Nesta tese foi estudado o transporte de partículas na borda do plasma confinado magneticamente em tokamaks a partir de um modelo para ondas de deriva proveniente de flutuaçõoes eletrostáticas geradas pela não uniformidade do plasma. Para investigar esse problema, consideramos o modelo com duas ondas de deriva, que possui uma complexa dinâmica não linear onde podemos encontrar tanto transporte anômalo quanto transporte difusivo. Para a encontras no plano de fases as Estruturas Lagrangianas Coerentes (ELCs) e os jatos, foram confeccionados mapas de Poincaré, diagramas de expoente de Lyapunov a tempo finito, diagramas de deslocamento quadrático, diagramas de autocorrelação da velocidade e o diagrama de retorno. Para avaliar o impacto dessas ELCs no transporte de partículas foram analisados a série temporal do desvio padrão médio, da dispersão relativa e dos saltos dentro do mapa de Poincar´e e também foram confeccionados histogramas com a distribuição desses saltos. Foi encontrado que, com duas ondas de deriva e para uma determinada combinação de parâmetros, surgem correntes de jato, que persistem por longos períodos, imersas na região caótica. Verificamos que, assim como nas ilhas, a região interna às correntes de jato são inacessíveis às ELCs. Também foi encontrado que, quando existe uma corrente de jato, o transporte observado na região caótica não é simétrico com uma pequena deriva na direção contraria ao jato. Esse fenômeno observado ocorre em contrapartida ao caso típico de sistemas com mistura em que as ELCs tem acesso a todo o plano de fase e o transporte é difusivo. / In this thesis we studied the particle transport in the edge of magnetically confined plasma in tokamaks using a model of drift waves due to electrostatic fluctuations generated by the non-uniformity of the plasma. To investigate this issue, we consider the model with two drift waves, which has a complex nonlinear dynamics where we can find both anomalous and diffusive transport. To find the Lagrangian Coherent Structures (LCSs) and the jets, we used Poincaré maps, Finite time Lyapunov exponent diagrams, quadratic displacement diagrams, autocorrelation velocity diagrams and return displacement diagram. To evaluate the impact of LCSs in the transport of particles, we analyzed the time series of both average standard deviation and relative dispertion and also histograms of the distribution of these jumps. It was found that, with two drift waves and for a given combination of parameters, a jet streams appear in the phase space and persist for long periods of time immersed in the chaotic region. We found that, as well as on the islands, the inner region of the jet streams are inaccessible to LCSs. It was also found that when there is a jet stream, the transport observed in the chaotic region is not symmetrical and have a small drift in the opposite direction to the jet. This phenomenon is observed in contrast to the typical case of systems with mixing in wich the LCSs have access to all the phase space and the trasnport is diffusive.

RESUMO Neste trabalho, a origem dos Jatos de Baixos Níveis (JBN) noturnos de Iperó (SP) e o seu papel na dispersão de poluentes no Estado de São Paulo são investigados. Para tanto são utilizados os dados coletados nas quatro campanhas de medidas em Iperó. Utilizou-se também um modelo numérico de mesoescala não-hidrostático TVM para simular a estrutura espacial 3-D do JBN em resposta as forçantes topográficas e associadas ocupação da superfície. Os resultados observacionais indicam que o JBN ocorre em Iperó com bastante freqüência nas noites de céu claro, com intensidade variando entre 8 e 10 m/s e localizado em torno de 350 m acima da superfície. Os JBNs em Iperó caracterizam-se por um cisalhamento direcional, com ventos de SE na superfície e de ENE na região de máximo. Ocorrem tanto no inverno como no verão, e afetam o ciclo diurno médio do vento observado nos primeiros 100 metros na região de Iperó. Os JBNs são responsáveis pelo máximo noturno (21:00 HL) existente no ciclo diurno médio do vento na região. Os resultados numéricos indicam que o JBN de Iperó é resultado da ação combinada de quatro fatores: (1) circulação anabática no setor paulista do vale do Rio Paraná; (2) oscilação inercial; (3) circulação catabática noturna e (4) brisa marítima. Estes quatro fatores combinados sustentam um JBN com intensidade de 5 a 10 m/s, localizados a uma altitude de 100 a 400 m acima da superfície, durante maior parte da noite. O JBN simulado numericamente encontra-se localizado no setor oeste da região de convergência da circulação anabática e da brisa marítima. Esta região de convergência em baixos níveis se forma durante o dia na parte mais elevada do Estado de São Paulo que acompanha da linha do litoral (Serra do Mar e da Cantareira). O efeito do JBN sobre o transporte de poluente foi investigado com um modelo Lagrangiano de dispersão de partículas. Verificou-se que o JBN aumenta a dispersão horizontal das partículas, transportando o poluente atmosférico emitido na superfície até 250 km da fonte. / ABSTRACT This work investigates the nocturnal Low-Level Jet (LLJ) in Iperó, Brazil, and its role in the pollutant dispersion on the State of São Paulo (SP). Data of four field campaigns in Iperó-SP was used in this investigation. A mesoscale and non-hydrostatic TVM model is also used to simulate the 3D structure of the LLJ, which is a dynamic response to topography and land use. The observational results indicate that the LLJ is frequently found during clear air nights, with a maximum between 8 and 10 m s–1, located around 350 m above surface. The LLJ in Iperó is characterized by a directional wind shear, with SE winds near surface and ENE near to the maximum. They occur during the winter and summer, and can modify the diurnal cycle of the mean wind in the first 100 m in the Iperó area. The LLJ are responsible by the nocturnal maximum (21:00 LT) in the mean wind in Iperó. The numerical results indicate the Iperó LLJ is a result of four factors: (1) anabatic circulation in São Paulo sector of the Paraná River Basin; (2) inertial oscillation; (3) nocturnal katabatic circulation and (4) sea breeze. These factors, together, sustain a LLJ with jet core intensity between 5 and 10 m/s, located between 100 and 400 m above surface during the major of nighttime period. The simulated LLJ numerically is found in the west sector in the convergence zone of the anabatic and sea breeze circulations. This convergence flow area appears during the daytime above the more elevated areas in the State of São Paulo, i.e., along mountains aligned parallel to coastline (Serra do Mar and Cantareira). The effects of the LLJ in a pollutant transport were investigated using a Lagrangian Particle Dispersion model coupled to the mesoscale model TVM. The results show that the LLJ increases the horizontal dispersion of the particles released near surface in Iperó and is able to transport the pollutant up to 250 km downwind the source.

Identificação de Dispositivos por Radiofrequência, do inglês, Radio Frequency Identification Device (RFID), é uma tecnologia para identificação, rastreamento e gerenciamento de produtos, animais e até mesmo pessoas sem a necessidade de um campo visual. Com o objetivo de alcançar custos menores e a utilização de processos de fabricação menos agressivo ao meio ambiente, tornou-se importante o desenvolvimento de novos tipos de etiquetas (tags). Em vista disso, a fabricação de antenas impressas compactas usando tinta condutiva, representa uma boa opção. O objetivo dessa pesquisa é o projeto e fabricação de antenas impressas sobre substratos flexíveis utilizando tinta condutiva composta de nanopartículas de prata. O desenvolvimento deste tipo de etiquetas é justificado principalmente pelos seguintes motivos. Primeiro, o processo reduz o uso de agentes químicos comumente empregados na fabricação convencional, levando a uma significativa redução no impacto ambiental. Segundo, a fabricação utilizando substratos como, por exemplo, papel ou polímero, reduz substancialmente o custo final da etiqueta. Estudos teóricos e práticos, juntamente com simulações eletromagnéticas foram realizados. Dois processos de prototipagem da etiqueta foram executados: um utilizando uma impressora jato de tinta que funciona propelindo gotas de tinta sobre o substrato e o outro utilizando serigrafia ou silkscreen printing que é muito prático para imprimir formas geométricas através de uma tela de fios trançados. Esses métodos de impressão permitiram a produção rápida da antena sem a necessidade de máscaras de fotolitografia, como é amplamente utilizado na indústria eletrônica. Quatro protótipos foram produzidos e medidas foram realizadas para verificar a viabilidade da utilização dessas etiquetas impressas em relação à sua operação, a confiabilidade das informações armazenadas e a troca de dados com o leitor RFID via interface aérea. Os resultados práticos foram comparados com os obtidos de etiquetas comerciais, onde foi possível verificar que a antena fabricada com tinta condutiva é capaz de capturar e radiar ondas eletromagnéticas de forma eficiente, resultando em uma troca de dados confiáveis através da interface aérea. / Radio Frequency Identification Device (RFID), it is a technology using electromagnetic waves for identifying, tracking and management of products, animals and even people without requiring a visual field. Aiming at achieving low costs and using less aggressive manufacturing processes to the environment, it has become important to develop new types of RFID tags. In view of that, manufacturing compact printed antennas using conductive ink represents a good option. The goal of this research is the design of printed antennas on flexible substrates using silver nanoparticles ink. The developing of this type of tags is justified mainly by the following reasons. First, the process reduces the use of chemical agents commonly employed in conventional manufacturing leading to a significant reduction of the environmental impact. Second, the fabrication using substrates such as paper and polymer foils, substantially reduces the final cost of the tags. Theoretical and practical studies along with electromagnetic simulations were conducted. Two process of RFID prototyping were performed: one using an inkjet printer that operates by propelling particles of conductive ink onto the substrate and another using silkscreen printing that is a very practical method to print geometric forms through a twisted wires screen. These technologies allowed fast production of the antenna without requiring photolithographic masks, as it is widely used in the electronics industry. Four prototypes were produced and measurements were taken to verify the feasibility of using RFID tags printed with conductive ink regarding to its operation, reliability of the stored information and the exchange of data with the RFID reader via air interface. Practical results were compared with those obtained of the commercial tags. It was possible to verify that the antenna manufactured with conductive ink was able to capture and radiate efficiently electromagnetic waves, resulting in reliable exchange of data with the reader through the air interface

Orientador: Konstantin Georgiev Kostov / Resumo: Nos últimos anos, tem intensificado o emprego de plasmas em pressão atmosférica para diferentes aplicações. Com o desenvolvimento dos jatos de plasma em pressão atmosférica, alguns tratamentos precisos, como no campo biomédico ou em específicos processamentos de superfícies, tornaram-se mais frequentes. No entanto, a aplicação de plasma à objetos irregulares, dentro de tubos ou mesmo dentro de órgãos ocos é limitada quando se utilizam configurações convencionais de jatos de plasma. Portanto, essas limitações podem ser superadas com o desenvolvimento de jatos de plasma alongados ou gerados remotamente. Neste trabalho, duas configurações de jato de plasma longo visando diferentes campos de aplicação foram aperfeiçoadas e caracterizadas. Inicialmente foi desenvolvido um jato de plasma endoscópico (plasma endoscope) operando em configuração de descarga por barreira dielétrica (DBD) com dimensões milimétricas, versátil ao acoplamento em endoscópios típicos. Este jato de plasma pode operar com hélio ou neônio e conta com um canal externo e concêntrico de gás que permite a introdução de uma cortina de gás eletronegativo ao redor da pluma de plasma. A cortina de proteção a gás preserva a forma do jato de plasma quando operado dentro de cavidades fechadas. As dificuldades advindas do desenvolvimento deste foram investigadas quando diferentes gases foram testados como cortina de proteção dele, dentre estes, o dióxido de carbono se mostrou uma boa opção evitando a formação de descargas ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of atmospheric pressure plasmas for different purposes has increased in recent years. With the development of atmospheric pressure plasma jets, some precise treatments such as in the biomedical field or specific surface processing became more often. However, the delivery of plasma to irregular shaped objects, inside tubes or even hollow organs is limited with the use of conventional plasma jet configurations. Therefore, those limitations can be surpassed with the development of elongated or remotely generated plasma jets. In this work, two extended plasma jet configurations aiming at different application fields were further developed and characterized. Firstly, an endoscopic plasma jet (plasma endoscope) operating with a dielectric barrier discharge (DBD) configuration in millimeter dimensions that can be coupled to a typical endoscope was developed. This plasma jet can operate with helium or neon and counts with an external concentric shielding gas channel that provides the introduction of an electronegative gas curtain around the plasma plume. The shielding gas allows the preservation of the plasma jet shape when operated inside closed cavities. The construction difficulties arisen from the use of different feed and shielding gases were explored. Carbon dioxide was proven to be a good option for the curtain gas around the plasma plume avoiding the formation of parasitic discharges inside the shielding gas tube and the endoscopic housing. When operated with neon, th... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-10-18T11:49:34Z No. of bitstreams: 1 DEBORAH ALMEIDA DOS ANJOS - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2017.pdf: 3469250 bytes, checksum: 3edf8a20f21e939dbbc3493542611649 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-18T11:49:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DEBORAH ALMEIDA DOS ANJOS - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2017.pdf: 3469250 bytes, checksum: 3edf8a20f21e939dbbc3493542611649 (MD5) Previous issue date: 2017-03-24 / Muitos acidentes envolvem lançamentos bifásicos de produtos químicos perigosos para a atmosfera, sendo eles muitas vezes armazenados e transportados na forma de gases liquefeitos sob a sua pressão saturada. Nestes casos, ao entrar em contato com o ambiente, o produto liberado irá se dispersar como um jato de vapor com pequenas gotículas, as quais evaporam provocando alterações na temperatura e composição do gás circundante. As gotículas maiores podem cair sobre o solo (rainout) formando uma poça que irá espalhar-se e evaporar. Gotas menores que um tamanho crítico permanecerão no jato e serão evaporadas devido ao ar arrastado. Nesse sentido, tendo em vista que a estimativa do comportamento do material liberado é necessária para a avaliação do perigo, este trabalho tem como objetivo determinar a extensão da área classificada para liberações bifásicas, utilizando como estudo de caso situações de vazamento com gás liquefeito de butano, em seu estado saturado à temperatura ambiente, e propano armazenado à 321 K e 20,64 bar. Utilizou-se o modelo proposto por Long para jato turbulento subsônico e o modelo para jato bifásico apresentado em Kukkonen para prever esta extensão. A partir da análise dos resultados observou-se para o propano como componente da liberação, um resultado satisfatório quando comparado ao obtido em CFD, apresentando ambos aproximadamente 1,3 m de extensão. A extensão para a situação de vazamento do butano apresentou um valor conservativo (86 m), tendo em vista que o orifício de vazamento possui um diâmetro considerável. Estes resultados são importantes uma vez que podem auxiliar em situações semelhantes na classificação de áreas. Tendo em vista que não há na literatura dados de extensão, este trabalho possui uma inovação prática podendo servir como base para normatização do cálculo de extensão de áreas classificadas para liberações bifásicas. / Many accidents involve biphasic release of hazardous chemicals into the atmosphere; they are often stored and transported in the form of liquefied gas under its saturated pressure. In these cases, in the contact with the environment, the released product will disperse as a steam jet with small droplets, which evaporate causing changes in temperature and composition of the surrounding gas. The larger droplets may fall on the ground (rainout) forming a pool that will spread and evaporate. Droplets smaller than a critical size will remain on the jet and will be evaporated due to entrained air. In this case, in view of estimate of the behavior of the released material is useful for a hazard assessment, this work aims to determine the extent of the classified area for biphasic releases, using as case studies liquefied gas leakage of butane, in its Saturated state at ambient temperature, and propane at 321 K and 20,64 bar. Used the model proposed by Long for turbulent subsonic jet and model for two-phase jet in Kukkonen to predict this extension. From the analysis of the results it was observed for propane as a release component, a satisfactory result when compared to the one obtained in CFD, presenting approximately 1.3 m extension. The extent to the leakage situation of the butane presented a conservative value (86 m), considering that the pouring hole has a considerable diameter. These results are important since they may help in similar situations in the classification of areas. In view of the lack of extension data available in the literature, this work has a practical innovation and can serve as a basis for standardization of the calculation of extension of classified areas for biphasic releases.

Submitted by Daniel Magalhães de Oliveira (daniel.steiger@live.com) on 2018-09-18T00:49:16Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Daniel Magalhaes de Oliveira OK.pdf: 10110047 bytes, checksum: 86cc594889112132d78452c96ef59879 (MD5) / Approved for entry into archive by Pamella Benevides Gonçalves null (pamella@feg.unesp.br) on 2018-09-18T13:49:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 oliveira_dm_dm_guara.pdf: 10110047 bytes, checksum: 86cc594889112132d78452c96ef59879 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-18T13:49:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 oliveira_dm_dm_guara.pdf: 10110047 bytes, checksum: 86cc594889112132d78452c96ef59879 (MD5) Previous issue date: 2018-07-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Maior conscientização em relação as questões ambientais, atrelada a escassez de recursos, problemas ambientais globais e a políticas ambientais cada vez mais fortes influenciaram indústrias e pesquisadores a apreciar, estudar e desenvolver novos materiais a partir de fontes renováveis e novas tecnologias de fabricação. Entretanto, na literatura é reportado que a adesão interfacial entre fibras naturais e matriz polimérica é um fator que afeta as propriedades mecânicas do biocompósito, podendo ser melhorada por diversos tipos de tratamentos superficiais. Assim sendo, mantas de fibra de coco foram tratadas superficialmente por jato de plasma atmosférico, considerado menos agressivo ao meio ambiente quando comparado a tratamentos químicos, com o intuito de melhorar a adesão interfacial do biocompósitos. As fibras de coco foram caracterizadas com o objetivo de verificar a influência do tratamento nas propriedades físicas, químicas e térmicas. Verificou-se que o tratamento modificou a superfície das fibras e, consequentemente, sua hidrofilicidade e energia superficial, diminuindo o valor da permeabilidade. Parâmetros de processamento e o ciclo de cura mais adequado foram determinados como 80 ºC por 210 min, 135 ºC por 180 min e 160 ºC por 120 min, sem a aplicação de vácuo durante o processo e com fração volumétrica de fibras de aproximadamente 40 %. Inspeção acústica por ultrassom permitiu avaliar o processamento das placas dos biocompósitos verificando possíveis imperfeições causadas pela impregnação da fibra pela resina e sua homogeneidade. As análises termogravimétricas indicaram que a temperatura inicial de degradação dos biocompósitos é de 175 ºC. A temperatura de transição vítrea, determinada por DMA, é de aproximadamente 80 ºC. Os ensaios mecânicos apresentaram maiores valores de resistência à tração e de resistência à flexão para os biocompósitos reforçados com fibras tratadas quando comparados aos biocompósitos reforçados com fibras in natura. Maiores valores do módulo em tração e módulo em flexão, bem como os módulos de perda e armazenamento calculados por DMA para os biocompósitos reforçados com fibras tratadas sustentaram melhores propriedades mecânicas como resultado do tratamento a plasma. A morfologia da fratura dos biocompósitos indicou uma melhor adesão reforço-matriz para os biocompósitos com fibras tratadas. / Greater awareness regarding environmental issues, coupled with scarcity of resources, global environmental problems, and increasingly strong environmental policies have influenced industries and researchers to appreciate, study and develop new materials from renewable resources and new manufacturing technologies. However, literature reports that interfacial adhesion between natural fibers and polymeric matrix is a factor that affects the biocomposite mechanical properties, able to be improved by several types of surface treatments. Thus, coconut fiber mats were surface treated by atmospheric plasma jet, considered less aggressive to the environment when compared to chemical treatments, in order to improve interfacial adhesion with the polymer matrix to obtain biocomposites. Data from coconut fiber characterization shown that the treatment modified the fibers surface and consequently their hydrophilicity and surface energy, decreasing their permeability value. Processing parameters and most appropriate curing cycle were determined and defined as 80 °C for 210 min, 135 °C for 180 min and 160 °C for 120 min, without application of vacuum during the process and approximately 40 % fiber volume fraction. Ultrasonic acoustic inspection allowed evaluating the biocomposite plates processing by verifying possible imperfections caused by impregnation of the coconut fiber by the resin and its homogeneity. Thermogravimetric analysis indicated that the initial biocomposite degradation temperature is 175 °C. Glass transition temperature, determined by DMA, is approximately 80 °C. Mechanical tests presented higher values of tensile strength and flexural strength for the biocomposites reinforced with treated fibers when compared to the biocomposites reinforced with untreated fibers. Higher values of tensile and flexural modulus, as well as DMA loss and storage modulus for biocomposites reinforced with treated fibers sustained better mechanical properties because of the plasma treatment. Fracture morphology indicated better reinforcement-matrix adhesion for biocomposite reinforced with treated fibers / 136348/2016-5

This study discusses the influence of tropopause folding in ozone total column during the passage of frontal systems. This research aims to analyze, from the relations between the upper level jet and the ozone total column, tropopause folding in southern South America. The aim is also to quantify the cold fronts that have acted throughout 2008, as well as identify them in tropopause folding events and action of the jet stream. Finally, it verifies the occurrence of stratospheric air into the troposphere at selected events. This research is characterized by being predominantly qualitative in relation to the collection and analysis of data obtained from Brewer Spectrophotometers, installed at the Southern Space Observatory, and the Ozone Monitoring Instrument (OMI). It is noteworthy that were initially selected all events of cold fronts that occurred in 2008. However, only events of greater magnitude were analyzed and the chosen were the ones that evidenced a strong tropopause folding. Of the results analyzed, we can conclude that the ozone total column is influenced by the passage of fronts and may increase when there is intrusion of stratospheric air in the troposphere through the tropopause folding, caused by the action of the jet stream that comes with the front. / O presente estudo trata da influência do envelopamento da tropopausa na coluna total de ozônio, durante a passagem dos sistemas frontais. Esta pesquisa tem como objetivo analisar, a partir das relações entre a corrente de jato em altos níveis e a coluna total de ozônio, o envelopamento da tropopausa no sul da América do Sul. Pretende-se também quantificar as frentes frias que agiram ao longo de 2008, bem como identificá-las em eventos de envelopamento da tropopausa e ação da corrente de jato. Por fim, verifica-se como ocorre a intrusão de ar estratosférico para a troposfera em eventos escolhidos. A presente pesquisa se caracteriza por ser predominantemente de caráter qualitativo em relação ao levantamento e análise dos dados, obtidos através de Espectrofotômetro Brewer, instalado no Observatório Espacial do Sul, e pelo Ozone Monitoring Instrument (OMI). Ressalta-se que foram inicialmente selecionados todos os eventos de frentes frias ocorridos em 2008. Porém, apenas os eventos de maior magnitude foram analisados e destes foram escolhidos os que evidenciavam um forte envelopamento da tropopausa. Dos resultados analisados, pode-se concluir que a coluna total de ozônio sofre influência com a passagem das frentes, podendo aumentar quando ocorre a intrusão do ar estratosférico na troposfera, através do envelopamento da tropopausa, causado pela ação da corrente de jato que acompanha a frente.

Made available in DSpace on 2015-05-07T14:49:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 541873 bytes, checksum: fdcc605bea14b02147b0c484cd440a14 (MD5) Previous issue date: 2006-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The research was realized in four phases. In the 1st phase, interviews were accomplished with proprietors of car-washes with the objective of knowing your environmental and social impacts. In the 2nd phase synthetic effluents of car-washes were treated during 147 days in batch anaerobic reactors with five different oil and detergent concentrations. In the 3rd phase six reactors were monitored in batch form, during 20 days, with substrate containing high oil concentrations (0,5 to 2,5 g.l-1) and surfactants concentrations (5,0g.L-1). These treatments were realized with purpose to verified the relation between oil concentration and inhibition of the biologic activity. In the 4th phase six batch anaerobic reactors, with different proportions of the surfactant, were monitored during 35 days. The concentrations of organic matter influent and effluent were analyzed in all the treatments and in the sludge were determined solid concentration. Daily the biogas produced was measures and characterized. In the 2nd phase the average removal of soluble COD was about 82%, for a monitoring period of 18 days. For raw COD during 100 days of operation the average removal was approximately 76% and the production of methane was directly proportional the substrate concentrations. It was verified that the anaerobic biological activity occurs in surfactant concentration below 0,5 g.L-1, and starting from that concentration it begins to happen inhibition of the process / O presente trabalho foi desenvolvido em quatro fases. A primeira fase teve o objetivo de levantar dados sobre os impactos ambientais e sociais causados pelos lava-jatos. Para tanto, foram realizadas entrevistas com seus proprietários. Na segunda fase, foram tratados anaerobiamente, durante 147 dias, em reatores de batelada, efluentes sintéticos de lava-jatos com cinco diferentes concentrações de óleo e detergente. Na terceira fase, foram monitorados seis reatores anaeróbios, em regime de batelada, durante 20 dias, com substratos contendo altas concentrações de óleo (0,5 a 2,5 g.L-1) e surfactantes (5,0 g.L-1). Estes tratamentos tiveram por finalidade verificar se, com o aumento da concentração de óleo, haveria inibição da atividade biológica. Na quarta fase, foram realizados, anaerobiamente, em reatores de batelada, durante 35 dias, seis experimentos com diferentes concentrações de surfactante para verificar que concentração inibiria o processo biológico anaeróbio. Para todos os tratamentos foram analisadas as concentrações de matéria orgânica (DQO) afluente e efluente, bem como as concentrações de sólidos do lodo. Diariamente, foram realizadas leituras do volume e da composição do biogás. Como resultados da segunda fase, verificaram-se remoções de DQO solúvel média de 82% aos 18 dias e para DQO bruta em torno de 76% para os cinco tratamentos, durante 100 dias de operação. A produção de metano foi diretamente proporcional às concentrações dos substratos. Constatou-se que a atividade biológica anaeróbia ocorre numa concentração de surfactante de até aproximadamente 0,5 g.L-1, sendo que a partir daí, começa a ocorrer inibição do processo

Submitted by PEDRO GUILHERME SILVA PESCI null (peg_pesci@hotmail.com) on 2017-11-30T13:40:46Z No. of bitstreams: 1 Versão Final.pdf: 56735184 bytes, checksum: 4e1d7d9c3a8db1009fa3e028174b3593 (MD5) / Approved for entry into archive by Pamella Benevides Gonçalves null (pamella@feg.unesp.br) on 2017-11-30T17:38:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pesci_pgs_me_guara.pdf: 56735184 bytes, checksum: 4e1d7d9c3a8db1009fa3e028174b3593 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-30T17:38:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pesci_pgs_me_guara.pdf: 56735184 bytes, checksum: 4e1d7d9c3a8db1009fa3e028174b3593 (MD5) Previous issue date: 2017-11-24 / Materiais utilizados em componentes de veículos espaciais, como em tubeiras ou superfícies expostas à reentrada atmosférica, são sujeitos a ambientes termicamente agressivos. Este trabalho apresenta estudos envolvendo o desempenho de materiais compósitos utilizados em sistemas de proteção térmica, a partir da exposição a jatos de plasma, onde os fluxos de calor são comparáveis aos da reentrada atmosférica de componentes de veículos espaciais. Amostras de compósitos ablativos de carbono/fenólica foram ensaiadas no túnel de plasma do Laboratório de Plasmas e Processos do ITA (Instituto Tecnológico de Aeronáutica), por meio de uma tocha de plasma alimentada por uma fonte de energia elétrica de corrente contínua de 50kW. Os parâmetros de operação do túnel de plasma foram otimizados para reproduzirem as condições próximas do ponto crítico de reentrada das cargas úteis dos veículos espaciais desenvolvidos pelo IAE (Instituto de Aeronáutica e Espaço). As amostras em estudo foram desenvolvidas e fabricadas no Brasil, a partir de materiais de especial interesse do IAE. Para comparação, foi também ensaiado outro material com propriedades já bem estabelecidas como o teflon, sob as mesmas condições ablativas. Foram determinadas as perdas de massa e as taxas de perda de massa específicas das amostras, as temperaturas radiométricas superficiais e termométricas internas, em função do tempo de exposição ao fluxo térmico. Foi realizada também a avaliação da evolução das interfaces por comparação entre simulação e a amostra após o ensaio. Os resultados obtidos permitiram estimar as propriedades do comportamento ablativo dos materiais testados e validar o modelo teórico usado na simulação computacional para sua utilização em geometrias próximas às dos sistemas de proteção térmica utilizadas no setor aeroespacial / Materials used in space vehicles components, such as nozzles or surfaces exposed to atmospheric reentry, are subjected to thermally aggressive environments. This work presents studies involving the performance of composite materials used in thermal protection systems, through the exposure to plasma jets, where the heat fluxes are comparable to atmospheric reentry of space vehicle components. Samples of ablative carbon/phenolic composites were tested in the plasma tunnel of ITA’s (Aeronautics Institute of Technology) Plasma and Process Laboratory, by a plasma torch with a 50kW DC power source. The plasma tunnel operating parameters were optimized to reproduce the conditions close to the critical re-entry point of the space vehicles payloads developed by the IAE (Aeronautics and Space Institute). The samples in study were developed and manufactured in Brazil, from materials of special interest to IAE. For comparison, another material with well established properties such as teflon was also tested under the same ablative conditions. The mass loss and the specific mass loss rates of the samples, the surface radiometric and internal thermometric temperatures, as a function of the exposure time to the thermal flow, were determined. The evolution of the interfaces was also performed by comparison between simulation and the sample after the test. The results allowed to estimate the properties of the ablative behavior of the materials tested and to validate the theoretical model used in the computational simulation for its use in geometries close to the thermal protection systems used in the aerospace sector

Nesta tese foi estudado o transporte de partículas na borda do plasma confinado magneticamente em tokamaks a partir de um modelo para ondas de deriva proveniente de flutuaçõoes eletrostáticas geradas pela não uniformidade do plasma. Para investigar esse problema, consideramos o modelo com duas ondas de deriva, que possui uma complexa dinâmica não linear onde podemos encontrar tanto transporte anômalo quanto transporte difusivo. Para a encontras no plano de fases as Estruturas Lagrangianas Coerentes (ELCs) e os jatos, foram confeccionados mapas de Poincaré, diagramas de expoente de Lyapunov a tempo finito, diagramas de deslocamento quadrático, diagramas de autocorrelação da velocidade e o diagrama de retorno. Para avaliar o impacto dessas ELCs no transporte de partículas foram analisados a série temporal do desvio padrão médio, da dispersão relativa e dos saltos dentro do mapa de Poincar´e e também foram confeccionados histogramas com a distribuição desses saltos. Foi encontrado que, com duas ondas de deriva e para uma determinada combinação de parâmetros, surgem correntes de jato, que persistem por longos períodos, imersas na região caótica. Verificamos que, assim como nas ilhas, a região interna às correntes de jato são inacessíveis às ELCs. Também foi encontrado que, quando existe uma corrente de jato, o transporte observado na região caótica não é simétrico com uma pequena deriva na direção contraria ao jato. Esse fenômeno observado ocorre em contrapartida ao caso típico de sistemas com mistura em que as ELCs tem acesso a todo o plano de fase e o transporte é difusivo. / In this thesis we studied the particle transport in the edge of magnetically confined plasma in tokamaks using a model of drift waves due to electrostatic fluctuations generated by the non-uniformity of the plasma. To investigate this issue, we consider the model with two drift waves, which has a complex nonlinear dynamics where we can find both anomalous and diffusive transport. To find the Lagrangian Coherent Structures (LCSs) and the jets, we used Poincaré maps, Finite time Lyapunov exponent diagrams, quadratic displacement diagrams, autocorrelation velocity diagrams and return displacement diagram. To evaluate the impact of LCSs in the transport of particles, we analyzed the time series of both average standard deviation and relative dispertion and also histograms of the distribution of these jumps. It was found that, with two drift waves and for a given combination of parameters, a jet streams appear in the phase space and persist for long periods of time immersed in the chaotic region. We found that, as well as on the islands, the inner region of the jet streams are inaccessible to LCSs. It was also found that when there is a jet stream, the transport observed in the chaotic region is not symmetrical and have a small drift in the opposite direction to the jet. This phenomenon is observed in contrast to the typical case of systems with mixing in wich the LCSs have access to all the phase space and the trasnport is diffusive.