Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção / Made available in DSpace on 2012-10-15T23:16:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T17:02:31Z : No. of bitstreams: 1 261695.pdf: 2439330 bytes, checksum: dee3d8487cde87bbbc23e86e14cec748 (MD5)

A região Sul do Brasil possui as maiores jazidas de carvão mineral do país sendo a Usina Termelétrica Presidente Médici (UTPM), em Candiota, RS, responsável pela geração de 446 MW de energia. A exploração do carvão pode causar prejuízos ao meio ambiente e à produção animal e, dentre os subprodutos lançados na atmosfera, o flúor pode causar intoxicação nos animais reduzindo sua vida produtiva. O presente estudo teve como objetivo monitorar os efeitos da poluição causada pela combustão do carvão mineral de uma usina termelétrica em ovinos, a partir da observação de alterações dentárias, e dos níveis de fluoretos e sílica na pastagem. Para tanto, no período de outubro de 2011 a janeiro de 2014, visitaram-se cinco unidades produtivas da região (quatro situadas em área sob influência da Usina – EA2, EA3, EA4 e EA5 e uma fora do perímetro de influência da Usina – EA1). Verificou-se a presença de alterações dentárias em 693 ovinos (número de dentes, exposição de polpa, tipo de desgaste, má oclusão e presença de cristas, cáries, dentes oblíquos) e 310 ovinos tiveram seus dentes incisivos fotografados para posterior classificação quanto ao índice de mosqueamento (lesões dentárias compatíveis com intoxicação crônica por flúor). Coletaram-se, ainda, 60 amostras compostas de Paspalum notatum para determinação de flúor e sílica. Verificou-se que a EA2 apresenta maior ocorrência de desgaste excessivo (rasado) dos dentes e maior frequencia de índice de mosqueamento 4 e 5, enquanto que na EA1 (controle) a ocorrência maior foi do índice 2 e nas demais EAs, os índices 2 e 3. Determinou-se que a EA2 apresentou índice médio de mosqueamento significativamente (p<0,001) maior que as estações EA1 (controle), EA3 e EA4. Comparando-se os índices de mosqueamento dicotomizados em menores de três (<3 = sem lesão) e maior ou igual a três (≥3 = fluorose), verificou-se diferença significativa (p < 0,05) no índice médio entre EA2 e EA1 (controle). Determinou-se que os ovinos criados na área de influência das emissões atmosféricas da usina (UTPM) possuem maior risco (OR = 2,18) de aparecimento de mosqueamento do que aqueles criados na unidade controle, sendo que os ovinos da EA2 (OR = 5,78) são aqueles que apresentam risco maior. Embora as alterações dentárias identificadas nos ovinos avaliados tenham sido evidenciadas de forma discreta, essas foram significativas entre as Estações Amostrais e com a unidade controle. Verificou-se que as quantidades de fluoreto e sílica encontrados na pastagem são relativamente baixos para, isoladamente, desencadear lesões dentárias. A utilização destes critérios de monitoramento, agregados a outros são fundamentais para preservação de ecossistemas, como o bioma pampa. / The Southern region of Brazil has the largest deposits of coal in the country being the Thermoelectric Plant President Medici (UTPM), in Candiota, RS, responsible for the generation of 446 MW of power. Coal exploitation may cause damage to the environment and livestock and, among the by-products released into the atmosphere, the fluorine can cause intoxication in animals by reducing their productive life. The objective of this study was to monitor the effects of pollution caused by the combustion of coal in a thermoelectric plant in sheep, from the observation of dental abnormalities, and the levels of fluoride and silica in the pasture. For both, in the period of October 2011 to January 2014, visited five production units of the region (four located in an area under the influence of the Plant - nominated: EA2, EA3, EA4 and EA5 and outside the perimeter of influence of Plant - EA1). It was found that the presence of dental abnormalities in 693 sheep (number of teeth, exposure of pulp, type of wear, malocclusion and presence of crests, tooth decay, tooth oblique) and 310 sheep had their incisor teeth photographed for later classification on the index of mosqueamento (dental lesions compatible with chronic intoxication by fluorine). Collected 60 samples of Paspalumnotatum for determination of fluorine and silica. It was found that the EA2 presents a higher occurrence of excessive wear (rasado) teeth and greater frequency of index of mosqueamento 4 and 5, while that in EA1 (control) the greater occurrence was the index 2 and in other areas, the indices 2 and 3. It was determined that the EA2 presented average index of mosqueamento significantly (p< 0.001) greater than the stations EA1 (control), EA3 and EA4. Comparando-se indices mosqueamento dicotomizados in less than three ( <3 = no injury) and greater than or equal to three (≥3 =fluorosis), there was significant difference (p < 0.05) in average index between EA2 and EA1 (control). It was determined that the sheep in the area of influence of atmospheric emissions of the plant (UTPM) have a higher risk (OR = 2.18) of the appearance of mosqueamento than those reared on control unit, and the sheep of the EA2 (OR = 5.78) are those that have a higher risk. Although the dental abnormalities identified in sheep evaluated have been evidenced in a discreet, these were significant among the Sampling Stations and the control unit. It was found that the quantities of fluoride and silica found in the pasture are relatively low, in isolation, trigger dental lesions. The use of these criteria for monitoring, aggregated with other are fundamental for preservation of ecosystems, such as the Pampa biome.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-23T05:37:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 252771.pdf: 4857830 bytes, checksum: f8b474b2e70f741fd755a93e0af9abcb (MD5) / Centrais termoelétricas se apresentam no cenário brasileiro com o importante papel de complementar ou garantir disponibilidade de energia elétrica em períodos de estiagem. A geração termoelétrica representa hoje cerca de 20 % da energia elétrica gerada no Brasil e a operação ininterrupta dessas unidades deve ser assegurada pela redução das indisponibilidades, sejam elas programadas ou não. Nas termoelétricas a carvão pulverizado, a formação de depósitos de cinzas é uma das causas principais a provocar paralisações, por predispor os tubos das unidades geradoras de vapor a mecanismos que os fragilizam ou reduzindo o desempenho da unidade. Nesse sentido, diversos trabalhos têm sido realizados para avaliar a real conseqüência do depósito de cinza, porém pouco ainda se sabe sobre os estágios iniciais da formação do depósito. Neste trabalho uma metodologia para caracterização do processo de formação do depósito de cinzas em seus estágios iniciais é proposta com a expectativa de relacionar subsídios importantes para o desenvolvimento de trabalhos futuros na área, uma vez que esta é uma abordagem diferenciada. A metodologia baseia-se na caracterização mineralógica e estrutural através de técnicas conhecidas no meio acadêmico-científico. A análise mineralógica é feita por difratometria de raios-X no difratômetro do Laboratório de Caracterização Microestrutural (LCM) do Departamento de Engenharia Mecânica da UFSC, permitindo conhecer, qualitativamente, as fases existentes em cada etapa de formação do depósito. Por sua vez, a análise estrutural é realizada a partir das imagens extraídas da microestrutura do depósito pelo MEV, sendo estas trabalhadas no programa Imago® para obtenção da porosidade, distribuição de tamanho de poros e covariograma das amostras. Com o covariograma, é possível obter a dimensão fractal, caracterizando-se assim a amostra em mais um parâmetro. A dimensão fractal é apresentada em diferentes áreas, como uma alternativa para mensurar uma geometria complexa ou comportamentos aleatórios. Os resultados finais indicam uma linha a ser seguida em futuros trabalhos experimentais sobre análise de depósitos de cinzas.

Este trabalho tem por objetivo simular e analisar uma usina termelétrica a carvão em várias condições de funcionamento. A usina simulada neste trabalho é a AVV 1 localizada em Copenhague, Dinamarca. A AVV 1 é uma usina de geração de potência e aquecimento distrital que pode funcionar em várias condições de carga. A simulação da usina supracitada foi tema de um concurso de simuladores proposto no congresso ECOS 2003 realizado em Copenhague, Dinamarca. Para a realização deste trabalho foi construído um programa na linguagem FORTRAN 90. Cada componente da usina é modelado através de equações de balanço de massa e energia, e o sistema completo tem sua solução obtida pelo método de substituição sucessiva. Para viabilizar essa solução é necessário também implementar uma rotina de cálculo de propriedades do fluido de trabalho. No caso estudado, o fluido de trabalho da usina é a água e a formulação utilizada para o cálculo de suas propriedades nos diversos estados é a IAPWS IF-97. A usina é simulada em dois modos de operação: modo de condensação, onde ocorre apenas geração de eletricidade, e em modo de contrapressão, onde há geração de eletricidade e aquecimento distrital, conforme nomenclatura sugerida pela organização do concurso No modo de condensação, são feitas quatro séries de simulações variando a carga de 100% a 40%. Cada série contém um conjunto de hipóteses quanto à variação das eficiências isoentrópicas e pressões das turbinas em função da vazão mássica. No modo de contrapressão, a usina é simulada funcionando com 100% da carga. O programa desenvolvido calcula as propriedades para qualquer ponto de trabalho ao longo da planta, assim como a eficiência da mesma, a potência gerada, e todas as vazões mássicas pertinentes. Além disso, é feita também uma análise exergética da planta. A simulação demonstrou que a planta possui uma eficiência global de 42,02% com uma geração de 250,2 MW em 100% de carga no modo de condensação. Nessas mesmas condições, do ponto de vista exergético, a eficiência encontrada é de 37,21%. No modo de contrapressão, a usina apresenta uma eficiência exergética de 40,19% com um aproveitamento energético de 90,55%. Por fim, é possível também verificar a comportamento da eficiência da planta e a variação de água de resfriamento do condensador com a carga. Os resultados gerados são próximos àqueles encontrados pelos diversos pesquisadores que abordaram o problema.

A região Sul do Brasil possui as maiores jazidas de carvão mineral do país sendo a Usina Termelétrica Presidente Médici (UTPM), em Candiota, RS, responsável pela geração de 446 MW de energia. A exploração do carvão pode causar prejuízos ao meio ambiente e à produção animal e, dentre os subprodutos lançados na atmosfera, o flúor pode causar intoxicação nos animais reduzindo sua vida produtiva. O presente estudo teve como objetivo monitorar os efeitos da poluição causada pela combustão do carvão mineral de uma usina termelétrica em ovinos, a partir da observação de alterações dentárias, e dos níveis de fluoretos e sílica na pastagem. Para tanto, no período de outubro de 2011 a janeiro de 2014, visitaram-se cinco unidades produtivas da região (quatro situadas em área sob influência da Usina – EA2, EA3, EA4 e EA5 e uma fora do perímetro de influência da Usina – EA1). Verificou-se a presença de alterações dentárias em 693 ovinos (número de dentes, exposição de polpa, tipo de desgaste, má oclusão e presença de cristas, cáries, dentes oblíquos) e 310 ovinos tiveram seus dentes incisivos fotografados para posterior classificação quanto ao índice de mosqueamento (lesões dentárias compatíveis com intoxicação crônica por flúor). Coletaram-se, ainda, 60 amostras compostas de Paspalum notatum para determinação de flúor e sílica. Verificou-se que a EA2 apresenta maior ocorrência de desgaste excessivo (rasado) dos dentes e maior frequencia de índice de mosqueamento 4 e 5, enquanto que na EA1 (controle) a ocorrência maior foi do índice 2 e nas demais EAs, os índices 2 e 3. Determinou-se que a EA2 apresentou índice médio de mosqueamento significativamente (p<0,001) maior que as estações EA1 (controle), EA3 e EA4. Comparando-se os índices de mosqueamento dicotomizados em menores de três (<3 = sem lesão) e maior ou igual a três (≥3 = fluorose), verificou-se diferença significativa (p < 0,05) no índice médio entre EA2 e EA1 (controle). Determinou-se que os ovinos criados na área de influência das emissões atmosféricas da usina (UTPM) possuem maior risco (OR = 2,18) de aparecimento de mosqueamento do que aqueles criados na unidade controle, sendo que os ovinos da EA2 (OR = 5,78) são aqueles que apresentam risco maior. Embora as alterações dentárias identificadas nos ovinos avaliados tenham sido evidenciadas de forma discreta, essas foram significativas entre as Estações Amostrais e com a unidade controle. Verificou-se que as quantidades de fluoreto e sílica encontrados na pastagem são relativamente baixos para, isoladamente, desencadear lesões dentárias. A utilização destes critérios de monitoramento, agregados a outros são fundamentais para preservação de ecossistemas, como o bioma pampa. / The Southern region of Brazil has the largest deposits of coal in the country being the Thermoelectric Plant President Medici (UTPM), in Candiota, RS, responsible for the generation of 446 MW of power. Coal exploitation may cause damage to the environment and livestock and, among the by-products released into the atmosphere, the fluorine can cause intoxication in animals by reducing their productive life. The objective of this study was to monitor the effects of pollution caused by the combustion of coal in a thermoelectric plant in sheep, from the observation of dental abnormalities, and the levels of fluoride and silica in the pasture. For both, in the period of October 2011 to January 2014, visited five production units of the region (four located in an area under the influence of the Plant - nominated: EA2, EA3, EA4 and EA5 and outside the perimeter of influence of Plant - EA1). It was found that the presence of dental abnormalities in 693 sheep (number of teeth, exposure of pulp, type of wear, malocclusion and presence of crests, tooth decay, tooth oblique) and 310 sheep had their incisor teeth photographed for later classification on the index of mosqueamento (dental lesions compatible with chronic intoxication by fluorine). Collected 60 samples of Paspalumnotatum for determination of fluorine and silica. It was found that the EA2 presents a higher occurrence of excessive wear (rasado) teeth and greater frequency of index of mosqueamento 4 and 5, while that in EA1 (control) the greater occurrence was the index 2 and in other areas, the indices 2 and 3. It was determined that the EA2 presented average index of mosqueamento significantly (p< 0.001) greater than the stations EA1 (control), EA3 and EA4. Comparando-se indices mosqueamento dicotomizados in less than three ( <3 = no injury) and greater than or equal to three (≥3 =fluorosis), there was significant difference (p < 0.05) in average index between EA2 and EA1 (control). It was determined that the sheep in the area of influence of atmospheric emissions of the plant (UTPM) have a higher risk (OR = 2.18) of the appearance of mosqueamento than those reared on control unit, and the sheep of the EA2 (OR = 5.78) are those that have a higher risk. Although the dental abnormalities identified in sheep evaluated have been evidenced in a discreet, these were significant among the Sampling Stations and the control unit. It was found that the quantities of fluoride and silica found in the pasture are relatively low, in isolation, trigger dental lesions. The use of these criteria for monitoring, aggregated with other are fundamental for preservation of ecosystems, such as the Pampa biome.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-03-18T21:02:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 332281.pdf: 4170079 bytes, checksum: c52c7417e7cc9dfabdf49d0d77f3d017 (MD5) Previous issue date: 2014 / Um grande número de problemas relacionados com o planejamento e a operação de sistemas de energia elétrica resultam em modelos de otimização de grande escala, não-lineares, inteiro-mistos e, consequentemente, não-convexos. Devido à presença de diversas restrições que acoplam o problema, a Relaxação Lagrangiana surge como uma abordagem natural como metodologia de solução, pois permite a decomposição do problema em subproblemas menores e independentes entre si. A teoria da dualidade garante que a função dual oferece limites inferiores para o problema primal de minimização. Além disso, a solução do problema dual fornece o melhor limite inferior possível e um bom ponto de partida para a etapa de recuperação primal. Como o problema dual é convexo mas não-diferenciável, algoritmos especializados de otimização precisam sem empregados. Os Métodos de Feixes estão entre os mais eficientes desses algoritmos e são tipicamente utilizados quando acurácia na solução e confiabilidade são uma preocupação. Nesta dissertação é realizada a análise comparativa de três variantes dos Métodos de Feixes para um problema de comissionamento de unidades geradoras termelétricas composto de 46 barras, 10 geradores e horizontes de planejamento de 24 a 168 horas. Resultados mostram que os Métodos de Feixes têm êxito na obtenção de uma boa solução para o problema dual.<br> / Abstract : A large number of problems related to the planning and operation of electrical power systems result in optimization models which are large-scale, nonlinear, mixed-integer, and thus nonconvex. Due to the presence of multiple coupling constraints, Lagrangian Relaxation appears as a natural approach for dealing with this kind of problems: it allows decomposing the problem into smaller and independent subproblems. Duality theory says that the resulting dual optimization problem gives lower bounds for the considered primal minimization problem. Moreover, solving the dual problem provides the best possible lower bound and a good starting point for primal recovery. Since the dual problem is convex but nonsmooth, specialized optimization algorithms need to be employed. Bundle methods are among the most efficient of these methods, and are used when accuracy in the solution and reliability are a concern. We assess the performance of three Bundle Methods variants using a Thermal Unit Commitment problem composed of 46 buses, 10 thermal generating units and planning horizons ranging from 24 to 168 hours. Results show that Bundle Methods succeed in obtaining a good solution for the dual problem.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-29T04:09:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334518.pdf: 6696780 bytes, checksum: eabdf58430ae4a6f9f129f74db3b2a4f (MD5) Previous issue date: 2015 / Os tubos que compõem as paredes das caldeiras das usinas termelétricas sofrem perda de espessura por erosão e corrosão durante o seu funcionamento, motivo pelo qual a diminuição da espessura é avaliada periodicamente. A solução mais utilizada para aumentar a disponibilidade das usinas termelétricas é o revestimento por soldagem MIG/MAG das paredes das caldeiras com ligas metálicas mais resistentes ao desgaste. Os reparos são realizados no local ou previamente e, na maioria das vezes, de forma manual. A operação in loco apresenta problemas técnicos e econômicos, em virtude de difícil acesso, posições de soldagem desfavoráveis, retrabalho e consumo excessivo de material de deposição. Os ganhos obtidos com uma operação robotizada de soldagem são muitos, no entanto, os robôs convencionais não podem ser usados para esta tarefa em virtude da limitação do espaço para sua instalação nos andaimes montados no interior da caldeira. Já na operação em oficina existe o problema de falta de rigidez na base ao se instalar o robô sobre um trilho para aumentar seu espaço de trabalho. Neste projeto, um manipulador foi desenvolvido e construído, com a finalidade de revestir superfícies tubulares por soldagem. Ainda, foi desenvolvida uma metodologia para o revestimento de painéis tubulares em oficina, cujo objetivo é substituir grandes regiões afetadas da caldeira, bem como fabricar caldeiras mais resistentes ao desgaste. Para tornar a operação de revestimento dos painéis em oficina mais produtiva, e com melhor qualidade do que à realizada por soldadores, o manipulador específico apresenta quatro graus de liberdade em conjunto com um adequado procedimento de soldagem. Este procedimento engloba, além dos parâmetros de soldagem e de oscilação da tocha, uma técnica de resfriamento dos painéis, e um método que define a melhor sequência de soldagem, buscando assim, minimizar deformações térmicas nos tubos. Os resultados práticos da estratégia de revestimento de painéis, em laboratório e oficina, com aço inoxidável ER309L, no sentido vertical descendente, são apresentados com o objetivo de validar o equipamento, a metodologia e os procedimentos de soldagem desenvolvidos.<br> / Abstract : The tubes that compose the walls of boilers of power plants suffer thickness loss by erosion and corrosion during operation, being that the reason why the reduction of thickness is evaluated periodically. The solution most utilized to increase the availability of power plants is the gas metal arc welding (GMAW) cladding of the walls of the boilers with more wear resistant metal alloys. The repairs are done locally or at a shop and, in the majority of times, manually. The operation in loco presents technical and economic problems because of difficult access, unfavorable welding positions, rework and excessive consumption of deposition material.The gains obtained with a robotic welding operation are many, however, conventional robots cannot be used for this job due to limitation of space for installation in the mounted scaffolding in the boiler. Also, in the operation at the shop there is the problem of stiffness of the base when installing the robot on a rail to increase its workspace. In this project, a robot was developed and built with the purpose of cladding surfaces through deposition of weld material. Also, a methodology was developed for the cladding of panels, at the shop, with the goal of replacing large affected areas of the boiler, as well as to manufacture boilers that are more resistant to wear. This procedure includes, besides the welding parameters and torch oscillation, a cooling technique for panels and a method that defines the sequence of the best welding, thus seeking to minimize thermal deformations in the tubes. The practical results of the panel cladding strategy, in laboratory and workshop, with stainless steel ER309L, in descending vertically, are presented in order to validate the equipment, proposed methodology and developed welding procedures.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-06-26T00:40:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 309489.pdf: 3883395 bytes, checksum: 54d386fcb3e04642e02e3ca6de50ece4 (MD5) / Os tubos das caldeiras das usinas termoelétricas sofrem desgastes devido à erosão e corrosão causadas pela alta temperatura e impurezas resultantes da queima do carvão. O risco de rupturas nestes tubos, e a consequente parada para manutenção, crescem com a diminuição de sua espessura. A solução até então utilizada pela empresa TRACTEBEL Energia é o corte das partes seriamente desgastadas e a substituição por novas. As partes novas são unidas ao restante da parede de água por meio de soldagem TIG. Em alguns outros países, estas novas partes são preparadas previamente com um revestimento por soldagem com ligas mais resistentes aos citados desgastes. Esta tecnologia é realizada de forma automática com diferentes equipamentos que são adaptados para a tarefa. As operações são divulgadas em panfletos e algumas publicações, mas sem a revelação de fato dos procedimentos utilizados. É observado que os equipamentos não foram projetados com especificidade para a referida aplicação. Por isso, no LABSOLDA foi iniciado um projeto para o desenvolvimento de equipamentos e de tecnologias de soldagem para que a TRACTEBEL Energia possa revestir as paredes de suas caldeiras com o mais avançado estado da arte. O desenvolvimento visa não somente o revestimento de partes separadas e posterior inclusão nas paredes, mas também o revestimento in loco de partes desgastadas. Neste caso, a dificuldade é maior, pois as posições de soldagem estão condicionadas à posição dos tubos das caldeiras. O presente trabalho está inserido no contexto deste desenvolvimento, que inclui o projeto e construção de um manipulador automático de soldagem com quatro graus de liberdade e o desenvolvimento de trajetórias de soldagem. É abordado o desenvolvimento de metodologias de revestimento com orientação vertical e também horizontal. São apresentados os respectivos algorítmos de geração de trajetória com oscilação da tocha de forma a acompanhar a circunferência dos tubos, ou seja, utilizando mais de um eixo simultaneamente. Este tipo de versatilidade visa atender os desenvolvimentos dos procedimentos de soldagem, tratados de forma científica, não significando, portanto, que serão utilizadas no final do projeto. Os testes de revestimento foram realizados com o processo MIG/MAG pulsado, utilizando o arame ER309 e os tubos na posição vertical. / The boiler tubes of thermal power plants suffer wear due to erosion and corrosion caused by high temperature and impurities resulting of the burning coal. The risk of rupture in these tubes and subsequent shut down for maintenance increases with the decrease of its thickness. The solution used so far by the company TRACTEBEL Energia is cutting off seriously eroded parts and replace it by new ones. The new parts are joined to the rest of the water wall through TIG welding. In some other countries, these new parts are previously prepared with a welding overlay with alloys more resistant to the cited wear. This technology is accomplished automatically with different equipments which are adapted to the task. The operations are disclosed in several publications and flyers, but without the revelation in fact of the employed procedures. It is observed that the equipments have not been projected with specificity for such application. Wherefore, in LABSOLDA, has been started a project for the development of welding technologies and equipment so that the TRACTEBEL Energia might overlay their walls of boilers with the most advanced state of the art. The development aims not only the overlay of separate parts and subsequent inclusion in the walls, but also the overlay in situ of worn parts. In this case, the difficulty is increased, since the welding positions are subject to the position of boiler tubes. This work is inserted in the context of this development, which includes the design and construction of an automatic welding manipulator with four degrees of freedom presented here and the development of welding trajectories. It is broached the development of overlay methodologies for vertical orientation as well as horizontal. Are presented the respective algorithms of trajectory generation with torch oscillation in order to follow the circumference of the pipes, or that is, using more than one axis simultaneously. This kind of versatility seeks to meet the development of welding procedures, treated in a scientific way, not meaning, therefore that will be used at the end of the project. The overlay tests were performed with the pulsed MIG/MAG process, using the ER309 wire and tube in a vertical position.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-19T19:58:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 227156.pdf: 1298847 bytes, checksum: 55a85e1ee73f0b53b7ab7769a2e209d3 (MD5)

Este trabalho tem por objetivo simular e analisar uma usina termelétrica a carvão em várias condições de funcionamento. A usina simulada neste trabalho é a AVV 1 localizada em Copenhague, Dinamarca. A AVV 1 é uma usina de geração de potência e aquecimento distrital que pode funcionar em várias condições de carga. A simulação da usina supracitada foi tema de um concurso de simuladores proposto no congresso ECOS 2003 realizado em Copenhague, Dinamarca. Para a realização deste trabalho foi construído um programa na linguagem FORTRAN 90. Cada componente da usina é modelado através de equações de balanço de massa e energia, e o sistema completo tem sua solução obtida pelo método de substituição sucessiva. Para viabilizar essa solução é necessário também implementar uma rotina de cálculo de propriedades do fluido de trabalho. No caso estudado, o fluido de trabalho da usina é a água e a formulação utilizada para o cálculo de suas propriedades nos diversos estados é a IAPWS IF-97. A usina é simulada em dois modos de operação: modo de condensação, onde ocorre apenas geração de eletricidade, e em modo de contrapressão, onde há geração de eletricidade e aquecimento distrital, conforme nomenclatura sugerida pela organização do concurso No modo de condensação, são feitas quatro séries de simulações variando a carga de 100% a 40%. Cada série contém um conjunto de hipóteses quanto à variação das eficiências isoentrópicas e pressões das turbinas em função da vazão mássica. No modo de contrapressão, a usina é simulada funcionando com 100% da carga. O programa desenvolvido calcula as propriedades para qualquer ponto de trabalho ao longo da planta, assim como a eficiência da mesma, a potência gerada, e todas as vazões mássicas pertinentes. Além disso, é feita também uma análise exergética da planta. A simulação demonstrou que a planta possui uma eficiência global de 42,02% com uma geração de 250,2 MW em 100% de carga no modo de condensação. Nessas mesmas condições, do ponto de vista exergético, a eficiência encontrada é de 37,21%. No modo de contrapressão, a usina apresenta uma eficiência exergética de 40,19% com um aproveitamento energético de 90,55%. Por fim, é possível também verificar a comportamento da eficiência da planta e a variação de água de resfriamento do condensador com a carga. Os resultados gerados são próximos àqueles encontrados pelos diversos pesquisadores que abordaram o problema.