Memoria para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo / Los biofiltros vegetales son una manera eficiente para la retención de nitrógeno (N) que se moviliza mediante flujo lateral subsuperficial. El objetivo de este estudio fue evaluar la efectividad de biofiltros angostos (5 m) en la remoción de formas de N que se movilizan desde suelos cultivados con maíz hacia cuerpos de agua superficiales después de tres años de su establecimiento. El estudio se realizó entre los meses de abril y agosto de 2014 en dos predios de la Comuna de Pichidegua, Región de O’Higgins, ubicados en las localidades de El Caleuche (CLC) con suelo arcilloso y San Luis (SL) con suelo arenoso. Los biofiltros estuvieron constituidos por pradera (Festuca arundinacea Schreb.), arbusto (Fuchsia magellanica Lam.) y dos especies de árboles, chequén (Luma chequen (Mol.) A. Gray.) y canelo (Drimys winteri J.R.Forst. & G. Forst.) especies que fueron distribuidas en cinco tratamientos, G: franja de pradera; GS: franja de pradera + línea de arbustos; GST1: franja de pradera + línea de arbusto + línea de chequén; GST2: franja de pradera + línea de arbusto + línea de canelo y C: suelo desnudo. En CLC se recolectaron muestras de agua a la entrada y salida de los biofiltros en donde se midieron las concentraciones de N en forma de N-nitrato (N-NO3) y N-amoníaco (N-NH3). Por otro lado en SL se recolectaron muestras de suelo a la entrada y salida de los biofiltros en donde el N fue medido en forma de N-nitrato (N-NO3) y N-amonio (N-NH4). En CLC los tratamientos con especies vegetales redujeron las concentraciones de N disponible (N-NO3 + N-NH3) a la salida del biofiltro y presentaron diferencias estadísticamente significativas (p < 0,05) con C, siendo el tratamiento G el más efectivo. Aunque en SL los tratamientos con especies vegetales redujeron las concentraciones de N disponible (N-NO3 + N-NH4) a la salida del biofiltro, éstos no mostraron diferencias estadísticamente significativas (p > 0,05) con C. El sistema de biofiltros fue más efectivo en la retención de N en un suelo arcilloso (CLC) que en uno arenoso (SL).

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Tesis-Universidad de Valladolid.

Orientador: Luís Carlos Origa de Oliveira / Co-orientador: João Luiz Afonso / Co-orientador: Priscila da Silva Oliveira / Banca: Júlio Borges de Souza / Banca: Falcondes José Mendes de Seixas / Banca: Arnulfo Barroso de Vasconcellos / Resumo: Com vistas à mitigação das distorções harmônicas, sempre que possível, são adotadas medidas operacionais relacionadas à adequação das cargas geradoras de harmônicas, fazendo-se uso de tecnologias menos poluentes, multiplicação do número de pulsos em instalações conversoras de grande porte, alteração da topologia das redes elétricas, entre outras. Ocorre, que, em diversas vezes, tais medidas são inviáveis sob o ponto de vista econômico, ou mesmo insuficientes para garantir o funcionamento adequado do sistema e/ou atender os limites estabelecidos pelas normas e recomendações técnicas. Nesses casos, torna-se indispensável o uso de equipamentos especiais para atenuação de distorções harmônicas. O uso de filtros e dispositivos de compensação constituem as técnicas mais aplicadas para redução das componentes harmônicas. Essas técnicas podem ser separadas em dois grandes grupos, dependendo do modo operacional, ativo ou passivo, sendo ambos amplamente conhecidos e aplicados nos mais distintos setores da engenharia. Considerando a aplicação de estruturas compensadoras em sistemas elétricos a quatro fios com carregamentos monofásicos não lineares, apresenta-se nesta tese um novo arranjo de compensação harmônica que incorpora simultaneamente filtragem ativa e passiva, e que apresenta todas as funcionalidades no que tange à compensação harmônica de um filtro ativo de quatro braços. Nessa perspectiva, a filtragem harmônica das componentes de sequências positiva e negativa é realizada por um filtro ativo de três braços, enquanto que, a filtragem das harmônicas homopolares fica atribuída ao supressor eletromagnético de sequência zero. Considerando o mesmo nível de potência a ser processado, presume-se que os custos dos dispositivos eletromagnéticos sejam menores quando comparados aos dispositivos de estado sólido, notadamente as chaves eletrônicas e ... / Abstract: With a view to mitigate harmonic distortion, whenever possible are adopted operational attitudes related to the suitability of harmonic generating loads, making use of cleaner technologies, multiplying the number of pulses in large converting installations, changes in electric grid topology, among others. Occurs that, in several times, such attitudes are not feasible under the economic point of view or even insufficient to ensure proper system operation and/or meet the limits set by standards and technical recommendations. In these cases, it becomes necessary to use special equipments to mitigate harmonic distortion. The use of filters and compensation devices constitute the techniques applied to reducing harmonic components. These techniques can be separated into two major groups, depending on the operating mode, active or passive, both widely known and applied in the most diverse sectors of engineering. Considering the expectation of compensating structures application in four-wire electrical systems with single-phase nonlinear loads, this thesis presents a new arrangement of harmonic compensation that incorporates both active and passive filtering, and that presents all the features regarding the harmonic compensation of a four-arm active filter. In this perspective, the harmonic filtering of positive and negative sequences components is performed by a three-arm active filter, while the filtering of zero sequence harmonics is attributed to the electromagnetic zero sequence suppressor. Considering the same power level to be processed, it is assumed that the costs of electromagnetic devices are smaller when compared to solid state devices, notably the electronic switches and sensors, which can be eliminated of the four-arm active filter when the responsibility to compensate homopolar harmonic is of the electromagnetic suppressor, which is a robust and reliable device. This thesis, therefore, ... / Doutor

Este trabalho apresenta uma abordagem paralela em FPGA para implementação de controladores digitais, com a finalidade de reduzir o tempo computacional de execução das leis de controle. A técnica de controle utilizada na implementação proposta pode ser aplicada para a compensação seletiva de harmônicos em filtros ativos de potência (FAP). Para compensar mesmo um número reduzido de harmônicas são necessárias múltiplas instruções de cálculo, envolvendo multiplicações e adições. Desta forma, para melhorar o desempenho computacional do sistema, é proposta uma estrutura paralela para implementação do controlador. Para compensação de um número maior de harmônicas é realizada a decomposição das tensões em suas componentes harmônicas em eixos síncronos utilizando a Transformada Discreta de Fourier. Esta estratégia permite um tempo de cálculo fixo independente do número de harmônicas, até o limite imposto pela frequência de amostragem. Os resultados experimentais são apresentados para comparar o tempo de execução da abordagem paralela proposta com o tempo de execução sequencial convencionalmente utilizado na literatura. / This paper presents a parallel approach to FPGA implementation of digital controllers, in order to reduce the computational time for implementing the control laws. The control technique used in the proposed implementation can be applied for selective harmonic compensation in active power filters (APF). To compensate for even a small number of harmonics requires multiple calculation instructions involving multiplications and additions. Thus, to improve the performance of the computer system is proposed to implement a parallel structure of the controller. To compensate for a larger number of harmonics is performed in the decomposition voltages of the harmonic components into their frames synchronous using the Discrete Fourier Transform. This strategy allows a calculation time fixed regardless of the number of harmonics up to the limit imposed by the sampling frequency. The experimental results are presented to compare the runtime of the proposed parallel approach with the sequential execution time conventionally used in the literature.

O objetivo deste trabalho foi realizar a dosimetria de filtros dinâmicos aprimorados (“Enhanced Dynamic Wedge” – EDW). Isso foi feito com dois intuitos: 1) a avaliação da implementação clínica do filtro dinâmico aprimorado considerando-se suas vantagens e desvantagens; e 2) a comparação entre a eficiência e a melhor aplicabilidade de três sistemas dosimétricos diferentes em conjunto com o filtro dinâmico aprimorado. Os sistemas dosimétricos utilizados foram: o Sistema de Imagem de Feixe (“Beam Image System” – BIS2G), da Scanditronix-Wellhöfer, uma câmara de ionização cilíndrica de 0,6 cm3 do tipo Farmer, e um arranjo linear de câmaras de ionização múltiplas (“Ionization Chamber Linear Detector Array”) com 23 câmaras de ionização cilíndricas de 0,14 cm3, tipo Farmer. Com o Sistema de Imagem de Feixe – BIS2G foi possível obter curvas de fluência que permitiram analisar a simetria dos perfis de fluência, linearidade da dose, efeito da taxa de dose e efeito da gravidade, características diretamente ligadas à qualidade do funcionamento do filtro dinâmico aprimorado, além de ter sido possível também calcular o fator filtro para campos simétricos. Com a câmara de ionização mediu-se a porcentagem de dose em profundidade - PDP e calculou-se o fator filtro para campos simétricos e campos assimétricos (uma das vantagens do EDW). Com o arranjo linear de câmaras de ionização múltiplas foi possível obter curvas de isodose que permitiram a verificação da simetria e a comparação com os resultados obtidos com o BIS2G, além do cálculo do fator filtro para campos simétricos. O fator filtro calculado através de medidas tomadas com os três sistemas foi também comparado com resultados obtidos por dois formalismos, de Gibbons1 e de Klein et al 2, bem conhecidos da literatura e que serviram para a validação dos resultados e deste trabalho. Destas comparações verificou-se que os ângulos do filtro dinâmico aprimorado que apresentam maior diferença entre resultados obtidos e os formalismos foram os ângulos de 45º e de 60º em relação ao método de Klein et al que apresentaram diferenças de 2,1% em relação ao BIS2G, 1,9% em relação à câmara de ionização e 1,1% em relação ao arranjo linear de câmaras de ionização. / The purpose of this work was to accomplish the dosimetry of Enhanced Dynamic Wedge (EDW). It was carried out with two intents: 1) the evaluation of the clinical implementation of the EDW considering its advantages and disadvantages, and 2) the comparison among the efficiency and the better applicability of three different dosimetric systems in a set with the EDW. The dosimetric systems used were: the Beam Image System (BIS2G), from Scanditronix-Wellhöfer, a cylindrical ionization chamber of 0.6 cm3, type Farmer, and an ionization chamber linear detector array, composed by 23 cylindrical ionization chamber of 0.14 cm3, type Farmer. With the BIS2G was possible to plot graphs of fluence that allowed to analyze the symmetry of the graphs of fluence, linearity of the dose, dose rate effect, and gravity effect, features directly connected to the quality of the working of the EDW, further on having been possible to calculate the wedge factor for symmetric fields. With the ionization chamber it was measured the PDP and it was calculated the wedge factor for symmetric and asymmetric fields (one advantage of EDW). With the array it was possible to plot graphs of isodosis that allowed the checking of the symmetry and the comparison with the results obtained with the BIS2G, besides the calculation of the wedge factor for symmetric fields. The wedge factors obtained from the measurements of the three systems were also compared with the results of the formalisms, of Gibbons1 and of Klein et al 2, both well known if the literature, and that were used to validate the results and the work. From these comparisons was verified that the angles of the EDW that show more difference between the results and the formalisms were the 46º and 60º angles related to the method of Klein et al, which show differences of 2.12% related to BIS2G, 1.92% related to the ionization chamber, and 1.10% related to ionization chamber linear detector array.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T18:38:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T16:16:36Z : No. of bitstreams: 1 175238.pdf: 39520541 bytes, checksum: a3a513f0e1e74ec5cf9950e29eb84ef3 (MD5) / Este trabalho tem por objetivo o estudo de um meio filtrante para possibilitar a construção de unidades de filtração mais compactas e leves, verificando o desempenho, a eficiência e a eficácia de um novo material filtrante de esponjas de poliuretano. Para realizar a pesquisa foi construído um filtro-piloto em acrílico com 30 cm de altura e 12 cm de diâmetro, composto por duas placas perfuradas de alumínio, entre as quais ficaram inseridos o meio filtrante e um eixo central com rosca o qual permite a compressão e descompressão das esponjas. Três variedades de esponjas de poliuretano foram utilizadas, rosa, cinza e preta com 95,25%, 45,43% e 97,65% de porosidade, respectivamente, com compressões de 50, 70 e 80%. O filtro-piloto foi instalado ao lado do decantador da Estação de Tratamento de Água da Companhia Catarinense de Águas e Saneamento (CASAN), no Balneário Camboriú. A água que alimentou o filtro-piloto foi a água decantada da ETA e a água de lavagem, a água tratada distribuída pela CASAN. O piloto trabalhou com uma carreira média de filtração de oito horas e taxas de filtração na ordem de 251 m3/m2.dia. Foram analisadas as condições hidráulicas e a eficiência do filtro-piloto através de ensaios de cor aparente, turbidez, perda de carga e a taxa de filtração. Com base no trabalho concluiu-se que a esponja cinza apresentou maior eficiência para a filtração de 70% de compressão, com valores satisfatórios para uma porosidade bem elevada. Constatou-se também que o filtro manteve uma turbidez constante com alterações na água decantada, o que prova que além de sua utilização na filtração, possui propriedades que permitem utilizá-lo em polimento final no tratamento de águas para fins potáveis.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T03:01:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T16:40:42Z : No. of bitstreams: 1 80717.pdf: 1984200 bytes, checksum: 5b3f369129e63bd74414b9f5ad68edd6 (MD5) / Neste trabalho é apresentado um estudo e algumas considerações a respeito da implementação de codificadores de sinais de voz com predição linear e excitação multi-pulso (MPELPC). Para o projeto do preditor é proposta a utilização "melhor" filtro preditor para a excitação multi-pulso, ao invés da utilização do clássico filtro só pólos. É mostrado, através de tabelas contendo resultados de diversas simulações que a utilização do "melhor" filtro preditor melhora a relação sinal-ruído da voz gerada. Para a determinação da excitação e proposta uma nova técnica com menor complexidade computacional do que a proposta por Singhal & Atal. São mostrados os resultados obtidos nas diversas simulações comparando os dois métodos.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T02:22:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 286522.pdf: 5937210 bytes, checksum: 4a4ad9521e47be0195f0962d0433c6c1 (MD5) / Este trabalho de pesquisa teve como objetivo principal a investigação e a caracterização dos parâmetros de processamento para a obtenção de filtros catalíticos produzidos a partir de fibras naturais de sílica amorfa, FNSA (suporte/filtro) e Níquel (catalisador), por meio de uma nova rota de deposição denominada rota seca (in situ) na qual a redução do óxido de níquel (NiO) e a sinterização do suporte/filtro ocorrem em uma única etapa de tratamento térmico. Foram obtidos, também, filtros catalíticos pela rota úmida (impregnação), normalmente utilizada industrialmente. Em uma primeira etapa, foram preparadas suspensões aquosas contendo FNSA e bentonita (ligante). As suspensões foram homogeneizadas, secas e desagregadas. O material seco obtido foi umidificado (10%) e compactado (5,4 MPa), uniaxialmente, por meio de uma prensa hidráulica em matriz cilíndrica. Os suportes/filtros fibrosos cerâmicos obtidos foram tratados termicamente no intervalo de temperatura compreendido entre 900 e 1100oC por 30 min. As FNSA foram caracterizadas por fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análises térmicas (DIL e DTA/ATG). A resistência mecânica dos suportes/filtros fibrosos variou entre 1,94 e 2,41 MPa. A porosidade permaneceu praticamente constante (62-65%) e os valores obtidos para a permeabilidade k1 variaram de 4,18 a 5,15 x 10-12 m2 e para k2 de 3,19 a 4,70x10-7 m2. A segunda etapa foi a obtenção dos filtros catalíticos pela nova rota seca (in situ), onde as FNSA, bentonita e o NiO (3,67% e 6,79%) foram misturados a seco e umidificados. Na rota úmida o pó contendo FNSA e bentonita foi adicionado em uma solução de nitrato de níquel hexahidratado (0,5M) sob agitação e aquecimento (70ºC/180 min). Em ambas as rotas, o pó obtido foi umidificado (10% em massa) e prensado, uniaxialmente, a 5,4 MPa. Os compactos verdes foram aquecidos até 500oC/60min a 5oC/min em uma atmosfera de 5%H2/95%N2 para a redução do NiO/Ni(NO3)2, seguido por um aumento da temperatura até 1000oC/60min a 10oC/min em N2 para sinterização. Os filtros catalíticos foram caracterizados de acordo com as suas propriedades físicas, químicas, mecânicas, microestruturais e fluidodinâmicas. A eficiência de filtração foi de 99,9% para todos os filtros estudados. Os filtros catalíticos de fibras naturais de sílica amorfa com níquel depositado sobre as fibras foram produzidos com sucesso através de duas técnicas diferentes, chamadas nova rota seca (in situ) e rota úmida. A nova rota seca (in situ) mostrou uma maior eficiência, em altas temperaturas, na conversão dos gases propano e propeno, atingindo conversões de 53% e 81%, respectivamente. Os filtros catalíticos obtidos mostraram-se promissores para serem usados na remoção de partículas e purificação de gases gerados no processo de combustão de veículos diesel. / This research work aimed the investigation and characterization of the processing parameters to obtaining of catalytic fibrous filters produced from natural amorphous silica fibers, NASF (support/filter) and nickel (catalyst), by a new deposition route denominated dry route (in situ) in which the reduction of the added nickel oxide (NiO) and support/filter sintering occurs in a single heat-treatment step. Catalytic filters were also obtained by the wet route (impregnation), commonly used in the industry. Initially, aqueous suspensions containing NASF and bentonite (as binder) were prepared. The suspensions were homogenized, dried and disaggregated. The obtained dried material was then humidified (10 wt.%) and uniaxially pressed (5.4 MPa) by using a hydraulic press in a cylindrical matrix. The obtained compacts (supports/ceramic fibrous filters) were then heat-treated in the 900-1100oC temperature range for 30 min. The NASF were characterized by X-ray fluorescence (XRF), Xray diffractometry (XRD), scanning electron microscopy (SEM), thermal analysis (DIL and DTA/TGA). The mechanical strength of the supports/fibrous filters ranged between 1.94 and 2.41 MPa. The porosity remained almost constant (62-65%) and the values obtained for the permeability k1 ranged from 4.18 to 5.15 x 10-12 m2 and for k2 from 3.19 to 4.70x10-7 m2. In a second step, catalytic filters were obtained by the new route (dry-in situ), where NASF, bentonite and NiO (3.67 and 6.79%) were dry mixed and humidified. In the wet route the powder containing NASF and bentonite was added in a nickel nitrate solution (0.5M) and then stirred and heated at 70oC/180 min. In both routes the obtained powder was humidified and uniaxially pressed at 5.4 MPa. The green compacts were then heated up to 500°C/60 min at 5°C/min in a 5%H2/95%N2 atmosphere for the NiO/Ni(NO3)2 reduction and then the temperature was increased up to 1000oC/60 min at 10°C/min in N2 for sintering. The catalytic filters were characterized according to their physical, chemical, mechanical, microstructure and fluid dynamic properties. The filtration efficiency was of approximately 99.9% for all filters. Fibrous Ni-deposited natural amorphous silica catalytic filters were successfully produced through two different techniques named wet and dry routes. The new route dry (in situ) showed a higher efficiency at high temperatures, the conversion of propane and propylene gases, reaching conversions of 53% and 81% respectively. The catalytic filters obtained showed to be promising for use to remove particulates and purify the gases generated in the combustion process of diesel vehicles.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T14:24:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 287227.pdf: 7785670 bytes, checksum: 1e07a2d54897e9b130c78a664660a547 (MD5) / Este trabalho é fruto de intensas observações do comportamento de sistemas de distribuição, em baixa tensão, onde tem-se constatada a falta de estudos mais aprofundados sobre o tema de harmônicas, sobretudo a 3ª harmônica de corrente. Aqui pretende-se mostrar a relevância da 3ª harmônica de corrente em sistemas comerciais e residenciais, no que diz respeito às distorções harmônicas dos sinais de tensão e corrente. Para isso, análises em cargas eletrônicas e medições em transformadores foram realizadas, a fim de levantar os perfis dos sinais de tensão e corrente que os sistemas encontram-se submetidos na prática, revelando questões bastante preocupantes. Com isso, buscando, a preservação da qualidade do suprimento no que tange às distorções harmônicas, bem como para os demais itens de definição da qualidade de energia, faz-se, muitas vezes necessário a utilização de técnicas de filtragem para a mitigação dos fenômenos prejudiciais ao atendimento dos padrões exigidos. Dessa forma, propõe-se a utilização de filtros passivos sintonizados (shunt e de bloqueio), incluindo topologias desenvolvidas localmente que apresentam volume, peso e custos reduzidos, em relação às topologias convencionais mais empregadas e consagradas na literatura. Além disso, o trabalho apresenta os princípios de funcionamento, modelagens, análises computacionais e validação experimental dos dispositivos supramencionados.