Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-31T16:28:53Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1887138 bytes, checksum: b259883126417dab59f8a394dc375d7c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-31T16:28:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1887138 bytes, checksum: b259883126417dab59f8a394dc375d7c (MD5) Previous issue date: 2013-03-19 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O carvão vegetal é um importante insumo na cadeia produtiva do ferro gusa no estado de minas gerais. Entretanto, sua produção recebe muitas críticas devido às elevadas emissões de poluentes e gases causadores de efeito estufa. Essas críticas podem, por outro lado, serem mitigadas com a incineração dos gases gerados, reduzindo as emissões a dióxido de carbono e água. A incineração dos gases abre novas oportunidades de negócios, pois a energia gerada durante o processo de incineração tem potencial para ser transformada em energia elétrica, gerando mais receita aos produtores, e ainda usada na secagem da madeira a ser carbonizada, diminuindo o tempo de ciclo de produção, aumentando a capacidade produtiva e, consequentemente, a renda dos produtores. O aproveitamento dos subprodutos da carbonização da madeira para a produção de carvão vegetal não é muito explorado na literatura. Alguns trabalhos experimentais objetivando incinerar os gases gerados foram conduzidos em empresas e na academia, porém não existe um método formal para dimensionamento desses sistemas. Desse modo, esse trabalho foi desenvolvido para criar uma metodologia coerente para dimensionamento de câmaras de combustão cilíndricas, sem uso de energia elétrica em sopradores ou geradores de centelha, obtendo-seequações para o projeto de câmaras de queima cilíndricas para gases de combustão provenientes do processo de carbonização. A produção rudimentar em fornos de alvenaria gera passivos sociais econômicos e ambientais devido à emissão de gases poluentes e de efeito estufa. Uma solução para esse problema é a incineração dos gases gerados durante o processo de carbonização. Entretanto, é importante que o processo de incineração de gases não influencie negativamente os padrões de qualidade do carvão produzido. Por esse motivo este trabalho foi feito, objetivando a construção e avaliação de um protótipo de um incinerador de gases provenientes da carbonização de baixo custo e fácil construção, além de avaliar se a incineração dos gases gera impactos negativos na qualidade do carvão. Os resultados indicam que o protótipo funcionou satisfatoriamente, reduzindo a emissão de metano em 99,8 % e 74,14 % da emissão de monóxido de carbono e não houve indícios de que a incineração dos gases piorou a qualidade do carvão produzido. Entretanto, modificações para a melhoria do incinerator devem ser feitas para, reduzir as emissões de monóxido de carbono ao máximo. Um modelo em CFD foi testado, usando os dados do protótipo construído. Considerando a alta variabilidade do processo de carbonização, bem como variáveis difíceis de prever, como intempéries, pode-se afirmar que os resultados mostram boa concordância entre as simulações e os resultados experimentais. Após a validação do modelo, foi possível propor um metamodelo, baseado em CFD, que foi utilizado para propor melhoriasno projeto da câmara de combustão, visto que não é reportado na literatura uma metodologia adequada para projetos dessa natureza. Foi utilizado um metamodelo, construindo uma superfície de resposta usando o método de Kriging. O bom ajustamento do metamodelo tornou possível a aplicação da otimização multi-objetivo, por meio do uso de um algoritmo genético. A solução ótima escolhida deu subsídios para o levantamento de parâmetros de projeto e uma metodologia para o dimensionamento de câmaras de combustão cilíndricas para gases advindos do processo de carbonização foi desenvolvida. / Charcoal is an important input in the pig iron productive chain in Minas Gerais State, Brazil. However, its production is highly criticized because of the elevated emissions of pollutants and gases that cause the greenhouse effect. Thiscriticism can, however, be mitigated through incineration of the gases generated, thereby reducing emissions of carbon dioxide and water. Incineration of gases opens up new business opportunities, since the energy generated during the incineration process can be transformed into electric energy, generating more income to the producers, and it can also be used in the drying of the wood to be burnt, reducing the production time cycle and increasing productive capacity and consequently the income of producers. The use of by-products of wood carbonization to produce charcoal is not very exploited in literature. Some experimental research aimed at incinerating the generated gases has been conducted by companies and in the academic circle; however, there is no formal method to design these systems. Thus, this study was carried out to create a coherent methodology todesign cylindrical combustion chambers without the use of electric energy in blowers or sparkers, developing equations to project cylindrical combustion chambers for gases originated from the carbonization process. The rough production in masonry ovens generates social, economic and environmental liabilities due to the emission of pollutant and greenhouse gases. A solution to this problem is the incineration of the gases generated during the carbonization process.However, it is important that the gas incineration process not influence the quality standards of the charcoal producednegatively. For this reason, we conducted this study in order tobuild and evaluate a low cost and easily constructible prototype of an incinerator of gases originated from carbonization, in addition to verifying if gas incineration has negative impacts on charcoal quality. Results indicated that the prototype worked satisfactorily, reducing emission of methane by 99.8, and carbon monoxide by 74.14%, and there were no signs that incineration of gases worsened the quality of charcoal produced. However, modifications for the improvement of the incinerator should be done so as to reduce carbon emissions as much as possible. A CFD model was tested using the data from the prototype built.Given the high variability of the carbonization process, as well as the variables difficult to predict such as bad weather, we can affirm that the results show a good agreement between simulations and experimental results. After validating the model, it was possible to propose a CFD-based meta-model, which was utilized to propose improvements in the combustion chamber project, given that the literature does not report any appropriate methodology for projects of this nature. We used a meta- model, creating a response surface using the Kriging method. The good fit of the meta- model made it possible to apply the multi-objective optimization through a genetic algorithm. The optimal solution chosen allowed for the creation of project parameters, and a methodology to design cylindrical combustion chambers for gases generated by the carbonization process was developed.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Programa de Pós-Graduação em Educação Científica e Tecnológica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:09:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 331760.pdf: 1410613 bytes, checksum: 534c76753f5d5b9b5efdf85806ad51d6 (MD5) Previous issue date: 2014 / A otimização do aprendizado é um processo a ser melhorado continuamente em todas as disciplinas e níveis de ensino, mas deve-se dar atenção especial à disciplina de Física, por representar um desafio estudantil devido ao fato de envolver matemática, interpretação textual e noções abstratas de certos fenômenos. O processo de aprendizagem pode ser intensificado com a promoção de conflito conceitual através do uso de ferramentas de auxílio didático. Para tanto, em nosso trabalho, será utilizada uma simulação virtual computacional. Temos por objetivo apresentar um estudo de viabilidade do uso de simulações a fim de promover conflitos conceituais, sendo estes consequência da apresentação de dados anômalos ao processo de aprendizagem dos alunos. Nossa pesquisa apresenta um levantamento teórico que permite compreender melhor as ideias de concepção prévia, quesito já mapeado e que seria uma condição preliminar para a inserção e possível reconhecimento de um dado anômalo e, consequentemente, promoção de conflito. Além disso, há capítulos dedicados à compreensão teórica de dados anômalos referentes a informações, científicas ou não, não condizentes com o conhecimento prévio presente no aluno; e conflito conceitual, que seria a reflexão, discussão e possível mudança teórica do conhecimento, após o aluno reconhecer uma anomalia entre o seu conhecimento prévio e a nova informação exposta. A escolha da simulação levou em consideração o tema escolhido, as leis de Newton, como também as possibilidades e limitações de manuseio para criação de uma atividade que seria usada para possível geração de conflito, com grupos de alunos do ensino superior. As atividades foram construídas em duas etapas. A primeira seguiu uma sequência de questionamentos cujas respostas seriam sem o uso da simulação ou materiais de apoio, e a na segunda, trabalharam-se as questões com o uso da simulação escolhida, juntamente com um roteiro guia, permitindo ao aluno avaliar a situação simulada com as respostas fornecidas na primeira etapa. Os resultados foram obtidos e avaliados através da confecção de transcrições das falas das filmagens dos alunos realizando essas atividades, concluídas na própria instituição de ensino superior e de forma voluntária, sendo os alunos maiores de idade. A realização da atividade, dessa maneira, oportunizou aos alunos uma reavaliação dos acontecimentos simulados e possível identificação de anomalia com geração de conflito conceitual durante as prováveis divergências de respostas que apareceram. O grupo participante foi uma turma do ensino8superior, organizada em duplas, do curso de Engenharia Civil da UNIBAVE, universidade residente da cidade de Orleans, no estado de Santa Catarina. Essa turma estava iniciando a disciplina de Física 1, permitindo identificar, com mais clareza, as possibilidades de geração de conflito conceitual no tema físico sobre as leis de Newton, pois o período de estadia no ensino médio foi o último contato dos estudantes com os assuntos dessa disciplina. As possíveis respostas fornecidas pelos estudantes, no momento do contato com a informação anômala, seguiram um roteiro de reações construído pelos autores Chinn e Brewer (1998), permitindo pontuar as situações que não gerariam conflito devido a não descoberta dessa informação. O reconhecimento do conflito e uso da simulação seguiu um processo preestabelecido por Lee & Kwon (2001) que serviu de roteiro e base para construção da atividade e interpretação dos resultados. Buscou-se utilizar os trabalhos dos autores citados como um parâmetro para identificação, em nossas atividades, de pontos que destacavam situações de conflito conceitual, observando e avaliando as discussões criadas a partir de um questionamento que inserisse uma situação anômala aos conhecimentos prévios dos alunos acerca do fenômeno simulado. Os objetivos foram atingidos, permitindo avaliar a viabilidade do uso de simulações para promoção de conflitos conceituais e, ainda, identificar os momentos de reconhecimento de informações anômalas. Esse reconhecimento foi tratado como uma condição prévia para o aparecimento do conflito, sendo que as transcrições permitiram um detalhamento nas discussões dos alunos, visando à maior clareza no destaque dos momentos de geração de conflito.<br> / Abstract : The optimization is a process of learning to be continuously improved in all disciplines and levels of education, but should pay particular attention to the discipline of physics, by having a large student dislike of math involved, textual interpretation and abstract notions of certain phenomena. The learning process can be enhanced through the promotion of conceptual conflict through the use of educational assistance tools that our work to a computational virtual simulation will be used. We aim to present a feasibility study of the use of simulations to promote conceptual conflicts, with these, a consequence of the anomalous presentation of students' learning process data. Our research presents a theoretical approach that allows to better understand the ideas of preconception , Question already mapped and would be a sine qua non for the insertion and possible recognition of a given anomalous and the consequent promotion of conflict , as well as chapters devoted to the theoretical understanding anomalous data that would be information , scientific or otherwise, inconsistent with prior knowledge in this student , and conceptual conflict, which would be the reflection, discussion and possible change of theoretical knowledge , after the student recognize an anomaly between their prior knowledge and new information exposed . The choice of the simulation took into account the chosen theme, which were Newton's laws, as well as the possibilities and limitations of thumb for creating an activity that would be used for generation of possible conflict with groups of students in higher education. The activities were built in two stages, where the first followed a sequence of questions that should be answered without the use of simulation or support materials, and the second, where the issues were worked with the use of simulation chosen, along with a quick script, allowing the student to evaluate the simulated situation with the answers provided in the first stage. The results were obtained and evaluated through the production of transcripts of speeches filming of students performing these activities, which were completed in the very institution of higher education and voluntarily, and those over age students. The completion of the activity, thus, provided an opportunity for pupils, a reassessment of the simulated events and possible identification of anomalies generating conceptual conflict during the likely differences in responses that appeared. The research group was a class of higher education, organized in pairs, of course UNIBAVE of Civil Engineering, University resident of the city of Orleans in the state of Santa Catarina. This class was starting the10discipline of Physics 1, allowing identify more clearly the possibilities for generation of conceptual conflict in physical issue about Newton's laws , for the period of stay in high school was the last contact of students with subjects of this discipline . The possible answers provided by students at the time of contact with the anomalous information, reactions followed a script prepared by the authors Chinn and Brewer (1998), which allowed scoring situations that would not generate conflict due to non-recognition of such information. The recognition of conflict and use of simulation process followed a pre - established by Lee & Kwon (2001) which served as the basis for writing and construction activity and interpretation of results. We attempted to use the works of these authors as a parameter to identify in our activities, which highlighted points of conceptual conflict situations, observing and evaluating the discussions created from a question that increases an anomalous situation to previous knowledge of the students about the simulated phenomenon. The objectives were achieved, allowing to evaluate the feasibility of using simulations to promote conceptual conflict and also to identify the moments of recognition of anomalous information. This recognition was treated as a precondition for the emergence of conflict, and the transcripts allowed a breakdown in discussions of students seeking clarity on the highlighted moments from generation conflict.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-05-19T04:05:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333309.pdf: 7671216 bytes, checksum: 1b4344537e07a903caad603d61e2872a (MD5) Previous issue date: 2014 / No processo de brochamento helicoidal é empregada uma única ferramenta especializada que, em um ciclo de usinagem, realiza o desbaste, o semi-acabamento e o acabamento, tornando o processo altamente produtivo e atrativo sob o ponto de vista da produção em massa. Em vista disto, este processo figura entre os principais processos de fabricação na indústria manufatureira de produção seriada, tipicamente a indústria automotiva. A excelente produção econômica, característica essencial do brochamento, possibilita o emprego da brocha helicoidal, apesar de ser esta uma ferramenta de elevado custo. Assim, se bem projetada, fabricada corretamente e utilizada dentro das especificações, permite um ótimo retorno do investimento. Brochas helicoidais possuem, entretanto, características geométricas complexas que influenciam diretamente no rendimento do processo. Neste sentido, para que haja um dimensionamento correto da ferramenta, é necessário um conhecimento preciso sobre os esforços que agem sobre a ferramenta. O conhecimento destes esforços, tanto simulados quanto experimentais, constituem o objetivo principal deste trabalho. Com vistas à obtenção de valores de tensão, tração e torque sobre a brocha helicoidal foi utilizado um torno CNC adaptado para realizar ensaios de brochamento onde mediram-se as componentes da força de usinagem. Para realização destes ensaios foram empregadas 6 brochas de aço-rápido M2, sendo 3 delas revestidas com TiN e 3 sem revestimento. Foram utilizados o aço ABNT 1020 e o aço ABNT 1040 como corpos-de-prova. Não utilizaram-se meios lubrirefrigerantes. Os resultados obtidos foram então aplicados na elaboração de diferentes modelos para prever a força de corte. Paralelamente aos ensaios, um estudo detalhado sobre a geometria e cinemática da brocha helicoidal foi elaborado em conjunto com uma análise de tensões utilizando-se o método dos elementos finitos (MEF). Conhecidas a geometria e a cinemática do processo empregaram-se diferentes metodologias para modelar a força de corte nos gumes atuantes. Para a modelagem da força de corte foram utilizadas quatro metodologias distintas: a equação de Kienzle com emprego de dados obtidos na literatura, a equação de Kienzle utilizando dados obtidos nos ensaios realizados, um modelo de força obtido por regressão múltipla e um modelo de força que empregou redes neurais artificiais. A metodologia que apresentou menor dispersão do erro foi a que empregou redes neurais artificias seguida pela metodologia que empregou regressão múltipla. Ao fim do trabalho foi possível verificar a influência do atrito nos flancos secundários da brocha e pode-se validar o emprego das metodologias empregadas para simular os esforços no brochamento helicoidal.<br> / Abstract : A single tool is employed in the helical broaching process, which performs roughing, semi-finishing and finishing in each machining cycle. It makes the process highly productive and attractive from the standpoint of mass production. In view of this, the process ranks among the main manufacturing processes employed in the manufacturing industry of high volume production lines, typically the automotive industry. The excellent cost-efficient production is an essential characteristic of the broaching process and allows the employment of helical broach in spite of its high-cost. Thus, if the tool is well designed, properly manufactured and oper-ated within the technical specifications, it allows a great return on invest-ment. However, helical broaches have complex geometrical characteris-tics that influence directly on the process yield. In this sense, in order to obtain a correct dimensioning of the tool, a precise knowledge of the forces acting on it is necessary. Knowledge of these forces, both simulated and experimental, are the main goal of this work. With a view to obtaining stress, traction and torque values on the broach an adapted CNC turning was used to perform the broaching tests with the measurement of the cut-ting force components. Six tools made from high-speed steel AISI M2 were employed to perform the experiments, three of which coated with TiN and three without coating. Steel ABNT 1020 and ABNT 1040 were used to fabricate the workpieces. The experiments were carried out with-out coolant. The results obtained were applied to the development of dif-ferent models to predict the cutting force. In parallel with the experiments, a detailed study regarding the geometry and cinematic of the helical broach was conducted along with a stress analyses using the finite element method (FEM). Knowing the geometry and the process kinematics, dif-ferent methodologies were employed to model the cutting force on the active cutting edge. Four distinct methodologies were employed to mod-eling the cutting forces: Kienzle equation using data from the literature, the Kienzle equation employing the data obtained with the experiments, a model obtained from multivariable regression and a model that em-ployed artificial neural networks. The methodology who resulted lower error dispersion was artificial neural networks followed by the methodol-ogy employed multiple regression. At the end of this work it was possible to verify the influence of the friction at the secondary flanks of the broach and to evaluate the adequacy of each methodology employed to simulate the forces on the helical broaching.

Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física, Araranguá, 2017. / Made available in DSpace on 2017-08-08T04:10:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 346932.pdf: 4454741 bytes, checksum: 6d4862cac664287e9dfc39f53d34769a (MD5) Previous issue date: 2017 / Neste trabalho propomos dois roteiros de atividades dirigidos aos professores do Ensino Médio. Estes roteiros sugerem o uso de simulações computacionais para o processo de ensino-aprendizagem dos conceitos físicos envolvidos no tópico Forças e Movimento. Atualmente a maioria dos estudantes tem acesso a computadores ou celulares com acesso à internet, entretanto acabam utilizando este recurso apenas para acessar redes sociais. O principal objetivo deste trabalho é propor um material que motive o professor e estudantes a utilizarem simulações computacionais como ferramenta auxiliadora no processo de ensino-aprendizagem. Os roteiros de atividades propostos são baseados nos três momentos pedagógicos descritos por Delizoicov: Problematização Inicial, Organização do Conhecimento e Aplicação do Conhecimento. As atividades propostas incluem problemas e conceitos físicos envolvidos no estudo da primeira e segunda lei de Newton. Os roteiros de atividades foram aplicados em oito turmas do primeiro ano do Ensino Médio. Os resultados obtidos são satisfatórios e indicam o potencial da proposta.<br> / Abstract : In this work we propose two activities guides directed to high school teachers. These guides suggest the use interactive simulations for the teaching and learning process of the topic Forces and Motion. Nowadays most students have acess to computers or smartphones with internet access, however they use this feature only to access social networks. The main objective of this work is to propose a guide that motivates the teachers and the students to use computational simulations as a useful tool in the teaching learning process. The proposed activities are based on the three pedagogical moments described by Delizoicov: Problematization, Organization of Knowledge and Application of Knowledge. The proposed activities include problems and physical concepts involved in the study of Newton?s first law and Newton?s second law. The activities guides has been applied in eight high school classrooms. The results obtained are good and they indicate the potential of the proposal.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-05-13T20:25:40Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_VFinal.pdf: 3812899 bytes, checksum: 5c59a8c4ecc5bf9a66fe4e980e996c3b (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-06T15:36:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_VFinal.pdf: 3812899 bytes, checksum: 5c59a8c4ecc5bf9a66fe4e980e996c3b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-06T15:36:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_VFinal.pdf: 3812899 bytes, checksum: 5c59a8c4ecc5bf9a66fe4e980e996c3b (MD5) / A expansão do modal ferroviário brasileiro tem sido um tema central no contexto de políticas públicas para o desenvolvimento nacional. São inúmeras as contribuições do transporte ferroviário para a competitividade de um país de dimensões continentais e exportador de commodities. Motivado por esse propósito, este trabalho apresenta um estudo de do futuro transporte de cargas na Ferrovia de Integração Oeste Leste (FIOL), em fase de construção nos estados do Tocantins e Bahia, conectando a Ferrovia Norte Sul, em Figueirópolis-TO, ao Porto Sul, em Ilhéus-BA. Este trabalho se justifica em função da queda acentuada dos preços das commodities que compõem a maior proporção de receitas da FIOL (especialmente, o minério de ferro), além das restrições orçamentárias enfrentadas pelos entes públicos e privados que reduziram a oferta de recursos de infraestrutura deste empreendimento. Como consequência, problemas de capacidade poderão surgir em um novo cenário que ainda não foi avaliado pelos stakeholders do negócio. Sendo assim, um estudo de Modelagem, Simulação e Otimização de caráter determinístico foi proposto com o mérito de identificar os gargalos do processo, fornecendo soluções economicamente eficientes para resolvê-los. Foram modelados, em nível conceitual, os macroprocessos de circulação, carregamento e descarregamento de trens. A partir dos estudos operacionais e de licenciamento da FIOL e do Porto Sul, foi possível alimentar esse modelo com os dados relativos a cada atividade relativa a esses macroprocessos. Com o processo descrito e os dados coletados, o modelo computacional foi implementado no software Arena®, onde as simulações foram realizadas. Posteriormente, o modelo foi validado de acordo com critérios objetivos, avaliando-se a diferença entre os resultados das simulações e do comportamento esperado do sistema. A partir de então, conduziu-se uma série de experimentos onde foi possível identificar/reconhecer os macroprocessos de carregamento e descarregamento como gargalos do sistema. Por fim, uma análise de otimização foi realizada, visando proporcionar um portfólio de investimentos ótimo para resolver os problemas de capacidade do sistema. Utilizando-se a meta-heurística Scatter Search, executada pelo software OptQuest, buscou-se minimizar uma função de investimento total em infraestrutura, respeitando restrições de oferta mínima de cada mineradora envolvida no negócio. Analisando-se os resultados, foi possível constatar que uma permutação simples na solução fornecida pelo programa (2 silos de carregamento com menor capacidade por 1 silo com maior capacidade) conseguiu melhorar o valor da função objetivo, destacando a importância de uma visão crítica sobre os resultados obtidos nesse tipo de análise

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2013-06-25T19:50:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 310832.pdf: 26832151 bytes, checksum: 3d104dcddb449aadb7b0240d8a45674d (MD5) / O aumento considerável das cargas de resfriamento devido às fontes internas e externas e o acumulo de ar poluído devido aos processos de cocção, fazem com que o melhoramento do comportamento térmico e da ventilação de uma cozinha residencial localizada em clima quente e úmido seja prioritário. A ventilação pode constituir uma estratégia eficiente para resolver esses problemas. Porém, localidades geográficas que possuem momentos consideráveis de calmaria em relação ao vento como, por exemplo, a cidade de Quibdó na Colômbia, requerem o uso de outras estratégias de condicionamento. Pesquisas anteriores demonstraram as possibilidades de utilização das chaminés solares para melhorar o desempenho ambiental de um espaço localizado sob essas condições climáticas. Com o intuito de avaliar o potencial das chaminés solares sobre uma cozinha residencial, neste trabalho foi utilizado um método de simulação computacional através do programa Energyplus. Na modelagem das aberturas da chaminé, encontrou-se que o objeto "Horizontal Opening", incluído na versão 7.0 desse programa, não representa adequadamente a ventilação gerada pela diferença de temperatura. Entre os resultados, verificou-se (1) que a presença de vento potencializava o "efeito chaminé" sem importar a direção que tivesse a corrente, (2) a inclinação da chaminé em 50° é o valor que permite atingir o melhor comportamento da cozinha para a latitude de Quibdó, (3) a localização da cozinha na planta arquitetônica que permitiu obter o melhor comportamento devido ao uso de uma chaminé é aquela na qual se tem o maior afastamento no plano vertical entre as aberturas de entrada e saída da chaminé e (4) encontrou-se que a melhoria obtida através do aumento da área de absorção na chaminé tem um limite quando considerado o dia inteiro. A partir das simulações realizadas para o dia inteiro, conclui-se que o uso de chaminés solares não produziu melhorias significativas na temperatura e na ventilação de cozinhas residenciais localizadas no clima quente e úmido de Quibdó. / The significant increase in cooling loads due to internal and external sources and the accumulation of polluted air due to cooking, make the improvement of thermal and ventilation performance of a residential kitchen located in hot and humid climate a priority. The ventilation is an effective strategy to solve these problems. However, geographical places which have considerable moments without wind, like the case of Quibdó - Colombia, require the use of other conditioning strategies. Previous researches have shown the possibility of using solar chimney´s to improve the performance of a space located under such climatic conditions. This work used the Energyplus simulation software for evaluating the potential of a solar chimney on a residential kitchen. Modeling the chimney openings, it was found that the "Horizontal Opening" object included in version 7.0 of this program doesn´t represent adequately the ventilation created by the stack effect. Among the results, it was found (1) that the presence of wind enhanced the stack effect regardless of the flow direction, (2) a slope of 50° for the chimney absorber surface is the ideal inclination value to achieve the best performance in a kitchen located in the Quibdó latitude, (3) the kitchen location within the house which allowed to obtain the best performance due to the use of a solar chimney, was that which let to have a larger distance between the inlet and outlet on the vertical plane and (4) it was found that the performance improvement obtained due to the increase in the chimney absorption area has a limit when considered the whole day. Based on daily simulations, it was concluded that the solar chimney use didn´t produce significant improvements in the temperature and ventilation of a residential kitchen located in the hot and humid climate of Quibdó.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:16:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225833.pdf: 1081620 bytes, checksum: e52d1c287f8478b6995e038905e3630a (MD5) / Um dos grandes desafios existentes no comércio eletrônico é a correta implementação de sua infra-estrutura. Os componentes de hardware e software estão, com o passar do tempo, sofrendo um grande incremento de capacidade e velocidade de processamento. Aumenta-se, em paralelo, o custo para se obter tecnologia de ponta. Nessa escala de crescimento, os níveis de serviço para o bem servir aos clientes também estão em ascensão. Logo, o equilíbrio entre o que se espera de um site e o custo para a implementação de componentes capazes de satisfazer as expectativas dos clientes deve ser o mais harmônico possível. Nesse sentido, este trabalho apresenta uma ferramenta computacional capaz de realizar um estudo de planejamento de capacidade, voltado ao ambiente do comércio eletrônico, usando-se da simulação para a realização de tal tarefa. Com o uso dessa ferramenta o analista será capaz de montar diversos cenários futuros, trabalhando com aumento de demanda, serviços diferenciados, evolução tecnológica, entre outras opções que compõem o dia-a-dia de um sítio de comércio eletrônico.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-12-05T21:34:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 227433.pdf: 760078 bytes, checksum: 07e3cb547dcf4198839f5df034bb4157 (MD5) / Aplicações tempo real modernas são dinâmicas, e não podem basear-se em cargas de trabalho no pior caso para oferecer garantias de execução. Então são necessários algoritmos de escalonamento capazes de tratar situações onde não existem recursos suficientes para todo o sistema. Nesse contexto a teoria do escalonamento baseado em valor torna-se útil para adicionar generalidade e flexibilidade a tais sistemas. Esta dissertação apresenta um estudo comparativo entre o comportamento de diferentes escalonadores tempo real em situações de sobrecarga, considerando o papel desempenhado pelo parâmetro valor. Os algoritmos analisados são EDF, HVF, HDF e DMB (Dynamic Misses Based). Este último é introduzido aqui para alterar dinamicamente o valor das tarefas refletindo suas importâncias de acordo com o número de deadlines perdidos. O principal objetivo da análise é definir o algoritmo de escalonamento mais adequado para ser usado em conjunto com a estratégia de escalonamento TAFT (Time-Aware Fault-Tolerant), levando-se em conta sua capacidade de utilizar o parâmetro valor para controlar o comportamento das tarefas. Os resultados obtidos mostram que algoritmos de escalonamento que usam o valor apresentam um melhor desempenho geral, com a penalidade da diminuição da funcionalidade. O algoritmo DMB aliado ao TAFT alcançou os resultados mais promissores devido à sua capacidade de controlar a degradação das tarefas durante a execução da aplicação.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:09:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325151.pdf: 6353767 bytes, checksum: 8fab37744db14a71e9413b45962efe06 (MD5) Previous issue date: 2013 / Neste trabalho foram desenvolvidos um framework para construção de simuladores de ambientes tridimensionais e meios para construir bases de dados para um sistema de reconhecimento de objetos para ser aplicado à robótica móvel. Inicialmente foi feita uma análise de dois ambientes de desenvolvimento de robôs (ADRs) capazes de fornecer maneiras para se construir simulações. Esta avaliação foi feita através da adaptação da metodologia de Kramer e Scheutz (2007) de acordo com as necessidades relacionadas ao desenvolvimento de aplicações de visão computacional. Como resultado, percebeu-se que ambos os ADRs deixavam a desejar quanto à qualidade gráfica disponibilizada por padrão. Desta forma, foi necessário buscar soluções para este problema, o que resultou no desenvolvimento do framework para implementação de simuladores tridimensionais de alta fidelidade, usando o motor de renderização OGRE (Object-Oriented Graphics Rendering Engine). Posteriormente foi feito o estudo relacionado ao descritor de características locais SIFT (Scale-Invariant Feature Transform). Este estudo abordou o próprio SIFT e o método de reconhecimento de objetos baseado nele, proposto por Lowe (2004), o qual foi avaliado do ponto de vista da aplicação na robótica móvel. A partir desta avaliação, verificou-se a necessidade de aplicar o algoritmo de agrupamento tridimensional de poses de Lowe (2001) no processo de geração de bases de dados para o sistema de reconhecimento de objetos, como forma de aumentar a robustez deste quanto à variação de pose. Este algoritmo representa objetos por meio de modelos de pose, os quais são ligados se existem correspondências entre as poses. A análise deste algoritmo revelou as variáveis que afetam o processo de geração das bases de dados, o que permitiu a proposição de uma nova estratégia, baseada em recálculo, para a criação das ligações que o algoritmo de agrupamento faz ao correlacionar duas poses. Através da implementação do sistema de construção de bases de dados, baseado no algoritmo de agrupamento de poses, sobre o framework de simulação, foi possível avaliar sinteticamente o efeito da modificação das variáveis nas bases de dados criadas, observando que a estratégia proposta consegue distribuir melhor as ligações entre os modelos de pose de um objeto, em relação ao método original.<br> / Abstract : On this work, it was developed a framework to build three-dimensional environment simulators, and implemented methods to build databases for a object recognition system, which should be applied in mobile robots. Initially, two robotic development environments (RDEs) were evaluated, which were able to provide a way to build simulations. This assessment was done through modifications in the methodology proposed by Kramer e Scheutz (2007), in order to fit it, to the needs related to the development of computer vision applications. As result, it was realized that both RDEs, in their default installation, did not attain the desired graphical standard. The necessity of solutions to this problem triggered a search for them, which result in the development of the framework to implement high-fidelity tridimensional simulators, using the OGRE (Object-Oriented Graphics Rendering Engine). Then, a review of the SIFT (Scale-Invariant Feature Transform) local feature descriptor was done. This review assessed the descriptor itself and the object recognition method proposed by Lowe (2004), considering the standpoint of a mobile robot application. From this assessment, it was noticed the need to apply the 3D view clustering algorithm proposed by Lowe (2001) to the database generation process, in order to improve the robustness of this relative to viewpoint changes. This algorithm represents objects through clustering model views, which are linked if there are matches between them. This algorithm represents objects through clustering model views, which are linked if there are matches between them. Though the analysis of the algorithm, the variables that could affect the database generation process were noticed, and a new way to build the links that the algorithm creates when it matches two images was proposed. This new approach is based on recalculations of the links. Ultimately, the effects of varying the variables of the clustering algorithm were assessed synthetically. This evaluation was done through tests using the implementations of database generation system based on the clustering algorithm. It was noticed that the new way to build links is able to disperse them in a better way, when compared to original method.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:58:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338242.pdf: 2904253 bytes, checksum: 20e2123b6f02a52910fe3d309fa9777d (MD5) Previous issue date: 2015 / Neste trabalho os seguintes modelos matemáticos já existentes na literatura são aplicados para simular a liberação de princípios ativos contidos em microcápsulas poliméricas do tipo matriz em um solvente: 2ª. Lei de Fick, Linear Driving Force (LDF), modelo de Solução Monolítica e outros modelos semiempíricos. Os resultados obtidos são comparados com os disponíveis na literatura para os seguintes sistemas: Poli (3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) o PHBV e betacaroteno em etanol, acetato de etila e n-hexano; Polímero de ácido Lático o PLA e lidocaína em solução aquosa de 0,3 M de polifosfato. Para demonstrar o desempenho de cada modelo comparativamente aos dados experimentais, é feita uma análise estatística. Os resultados médios para o coeficiente de difusão para cada sistema princípio ativo-solvente foram de 4,5x10-14 cm2/s, para o betacaroteno em etanol anidro, de 2,7x10-12 cm2/s para o betacaroteno em acetato de etila, de 3,9x10-12 cm2/s para o betacaroteno em n-hexano e de 7,1x10-15 cm2/s para a lidocaína em água com 0,3 molar de fosfato. Foi também calculado o coeficiente de transferência de massa km2 para cada sistema princípio ativo-solvente, obtendo-se os seguintes valores: 0,21 cm/s para betacaroteno e etanol anidro, 0,57 cm/s para betacaroteno e acetato de etila, 0,76 cm/s para betacaroteno e n-hexano e 0,67 cm/s para lidocaína e água com 0,3 molar de fosfato. Pode-se observar que houve variação das liberações de equilíbrio para diferentes sistemas de solvente em microcápsulas, mostrando que existe uma relação estreita entre a fase sólida e a líquida, pois se tem dois sistemas onde ocorre a transferência de massa, que é dentro da microcápsula e no reator agitado. Pode?se concluir a partir disso, que os modelos mais completos são sempre os que melhor se baseiam na fenomenologia do problema, pois foram capazes de representar as etapas fundamentais do processo de transferência de massa como a resistência à transferência de massa na superfície da microcápsula, erosão, difusão Fickiana, quasi-Fickiana e anômala, assim aproximando melhor os resultados numéricos dos resultados experimentais.<br> / Abstract : In this work, the following mathematical models existing in the literature are applied to simulate the release of active ingredients contained in polymeric microcapsules of type matrix with a solvent: 2nd. Fick's law, Linear Driving Force (LDF), monolithic solution model and other semi-empirical models. The results obtained are compared with those available in the literature for the following systems: Poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) PHBV, and beta-carotene in ethanol, ethyl acetate and n-hexane; Lactic Acid Polymer PLA and lidocaine in 0.3 M aqueous polyphosphate. To demonstrate the performance of each model compared to experimental data, it is made a statistical analysis. The average results for the diffusion coefficient for each active principle-solvent system were 4.50x10-14 cm2 / s, for beta-carotene in anhydrous ethanol, 2.70x10-12 cm2 / s for beta-carotene in ethyl acetate, 3.90x10-12 of cm2 / s for beta-carotene in n-hexane and 7.10x10-15 cm2 / s for water with lidocaine in 0.3 molar phosphate. It was also calculated the mass transfer coefficient for each km2 of active principle-solvent system to yield the following values: 0.21 cm / s for beta-carotene and anhydrous ethanol, 0.57 cm / s for beta-carotene and ethyl acetate, 0.76 cm / s for beta-carotene and n-hexane and 0.67 cm / s for lidocaine and water with 0.3 molar phosphate. It can be seen that there was a variation of the equilibrium releases for different solvent in microcapsules systems, showing that there is a close relation between the solid phase and the liquid. Therefore, there are two systems where the mass transfer process occurs: within the microcapsule and stirred reactor. It can be conclude that the more complete models have been able to represent the fundamental steps of the mass transfer process as resistance to mass transfer on the surface of the microcapsule, erosion, Fickian diffusion, quasi-Fickian and anomalous, so rather approaching the numerical results of the experimental results.