Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-03-20T19:50:03Z No. of bitstreams: 1 000002F2.pdf: 1101205 bytes, checksum: 35ea0ac880e5841836ff1b5e64d2f9ff (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-20T19:50:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000002F2.pdf: 1101205 bytes, checksum: 35ea0ac880e5841836ff1b5e64d2f9ff (MD5) Previous issue date: 2012-11-27 / CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Componentes eletrônicos estão cada vez mais potentes, necessitando de dissipações térmicas maiores. Os ventiladores atuais, conhecidos comercialmente como "coolers", estão se tornando ineficientes para esta evolução por dependerem de uma maior vazão para atender a demanda de calor dissipado, o que também causa aumento no seu ruído. Como uma alternativa para aprimorar a troca de calor, estudam-se (micro) jatos sintéticos. Estes são produzidos através de uma cavidade selada por uma membrana oscilatória e uma placa com um orifício. A movimentação periódica da membrana produz um jato com valor positivo de quantidade de movimento, que pode ser direcionado para o resfriamento de um dispositivo eletrônico.Para análise térmica, um modelo numérico do dispositivo de refrigeração foi construído em ANSYS CFX 12.0. Variações nos números de Reynolds e Strouhal dos jatos sintéticos e posição da região aquecida na superfície de interesse foram realizadas e seu efeito no desempenho térmico analisado. Os resultados foram comparados a um escoamento convencional de mesma geometria em regime permanente e submetido à mesma vazão mássica média induzida por cada jato sintético. Para a configuração testada, observou-se que os (micro) jatos sintéticos podem fornecer um fluxo de ar mais direcionado para os "hotspots" com maior necessidade de resfriamento. Os resultados encontrados indicam um aumento de número de Nusselt até 122% em jatos sintéticos comparados aos escoamentos contínuos. Logo, confirmam o maior desempenho térmico do jato sintético em relação ao método convencional equivalente e justificam a necessidade de investigações adicionais nesta área. Isto indica que os jatos sintéticos podem ser personalizados ou direcionados especificamente para atender a demanda de resfriamento do problema de interesse. / The rising power consumption of electronic components requires higher and higher thermal dissipation. Current fan systems, commercially known as "coolers", are becoming ineffective to cope with this demand since their performance is dependent on the volumetric flow rate of the driving fan, which becomes more wasteful and noisy. An alternative to improve the heat exchange of current systems is the application of (micro) synthetic jets. These are produced by the oscillations in a cavity bounded by a membrane and a plate with an orifice. Membrane actuation produces a net forward momentum jet through the orifice, which can be applied to cool an electronic device. For this analysis, a numerical model of the cooling device was built on ANSYS CFX 12.0. Variations in jet Reynolds and Strouhal numbers and positioning of the heated region of interest were made and their effect on thermal performance analyzed. Results were compared to a conventional flow with the same geometry but subjected to a single-fan providing steady flow with the same average mass flow rate induced by each synthetic jet. For the configurations tested, it was found that (micro) synthetic jets may provide more directed air flow for "hotspots" with the greatest need of cooling. The results indicate a thermal performance up to 122% higher compared to their equivalent conventional cooling case. This confirmation of the higher thermal performance of synthetic jets relative to a convencional method and justifies the need for the current and additional investigations in this area. Results also indicate that synthetic jets can be customized and specifically directed to meet the cooling demand of the problem in question.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2015-07-08T14:34:31Z No. of bitstreams: 1 Matheus Vicenzo Lehnen.pdf: 7507080 bytes, checksum: 1036a30adcb3840ea0e5fcb545f29987 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-08T14:34:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Matheus Vicenzo Lehnen.pdf: 7507080 bytes, checksum: 1036a30adcb3840ea0e5fcb545f29987 (MD5) Previous issue date: 2012-05 / Milton Valente / Nos dias atuais, os componentes eletrônicos estão cada vez mais potentes e com mais dispositivos integrados e há a necessidade de uma dissipação térmica mais eficiente. Os atuais ventiladores e dissipadores de calor usando ar como fluido de trabalho estão ficando obsoletos. Por este motivo, torna-se necessário o desenvolvimento de um sistema mais eficiente. Existem três técnicas principais em estudo nesta área: resfriamento líquido, trocadores de calor compostos por microcanais e jatos sintéticos como transmissores de quantidade de movimento ao fluido. Entretanto, a análise em pequena escala encontra limitações experimentais de modo que uma abordagem por Dinamica de Fluidos Computacional (Computational Fluid Dynamics – CFD) é mais recomendável para caracterizar e validar o desempenho dos jatos sintéticos. O objetivo principal deste trabalho é realizar uma análise fluidodinâmica de jatos sintéticos e caracterizar a troca térmica de jatos sintéticos colidindo sobre uma superfície aquecida, através de simulação numérica. A flexibilidade da aproximação numérica também possibilita o estudo da sensibilidade do design a vários parâmetros físicos e geométricos, tais como o número de Reynolds, a frequência do atuador, o número de Prandtl, a distância da placa aquecida ao orifício da cavidade, o formato do orifício do atuador, a profundidade da cavidade e a espessura da placa do orifício. Os resultados caracterizam o efeito dos parâmetros físicos e geométricos de interesse na formação do jato e na dissipação térmica. O conhecimento agregado neste estudo permitiu determinar uma correlação para o número de Nusselt em função da frequência adimensional – o número de Strouhal – do número de Reynolds, do número de Prandtl e da distância adimensional da superfície aquecida ao orifício. Assim, é possível prever o comportamento de tais jatos sobre a superfície aquecida, e assim contribuir para os atuais estudos nesta linha de pesquisa. Os resultados apresentados tem então aplicação em estudos posteriores, de maior complexidade de design com atuadores combinados com trocadores de calor de aletas, coolers e micro canais, resultando em avanços na área de resfriamento de microchips. / Current electronic components are becoming ever more potent and densly integrated, which requires further increases in the efficiency of heat dissipation. With current fan-based heat dissipation techniques with air as the working fluid becoming outdated, there is a pressing need to develop more eficient methods to cope with demand. So far, three techniques have been the primary focus of studies in this area: liquid cooling, microchannel heat exchangers and synthetic jets used to promote increased momentum transfer. Analysis of such devices at the small physical scale of electronic components is somewhat problematic in experimental form so that a computational fluid dynamics (CFD) approach is recommended. The main objective of this study is thus to utilize a CFD approach to establish the performance characteristics of a synthetic jet impacting against a heated surface. The flexibility of a numerical approach also allows the examination of the sensibility of the design with respect to several physycal and geometric parameters such as Reynolds number, pulsing frequency, jet orifice shape and size, cavity size and distance between the heated surface and the device. Such results, provide insight in the effect of physical and geometric parameters in the jet formation and heat dissipation. The combined knowledge of this study allowed the development of a practical correlation for the Nusselt number based on the Strouhal number (normalized pulsing frequency), Reynolds number, Prandtl number and the distance between the heated surface and the synthetic jet. This result allows improved predictions of a jet impacting against a heated surface and, consequently, adds an important contribution to other studies in this area. It is expected that the results presented here will be the starting point for further work, in which increasingly complex geometries such as actuators combined with heat exchangers equipped with fins, coolers or microchannels are examined to further improve the knowledge in the field of electronic cooling.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-02-04T15:21:28Z No. of bitstreams: 1 Marino Trisch_.pdf: 3535397 bytes, checksum: 4cc7a6dc219d9c91a6de57725e4515d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-04T15:21:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marino Trisch_.pdf: 3535397 bytes, checksum: 4cc7a6dc219d9c91a6de57725e4515d1 (MD5) Previous issue date: 2015-06-22 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta um estudo experimental relacionado ao resfriamento de dispositivos eletrônicos utilizando jatos sintéticos direcionados de modo que o jato flua tangencialmente à superfície aquecida, utilizando para isso uma bancada experimental especialmente desenvolvida. Para o desenvolvimento deste trabalho foram analisados outros estudos relacionados ao assunto, simulados e experimentais, utilizando neste caso um alto-falante como membrana montada em conjunto com a estrutura da bancada para formar a câmara e consequentemente o gerador de jatos sintéticos. O jato sintético gerado irá resfriar um elemento de aquecimento que simula o funcionamento de um dispositivo eletrônico, posicionado tangencialmente em diversas posições de distância em relação à saída do jato. Os procedimentos de teste de resfriamento foram realizados na bancada experimental em diversos modos de funcionamento do elemento de aquecimento, utilizando temperatura média de 80 °C semelhante à temperatura máxima de trabalho de dispositivos eletrônicos. Para a geração do jato sintético foram aplicados sinais senoidais em frequências de pulsação entre 20 e 120 Hz e com amplitude de aproximadamente 7,52 V_p, que resulta em 20 Wrms de potência no gerador de jatos sintéticos. Nos testes utilizando potência fixa do elemento de aquecimento, a temperatura no elemento de aquecimento é monitorada. Em outro modo de teste, foi mantida uma temperatura constante e monitorada a potência máxima correspondente dissipada no elemento de aquecimento. Por fim, também foi realizado comparativo entre resfriamento eletrônico utilizando jatos sintéticos e método tradicional com a utilização de ventiladores, onde são utilizados três diferentes tamanhos de coolers acoplados à bancada experimental e arrefecendo o mesmo elemento de aquecimento, verificando e comparando velocidades e rendimento entre os métodos de resfriamento. / This paper presents an experimental study related to the cooling of electronic devices using synthetic jets directed so that the jet flows tangentially to the heated surface. A custom-built experimental test bench especially developed based on other studies related to the subject. In this case, a speaker was used as a membrane and installed in a cavity in the test bench to form the synthetic jet generator. The synthetic jet cools a heating element that simulates the operation of an electronic device, positioned tangentially at various distance in relation to the exit plane of the synthetic jet. Cooling test procedures were performed in the custom-built experimental test bench in various operation modes of the heating element, using an average temperature of 80 ° C which is similar to the operating temperature of electronic devices. To generate the synthetic jet, sinusoidal input signals were applied with frequencies between 20 and 120 Hz and with amplitude of approximately 7.52 Vp which resulted in 20 Wrms power consumed by generator. In tests using a fixed power dissipated by the heating element, the temperature drop is monitored in the heating element. In the other test mode, the temperature on the heating element was set at a constant value the maximum power dissipated in the heating element was measured. Finally, comparisons were also performed between the cooling performance of synthetic jets and the conventional method with the use of three different coolers sizes. The same tests were performed on the same heating element and the corresponding velocities and cooling performance between the two methods were compared.

Made available in DSpace on 2016-04-27T17:27:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Isaias Lima Ferreira.pdf: 597928 bytes, checksum: 00af4819822f0782611115281bb46006 (MD5) Previous issue date: 2007-05-15 / This work aims to establish the comparison between Kant´s and Frege´s thoughts about the distinction between the analytical and synthetic judgments. Attention is drawn to the fact that there is not only one analyticity conception in the course of Kant´s philosophy. The central matter in this debate involves the nature of constitutive judgments of mathematics. Against Kantian position, according to which mathematics is based on synthetic a priori judgments, Frege´s thesis states that the analytical judgments are this science foundation. It is shown, however, favorable on accepting the same synthetic a priori judgments concerning geometry. This debate also includes the non Euclidean geometry and David Hilbert´s formalism that will play an important role as distinct positions Euclidean geometry conception which is shared by Kant and Frege / Este trabalho tem por objetivo estabelecer a comparação entre os pensamentos de Frege e Kant acerca da distinção entre os juízos analítico e sintético. Chama-se a atenção para o fato de que não há somente uma única concepção de analiticidade no transcurso da filosofia de Kant. O ponto central nessa discussão envolve a natureza dos juízos constitutivos da matemática. À posição kantiana segundo a qual a matemática fundamenta-se em juízos sintéticos a priori, Frege opõe sua tese em que sustenta ser os juízos analíticos a base dessa ciência. Contudo, por outro lado, mostra-se positiva ao aceitar os mesmos juízos sintéticos a priori na geometria. Inseremse nesse debate, também, a geometria não-Euclidiana e o formalismo de David Hilbert que desempenharão papel importante como posições divergentes à concepção de geometria Euclidiana da qual compartilham Kant e Frege

Este trabalho apresenta o desempenho de um sistema de reatores seqüenciais em batelada aeróbio/anaeróbio, na remoção de matéria carbonácea (DQO) e nitrogenada, no tratamento de esgoto sanitário sintético, simulando esgoto doméstico. O sistema era composto por dois reatores dispostos em série, um aeróbio (RSBAe), responsável pela remoção de matéria carbonácea e nitrificação e outro, anaeróbio (RSBAn), responsável pela desnitrificação. Os reatores foram construídos em acrílico transparente, com volume total de 16,5 L e volume útil de 13,5 L. A operação dos reatores foi realizada com ciclos de 12h e 24h, na fase de adaptação, e de 24h, nas fases subseqüentes. O RSBAn foi agitado intermitentemente recirculando-se o biogás produzido e o RSBAe foi aerado/misturado continuamente. Foram testadas, como fontes de carbono para a desnitrificação, seis diferentes substratos, sendo que eram compostos por combinações dos constituintes do substrato sintético (variações percentuais de proteínas, carboidratos e lipídeos em termos de DQO), e as outras duas, metanol e etanol. A eficiência atingida, na remoção de DQO, foi em média de 95%, e as eficiências alcançadas na nitrificação e desnitrificação foram em média de 99%, para qualquer uma das fontes de carbono utilizadas. / This work presents the performance of (aerobic/anaerobic) sequencing batch reactors in the removal of carbonaceous (COD) and nitrogen matter treating synthetic substrate, simulating domestic wastewater. The system was composed of two reactors in series, one aerobic (RSBAe), responsible for the carbonaceous and nitrogen removal and another, anaerobic (RSBAn), responsible for denitrification. The reactors were built in transparent Plexiglas with total volume of 16,5 L and useful volume of 13,5 L. The reactors operation was carried out with cycles of 12h and 24h, in the adaptation phase, and 24h, in the other phases. The RSBAn were agitated intermittently by recycling the produced biogas and the RSBAe were aerated/agitated continuously. Six different subtracts were tested as carbon sources for denitrification four of them were composed by synthetic substrate combinations (percent variations of protein, carboidrates and lipids as COD) and the other two, methanol and ethanol. The COD removaI efficiency, in the COD removal, was about 95%, and the achieved efficiency in the nitrification and denitrification were about 99%, for any of the carbon source assayed.

A realização deste trabalho tem como objetivo fundamental estudar os efeitos dos atuadores de jato sintético no escoamento de uma camada limite desenvolvida sobre uma placa plana e um aerofólio hipotético. A interação dos jatos sintéticos com um escoamento transversal pode conduzir a uma aparente modificação da forma aerodinâmica de corpos rombudos e, dessa forma, fornecer uma maneira de controle da separação na camada limite. Estudos recentes demonstram que tipos diferentes de escoamentos podem ser produzidos pelo atuador dependendo da oscilação da membrana. Um método numérico para solução das equações de Navier-Stokes incompressíveis bidimensionais na formulação vorticidade-velocidade é utilizado neste trabalho. As equações governantes são discretizadas utilizando-se métodos de diferenças finitas compactas de sexta ordem para as derivadas espaciais. A equação de Poisson para a componente da velocidade normal é resolvida por um método iterativo de sobre-relaxação em linhas sucessivas usando um esquema com malha composta para acelerar a convergência. Os resultados de simulações com diferentes valores de freqüência, amplitude e comprimento de fenda foram verificados através de uma análise de Fourier temporal. Através desta análise é verificado qual a melhor situação para se atrasar a separação da camada limite / This work has as a fundamental objective the study of the effects of synthetic jet actuators on the boundary layer flow on a flat plate and on a hypothetical airfoil. The interaction of synthetic jets with transverse flow can lead to an apparent modification in the aerodynamic shape of blunt bodies and, in that way, supply a means of control of transition within the boundary layer. Recent studies demonstrate that different types of flow may be produced by the actuator, depending on the amplitude of oscillation of the membrane. A numerical method for the solution of two-dimensional incompressible Navier-Stokes equations written in vorticity-velocity formulation is used in this work. The spatial derivatives are discretized with a sixth order compact finite differences scheme. The Poisson equation for the normal velocity component is solved by an iterative line successive over relaxation method and uses a multigrid full approximation scheme to accelerate the convergence. The results of simulations with different values of frequency, amplitude and slot length were verified through a temporal Fourier analysis. By way of this analysis it is verified which are the better parameters for the controlled delay of boundary layer separation

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:46:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leandro Fleck.pdf: 1897702 bytes, checksum: b3e258336499f4a0de7936279b0ee27c (MD5) Previous issue date: 2014-01-31 / The development of human activities generates high amounts of industrial effluent, which has a high impact on watercourses, mainly due to organic load constituents. Among the methods used to control water pollution, the method of mathematical modeling stands out, a simulation tool that allows the generation of future scenarios. This study proposes to generate a mathematical model of water quality that simulates the process of aerobic self-depuration of organic matter from watercourses. For this purpose, it was used a water bath coupled to a jar test, providing temperature control from 20 to 28 °C, and flow velocity from 0.29 to 0.87 m s-1, similarly to natural conditions. The trials were conducted using a synthetic effluent with an initial COD concentration of 50 mg L-1, based on a Central Composite Design (DCC), composed of seven trials. All trials lasted 15 days, with effluent samples collected daily for the analysis of Chemical Oxygen Demand (COD) and Dissolved Oxygen (OD). A mathematical equation was developed for each day of self-depuration. The final mathematical model gathers 15 equations of self-depuration. The significance of the equations was measured using the analysis of variance to 10%. To validate the proposed model, a self-depuration trial was carried out under the conditions of 26 °C and 0.38 m s-1 with an initial COD concentration of 30 mg L-1. The analysis of variance was performed for the proposed mathematical model as well as the analysis of normality and homoscedasticity for waste, with a significance level of 5%.There are indications that the temperature significantly had an influence in the kinetics of aerobic decomposition of organic matter in the first and from the sixth to the fifteenth day self-depuration. The flow velocity significantly influenced in the eighth and from the twelfth to the fifteenth day of self-depuration, and the interaction between the factors in the eighth and fifteenth day of self-depuration, with p-values lower than the significance level adopted. With a confidence interval of 90%, the equations representing the first and from the seventh to the fifteenth day of self-depuration are statistically significant, with coefficients of determination (R2) greater than 84%. The proposed model adequately described the experimental data obtained in the validation trial, presented p-value of 2.49 E-17, lower than the level of significance adopted, of 5%. Thus, the model proposed can be considered statistically significant, describing the total variation of responses, with a ratio of 99.46%. The proposed mathematical model described the process of self-depuration in watercourses within the temperature and flow velocity intervals in which it was generated / O desenvolvimento das atividades humanas teve como consequência direta a geração de elevada quantidade de efluentes industriais, altamente impactantes aos cursos hídricos receptores, devido principalmente à carga orgânica constituinte. Dentre os métodos utilizados para o controle da poluição hídrica, destaca-se a modelagem matemática, a qual, sendo uma ferramenta de simulação, possibilita a geração de cenários futuros. O presente estudo propõe a geração de um modelo matemático de qualidade da água que possibilite simular o processo de autodepuração aeróbia da matéria orgânica de um corpo hídrico. Para a realização do estudo utilizou-se um banho-maria acoplado a um jar test, possibilitando o controle da temperatura na faixa de 20 a 28 °C e velocidade de fluxo na faixa de 0,29 a 0,87 m s-1, valores típicos encontrados em condições naturais. Os ensaios foram conduzidos utilizando-se efluente sintético a partir de uma concentração inicial de DQO de 50 mg L-1, com base em um Delineamento Composto Central (DCC), composto por 7 ensaios. Todos os ensaios tiveram duração de 15 dias, com coletas diárias de amostras de efluente para análise de Demanda Química de Oxigênio (DQO) e Oxigênio Dissolvido (OD). Gerou-se uma equação matemática para cada dia de autodepuração. O modelo matemático final reúne 15 equações de autodepuração. A significância das equações foi avaliada utilizando-se a Análise de Variância a 10%. Realizou-se a validação do modelo proposto, com base em um ensaio de autodepuração conduzido nas condições de 26 °C e 0,38 m s-1 a partir de uma concentração inicial de DQO de 30 mg L-1. Realizou-se a análise de variância para o modelo matemático proposto, assim como análise de normalidade e homoscedasticidade para os resíduos, com um nível de significância de 5%. Há indícios de que a temperatura influenciou significativamente na cinética de decomposição aeróbia da matéria orgânica no primeiro e do sexto ao décimo quinto dia autodepuração. A velocidade de fluxo influenciou significativamente no oitavo e do décimo segundo ao décimo quinto dia de autodepuração e a interação entre os fatores, no oitavo e no décimo quinto dia de autodepuração, apresentando p-valores menores que o nível de significância adotado. Com um intervalo de confiança de 90%, as equações representativas do primeiro e do sétimo ao décimo quinto dia de autodepuração, são estatisticamente significativas, apresentando coeficientes de determinação (R2) superiores a 84%. O modelo proposto descreveu satisfatoriamente os dados experimentais obtidos no ensaio de validação, apresentado p-valor de 2,49E-17, menor que o nível de significância adotado, de 5%. Assim, considera-se o modelo proposto como sendo estatisticamente significativo, descrevendo a variação total das respostas, com uma proporção de 99,46%. O modelo matemático proposto descreve satisfatoriamente o processo natural de autodepuração em cursos hídricos, dentro dos limites de temperatura e velocidade de fluxo em que foi gerado

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-03T12:30:19Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudoSinterizacaoReator.pdf: 5954440 bytes, checksum: 6f6d44fd2997bdccb18bce32d5521140 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-07T16:42:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudoSinterizacaoReator.pdf: 5954440 bytes, checksum: 6f6d44fd2997bdccb18bce32d5521140 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T16:42:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudoSinterizacaoReator.pdf: 5954440 bytes, checksum: 6f6d44fd2997bdccb18bce32d5521140 (MD5) Previous issue date: 2016-05-19 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os agregados sintéticos vêm sendo empregados na construção civil como uma medida para redução do extrativismo mineral. Dentro desse contexto, a reciclagem de resíduos industriais configurasse hoje como a base da maioria dos processos de redução da exploração dos recursos minerais. Este trabalho apresenta a formulação de um processo de caráter ambiental e autossustentável do ponto de vista energético, parâmetros para desenvolver um processo para produção de agregado sintético a partir de cinza volante e biomassa, em reator de leito fixo. Dessa forma, para a produção do agregado foram confeccionadas pelotas com uma mistura de argila, cinza volante e carvão vegetal em proporções fixas. Preencheu-se o reator com 20% de pelotas (6,35 mm > pelota ≥ 4 mm) e 80% de carvão vegetal (3,36 mm > carvão ≥ 1,70 mm) classificados para promover a eficiência das reações de combustão e consequente processo de sinterização em diferentes velocidades de ar (Darcy a 20 ºC) de 0,0059 m.s-1 (1º Experimento), 0,0098 m.s-1 (2º Experimento) e 0,017 m.s-1 (3º Experimento). Por meio de difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura foi identificada a presença de mulita no agregado sintético. Este material é caracterizado como agregado leve, de acordo com as normas vigentes. Com os agregados sintéticos fabricou-se concretos leves, segundo a norma estabelecida, sem função estrutural na construção civil, mas com aplicações de resistência moderada, podendo ser utilizados em contrapiso. O processo se mostrou interessante para a sinterização de agregados com boa aderência à matriz de cimento, podendo ser facilmente controlado pela composição, granulometria, gradiente de temperatura e fluxo gasoso, reduzindo os impactos ambientais, à medida que o material produzido implica na não extração de agregados naturais. / The synthetic aggregates have been employed in civil construction as a measure for the reduction of mineral extraction. Within this context, the recycling of industrial waste configured today as the basis of the majority of processes to reduce the exploitation of mineral resources. This paper presents the formulation of a process of environmental character and self-sustaining from an energy point of view parameters to develop a process for the production of synthetic aggregate from fly ash and biomass fixed bed reactor. Thus, for the production of aggregate pellets were made from a mixture of clay, fly ash and charcoal in fixed proportions. The reactor is filled with 20% pellets (6.35 mm > pellet ≥ 4 mm) and 80% charcoal (3.36 mm > carbon ≥ 1.70 mm) rated for promoting the efficiency of combustion reactions and subsequent sintering process at different air velocities (Darcy at 20 °C) of 0.0059 m.s-1 (1º Experiment), 0.0098 m.s-1 (2º Experiment) and 0.017 m.s-1 (3º Experiment). By means of X-ray diffraction and scanning electron microscopy was identified the presence of mullite in synthetic aggregate. This material is characterized as lightweight aggregate, in accordance with current standards. With synthetic aggregates manufactured to lightweight concrete, according to the established standard, without structural function in civil construction, but with applications of moderate resistance and may be used in the counterfloor. The process if showed interesting for the sintering of aggregates with good adhesion to the matrix of cement, and can easily be controlled by composition, granulometry, temperature gradient and gaseous flow, reducing environmental impacts, to the extent that the material produced implies in not extraction of natural aggregates.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-13T15:09:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoMineralogicaAgregado.pdf: 2731093 bytes, checksum: f72a8cd6847283a5fd6f56d57f88f4b2 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-16T11:35:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoMineralogicaAgregado.pdf: 2731093 bytes, checksum: f72a8cd6847283a5fd6f56d57f88f4b2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-16T11:35:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoMineralogicaAgregado.pdf: 2731093 bytes, checksum: f72a8cd6847283a5fd6f56d57f88f4b2 (MD5) Previous issue date: 2014-12-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As atividades industriais cada vez mais geram uma grande quantidade de resíduos e subprodutos, sendo armazenados no meio ambiente, apresentando características físico-químicas que podem na maioria das vezes serem reutilizadas. A lama vermelha, resíduo do processo Bayer, vem sendo estudada para o uso na produção de agregados sintéticos, que tem como finalidade substituir os agregados naturais utilizados na construção civil. Este trabalho estuda as características físico-químicas e mineralógicas dos agregados sintetizados a partir da mistura da lama vermelha, argila, areia e carvão vegetal em 4 composições, variando as quantidades de lama vermelha e argila. As matérias primas foram pré-tratadas e analisadas por fluorescência de Raios-X, difração de Raios-X, Análise térmica e granulométrica. As amostras foram calcinadas a 1200ºC por 4 horas. Em seguida submetidas a análises por difratometria de Raios-X, fluorescência de Raios-X, análise térmica diferencial e microscopia eletrônica de varredura para caracterização e testes físicos. Para o estudo da observação de mullita no agregado sintético foram confeccionados corpos de prova embutidos em resina e adição de HF a 5% por 3 e 4 minutos. O material após a sinterização apresentou, massa especifica aparente média abaixo de 2 g\cm3, fases cristalinas principais por DRX quartzo e hematita e pode ser observada a presença de mullita a partir do tratamento com HF. / The industrial activities increasingly generate a lot of waste and by-products being stored in the environment, with physicochemical characteristics which can most often be reused. The red mud residue from the Bayer process, is being studied for use in the production of synthetic aggregates, which aims to replace natural aggregates used in construction. This work studies the physical, chemical and mineralogical characteristics of the aggregates synthesized from a mixture of red mud, clay, sand and charcoal in 4 compositions, varying amounts of red mud and clay. The raw materials were pretreated and analyzed by X-ray fluorescence, X - ray diffraction, thermal and particle size analysis. The samples were calcined at 1200 °C for 4 hours. Then subjected to analysis by X-ray diffraction, X- ray fluorescence, differential thermal analysis and scanning for characterization and physical tests electron microscopy. For the study of the observation of synthetic mullite aggregate specimens embedded in resin, and adding 5% HF for 3 to 4 minutes were made. The material presented after sintering, apparent specific gravity average below 2 g\cm3 main crystalline phases by XRD quartz and hematite and the presence of mullite from the HF treatment can be observed.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-09T18:53:27Z No. of bitstreams: 1 CRISTIANE HENRIQUE DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPG-CEMat 2014..pdf: 1882367 bytes, checksum: 61c1cc3ebbf9ac5089a587fe51bfa458 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-09T18:53:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CRISTIANE HENRIQUE DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPG-CEMat 2014..pdf: 1882367 bytes, checksum: 61c1cc3ebbf9ac5089a587fe51bfa458 (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / Capes / Este trabalho apresenta um estudo sobre a influência da incorporação de argila bentonítica e carbonato de cálcio sobre as propriedades de um fluido de perfuração sintético n-parafina. Para tanto, a pesquisa utilizou argila bentonítica com tamanho de partícula de 45 µm e 75 µm e carbonato de cálcio com tamanhos de partículas nas faixas de 2-44 µm e 2-74 µm para analisar os efeitos da incorporação de sólidos. A análise da influência destes contaminantes foi realizada nas concentrações de 5%, 10% e 15% do volume da amostra de fluido (350 mL) considerados em massa. Para estudar a influência desses contaminantes foram determinadas, em laboratório, as propriedades: densidade, estabilidade elétrica, resistividade elétrica, comportamento de fluxo, viscosidade plástica, viscosidade aparente, limite de escoamento, força gel, volume de filtrado. Além desses ensaios, também foi realizada a caracterização dos contaminantes por meio da análise granulométrica e do teste de ângulo de contato. Os resultados obtidos demonstraram que o tipo de sólido contaminante exerce diferente influência sobre as propriedades do fluido, sendo a argila bentonítica responsável por maiores efeitos sobre as propriedades reológicas e o volume de filtrado, enquanto que, o carbonato de cálcio exerce maior influência sobre a densidade e a estabilidade elétrica. Mas, de maneira global a argila bentonítica exerce maior influência sobre todas as propriedades. Partículas mais finas causam maior efeito sobre as propriedades estudadas. Com relação aos teores dos contaminantes observou-se que o volume de filtrado é a propriedade que sofre maiores efeitos. Porém, o aumento ou a diminuição de uma ou outra propriedade não ocorre de maneira linear com relação ao aumento do teor de contaminante. / This work presents a study about the influence of the incorporation of bentonite clay and carbonate calcium in n-paraffin synthetic drilling fluids properties. Thus, the research uses bentonite clay with particle size of 45 µm and 75 µm, besides calcium carbonate with particle sizes in the ranges of 2-44 µm and 2-74 µm to simulate the effects of the solid incorporation. The analysis of the influence of such contaminants is performed in the concentrations of 5%, 10% and 15% of the volume of the fluid sample (350 mL) considered by mass. To study the influence of these contaminants the density, electrical stability, electrical resistivity, flow behavior, plastic viscosity, apparent viscosity, yield point, gel strength, and volume filtered properties of the n-paraffin synthetic fluids are measured in laboratory. In addition to these tests, the characterization of contaminants through granulometric analysis and contact angle test is also performed. The results show that the type of solid contaminant exerts different influence on the fluids properties. The bentonite clay is responsible for the greatest effect on the rheological properties and the volume of the filtrated, while the calcium carbonate is more influent on the density and electrical stability. However, globally the bentonite clay exerts greater influence on the all properties. Finer particles cause greater effect on the studied properties. With respect to the concentration of contaminants is observed that the volume of filtrated is the property that suffers the greatest effect. However, the increase or decrease of one or other property does not occur linearly with respect to increasing the amount of contaminant.