Orientador : Prof. Nelson Luís da Costa Dias / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Defesa: Curitiba, 15/03/2016 / Inclui referências : f. 84-90 / Resumo: Uma das ferramentas mais importantes da micrometeorologia é a Teoria de Similaridade de Monin-Obukhov (TSMO), cujas funções adimensionais descrevem a relação entre a concentração média dos escalares e os fluxos turbulentos na Camada Superficial da atmosfera. No entanto, a TSMO sofre muitas limitações dentro da Subcamada Rugosa, uma vez que suas funções universais não se aplicam nesta região, dificultando a tarefa de estimar fluxos turbulentos sobre florestas. Neste sentido, o presente estudo teve por objetivo realizar uma análise experimental em escalares (temperatura, dióxido de carbono e vapor d'água) medidos nos níveis de 39,4 e 81,6 m sobre uma floresta Amazônica (altura média de 40 m). Inicialmente o coeficiente de assimetria da velocidade vertical indicou que a Subcamada Rugosa exerce influência no escoamento sobre os dois níveis; na sequência, o desvio-padrão adimensional exibiu maior dispersão para os escalares do que para a velocidade vertical, que se adequou melhor à teoria. Menor grau de dispersão foi verificado para as funções de Monin-Obukhov classificadas de acordo com o ângulo solar zenital (Z), no qual verificou-se boa concordância com a TSMO em ângulos entre 0 e 20°. Conjectura-se que isso esteja relacionado à incidência solar e a "ativação/desativação" conjunta das fontes e sumidouros. Por fim, o Método Relaxado de Acumulação de Vórtices foi empregado, e os coeficientes de relaxamento para os três escalares mantiveram-se dentro da faixa indicada na literatura (0,51 - 0,62); além disso, mostraram-se maiores em 81,6 m do que em 39,4 m. Quando separados por ângulo zenital, novamente os resultados foram melhores na faixa 0_ < |Z| < 20_. De forma geral, a validade do desvio-padrão adimensional em ângulos zenitais pequenos foi o resultado mais proeminente desta análise, pois indica a possibilidade de calcular fluxos turbulentos via funções de Monin-Obukhov sobre florestas pelo menos nestes momentos do dia. Palavras-chave: Teoria de Similaridade de Monin-Obukhov, Subcamada Rugosa, Método Relaxado de Acumulação de Vórtices. / Abstract: One of the most important tools in micrometeorology is the Monin-Obukhov Similarity Theory (MOST), whose dimensionless functions describe the relationship between scalars' mean concentration and flux in the atmospheric surface layer. However, these functions are not valid in the canopy roughness sublayer region, making it difficult to estimate scalar fluxes above forests from concentration measurements. In this regard, the main goal of this study is to perform a similarity analysis of scalars (temperature, carbon dioxide and water vapor) measured at 39.4 and 81.6 m above the Amazon forest, in a region with mean canopy height of 40 m. The results of the vertical velocity skewness suggested that both heights are within the roughness sublayer. The nondimensional standard deviation showed more scattering for scalars than for vertical velocity, which follows the theory. Less scatter was found for the Monin-Obukhov functions classified by solar zenith angle (Z), where good accordance between MOST and Z was verified for angles between 0 and 20°. We conjecture that this is related to the low solar incidence and the combined "activation/deactivation" of sources and sinks . Finally, for the Relaxed Eddy Accumulation, the relaxation coefficients were found to be within the range indicated in the literature (0.51 - 0.62), and to be larger for 81.6 m than for 39.4 m. When classified by zenith angle, better results were found in the range 0_ < |Z| < 20_. In general, the nondimensional standard deviation validity for low zenith angles was the most prominent result in this research, because it allows us to calculate turbulent fluxes above forests using the universal functions at least in these moments of the day. Keywords: Monin-Obukhov Similarity Theory, Roughness Sublayer, Relaxed Eddy Accumulation.

Orientador: Aruy Marotta / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T08:04:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ParedezAngeles_PabloJenner_M.pdf: 1168016 bytes, checksum: ad72f704ac1f0ed45d1f57e1e5147fd8 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Nesta tese foram obtidas equações generalizadas para a característica tensão-corrente de umatocha de plasma de arco não transferido e de uma tocha de plasma de arco transferido, utilizando o método da Teoria da Similaridade. Para a tocha de arco não transferido, os dados experimentais foram obtidos para ar como gás plasmagênico e na faixa de correntes de 10 a 295 A. Para a tocha de arco transferido, os dados foram obtidos para argônio e faixa de correntes de 300 a 1500 A. A tocha de arco não transferido apresentou característica estática tensão-corrente descendente, enquanto a de arco transferido, a característica obtida foi dinâmica, com comportamento fortemente anômalo, com a presença de histerese, além de possuir ambos os ramos, o descendente e o ascendente. Os testes da tocha de arco transferido foram feitos num forno com paredes refratárias em atmosfera de argônio. Foram obtidas equações generalizadas tendo um, dois e três parâmetros adimensionais independentes, sendo a escolha da melhor equação generalizada baseada no coeficiente de correlação da regressão multilinear. O parâmetro adimensional da voltagem foi considerado como o parâmetro dependente. Em geral, para os parâmetros adimensionais independentes foram utilizados aqueles relacionados com as diversas modalidades de transferência da energia Joule do arco para outras modalidades de energia. Estas foram a convectiva, a radiativa, a turbulenta e a condutiva. As equações generalizadas obtidas para a tocha de arco não transferido apresentaram boa concordância para toda a faixa de dados experimentais. Já as equações para a tocha de arco transferido, devido à grande anomalia observada, foram limitadas à apenas a parte ascendente dos dados experimentais. O estudo experimental, realizado nesta tese pode contribuir para uma melhor compreensão dos fenômenos que ocorrem em tochas de plasma, como também, fornecer uma guia para a engenharia de projeto das tochas / Abstract: In this thesis, generalized equations for the voltage-current characteristics have been obtained for a non transferred arc plasma torch and for a transferred arc plasma torch, using the method of the Theory of the Similarity. For the non transferred arc plasma torch, the experimental data was obtained for air as the plasmagenic gas and for currents of 10 to 295 A. For the transferred arc torch, the experiments were carried out for argon and currents of 300 to 1500 A. The non transferred plasma torch showed a descending voltage-current static characteristic, while the transferred plasma torch, the characteristic was dynamic, with strong anomalous behavior, consisting of the presence of hysteresis, besides possessing both the branches, the descendant and the ascendant. The tests of the transferred torch were carried out in an oven with refractory walls in argon atmosphere. Generalized equations had been obtained having one, two and three independent nondimensional parameters, being the choice of the best generalized equation based in the coefficient of correlation of the multilinear regression. The dimensionless parameter of the voltage was considered as the dependent parameter. In general, for the independent nondimensional parameters have been used those related with the diverse modalities of transference of the Joule energy of the arc to other modalities of energy. These had been the convective one, the radiative, the turbulent and the conductive one. The generalized equations obtained for the non transferred torch showed good agreement for all the range of experimental data. However, the equations for the transferred arc torch, due to their great observed anomaly, had been limited only to the ascending part of the experimental data. The experimental study, carried out in this thesis, might contribute to a better understanding of the phenomena taking place in plasma torches, as well, to provide a guide for their engineering / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Cecilia Amelia de Carvalho Zavaglia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-14T13:19:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Polis_JoaoEduardo_M.pdf: 6036142 bytes, checksum: dadf234cb5c40223223dbe5c453fce7a (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Devido ao grande número de pessoas que necessitam do uso de prótese para substituir um membro com seu funcionamento normal afetado, seja por deficiência congênita ou nos casos em que haja necessidade de remoção, ocasionada por doenças ou lesões com trauma, como acidentes do trabalho e de trânsito, foi desenvolvido neste trabalho o projeto e construção da parte estrutural de uma prótese de mão humana, com dimensões e movimentos mecânicos em similaridade (física) com o membro original. Em analogia com uma máquina, a mão é uma ferramenta terminal com atuadores exercendo várias funções como preensão de objetos, movimentação, sensibilidade à textura e temperatura. Entre os membros superiores, é o mais utilizado, exposto e complexo, que quando demanda sua substituição por uma prótese encontra obstáculos em várias áreas, desde aspectos tecnológicos, morfológicos, psicológicos e ainda financeiros. O mercado mundial de próteses dispõe de modelos com tecnologia avançada, que oferecem grande gama de recursos, mas por se tratar de um produto que ainda não é produzido em larga escala, que possui componentes de alta tecnologia e alto custo, não atinge o grande número de pessoas que necessitam da sua utilização. A pesquisa desenvolvida neste trabalho adotou uma metodologia de projeto que buscou a facilidade de construção e a utilização de componentes e matérias-primas disponíveis no mercado e de custo relativamente baixo, podendo assim desenvolver a base estrutural de um produto em desenvolvimento, que incorporará em suas etapas futuras as áreas de motorização, sensorização e revestimento cosmético, visando a obtenção de uma prótese de mão humana que realize movimentos atendendo a impulsos mioelétricos gerados pelo paciente, e que seu custo final de construção, variedade de movimentos e praticidade na colocação viabilizem sua utilização por um maior número de pessoas. / Abstract: The number of handicapped people in need of a particular kind of prosthesis is a compelling reason for carrying out this study, for developing a design and fabrication of a human forelimb prosthesis with dimensions and mechanical movements in similarity (physical) with a human hand. Some of theses handicaps may be a result of accidents, congenital diseases, injuries, or even amputations. Analogous to a machine, a hand is a sensitive terminal tool that is able to grip, move, feel and measure temperatures of objects. It is a very useful and complex member of the human body, and when is necessary to replace it with a prosthesis, there are technological, morphological, psychological and also financial barriers. The world market of prosthesis offers high technology models and a very wide range of resources. However, these products are made of expensive hi-tech components. Moreover, most people cannot afford to buy these expensive products because there is still no large-scale production. Thus, this research project aims at building a prosthetic forelimb with dimensions and mechanical movements similar to those of the human hand, using relatively low cost components and raw materials for manufacturing the final product. This new prosthesis has sensitized "nerve" endings, cosmetic coating, and it is also motorized. It responds to myoelectric impulses generated by the patient. In addition, it is cheap, practical, and it has a variety of movements witch allow it to be used by a large number of people. / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica