pará, Belém, PA, Brazil). A CRT monitor displayed a 22º radius, 60 sectors dartboard, each sector with 16 checks (8 white and 8 black), pattern mean luminance of 40 cd/m2. The pattern selection to be shown in each sector was temporally modulated according to a binary pseudorandom m-sequence. Two stimulation protocols were used and we called them as pattern reversal and pattern pulse. Stimulus was presented at five Michelson contrast levels (100%, 50%, 25%, 12.5%, and 6.25%) in two trials with increasing and decreasing contrast order. The subject was instructed to keep the eye in a red cross (1º) placed at the center of the screen. Veris 6.01 was used to configure the stimuli. mfVEPs were recorded with gold cup electrodes: the reference electrode was placed at the inion; the recording electrodes were placed at, 4 cm above the inion (channel 1), 1 cm above and 4 cm to the right of the inion (channel 2), 1 cm above and 4 cm to the left of the inion (channel 3). Ground surface electrode was placed at the forehead. Skin impedance was kept below 5 KOhm. Recordings were amplified 100.000x, band-pass filtered between 3 and 100 Hz. The Veris 6.1 performed an offline low-pass filtering at 35 Hz. Veris 6.1 was used to extract first (K2.1) and second (K2.2) slices from second-order kernels data from original channels. Using MATLAB routines three additional channels were computed from the subtraction of the three original channels. For each subject, a signal-to-noise ratio (SNR) evaluation was performed over the averaged data of two trials in each one of the 6 channels. We measured the RMS amplitude of signal and noise interval of each recording. Finally, we analyzed the waveforms with best SNR for each sector. Mean RMS amplitude for each of six eccentric rings (R1 and R6 are the inner and outer rings, respectively) and for all rings together as a function of stimulus contrast was modeled using Michaelis-Menten functions. Semi-saturation constant (C50) of the contrast-response function was used as indicator of response contrast gain. For pattern reversal protocol contrast-response functions from K2.1/K2.2 had the following C50 values: R1: 35,5% ± 9,3; R2: 26,5% ± 6,5; R3: 22,4% ± 8,8; R4: 18,4% ± 4,4; R5: 20,6% ± 9,3; R6: 26,7% ± 12 / R1: 38,4% ± 4,2; R2: 27,4% ± 7,4; R3: 20,2% ± 4,9; R4: 22,4% ± 4,2; R5: 18,7% ± 3,2; R6: 23,1% ± 8,9. For pattern pulse protocol contrast-response functions from K2.1/K2.2 had the following C50 values: R1: 0; R2: 44,7% ± 10,5; R3: 38,3% ± 12,1; R4: 45,8% ± 12,1; R5: 49,4% ± 16,1; R6: 47,8% ± 14,7 / R1: 0; R2: 50,2% ± 10,3; R3: 48,2% ± 11,1; R4: 28,5% ± 4,2; R5: 54,3% ± 16,2; R6: 0. Two contrast sensitivity mechanisms contribute to mfVEPs elicited by stimuli located in the central visual field, one mechanism with higher contrast gain (pattern reversal mfVEP) and other mechanism with low contrast gain (pattern pulse). For stimulus at the periphery visual field, mechanism with high contrast gain contributed to the generation of mfVEPs elicited by all stimulation modes.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-11-22T20:38:08Z No. of bitstreams: 1 ClauberGomesBezerra_TESE.pdf: 7864722 bytes, checksum: 17c21362443f4d25511a0a211d52b805 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-11-23T23:24:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ClauberGomesBezerra_TESE.pdf: 7864722 bytes, checksum: 17c21362443f4d25511a0a211d52b805 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-23T23:24:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ClauberGomesBezerra_TESE.pdf: 7864722 bytes, checksum: 17c21362443f4d25511a0a211d52b805 (MD5) Previous issue date: 2017-05-24 / Nesta tese apresentamos uma nova abordagem para realizar o agrupamento e a classifica??o de um conjunto de dados de forma n?o supervisionada. A abordagem proposta utiliza os conceitos de tipicidade e excentricidade usados pelo algoritmo TEDA na detec??o de outliers. Para realizar o agrupamento e a classifica??o ? proposto um algoritmo estat?stico chamado Auto-Cloud. As amostras analisadas pelo Auto-Cloud s?o agrupadas em unidades chamadas de data clouds, que s?o estruturas que n?o possuem formato ou limites definidos. O Auto-Cloud permite que cada amostra analisada possa pertencer simultaneamente a v?rias data clouds. O Auto-Cloud ? um algoritmo aut?nomo e evolutivo, que n?o necessita de treinamento ou qualquer conhecimento pr?vios sobre o conjunto de dados analisado. Ele permite a cria??o e a fus?o das data clouds de forma aut?noma, ? medida que as amostras s?o lidas, sem qualquer interven??o humana. As caracter?sticas do algoritmo fazem com que ele seja indicado para o agrupamento e classifica??o de streams de dados e para aplica??es que requerem respostas em tempo-real. O Auto- Cloud tamb?m ? um algoritmo recursivo, o que o torna r?pido e exige pouca quantidade de mem?ria. J? no processo de classifica??o dos dados, o Auto-Cloud trabalha como um classificador fuzzy, calculando o grau de pertin?ncia entre a amostra analisada e cada data cloud criada no processo de agrupamento. A classe a que pertence cada amostra ? determinada pela data cloud com maior grau de pertin?ncia com rela??o a amostra. Para validar o m?todo proposto, aplicamos o mesmo em v?rios conjuntos de dados existentes na literatura sobre o assunto. Al?m disso, o m?todo tamb?m foi validado numa aplica??o de detec??o e classifica??o de falhas em processos industriais, onde foram utilizados dados reais, obtidos de uma planta industrial. / In this thesis we propose a new approach to unsupervised data clustering and classification. The proposed approach is based on typicality and eccentricity concepts. This concepts are used by recently introduced TEDA algorithm for outlier detection. To perform data clustering and classification, it is proposed a new statistical algorithm, called Auto-Cloud. The data samples analyzed by Auto-Cloud are grouped in the form of unities called data clouds, which are structures without pre-defined shape or boundaries. Auto-Cloud allows each data sample to belong to multiple data clouds simultaneously. Auto-Cloud is an autonomous and evolving algorithm, which does not requires previous training or any prior knowledge about the data set. Auto-Cloud is able to create and merge data clouds autonomously, as data samples are obtained, without any human interference. The algorithm is suitable for data clustering and classification of online data streams and application that require real-time response. Auto-Cloud is also recursive, which makes it fast and with little computational effort. The data classification process works like a fuzzy classifier using the degree of membership between the analyzed data sample to each data cloud created in clustering process. The class to which each data sample belongs is determined by the cloud with the highest activation with respect to that sample. To validate the proposed method, we apply it to several existing datasets for data clustering and classification. Moreover, the method was also used in a fault detection in industrial processes application. In this case, we use real data obtained from a real world industrial plant.

Na análise de estruturas é comum a consideração da concentricidade entre vigas e placas. Estudos numéricos em pavimentos de laje nervurada, onde os espaçamentos das vigas são pequenos, mostram que a consideração da excentricidade entre placa e a viga resultam em redução dos deslocamentos na estrutura, entretanto não existem estudos sobre a influência da excentricidade em pavimentos com poucas vigas. Este trabalho apresenta a análise numérica de pavimentos com dimensões usuais considerando ou não a excentricidade com o objetivo de verificar a influência da excentricidade no comportamento da estrutura. As análises mostraram diferenças de deslocamentos e tensões nas estruturas estudadas. O efeito de excentricidade pode ser incluído através da modificação da matriz de rigidez do elemento finito de viga. Todos os pavimentos foram analisados com o software ANSYS com elementos de placa e viga que representassem os modelos do trabalho. / It\'s usual practice on structural analysis of buildings slabs to assume the concentricity between plates and beams. Numerical studies in waffle-slabs, where the distance between beams is small, showed that the eccentricity of beam to plate results in reduction of stresses and displacements of the system, however there is not similar study about the influence of eccentricity in slabs with few beams. This work presents numerical analysis results of at slabs with usual dimensions considering or not plate-beam eccentricity, aiming at evaluating its influence in structural behavior. The analysis showed differences of displacements and stress in studied structures. The effects of eccentricity can be included by modifying the stiffness matrix of the beam finite element. All slabs were analyzed with ANSYS program with suitable beam and plate elements.

[pt] O presente trabalho apresenta um modelo simplificado baseado na teoria de lubrificação e conceito de viscosidade equivalente para estudar o escoamento dos fluidos de perfuração através de um espaço anular excêntrico com rotação da coluna de perfuração. Em razão do comportamento não Newtoniano destes fluidos, é significativa a influência da rotação da coluna na perda de carga, já que a viscosidade dos fluidos varia com a taxa de deformação imposta. Uma completa análise deste problema requer uma solução tridimensional da equação de conservação de quantidade de movimento de fluidos não Newtonianos, cuja solução é extremamente cara computacionalmente, tornando necessário o desenvolvimento de modelos simplificados que descrevam bem os principais fenômenos observados nestes escoamentos. No modelo proposto, as equações que governam o escoamento são simplificadas pela teoria da lubrificação em coordenadas cilíndricas. Desta forma, o escoamento tridimensional é descrito por uma única equação diferencial bidimensional para o campo de pressão. O comportamento mecânico do fluido é avaliado através do método da Viscosidade Newtoniana Equivalente. O modelo proposto foi validado a partir de soluções numéricas para o modelo completo, disponíveis na literatura, avaliando a precisão das simplificações adotadas. Os resultados mostram o intervalo no qual o modelo simplificado é preciso e apresentam o efeito das propriedades dos fluidos, da geometria do poço e da rotação da coluna na perda de carga do escoamento.O presente trabalho apresenta um modelo simplificado baseado na teoria de lubrificação e conceito de viscosidade equivalente para estudar o escoamento dos fluidos de perfuração através de um espaço anular excêntrico com rotação da coluna de perfuração. Em razão do comportamento não Newtoniano destes fluidos, é significativa a influência da rotação da coluna na perda de carga, já que a viscosidade dos fluidos varia com a taxa de deformação imposta. Uma completa análise deste problema requer uma solução tridimensional da equação de conservação de quantidade de movimento de fluidos não Newtonianos, cuja solução é extremamente cara computacionalmente, tornando necessário o desenvolvimento de modelos simplificados que descrevam bem os principais fenômenos observados nestes escoamentos. No modelo proposto, as equações que governam o escoamento são simplificadas pela teoria da lubrificação em coordenadas cilíndricas. Desta forma, o escoamento tridimensional é descrito por uma única equação diferencial bidimensional para o campo de pressão. O comportamento mecânico do fluido é avaliado através do método da Viscosidade Newtoniana Equivalente. O modelo proposto foi validado a partir de soluções numéricas para o modelo completo, disponíveis na literatura, avaliando a precisão das simplificações adotadas. Os resultados mostram o intervalo no qual o modelo simplificado é preciso e apresentam o efeito das propriedades dos fluidos, da geometria do poço e da rotação da coluna na perda de carga do escoamento.O presente trabalho apresenta um modelo simplificado baseado na teoria de lubrificação e conceito de viscosidade equivalente para estudar o escoamento dos fluidos de perfuração através de um espaço anular excêntrico com rotação da coluna de perfuração. Em razão do comportamento não Newtoniano destes fluidos, é significativa a influência da rotação da coluna na perda de carga, já que a viscosidade dos fluidos varia com a taxa de deformação imposta. Uma completa análise deste problema requer uma solução tridimensional da equação de conservação de quantidade de movimento de fluidos não Newtonianos, cuja solução é extremamente cara computacionalmente, tornando necessário o desenvolvimento de modelos simplificados que descrevam bem os principais fenômenos observados nestes escoamentos. No modelo proposto, as equações que governam o escoamento são simplificadas pela teoria da lubrificação em coordenadas cilíndricas. Desta forma, o escoamento tridimensional é descrito por uma única equação diferencial bidimensional para o campo de pressão. O comportamento mecânico do fluido é avaliado através do método da Viscosidade Newtoniana Equivalente. O modelo proposto foi validado a partir de soluções numéricas para o modelo completo, disponíveis na literatura, avaliando a precisão das simplificações adotadas. Os resultados mostram o intervalo no qual o modelo simplificado é preciso e apresentam o efeito das propriedades dos fluidos, da geometria do poço e da rotação da coluna na perda de carga do escoamento. / [en] In this work a simplified model based on the Lubrication Theory and on the equivalent viscosity is presented to study the drilling fluid flow dynamics through an eccentric annular space with rotation of the drilling column. As a result of the non-Newtonian behavior of the fluid, the rotation of the column has a significant impact on the pressure drop since the viscosity of the fluids is a function of the strain rate applied. A complete analysis of this problem requires a tridimensional solution of the equation of momentum conservation, which makes the solution computationally expensive. For such, simplified accurate models that describe the main phenomena observed have to be developed. On the proposed model, the flow dynamics equations are simplified by the Lubrication Theory in cylindrical coordinates. Therefore, the tridimensional flow is described by one single two dimensional equation for the pressure field. The mechanical behaviour of the fluid is evaluated through the Equivalent Newtonian Viscosity method. The proposed model, as well as the accuracy of the simplifications used, was validated by comparison with numerical solutions of the complete set of equations available on the literature. The results show the range in which the proposed simplified model is accurate and presents the effects of the fluids properties, well geometry and column rotation on the pressure loss.

The skin cancer is the abnormal and uncontrolled growth of the cells that compose the skin, disposing in formats different from borders, colors, sizes and symmetry creating different types. In general lines, the forms of the stains are geometrically irregular. As many forms in the nature cannot be explained in the molds of the conventional geometry, scientists developed the geometry fractal to classify certain objects that don't possess dimension whole, but fractional. The dimension fractal can characterize group or object, for the first it is the number that informs us how densely the group it occupies the metric space where he meets and for the second, the irregularity of your contour. The illustrations can be also differentiated through the index of compactness, in the index of variation of colors and your way through the first idiosyncrasy of the ellipse. This group of parameters was applied for the differentiation of skin stains. In this work grew a software to esteem the dimension fractal of skin stains (benign and malignant) using the called method Box Counting for the estimate of the dimension fractal, the index of variation of colors to quantify the number of colors of the stain, the index of compactness to evaluate the existent relationship between the area of the illustration and the area of the circle with same perimeter of the illustration and the first idiosyncrasy of the ellipse for comparison with a circumference. The parameter that allowed to differentiate the skin stains was the dimension fractal. / O câncer de pele é o crescimento anormal e descontrolado das células que compõem a pele. Dispõe-se em formatos diferentes de bordas, cores, tamanhos e simetria, dando origem a diferentes tipos. As formas das manchas de pele são geometricamente irregulares. Como muitas formas na natureza não podem ser explicadas nos moldes da geometria convencional, cientistas desenvolveram a geometria fractal para classificar certos objetos intrincados que não possuem dimensão inteira, mas sim fracionária. A dimensão fractal pode caracterizar conjunto ou objeto, para o conjunto é o número que nos informa o quão densamente o conjunto ocupa o espaço métrico onde ele se encontra e, para o segundo objeto, a irregularidade do seu contorno. As figuras podem ser também diferenciadas por meio do índice de compacidade, do índice de variação de cores e sua forma por meio da primeira excentricidade da elipse. Este conjunto de parâmetros aplicou-se para a diferenciação de manchas de pele. Neste trabalho desenvolveu-se um software para estimar a dimensão fractal de manchas de pele (benignas e malignas), estruturado na aplicação do método chamado Box Counting para a estimativa da dimensão fractal, o índice de variação de cores para quantificar o número de cores da mancha, o índice de compacidade para avaliar a relação existente entre a área da figura e a área do círculo com mesmo perímetro da figura e a primeira excentricidade da elipse para comparação com uma circunferência. O parâmetro que permitiu diferenciar quantitativamente as manchas de pele foi a dimensão fractal.