Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Mecânica, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Eduardo Maldonado

SILVA, G. M. A. M. Dimensionamento, construção e realização de testes de desempenho de um tubo de vórtice que opere em baixas pressões para acionamento por energia solar. 2012. 88 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-03-05T11:30:12Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_gmamsilva.pdf: 6142459 bytes, checksum: 93a7909b47ff2ee651e17e57a5fce36b (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-24T11:44:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_gmamsilva.pdf: 6142459 bytes, checksum: 93a7909b47ff2ee651e17e57a5fce36b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-24T11:44:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_gmamsilva.pdf: 6142459 bytes, checksum: 93a7909b47ff2ee651e17e57a5fce36b (MD5) Previous issue date: 2012-03-15 / This paper aims to scale, build and test a new vortex tube, operating from the use of compressed air at pressures below the pressure ranges typical of this unconventional cooling device for the purpose of obtaining drafts cold for air conditioning. For that were originally studied theoretical and experimental aspects of flow processes through tests performed in the laboratory with a commercial vortex tube. Known influence of geometric parameters (such as the ratio between the length and internal diameter of the tube and the diameter of the diaphragm hole) and the thermophysical properties (such as inlet pressure gauge in the compressed air tube and the mass flow rate of the stream cold) air in the performance of the vortex tube, gave up the step of sizing the same. After engineered and designed parts of the tube, the final steps were the manufacture of pipe and conducting experimental tests, beyond the selection of a photovoltaic array to provide the power required to drive the compressor. The results of the laboratory tests with a vortex tube counter-current type, internal diameter D equal to 16.5 mm and a length equal to fifteen times this value, and configured diaphragm orifice diameter of 0.5D showed that temperatures of the cold air flow of 9.5 °C at a mass flow of 40% of the mass flow input are obtained when delivered by the compressor inlet gauge pressure of 3 bar and volumetric flow rate of 3.15 L/s compressed air. / O presente trabalho tem como objetivos dimensionar, construir e testar um novo tubo de vórtice, que opere a partir da utilização de ar comprimido em pressões abaixo das faixas de pressão típicas deste dispositivo de refrigeração não-convencional, com o propósito de obter correntes de ar frio para climatização. Para tanto, foram inicialmente estudados aspectos teórico-experimentais dos processos de escoamento, através de testes realizados em laboratório com um tubo de vórtice comercial. Conhecida a influência dos parâmetros geométricos (tais como a razão entre o comprimento e diâmetro interno do tubo e o diâmetro do orifício do diafragma) e das propriedades termofísicas (tais como a pressão manométrica de entrada no tubo do ar comprimido e o percentual de vazão mássica da corrente de ar frio) no desempenho do tubo de vórtice, deu-se a etapa de dimensionamento do mesmo. Depois de projetadas e desenhadas as peças do tubo, as etapas finais foram a fabricação do tubo e a realização de testes experimentais, além da seleção de um arranjo fotovoltaico que forneça a potência necessária para o acionamento do compressor. Os resultados dos testes em laboratório com um tubo de vórtice do tipo contra-corrente, de diâmetro interno D igual 16,5 mm e comprimento igual a quinze vezes esse valor, e configurado com diafragma de diâmetro do orifício de 0,5D, mostraram que são obtidas temperaturas da corrente de ar frio de 9,5 ºC a uma vazão mássica de 40% da vazão mássica de entrada, quando fornecido pelo compressor pressão manométrica de entrada de 3 bar e vazão volumétrica de 3,15 L/s de ar comprimido.

Os estudos de caracterização acústica das vogais nasais são vastoa. Porém, há poucos estudos sobre a ditongação nasal. Este é um fenômeno que emerge da costelacao articulatória dos gestos. Isso pode ser notado a partir dos parâmetros acústicoaerodinâmicos. O objetivo desta é analisar o resultado da configuração gestual entre o movimento da língua e o gesto de abertura e fechamento do véu palatino, durante a produção dos ditongos nasais do Português Brasileiro. Mostraremos os efeitos da coarticulação no output sonoro e como ela se configura, a partir da gravação de dados acústicos e aerodinâmicos. O material foi gravado com o aparelho EVA Portátil 2. Esse permitiu que o output acústico e os dados aerodinâmicos fossem gravados concomitantes. O corpus do experimento é composto por vinte ditongos divididos em orais e nasais (dez posteriores e dez anteriores) todos dicionarizados: [p@w, s@w, m@w, k@w, t@w,p@)w), s@)w), m@)w), k@)w), t@)w), dej, sej, frej, hej, lej, te)j ), se)j ,) be)j ), a.mej), a.le)j\\) . As palavras foram inseridas na frase-veículo: Digo _____ cada dia. Essa foi repetida três vezes por seis informantes (três homens e três mulheres) falantes do dialeto Paulistano ( ). Para o controle de população foi utilizada outra frase-veículo: Digo ____ todo dia, essa foi repetida por 1.3 dos sujeitos, um de cada grupo ( ). Na inspeção visual utilizou-se o software Signal Explorer e Phonédit. Os parâmetros aerodinâmicos analisados foram: a configuração do fluxo de ar oral e nasal; a taxa máxima de nasalização e a duração do fluxo de ar nasal. Os parâmetros acústicos foram: a movimentação dos formantes; a extração de F0, F1, F2 e F3 de todos os segmentos e a duração do ditongo nasal: a vogal, o glide e o apêndice nasal. A Média, o Desvio Padrão e o teste ANOVA foram feitos no Excel. Os gráficos de dispersão dos formantes foram feito no Formant Explorer. Assim, notou-se uma variação nos valores da taxa de nasalização, p > 0,5, entre a variante sexo. Nas mulheres as frequências dos formantes são mais elevadas e a dispersão dos valores do glide nasal é mais evidenciada do que nos homens. As alterações remetem as diferenças fisiológicas entre os grupos. A taxa máxima de ar nasal variou significativamente, p > 0,5, se comparado os ditongos nasais: anteriores > posteriores. Acusticamente, a transição dos formantes é dependente do contexto silábico. O mesmo não acontece com o traçado do fluxo de ar nasal, que mantém o padrão de contorno, independente da articulação silábica. Concluí-se que há um padrão aerodinâmico relativo à sincronia do movimento do véu e da língua, gerando três fases acústicas distintas: vogal nasal, glide nasal e apêndice nasal. O contorno da trajetória padrão do fluxo de ar nasal, em 87% dos casos, apresentou três fases distintas: a primeira plana; a segunda, um pico acentuado; e a terceira, uma queda abrupta. Assim, concluímos que os ditongos nasais têm uma dinâmica articulatória, acústica e aerodinâmica diferente dos não-nasalizados e que a adequação do controle das variáveis do sistema fonético-fonológico e do o conjunto de articulações, que geram uma única percepção. / There are several studies that characterize the nasal vowels. However, there are few studies about the nasal diphthongation. This phenomenon emerges from the articulatory gestures constellation. This can be noted by analyzing of the acousticaerodynamics parameters. The aim of this work is study the gesture configuration between the thong movement and the velum aperture during the nasal diphthongs production of the Brazilian Portuguese. We will show the effects of the coarticulation in the output and how it sets up in the acoustic and aerodynamic data. The data was recorded by the device EVA Portable 2. Thus, the airflow and the acoustic output were collected concomitantly. The corpus of this experiment was covered by ten oral and ten nasal diphthongs, between ten back and ten front:[p@w, s@w, m@w, k@w, t@w,p@)w), s@)w), m@)w), k@)w), t@)w), dej, sej, frej, hej, lej, te)j ), se)j ,) be)j ), a.mej), a. le)j)\\. These words are dictionaries. They were inserted in the carry-sentence [dZi.gU__ ka.d5 dZi5] and were repeated three times, by six subjects (three men and three women); all of them are Paulistano Dialects speakers. This resulted in 360 tokens (3 × 6 × 20). The carry-sentence of the populational control was [dZi.gU__ to.dT dZi5]. This was repeated by 1/3 of the subjects. This resulted in 120 tokens (3 × 2 × 20 ). The diphthong was analyzed by Signal Explorer and Phonédit. The aerodynamic parameters studied were: the nasal and oral airflow shape; the peak of nasalization and the duration of nasal airflow. The acoustic parameters analyzed were: the movement and the configuration of the formants; the values of F0, F1, F2 and F3 were extracted of all segments; the nasal diphthongs duration in the vowel, the glide and the nasal appendix. The Average, Pattern Deviation and ANOVA were done by Excel. The dispersion graphics were made by Formant Explorer. As a result we noticed that the formants movements dependent on syllabic context. The womens formants had different values of males. The degree of the dispersion of hers was higher than him. This was showed more evident in the nasal glides. This reflects the physiological differences between the groups. The nasal airflow peak variation was p> 0,5 among the sex variant. The rate of nasal airflow of the back has more volume than front, dp > 0,5. The same does not happen with the nasal airflow shape. The shape pattern is independent of syllabic articulation, but the rate of nasalization depends of the articulation. We concluded that there is an aerodynamic pattern that is resulted of the thong movement and velum aperture. This product three distinct acoustic phases: vowel nasalization, glide nasal and the nasal appendix. By the aerodynamic view, in 87% of cases, the pattern shape of the nasal airflow represents three distinct phases: the first is sharp; the second is a peak; and last part is a drop line. Thus, we concluded that the nasal diphthongs have articulatory, acoustic and aerodynamic patters different from the non-nasalized segment. These reflect the adequacy of the control of variables of phonetic-phonological system and the set of these characteristics creates a single perception.

Os estudos de caracterização acústica das vogais nasais são vastoa. Porém, há poucos estudos sobre a ditongação nasal. Este é um fenômeno que emerge da costelacao articulatória dos gestos. Isso pode ser notado a partir dos parâmetros acústicoaerodinâmicos. O objetivo desta é analisar o resultado da configuração gestual entre o movimento da língua e o gesto de abertura e fechamento do véu palatino, durante a produção dos ditongos nasais do Português Brasileiro. Mostraremos os efeitos da coarticulação no output sonoro e como ela se configura, a partir da gravação de dados acústicos e aerodinâmicos. O material foi gravado com o aparelho EVA Portátil 2. Esse permitiu que o output acústico e os dados aerodinâmicos fossem gravados concomitantes. O corpus do experimento é composto por vinte ditongos divididos em orais e nasais (dez posteriores e dez anteriores) todos dicionarizados: [p@w, s@w, m@w, k@w, t@w,p@)w), s@)w), m@)w), k@)w), t@)w), dej, sej, frej, hej, lej, te)j ), se)j ,) be)j ), a.mej), a.le)j\\) . As palavras foram inseridas na frase-veículo: Digo _____ cada dia. Essa foi repetida três vezes por seis informantes (três homens e três mulheres) falantes do dialeto Paulistano ( ). Para o controle de população foi utilizada outra frase-veículo: Digo ____ todo dia, essa foi repetida por 1.3 dos sujeitos, um de cada grupo ( ). Na inspeção visual utilizou-se o software Signal Explorer e Phonédit. Os parâmetros aerodinâmicos analisados foram: a configuração do fluxo de ar oral e nasal; a taxa máxima de nasalização e a duração do fluxo de ar nasal. Os parâmetros acústicos foram: a movimentação dos formantes; a extração de F0, F1, F2 e F3 de todos os segmentos e a duração do ditongo nasal: a vogal, o glide e o apêndice nasal. A Média, o Desvio Padrão e o teste ANOVA foram feitos no Excel. Os gráficos de dispersão dos formantes foram feito no Formant Explorer. Assim, notou-se uma variação nos valores da taxa de nasalização, p > 0,5, entre a variante sexo. Nas mulheres as frequências dos formantes são mais elevadas e a dispersão dos valores do glide nasal é mais evidenciada do que nos homens. As alterações remetem as diferenças fisiológicas entre os grupos. A taxa máxima de ar nasal variou significativamente, p > 0,5, se comparado os ditongos nasais: anteriores > posteriores. Acusticamente, a transição dos formantes é dependente do contexto silábico. O mesmo não acontece com o traçado do fluxo de ar nasal, que mantém o padrão de contorno, independente da articulação silábica. Concluí-se que há um padrão aerodinâmico relativo à sincronia do movimento do véu e da língua, gerando três fases acústicas distintas: vogal nasal, glide nasal e apêndice nasal. O contorno da trajetória padrão do fluxo de ar nasal, em 87% dos casos, apresentou três fases distintas: a primeira plana; a segunda, um pico acentuado; e a terceira, uma queda abrupta. Assim, concluímos que os ditongos nasais têm uma dinâmica articulatória, acústica e aerodinâmica diferente dos não-nasalizados e que a adequação do controle das variáveis do sistema fonético-fonológico e do o conjunto de articulações, que geram uma única percepção. / There are several studies that characterize the nasal vowels. However, there are few studies about the nasal diphthongation. This phenomenon emerges from the articulatory gestures constellation. This can be noted by analyzing of the acousticaerodynamics parameters. The aim of this work is study the gesture configuration between the thong movement and the velum aperture during the nasal diphthongs production of the Brazilian Portuguese. We will show the effects of the coarticulation in the output and how it sets up in the acoustic and aerodynamic data. The data was recorded by the device EVA Portable 2. Thus, the airflow and the acoustic output were collected concomitantly. The corpus of this experiment was covered by ten oral and ten nasal diphthongs, between ten back and ten front:[p@w, s@w, m@w, k@w, t@w,p@)w), s@)w), m@)w), k@)w), t@)w), dej, sej, frej, hej, lej, te)j ), se)j ,) be)j ), a.mej), a. le)j)\\. These words are dictionaries. They were inserted in the carry-sentence [dZi.gU__ ka.d5 dZi5] and were repeated three times, by six subjects (three men and three women); all of them are Paulistano Dialects speakers. This resulted in 360 tokens (3 × 6 × 20). The carry-sentence of the populational control was [dZi.gU__ to.dT dZi5]. This was repeated by 1/3 of the subjects. This resulted in 120 tokens (3 × 2 × 20 ). The diphthong was analyzed by Signal Explorer and Phonédit. The aerodynamic parameters studied were: the nasal and oral airflow shape; the peak of nasalization and the duration of nasal airflow. The acoustic parameters analyzed were: the movement and the configuration of the formants; the values of F0, F1, F2 and F3 were extracted of all segments; the nasal diphthongs duration in the vowel, the glide and the nasal appendix. The Average, Pattern Deviation and ANOVA were done by Excel. The dispersion graphics were made by Formant Explorer. As a result we noticed that the formants movements dependent on syllabic context. The womens formants had different values of males. The degree of the dispersion of hers was higher than him. This was showed more evident in the nasal glides. This reflects the physiological differences between the groups. The nasal airflow peak variation was p> 0,5 among the sex variant. The rate of nasal airflow of the back has more volume than front, dp > 0,5. The same does not happen with the nasal airflow shape. The shape pattern is independent of syllabic articulation, but the rate of nasalization depends of the articulation. We concluded that there is an aerodynamic pattern that is resulted of the thong movement and velum aperture. This product three distinct acoustic phases: vowel nasalization, glide nasal and the nasal appendix. By the aerodynamic view, in 87% of cases, the pattern shape of the nasal airflow represents three distinct phases: the first is sharp; the second is a peak; and last part is a drop line. Thus, we concluded that the nasal diphthongs have articulatory, acoustic and aerodynamic patters different from the non-nasalized segment. These reflect the adequacy of the control of variables of phonetic-phonological system and the set of these characteristics creates a single perception.

The negative effects due to soil compaction in agricultural soils may result in inappropriate conditions for plant growth. This study was aimed at evaluating the traffic effect on physical and mechanical soil properties as well as its influence on machines and plants by taking into account different managements. An area with an Hapludalf was assessed under different treatments, namely: no-tillage, minimum tillage, and native grassland. The following treatments were evaluated: (a) soil under no-tillage (control) (b) soil under no-tillage with traffic intensity of 24.79 Mg km ha-1 and (c) 49.59 Mg km ha-1; (d) soil after 6 months of minimum tillage; and (e) under under minimum tillage compacted with traffic (10 Mg total weight). Additionally, different treatments were analyzed for a site under native grassland (a) common level of compaction (control); (b) additional compaction; (c) soil with herbicide applications; and (d) additional compaction on soil with herbicide applications. Physical soil properties (porosity, bulk density, and permeability) and mechanical soil properties (preconsolidation stress, compression index, and relative deformation) as well as parameters associated to plant (root biomass and root growth) and machine (horizontal e vertical efforts) were evaluated in this study. The traffic reduced soil porosity and air and water flow, thus increasing soil penetration resistance, but soil density was not increased. The physical soil properties were not altered due to the change in traffic intensity (24.79 Mg km ha-1 and 49.59 Mg km ha-1). The chiseling operation did not reduce soil compaction, thus clearly demonstrating that operations other than mechanical ones should be applied. The machine traffic had influence on physical soil properties in such a way that both microporosity and macroporosity were reduced, whereas bulk density was increased. As a result of these modifications, soil penetration resistance was increased by over 20%. It should be emphasized that even with the traffic intensity used in this study, the current physical conditions allow farmers to use agriculture on the site studied; however, precaution should be taken on this type of land-use. / Os efeitos nocivos da compactação nos solos agrícolas vêm resultando em condições impróprias para o desenvolvimento de plantas. O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo sobre o efeito do tráfego em parâmetros físico-mecânicos do solo submetido a diferentes manejos, bem como, sua influência na máquina e na planta. Foi investigado um Argissolo Vermelho-Amarelo sob semeadura direta, cultivo mínimo e campo nativo. No solo sob semeadura direta foram investigados os seguintes tratamentos: a) semeadura direta (testemunha); b) semeadura direta com 24,79Mgkm ha-1 e c) 49,59Mgkm ha-1; d) solo há 6 meses sob cultivo mínimo; e e) cultivo mínimo em solo compactado (tráfego de 10Mg de peso total). Adicionalmente, diferentes tratamentos foram avaliados em um solo sob campo nativo, a saber: (a) campo nativo (testemunha); (b) campo nativo com compactação adicional; (c) campo nativo dessecado; e (d) campo nativo dessecado com compactação adicional. Foram avaliadas as propriedades físicas (porosidade, densidade do solo, condutividade ao ar e hidráulica saturada) e mecânicas do solo (tensão de pré-consolidação, coeficiente de compressão e deformação relativa), bem como parâmetros da planta (massa seca de raiz e desenvolvimento radicular) e relativos à máquina (esforço horizontal, vertical e tração). O tráfego reduziu a porosidade do solo, a condutividade ao ar e a hidráulica saturada, resultando no incremento da resistência do solo à penetração, porém, não refletiu no aumento da densidade. As propriedades físicas não foram alteradas com o aumento do tráfego de 24,79Mgkm ha-1 para 49,59Mgkm ha-1. A escarificação não reduziu os efeitos da compactação induzida pela pá-carregadora, demonstrando que ações além das práticas mecânicas devem ser realizadas. O tráfego de máquinas afetou as propriedades físicas do solo sob campo nativo, reduzindo a porosidade e a macroporosidade, aumentando a densidade do solo. Isso resultou em um incremento acima de 20% da resistência à penetração do solo. Contudo, deve ser enfatizado que, mesmo com a intensidade de tráfego usado nesse estudo, as condições físicas resultantes permitem o uso para agricultura, mas devem ser tomadas as devidas precauções para a utilização do solo nestas condições.

Este estudo pretende avaliar, através de simulações em Computational Fluid Dynamics (CFD), o comportamento do ar frio no interior da câmara de combustão com foco no movimento denominado Swirl. Testes computacionais no cabeçote de um motor de ignição por compressão foram realizados nos quais deslocamentos hipotéticos dos dutos de admissão foram impostos. Posteriormente foram realizadas análises na alteração do número de Swirl e comparados com o comportamento padrão esperado pelo cabeçote. Os resultados indicaram que o Swirl é sensivelmente alterado dependendo do sentido de deslocamento bem como que deslocamentos no eixo cartesiano x são mais impactantes do que deslocamentos no eixo y. Observou-se também, que diferenças expressivas no comportamento do ar ocorrem após a abertura de 73,33% da válvula de admissão. Nas conclusões são apresentados os efeitos causados pelo deslocamento dos dutos de admissão, pontos fortes e fracos deste trabalho e uma breve lista de possíveis desdobramentos desse estudo. / This research evaluates, by Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation, the cold air behaviour inside the combustion chamber with focus on a movement named Swirl. Virtual tests were performed on an ignition compression engine overhead where hypothetical shifts on the air intake ducts were imposed. After that analysis were done in the Swirl changes and compared with expected pattern. The results indicated that Swirl is significantly changed depending on the direction of displacement as well as displacements on Cartesian axle x are more expressive than displacements on axle y. It was also observed more expressive changes in air behaviour after valve lifting of 73,33%. In the conclusions are presented the effects caused by displacement on the air intake ducts, strengths and weakness of this research and a list of possible research deployment.

O método de injeção de ar é utilizado para a descontaminação de solos e lençóis freáticos contaminados com Compostos Orgânicos Voláteis (VOCs). O ar injetado no solo na zona saturada, ao subir para a zona não saturada, volatiliza os contaminantes. A eficiência da remediação por esse método está diretamente ligada à região de solo em que ocorre o fluxo de ar. Essa região é denominada de zona de influência e é afetada por vários fatores tais como: tipo e estrutura do solo, permeabilidade e pressão de injeção. No presente trabalho foram realizados estudos de fluxo de ar em solos saturados em um modelo físico bidimensional com o objetivo de avaliar a zona de influência formada. Os ensaios bidimensionais têm por finalidade a visualização dessa zona de influência; para isso foi utilizado um tanque transparente feito de placas de acrílico. Para a realização dos ensaios foram utilizados três tipos distintos de solo, uma areia natural denominada de Areia Osasco, uma areia comercial e uniforme (Areia do IPT) e um solo residual utilizado para criar as lentes de baixa permeabilidade. Também foram realizados ensaios de laboratório para a caracterização dos solos em estudo, tais como: curva de retenção, índice de vazios máximo e mínimo, granulometria, permeabilidade a água e ao ar. Os ensaios realizados no modelo (tanque) mostraram, como visto na literatura, que a granulometria e a estrutura do solo são as principais responsáveis pela formação de caminhos preferenciais de ar no solo. A zona de influência formada durante a injeção de ar nos ensaios com a Areia Osasco não foi simétrica devido à heterogeneidade do solo, já a formada nos ensaios com a Areia do IPT foi simétrica por causa da uniformidade do solo. A Areia do IPT apresentou uma zona de influência mais estreita do que a da Areia Osasco, isso ocorreu em função da menor porosidade da Areia Osasco, pois quanto menor a porosidade maior a tortuosidade e maior a expansão lateral. Os ensaios com as lentes de baixa permeabilidade mostraram que pequenas variações na configuração do solo podem influenciar a eficiência do método já que a região logo acima das lentes não foi atingida pelo ar. O aumento da pressão de injeção durante os ensaios fez com que mais canais de ar fossem formados causando um aumento do tamanho da zona de influência. / The method of air sparging is used for remediation of soil and groundwater contaminated with Volatile Organic Compounds (VOCs). In this process the air is injected into the soil in the saturated zone to ascend to the vadose zone and volatilizes the contaminants. The efficiency of air flow remediation is directly linked with the region of soil in which the flow occurs. This region is called as zone of influence and is affected by several factors such as: type and structure of the soil, permeability and pressure of injection. In the present work the air flow in saturated soils was investigated using a bidimensional physical model to evaluate the zone of influence formed. The objective of the tests was to obtain informations about zone of influence. A transparent tank made by acrylic plates was used. For these tests it was used three different types of soil: natural sand, called Osasco sand, a commercial and uniform sand called IPT sand and a residual soil used to create the lenses with low permeability. Laboratory tests such as water retention, minimum and maximum voids ratio, water and air permeability were performed to characterize the soils used in this study. Tests performed in the model (tank) showed, like those in the literature, that the particle size and soil structure are mainly responsible to create the preferential paths of air in soil. The zone of influence formed during the injection of air in the tests with Osasco sand was not symmetrical due to the heterogeneity of the soil; on the other hand the test performed with IPT sand was symmetrical due to its uniformity. The IPT sand showed a narrower zone of influence than Osasco sand, this was due to the lower porosity of the Osasco sand. Lower porosity imply in higher tortuosity and greater lateral expansion. Testes performed with low permeability lenses within the sand showed that small variations in the structure of the soil can affect the efficiency of the method because the region immediately above the lens is not reached by the air. The increase in the pressure of injection during the experiments induced the formation of more air channels causing an increase in the size of the zone of influence.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The compaction process can be evaluated by soil compression curve. The curved segment of the compression curve shows the elastic deformation, while the linear segment represents the elastic deformation. The soil capacity to promoting adequate gas exchange between the root environment and the atmosphere affect plant growth and crop yield, thus showing the importance of quantifying properties related to soil ability to transmit oxygen to roots as key for the evaluation of soil physical quality. The general objective was to evaluate the effect of water content, soil structure and composition on the compressibility and air permeability of three Hapludox and one Paleudalf under no-tillage. Elastic and compressive properties, air permeability, physico-hydraulic properties, particle size and organic matter content were evaluated in soil samples equilibrated at 1, 3, 6, 10, 30, 50, 100, 300 and 500 kPa tensions. The water content along soybeans growing cycle was estimated by sequential hydrological balance and its effect on soil structural conditions was used for estimating soil bearing capacity and soil compactation susceptibility. Significant effect of the physical variables clay and soil organic matter content were observed in soil elasticity, while water content presented a reduced effect in such property. Greater clay and soil organic matter contents were associated to higher values of soil elasticity. The structural condition affects elasticity directly, mainly in sandy soils, while in loamy soils clay and organic matter contents have a larger influence on the soil elastic behavior. In sandy soils the effect of water content in soil compaction susceptibility is lower and it is most affect by soil density, while clay soils, because they retain more water, soil water content determined the compressive index variation along the management cicle. The models showed a satisfactory adjustment when the compression index was estimated, while the capacity of estimation precompaction pressure was lower for all soils. The adaption of Busscher s model for estimating soil precompaction pressure, despite the low reliability, showed that soil load bearing capacity varies along the management cycle and that sandy soils are more resistant to compactation that clay soils. The compaction effects on soil air permeability is realted mainly to air-filled porosity and soil pore continuity, independently on water content that affects adversely air permeability. In sandy soils air permeability increases as soil water content decreases is larger, compared to loamy soils. In soils cultivated under no-tillage, water content effect on air permeability is associated with greater quantity and continuity of soil pores available for airflow to occur. / O processo de compactação pode ser avaliado pela curva de compressão do solo. O segmento curvo da curva de compressão apresenta as deformações elásticas, aquelas que são recuperáveis no solo, enquanto que o segmento linear representa as deformações plásticas. A capacidade do solo em promover uma adequada troca de gases entre o ambiente radicular e a atmosfera afeta diretamente o crescimento de plantas e a produção das culturas, o que torna a quantificação de propriedades relacionadas com a capacidade de transmitir oxigênio até as raízes fundamental para a avaliação da qualidade física do solo. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar a influência da umidade, da condição estrutural e da composição na compressibilidade e permeabilidade ao ar de três Latossolos e um Argissolo manejados no sistema plantio direto. Propriedades elásticas, compressivas, permeabilidade ao ar, propriedades físico-hídricas, granulometria e teor de matéria orgânica foram avaliadas em amostras de solo equilibradas nas tensões de 1, 3, 6,10, 30, 50, 100, 300 e 500 kPa. A umidade volumétrica ao longo do ciclo de cultivo da soja foi estimada pelo balanço hídrico seqüencial e seu efeito, juntamente com o da condição estrutural, foi utilizado na estimativa da capacidade de suporte de carga e da suscetibilidade a compactação. Efeito significativo das variáveis físicas, teor de argila e matéria orgânica foram observados na elasticidade do solo, enquanto que a umidade apresentou um efeito reduzido em tal propriedade. Quanto maiores os teores de argila e matéria orgânica no solo, maiores os valores de elasticidade. A condição estrutural afeta diretamente a elasticidade, principalmente em solos arenosos, enquanto que em solos argilosos os teores de argila e matéria orgânica exercem maior influência sobre o comportamento elástico do solo. Em solos arenosos o efeito da umidade na suscetibilidade à compactação é menor, sendo que ela é mais afetada pela densidade do solo, enquanto que em solos argilosos, em função da maior capacidade de reter água, é a umidade que determina a variação do índice de compressão do solo ao longo de um ciclo de cultivo. Os modelos apresentaram um ajuste satisfatório quando estimada a variável índice de compressão, enquanto que a capacidade de estimar a pressão de preconsolidação foi baixa para todos os solos A adaptação do modelo de Busscher para a estimativa da pressão de preconsolidação, apesar da baixa confiabilidade, demonstrou que a capacidade de suporte de carga varia ao longo de um ciclo de cultivo e que os solos arenosos são mais resistentes à compactação que os solos argilosos. Os efeitos da compactação na permeabilidade ao ar se concentram principalmente na redução da porosidade de aeração e da continuidade de poros, independentemente da condição de umidade, o que repercute negativamente nos valores de permeabilidade ao ar. Em solos arenosos, o incremento na permeabilidade ao ar à medida que a umidade do solo reduz é maior se comparado a solos argilosos. Em solos cultivados sob plantio direto, o efeito da umidade na permeabilidade ao ar está associado à maior quantidade e continuidade de poros do solo disponíveis para que os fluxos de ar ocorram.

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:44:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGPV14MA153.pdf: 1150046 bytes, checksum: e7bc4d1b84e9aae2e7b26a7688897688 (MD5) Previous issue date: 2014-11-21 / The Thermal Pest Control (TPC) is na implemente that has been used in vineyards throughout Brazil with the aim of replacing chemical treatments. It is based on the principle of stimulating the vine to increase production of phytoalexins by heat. The plant submitted to the TPC is physically stimulated, the heat makes the environment less favorable to the fungal growth, and act as a stressor in the plant mechanisms of self-protection, altering the qualitative parameters of the plant and the fruit. Currently, to the rationalization and otpmization of cultural practices, knowledge of phenological stages is essential for the vine cultivation. Pathogens are a major competitive advantage over those grown vines, which are hundreds of years without genetic changes due to vegetative propagation. This fact is a major cause of epidemics in the vineyards and the rapid emergence of pathogens resistant to fungicides. Being an emerging technology that aims at the gradual replacement of chemical treatments in the vineyards, the presente study aimed to evaluate in chapter one: the productivity and the physicochemical characteristics of Chardonnay grapes subjected to TPC. And in chapter two, the effect of TPC technology on the incidence of escoriose (Phomopsis vitícola), incidence and severity of anthracnose (Elsinoe ampelina) and downy mildew (Plasmopara vitícola).in both chapters were demonstrated the phenological variation under treatment with TPC in vineyard of Chardonnay at conditions of Serra Gaucha, in the municipality of Pinto Bandeira RS. The experimente was performed in cycles 2011/12, 2012/13 and 2013/14 in a comercial vineyard, geographical coordinates: 29 ° 10 S and 51° 31 . Treatments consisted of the use of TPC more contact fungicides; and conventional chemical control Vineyards Chardonnay undergo treatments with the TPC feature productivity 27% less than conventionally treated vineyards. The maturation process is early, there is a reduction in compaction of clusters and increase in leaf área and thickness of the plants. The TPC combined with contact fungides ia as eficient as the conventional chemical treatment when it comes to escoriose, anthracnose and downy mildew. The grape phenology is affected by the use of TPC. For the variety Chardonnay, plants were subjected to treatments with TPC in previous cycles, obtained later budding, a positive feature because of Chardonnay be na early variety, being susceptible to late frosts / A Thermal Pest Control (TPC) é um implemento que tem sido utilizado em vinhedos de todo o Brasil com o objetivo de substituir tratamentos químicos. Baseia-se no princípio de estimular a videira a aumentar a sua produção de fitoalexinas através de calor. A planta submetida ao TPC é estimulada fisicamente. O calor atua tornando o ambiente menos propício ao desenvolvimento de fungos e também, como agente estressante na planta, estimulando os mecanismos de autoproteção vegetal, podendo alterar os parâmetros qualitativos da planta e do fruto. Visando a racionalização e otimização de práticas culturais, o conhecimento dos estádios fenológicos é indispensável para o cultivo da videira. Os agentes patogênicos stão em grande vantagem competitiva em relação às videiras cultivadas, que passam centenas de anos sem mudanças genéticas, devido à propagação vegetativa. Este fato é a maior causa da ocorrência de epidemia nos vinhedos e do rápido aparecimento de patógenos resistentes a fungicidas. Por ser uma tecnologia incipiente, que visa à vinhedos, o presente estudo objetivou avaliar no capítulo um: a produtividade e as características físico-químicas de uvas Chardonnay submetidas à TPC. E no capítulo dois, o efeito da tecnologia TPC sobre a incidência de escoriose (Phomopsis vitícola), incidência e severidade de antracnose (Elsinoe ampelina) e míldio (Plasmopara vitícola). Em ambos os capítulos foi abordada a variação fenológica ocorrida sob tratamento com a TPC no vinhedo, nas condições edafoclimáticas da Serra Gaúcha, no município de Pinto Bandeira RS. O experimento foi executado nos ciclos 2011/12, 2012/13 e 2013/14 em vinhedo comercial, coordenadas geográficas: 29°10 S e 51°31 W. os tratamentos consistiram na utilização da TPC mais fungicidas de contato; e controle químico convencional. Vinhedos de Chardonnay submetidos a tratamentos com a TPC apresentaram produtividade 27% inferior a vinhedos tratados convencionalmente. A maturação das uvas adiantou, houve redução na compactação dos cachos e aumento na área e espessura foliar das plantas. A TPC aliada a tratamentos com fungicidas de contato foi tão eficiente quanto o tratamento químico convencional em se tratando de escoriose, antracnose e míldio. A fenologia da videira foi afetada pela utilização da TPC. Para a variedade Chardonnay, plantas que foram submetidas a tratamentos com TPC nos ciclos anteriores. Obtiveram brotação mais tardia, característica positiva pelo fato da Chardonnay ser uma variedade precoce, sendo suscetível a geadas tardias

O método de injeção de ar é utilizado para a descontaminação de solos e lençóis freáticos contaminados com Compostos Orgânicos Voláteis (VOCs). O ar injetado no solo na zona saturada, ao subir para a zona não saturada, volatiliza os contaminantes. A eficiência da remediação por esse método está diretamente ligada à região de solo em que ocorre o fluxo de ar. Essa região é denominada de zona de influência e é afetada por vários fatores tais como: tipo e estrutura do solo, permeabilidade e pressão de injeção. No presente trabalho foram realizados estudos de fluxo de ar em solos saturados em um modelo físico bidimensional com o objetivo de avaliar a zona de influência formada. Os ensaios bidimensionais têm por finalidade a visualização dessa zona de influência; para isso foi utilizado um tanque transparente feito de placas de acrílico. Para a realização dos ensaios foram utilizados três tipos distintos de solo, uma areia natural denominada de Areia Osasco, uma areia comercial e uniforme (Areia do IPT) e um solo residual utilizado para criar as lentes de baixa permeabilidade. Também foram realizados ensaios de laboratório para a caracterização dos solos em estudo, tais como: curva de retenção, índice de vazios máximo e mínimo, granulometria, permeabilidade a água e ao ar. Os ensaios realizados no modelo (tanque) mostraram, como visto na literatura, que a granulometria e a estrutura do solo são as principais responsáveis pela formação de caminhos preferenciais de ar no solo. A zona de influência formada durante a injeção de ar nos ensaios com a Areia Osasco não foi simétrica devido à heterogeneidade do solo, já a formada nos ensaios com a Areia do IPT foi simétrica por causa da uniformidade do solo. A Areia do IPT apresentou uma zona de influência mais estreita do que a da Areia Osasco, isso ocorreu em função da menor porosidade da Areia Osasco, pois quanto menor a porosidade maior a tortuosidade e maior a expansão lateral. Os ensaios com as lentes de baixa permeabilidade mostraram que pequenas variações na configuração do solo podem influenciar a eficiência do método já que a região logo acima das lentes não foi atingida pelo ar. O aumento da pressão de injeção durante os ensaios fez com que mais canais de ar fossem formados causando um aumento do tamanho da zona de influência. / The method of air sparging is used for remediation of soil and groundwater contaminated with Volatile Organic Compounds (VOCs). In this process the air is injected into the soil in the saturated zone to ascend to the vadose zone and volatilizes the contaminants. The efficiency of air flow remediation is directly linked with the region of soil in which the flow occurs. This region is called as zone of influence and is affected by several factors such as: type and structure of the soil, permeability and pressure of injection. In the present work the air flow in saturated soils was investigated using a bidimensional physical model to evaluate the zone of influence formed. The objective of the tests was to obtain informations about zone of influence. A transparent tank made by acrylic plates was used. For these tests it was used three different types of soil: natural sand, called Osasco sand, a commercial and uniform sand called IPT sand and a residual soil used to create the lenses with low permeability. Laboratory tests such as water retention, minimum and maximum voids ratio, water and air permeability were performed to characterize the soils used in this study. Tests performed in the model (tank) showed, like those in the literature, that the particle size and soil structure are mainly responsible to create the preferential paths of air in soil. The zone of influence formed during the injection of air in the tests with Osasco sand was not symmetrical due to the heterogeneity of the soil; on the other hand the test performed with IPT sand was symmetrical due to its uniformity. The IPT sand showed a narrower zone of influence than Osasco sand, this was due to the lower porosity of the Osasco sand. Lower porosity imply in higher tortuosity and greater lateral expansion. Testes performed with low permeability lenses within the sand showed that small variations in the structure of the soil can affect the efficiency of the method because the region immediately above the lens is not reached by the air. The increase in the pressure of injection during the experiments induced the formation of more air channels causing an increase in the size of the zone of influence.