Há pouca disponibilidade de informações de perda localizada de carga sobre conexões utilizadas em microirrigação. Diante disso, objetivou-se desenvolver e validar uma bancada automatizada para ensaios e determinar experimentalmente as perdas localizadas provocadas por conexões utilizadas em sistemas de microirrigação. Desenvolveu-se uma bancada automatizada utilizando um circuito eletrônico microcontrolado que dispõe de funcionalidades para aquisição e condicionamento de sinais de sensores; controle de inversor de frequência e válvula proporcional; controle Proporcional-Integral-Derivativo (PID); e, comunicação Modbus RTU com outros dispositivos através de rede RS-485. O firmware implementado no microcontrolador foi desenvolvido na linguagem C, enquanto que a interface gráfica do usuário (GUI) foi desenvolvida em C#. A metodologia de ensaios foi elaborada combinando recomendações de normas técnicas internacionais. Os ensaios foram conduzidos sob pressão de entrada controlada em 150 kPa, sendo ensaiadas entre cinco e dez peças para cada modelo de conexão. As curvas relacionando vazão e perda localizada de carga foram construídas com, pelo menos, 15 valores de vazão, submetidos sob condição de incremento e decréscimo para incluir eventuais efeitos de histerese do sistema de medição. Foram coletados 30 pontos por condição de vazão, tendo sido realizado uma aquisição de 900 pontos por ensaio. Para cada modelo avaliado foram apresentados as seguintes informações: curva de perda localizada de carga em função de vazão, coeficiente de perda localizada de carga (KL) e comprimento equivalente (Leq). A bancada de ensaios automatizada permitiu a condução dos ensaios onde os sistemas de medição e controle operaram adequadamente, sendo capazes de atender a requisitos estabelecidos em normas técnicas. Os valores aproximados de KL se apresentaram entre 2,70 a 24,08. Em muitos dos casos, o coeficiente tendeu a uma constância após um número de Reynolds de 10000. Pôde-se verificar também a sensibilidade do coeficiente relacionada com a razão das seções internas nas conexões. Os expoentes da vazão assumem valores próximos do que é aplicado pela equação de Darcy-Weisbach (m=2). / Information about minor losses caused by fittings employed in microirrigation systems are hard to be found in literature. The objective of this research was to develop and validate an automated bench for determine experimentally minor losses caused by fittings commonly installed in microirrigation. An automated bench was developed using a microcontrolled electronic circuit that has functionalities for data acquisition and signal conditioning; control of variable frequency drive and proportional valve; Proportional-Integral-Derivative Control (PID); and, Modbus RTU communication with other devices through a RS-485 network. The firmware implemented for the microcontroller was programmed in the C language, while the graphical user interface (GUI) was developed in C#. The methodology of tests was based on international standards. The tests were carried out under controlled inlet pressure, at 150 kPa, and five to ten units were tested for each fitting model. The curves relating flow and minor losses were drawn based on minimum of 15 flow values, obtained under conditions of increase and decrease of flow rate in order to take into account possible effects of hysteresis related to the measurement system. In each flow rate, 30 points were collected resulting in a sample size of 900 points in each test. For each model of fitting evaluated, the following information was presented: curves of minor losses as a function of flow rate, minor loss coefficient (KL) and minor losses expressed as an equivalent length (Leq). The automated test bench enabled to carry out the experiments properly, being able to meet the requirements established by technical standards. The values of KL presented ranged from 2.70 to 24.08. Usually, that coefficient tended to become constant for Reynolds number higher than 10000. The sensitivity of the coefficient related to a ratio of the internal sections in the connections was also verified. The flow exponents presented values close to what is applied by the Darcy-Weisbach equation (m = 2).

Propõe-se aqui uma metodologia de projeto aero-termo-estrutural de motores foguete a propelente sólido. O projeto de um motor foguete deve ser realizado com o objetivo de cumprir requisitos de uma missão. Para cada veículo espacial, com uma nova missão, um novo motor pode ser projetado, necessitando para isso de uma série de ferramentas robustas, capazes de compreender todas as combinações de esforços existentes no funcionamento de um motor, sob condições de altas pressões e temperaturas. A metodologia aqui proposta é testada e validada em bancada de ensaios desenvolvida para este fim. Os resultados obtidos mostram que a metodologia utilizada se aproxima bastante dos resultados teóricos e pode ser ajustada por coeficientes de eficiência com grande facilidade. / It is proposed here an aero-thermo-structural design methodology for solid propellant rocket motors. The design of a rocket motor must be carried out in order to fulfill requirements of a mission. For each new space vehicle, with a new mission, a new motor can be designed, requiring for it a variety of robust tools, able to comprise all combinations of load existing in the operation of a motor under high pressures and temperatures. The methodology proposed here is tested and validated in bank of tests developed for this purpose. The results show that the methodology is very close to the theoretical results and can be adjusted by coefficients of efficiency with great ease.

Sistemas de aquecimento de água que utilizam a conversão de energia solar em energia térmica, além de serem um meio fácil e limpo de geração de energia, trazem benefícios econômicos ao país e principalmente a quem os utiliza. O elemento principal destes sistemas, o coletor solar, é objeto de estudo neste trabalho. Coletores planos são amplamente utilizados e possuem uma tecnologia consolidada, porém, um tipo de coletor composto por tubos de vidro, com isolamento a vácuo e superfície absorvedora seletiva vem se tornando uma opção cada vez mais viável economicamente. Com benefícios evidentes em climas de frio mais intenso, estes coletores devem ter seus parâmetros de desempenho térmico determinados segundo procedimentos normativos, para que possam ser dimensionados de forma correta os sistemas de aquecimento que os utilizarem. Este trabalho descreve o desenvolvimento de uma bancada de ensaios construída no Laboratório de Energia Solar da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, que tem o intuito de possibilitar o ensaio deste tipo de coletor. Esta bancada contou com uma instrumentação cuidadosamente calibrada e com um dispositivo, desenvolvido neste trabalho, capaz de realizar medidas da diferença de temperatura da água entre as seções de entrada e saída do coletor com uma incerteza inferior a 0,05 °C. Foram realizados ensaios individuais de dois tubos a vácuo de superfícies absorvedoras distintas desacoplados do coletor. Um ensaio determinou seu coeficiente de transferência de calor e outro avaliou as propriedades ópticas de cada tubo. A metodologia experimental utilizada se mostrou válida e possível de determinar alguns parâmetros para utilização em simulações. Um melhor desempenho do tubo com superfície seletiva de (Al-N/SS/Cu) em relação ao que utiliza (Al-N/Al) ficou evidente nestes ensaios. Foi realizado na bancada desenvolvida o ensaio de um coletor de tubos de vidro a vácuo que utiliza o principio de transferência direta. Sua curva de eficiência e seus parâmetros de desempenho foram determinados sob condições de regime permanente. Houve pequena diferença entre os valores obtidos e os fornecidos pelo fabricante, o que deve ter ocorrido, em parte, devido à diferença das condições de realização dos ensaios. A curva de desempenho obtida neste trabalho para o coletor de tubos de vidro a vácuo foi comparada às curvas de dois coletores planos. Nesta comparação ficou evidente que o coletor ensaiado é mais eficiente em situações onde a diferença entre a temperatura da água no interior do coletor e temperatura ambiente são maiores. / The use of solar systems for heating water brings economic benefits to the country and especially to the users. Furthermore, it is an easy and clean form of energy generation. The solar collector, the main element of such systems, is the object of the present study. Flat plane collectors are widely used and have a consolidated technology. However, the market share of tubular evacuated glass collectors is rapidly increasing. These collectors are constituted by elements consisting in two concentrical tubes with vacuum in between. Instead of using a black painted sheet of metal as the absorbing element, the internal glass tube is coated with a selective surface. The vacuum provides a high level insulation, with evident benefits in severe cold climates. In order to allow a correct sizing of systems employing such collectors, their thermal performance parameters must be determined according to standard procedures. This work show the description of a test system, built at Laboratório de Energia Solar of Universidade do Rio Grande do Sul, which enable the testing of this type of collector. This test system features a carefully calibrated instrumentation and a device, developed in this work, for measuring the water temperature difference between the collector inlet and outlet with an accuracy of 0.05 °C. A test for estimating the thermal losses and the optical properties of two evacuated tubes with different selective surfaces (Al-N/SS/Cu e Al-N/Al) was also performed. The better performance of the tube with the selective surface deposited on a copper layer was. The experimental methodology was proven to be valid and useful for determining some parameters used in simulations. A test based on the current Brazilian standard with a solar collector with twenty water-in-glass vacuum tubes was performed. Its efficiency curve and its performance parameters were determined under steady state conditions. Some differences between the obtained values and manufacturer data were detected, probably due to the difference between the test conditions. The efficiency curve obtained for the tubular solar collector was compared to the curves of two flat plane collectors. This comparison indicated that the tested collector is more efficient under situations in which the difference between the temperature of the water inside the collector and the ambient temperature are higher.

O monitoramento de vibração de máquinas rotativas é de grande interesse da indústria, uma vez que se tem a possibilidade de detectar, com certa antecedência, problemas relacionados à condição de funcionamento do equipamento, possibilitando reparos, ajustes ou consertos e, assim, minimizando custos no caso de falhas graves ou paradas inesperadas. Neste trabalho é feita a adequação de uma bancada de testes para estudo de técnicas de detecção de falhas em rolamentos de esferas por análise de vibração. O objetivo é o de localizar falhas em rolamentos utilizando o monitoramento dos sinais das vibrações (aceleração) no mancal que suporta o rolamento de teste e o posterior processamento com o auxílio de alguma técnica de detecção. Neste trabalho a técnica do envelope foi escolhida. A bancada, assim desenvolvida, permite a retirada e colocação dos rolamentos em estudo de maneira simples e rápida, permitindo a execução de diversos testes com rapidez. A investigação da detecção de falhas em rolamentos é feita comparando-se rolamentos em condições normais com rolamentos que têm um defeito induzido. Inicialmente é apresentada a descrição das origens e formas de propagação das falhas em elementos de rolamentos e também as formas como estas falhas são induzidas em locais específicos de cada rolamento. Uma breve revisão sobre métodos de detecção de falhas no domínio do tempo e da frequência é feita. Ênfase é dada ao método do envelope que faz uso da transformada de Hilbert (Hilbert Transform) conjuntamente com a transformada Rápida de Fourier (Fast Fourier Transform). Em seguida, descreve-se como foram geradas as falhas e separados os grupos de teste, também é descrito como os ensaios foram executados com os danos induzidos em local pré-determinado no rolamento. Os resultados obtidos possibilitaram identificar as origens das falhas induzidas tanto na pista externa quanto na interna dos rolamentos analisando os sinais de vibração do mancal onde está montado o rolamento em teste com o pós-processamento dos mesmos com a técnica investigada. Os testes simulam as condições extremas encontradas em sistemas rotativos de equipamentos industriais através da imposição de cargas verticais ao rolamento. Este estudo de detecção das falhas em rolamentos propiciou uma melhor compreensão e análise do processo de falha nestes componentes. / The vibration monitoring of rotating machines is of great interest to industries since it has the ability to detect, in advance, problems related to the operational condition of the equipment, enabling fixing, adjustments or repair, and thus, minimizing the cost in case of faults or unexpected downtime. In this work, the study of the adequacy of a test bench for detecting faults in ball bearings by vibration analysis techniques is developed. It aims at locating faults in ball bearings using vibration monitoring signals (acceleration) in the journal bearings that support this elements and further processing with the aid of some detection technique. In this work the envelope technique was chosen. The developed test bench thus allows the removal and placement of the bearings in a simple and fast way allowing running quickly several tests. The investigation of detecting faults in ball bearings is made by comparing the bearings under normal conditions with bearings which have an induced defect. First of all is presented a description of the origins and forms of propagation of faults in bearing elements and also the ways in which these failures are induced in specific locations of each bearing. A brief review of methods for detecting faults in the time and frequency domain is made. Emphasis is given to the Envelope Method which uses the Hilbert Transform with the Fast Fourier Transform. Then it is described how the tests were accomplished with the induced damage in predetermined sites in the bearing. The results obtained allowed to identify the origins of the induced bearing failures in both outer and inner races just by reading the vibration signals and post-processing them with the investigated technique. The tests take care to simulate conditions close to those found in actual rotatory systems of industrial equipment by imposing vertical loads to the bearing. This study in detecting flaws in balls bearings provided a better understanding of the analysis failure process in these components.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:08:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 anexo dissertacao weldon.pdf: 502529 bytes, checksum: e010c8b9335a273bd3a0c2fd72779737 (MD5) Previous issue date: 2009-06-30 / This work presents a proposal for testing Switched Reluctance Motors, which is feasible by the design and construction of an automated test bench. The test proposal intends to measure phase s resistance; to compute copper loss; to obtain the magnetizing curves for aligned and unaligned rotor and a performance test, which is based on fixing the under test motor rotor speed by a drive machine that is drove by a frequency inverter. The computational automation is restricted in changing the d.c. voltage applied to the under test switched reluctance motor by a programmable sinusoidal voltage source; changing and/or fixing the under test rotation speed of the switched reluctance; changing the semiconductor-switch switching angle; acquisition and processing of the data obtained in the tests. Computational simulations were performed for validating tests results made in an available switched reluctance motor / Este trabalho apresenta uma proposta de ensaios de Motores a Relutância Chaveados, a qual se viabiliza através do projeto e construção de uma bancada automatizada. A proposta de ensaios compreende, entre outros procedimentos, em medir as resistências das fases; calcular a perda ôhmica; determinação das curvas de magnetização nas posições de pólos, do estator e rotor, alinhados e desalinhados e o desempenho, o qual se fundamenta na fixação da velocidade de rotação dos motores sob teste através de uma máquina de indução trifásica de grande potência comparada à potência do motor sob teste, cujo acionamento é realizado por meio de um conversor de freqüência. A automação realizada via computacional está circunscrita aos seguintes aspectos: variação da tensão de corrente contínua aplicada ao motor a relutância; variação e fixação da velocidade de ensaio do motor a relutância; variação do ângulo de disparo das chaves semicondutoras do conversor de potência; aquisição e processamento dos dados obtidos nos ensaios e determinação da velocidade do motor. Através do método dos elementos finitos foram realizadas simulações computacionais pertinentes para confrontar com os ensaios realizados em um motor a relutância chaveado disponível.

Durante o processo de admissão do ar em motores de combustão interna, nota-se que sua aspiração não é ideal, ou seja, o volume do cilindro não é completamente ocupado, devido à variação de sua massa específica e perdas de carga ao longo do sistema de alimentação. Conseqüentemente, a eficiência volumétrica no cilindro atinge valores ínfimos de desempenho, o que afeta diretamente a potência do motor. O trabalho consiste em um estudo numérico e experimental do sistema de admissão de um motor de combustão interna. A solução numérica foi obtida por um código comercial que resolve as equações de transporte, baseada nos princípios de conservação de massa, quantidade de movimento e energia, pelo método de discretização de volumes finitos. Os resultados numéricos foram validados através dos resultados obtidos em uma bancada experimental, que possibilitou medidas de vazão mássica, pressão e temperatura do ar admitido. A bancada é formada por um motor de combustão interna acionado por um motor elétrico e o estudo foi realizado sem a presença de combustível e por conseqüência sem a ocorrência de combustão. Através da utilização do software, demonstrou-se que foi possível construir um coletor inédito que proporcionou ao motor estudado um aumento de eficiência volumétrica de 6% a 3.500 rpm. / During the process of intake air in the internal combustion engine it has been noted that air flow is not ideal, i.e., the cylinder volume is not completely occupied concerning the variation of specific mass and the charge loss along the feed system. Consequently, the volumetric efficiency in the cylinder reaches low values of performance, affecting the engine power. The aims of this work were a numerical and experimental study of the intake manifold in an internal combustion engine. The numerical solution is obtained through a commercial code which solves the transport equations, according to the continuity, momentum and energy principles by the method of finite volume discretization. Numerical data were validated by the experimental results set-up, enabling the mass flow, pressure and temperature measures of the intake air. The flow bench is composed by an internal combustion engine turned on by an electric engine. The study was developed without fuel and combustion. Regarding the software, it was possible to build an original intake manifold which provides to engine studied an increase in the volumetric efficiency of 6% at 3,500 rpm.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-07-27T15:08:57Z No. of bitstreams: 1 carlosmartinsmoreira.pdf: 3169148 bytes, checksum: b85043a0b599ad498b5ead3414a17edd (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-08-09T13:51:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 carlosmartinsmoreira.pdf: 3169148 bytes, checksum: b85043a0b599ad498b5ead3414a17edd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-09T13:51:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 carlosmartinsmoreira.pdf: 3169148 bytes, checksum: b85043a0b599ad498b5ead3414a17edd (MD5) Previous issue date: 2015-08-04 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Anuário Estatístico da Previdência Social (2013) publicou o registro de acidentes típicos de trabalho, apontando que as partes do corpo mais atingidas foram os ferimentos e fraturas do punho e da mão, totalizando juntos 16,5 % dos acidentes registrados no Brasil, fato recorrente desde o ano de 2007. Nesse sentido o objetivo da pesquisa é propor um sistema de segurança afim de proteger as mãos dos operadores da serra circular de bancada. Para isto, foi realizada uma revisão bibliográfica sobre o uso da madeira na construção, aspectos legais e culturais da segurança no trabalho e desenvolvimento de produto. Na pesquisa utilizou-se a metodologia estruturada de desenvolvimento do produto dos autores Ulrich e Eppinger, com algumas adaptações, seguindo os passos do planejamento e do desenvolvimento do produto. No planejamento realizou-se um check-list das condições de segurança na operação da serra circular para identificar as oportunidades do mercado e planejar o produto. No desenvolvimento do produto levantou-se as necessidades dos clientes (carpinteiros) que operam as serras em obras na cidade de Juiz de Fora (MG). Com as respostas obtidas, foram definidas as especificações alvo do produto, possibilitando a criação de conceitos, o rankeamento e a escolha do melhor conceito a ser desenvolvido. Um protótipo do sistema de segurança foi idealizado, instalando um sensor de presença infravermelho na coifa protetora e um freio que provoca a parada do motor da serra que foram interligados por meio de contatores. No teste do sistema foram utilizados um tacômetro e um osciloscópio digital para a aquisição de dados. O teste simulou a aproximação da mão do operador de encontro à zona de detecção do sensor de presença. Os resultados obtidos indicam como menor tempo de parada total do sistema de 100 milésimos de segundo e com este tempo calculou-se a distância de segurança para fixar o sensor de presença. Conclui-se que é necessário inovar a serra circular de bancada com um sistema de segurança eficiente e eficaz para aumentar a segurança dos operadores, e que a metodologia adotada, por ser um modelo genérico, permitiu a sua adaptação ao desenvolvimento do produto dessa pesquisa acadêmica e também proporcionou um ponto de partida para melhorias contínuas. / The Statistical Yearbook of Social Safety Insurance (2013) published the registry of typical labor accidents presenting that the most affected parts of the body were injuries and fractures on wrists and hands, together totaling 16.5% of the accidents recorded in Brazil, a recurring fact since 2007. In this sense, the aim of this research is to propose a safety system in order to protect the hands of circular bench saw operators. For this, a literature review on wood use on civil construction was carried out, legal and cultural aspects of labor safety and product development were also studied. In this research we used the structured methodology of product development idealized by the authors Ulrich and Eppinger with some adjustments, following the steps of planning and developing product. In the planning phase we developed a checklist of safety conditions in the circular saw operation in order to identify market opportunities and also to plan the product. In the product development phase we identified the consumer’s (carpenters) requirements of those who operates circular saws on civil construction in the city of Juiz de Fora (MG). With the responses obtained, we defined the specifications of the product, enabling concepts creation, as well as ranking and choosing the best concept to be developed. A safety system prototype was designed, in which was installed an infrared presence sensor in the protective hood along with a break that stop the saw motor, which were interconnected by contactors. In the system test we used a tachometer and a digital oscilloscope for data acquisition. The test simulated the operator’s hand approach in the presence sensor detection zone. The results showed that the shorter time for stopping the whole system was 100 milliseconds. We use this time to calculate the safety distance for placing the presence sensor. We concluded that it is necessary to innovate the circular bench saw with an efficient and effective safety system to increase the operators safety. It was also concluded that the methodology adopted, for configuring a generic model, allowed its own adaptation to the product development proposed by this academic research, providing a starting point for continuous improvements.

Difusores podem ser empregados para extração de sacarose da cana de açúcar e da beterraba, para a extração de tanino da casca de acácia negra e para extração de óleos vegetais de plantas oleaginosas. Apesar de operarem de forma simples do ponto de vista mecânico e químico, problemas que ocorrem na sua operação comprometem a eficiência de extração. A modelagem, simulação e otimização de difusores de biomassa mostra-se essencial para melhor compreender tais problemas e propor estratégias otimizadas de projeto e operação. Nesse contexto, a tese aqui proposta tem como objetivo principal modelar e simular a operação de um difusor de biomassa de 10 estágios (Biomassa entra pelo estágio 1 e sai do difusor pelo estágio 10. A água de embebição faz o trajeto em contracorrente, i.e. entra pelo estágio 10 e sai pelo estágio 1) para, posteriormente, otimizá-lo mono e multi-objetivamente considerando a possibilidade de conexão entre todos os estágios de extração. No caso da otimização mono-objetivo, no qual uma vazão de embebição de líquido fixa é considerada, o principal objetivo da otimização consiste em maximizar a concentração de soluto no líquido que deixa o difusor a partir de mudanças aleatórias nos coeficientes de conectividade do difusor. Já para a otimização multi-objetivo, a vazão de embebição de líquido que entra no difusor é considerada variável. Sendo assim, a otimização do sistema requer a maximização de dois objetivos simultaneamente (a maximização da concentração de soluto no líquido e minimização da concentração final de soluto na biomassa) a partir de mudanças aleatórias nos coeficientes de conectividade do difusor. Além disso, visto que a minimização de problemas operacionais está relacionada com a monitoração da altura de nível de líquido no leito de fibra, diferentes sinais para detecção de presença de líquido no leito de fibras em um estágio de extração experimental foram testados. Dos resultados de simulação e otimização obtidos, podemos concluir que novas conexões entre os estágios do difusor podem otimizar o processo de extração o que contraria o senso comum segundo o qual as conexões devem ser sequenciais. No caso da otimização mono-objetivo, 82 a 89% do fluido é direcionado para o estágio seguinte ao longo dos estágios de extração (exceto para o estágio 6, no qual esse valor é de 100%). A recirculação do fluido para o mesmo estágio é mais acentuada nos estágios finais (estágios 1 a 4), apresentando o difusor otimizado 14 a 18% de recirculação do fluido para o mesmo estágio nesses estágios enquanto para os demais estágios a recirculação varia entre 0 e 11%. Já para os estágios iniciais (estágios 5, 7, 8 e 9), a recirculação do fluido para o estágio anterior apresenta maior destaque, variando de 6 a 16% enquanto para os demais estágios é de apenas 0 a 2%. O estágio 6, por sua vez, é o único que se conecta exclusivamente com o estágio seguinte. Para a otimização multi-objetivo, resultados similares foram encontrados, sendo que a probabilidade de que 85 a 100% do fluido seja circulada para o estágio seguinte está entre 93 e 99%. Em relação a recirculação para o mesmo estágio, a probabilidade de que de 0 a 15% do fluido seja recirculado varia de 58 a 79% para os estágios 1 a 4, de 49 a 55% para os estágios medianos 5, 6 e 7 e de 60 a 90% para os três últimos estágios (estágios 8, 9 e 10). Para a conexão com o estágio imediatamente anterior, a probabilidade de que de 0 a 15% do fluido seja direcionado para o estágio anterior é maior nos estágios 1, 2, 8 e 9, variando entre 31 e 38%. Para a detecção da presença de líquido no leito de fibras em um estágio de extração, dois tipos de sinais diferentes, condutividade elétrica e radiação infravermelha, foram testados. Os testes foram realizados, em um estágio de extração experimental, primeiramente apenas com água e, em seguida, com bagaço de cana. Os medidores de condutividade mostraram-se estáveis e com repetitividade quando testados com água. Já nos testes realizados com bagaço de cana, o sinal de condutividade mostrou-se insuficiente para a detecção de líquido. Para os medidores de infravermelho testados com água, os mesmos apresentaram alguns sintomas de instabilidade e variabilidade. Quando testados com cana, os medidores de infravermelho também apresentam instabilidade e variâncias distintas que dependem da posição do medidor no difusor e, consequentemente, da compactação do leito de fibra. Infere-se então que um aumento da variância do sinal pode ser um indicativo de um aumento da compactação do leito e, consequentemente, de diminuição da sua permeabilidade. / Diffusers can be used to extract sucrose from sugarcane and sugarbeet, to extract tannin from black acacia bark and to extract oil from oleaginous plants. Although they operate simply from a mechanical and chemical point of view, problems that occur in their operation can compromise the extraction efficiency. The modeling, simulation and optimization of biomass diffusers is essential to better understand such problems and propose optimized strategies for their project and operation. In this context, the main objective of the proposed thesis is to model and simulate the operation of a ten- stage biomass diffuser to later optimize it mono and multi-objectively considering the possibility of connection among all extraction stages. In the case of the mono-objective optimization, in which a fixed liquid imbibition flow rate is considered, the main objective of the optimization is to maximize the concentration of solute in the liquid that leaves the diffuser from random changes in the connectivity coefficients of the diffuser. For the multi-objective optimization, the liquid imbibition flow rate entering the diffuser is considered variable. Therefore, the optimization of the system requires the maximization of two objectives simultaneously (the maximization of the solute concentration in the liquid and minimization of the final solute concentration in the biomass) from random changes in the diffuser connectivity coefficients. In addition, since the minimization of operational problems is related to the monitoring of liquid level height in the fiber bed, different types of signals for level measurement were tested on an experimental extraction stage. From the simulation and optimization results, we can conclude that new connections among the stages of the diffuser can optimize the extraction process which runs counter to common sense that connections must be sequential. In the case of the mono-objective optimization, 82 to 89% of the fluid is directed to the next stage along the extraction stages (except for stage 6, in which this value is 100%). The recirculation of the fluid to the same stage is more pronounced in the final stages (stages 1 to 4), with the optimized diffuser having 14 to 18% of fluid recirculation for the same stage in these stages while for the remaining stages the recirculation varies between 0 and 11%. For the initial stages (stages 5, 7, 8 and 9), fluid recirculation to the previous stage is more prominent, varying from 6 to 16% while for the remaining stages it is only 0 to 2%. Stage 6, in turn, is the only one that connects only to the next stage. For the multi-objective optimization, similar results were found, with the probability of 85 to 100% of the fluid being circulated to the next stage being between 93 and 99%. Regarding recirculation to the same stage, the probability of 0 to 15% of the fluid being recirculated varies from 58 to 79% for stages 1 to 4, from 49 to 55% for the medium stages 5, 6 and 7 and from 60 to 90% for the last three stages (stages 8, 9 and 10). For the connection to the immediately preceding stage, the probability that 0 to 15% of the fluid being directed to the previous stage is greater in stages 1, 2, 8 and 9, ranging from 31 to 38%. For liquid level measurement, two different types of signals, electrical conductivity and infrared radiation were tested. The tests were first carried out only with water and then with sugarcane bagasse. Conductivity meters were stable and repeatable when tested with water. In the tests performed with sugarcane bagasse, the conductivity signal was insufficient for level measurement. For water-tested infrared meters, they have shown some instability symptoms and variability. When tested with cane, the infrared meters exhibit instability and distinct variances that depend on the position of the meter in the diffuser and, consequently, bed compactation. It can be then inferred that an increase in the signal variance can be also an indicative of increased bed compactation and, consequently, decreased bed permeability.

O termo bancada da bala descreve as bancadas suprapartidárias do Legislativo compostas majoritariamente por egressos das forças de segurança, cuja agenda se organiza em torno de temas da segurança pública. Seus membros são associados a uma visão autoritária e repressiva de controle social, aos interesses da indústria armamentista e a uma tensão constante com a política de Direitos Humanos. O sucesso e a articulação política de candidatos com esse perfil são retratados midiaticamente como expressão de uma onda conservadora no cenário político e social brasileiro. No entanto, a estruturação desses grupos não é um fenômeno recente, principalmente para o legislativo paulista que, desde 1987, apresenta grupos de deputados-policiais favoráveis a políticas de mano dura. Buscou-se compreender a estruturação desses grupos, com base em autores da Sociologia da Punição que identificam reconfigurações semelhantes no campo de controle do crime na maioria das democracias contemporâneas (como políticas de contenção contraditórias e ambivalentes, transformações nos discursos oficiais em relação ao crime no sentido de um populismo penal, crescimento dos sentimentos de insegurança e sua instrumentalização pela esfera política e eleitoreira). Investigou-se como essas questões se organizam nos discursos de deputadospoliciais da 18ª legislatura da Assembleia Legislativa de São Paulo, comparando-os aos discursos da chamada bancada da segurança, eleita pela primeira vez na 11ª legislatura. Realizou-se a pesquisa documental sobre as proposições legislativas, sessões e frentes parlamentares mediante a análise do discurso com base no instrumental analítico foucaultiano. Observou-se uma trajetória de continuidade entre os grupos em que a matriz da guerra estende-se para além dos objetos clássicos do penal e do trabalho policial, tornando-se um organizador de mundo pelo qual se definem as fronteiras entre o bem, a legitimidade, a ordem e suas respectivas oposições. O principal desdobramento observado é a maneira como os deputados da 18ª legislatura mobilizam um discurso gerencialista da cidade que se mostra estratégico para o discurso do populismo penal, em que o princípio de tolerância zero é agenciado sobre toda sorte de comportamentos, figuras e atividades presentes nos espaços de grande circulação de pessoas e mercadorias. Conclui-se que a estruturação desses grupos se realiza discursivamente e politicamente, não apenas em relação à identidade policial, pautas corporativas e bandeiras securitizadoras, mas também na forma como esses elementos geram identificação, conferem legitimidade, se combinam e atualizam sensibilidades e representações enraizadas socialmente. Esses elementos acrescem discursos sobre o fenômeno da punição, que, por sua vez, fala à sociedade muito mais do que em termos de crime e castigo: canaliza ansiedades e insatisfações, produz solidariedade, organiza o mundo conforme diferentes territórios morais. Assim, os discursos mobilizados por bancadas da bala possibilitam comunicações com públicos e grupos políticos diversos, reorganizando conservadorismos nos campos político e de controle do crime. / The expression bullet caucus describes supra-party organized groups of legislators composed mostly of former members of police and military forces, whose agenda is built around public security issues. Its members are associated with an authoritarian and repressive vision of social control, as with the interests of the arms industry, and constant tension over human rights policies. The media portrays the success and political articulation of candidates in this profile as an expression of a conservative rise in the Brazilian political and social scene. However, the emergence of these groups is not a recent phenomenon, especially for the São Paulo legislature, which since 1987 has had groups of police-officer-congressmen in favor of hard-hitting policies. We sought to understand the constitution of these groups, based on authors of Sociology of Punishment who identify similar reconfigurations in the field of crime control in most contemporary democracies (such as contradictory and ambivalent containment policies, changes in official discourses on crime towards criminal populism, growing feelings of insecurity, and their instrumentalization by the political and electoral spheres). We investigated how these issues appear in speeches of police-officercongressmen of the 18th legislature of the Legislative Assembly of São Paulo, comparing them to speeches of the so-called security caucus, elected for the first time in the 11th legislature. Documentary research on legislative propositions, legislative sessions, and congressional fronts was carried out using discourse analysis, based on Foucaultian analytical instruments. Continuity has been observed between the two groups, to which the image of war reaches far beyond the classic subjects of criminal law and law enforcement, becoming a world organizer that defines the boundaries between good, legitimacy, order, and their respective oppositions. The main development observed was the way in which congressmen of the 18th São Paulo state legislature resort to a managerial discourse about the city, strategically favoring tendencies of penal populism, which enforces principles of zero tolerance over all sorts of behaviors, figures and activities found in massive people and goods circulation areas. We concluded that the structuring of these groups takes place discursively and politically, referring to police identity, corporate topics and public security causes, and enabling these elements to generate identification, confer legitimacy, and combine and update firmly rooted social sensitivities and representations. These elements add discourses on the phenomenon of punishment, which, in turn, speaks to society much more than in terms of crime and punishment: it channels anxieties and dissatisfaction, produces solidarity, and organizes the world according to different moral territories. The discourses mobilized by bullet caucuses communicate with distinct publics and political groups, reorganizing conservatism in the political and crime control fields.

O termo bancada da bala descreve as bancadas suprapartidárias do Legislativo compostas majoritariamente por egressos das forças de segurança, cuja agenda se organiza em torno de temas da segurança pública. Seus membros são associados a uma visão autoritária e repressiva de controle social, aos interesses da indústria armamentista e a uma tensão constante com a política de Direitos Humanos. O sucesso e a articulação política de candidatos com esse perfil são retratados midiaticamente como expressão de uma onda conservadora no cenário político e social brasileiro. No entanto, a estruturação desses grupos não é um fenômeno recente, principalmente para o legislativo paulista que, desde 1987, apresenta grupos de deputados-policiais favoráveis a políticas de mano dura. Buscou-se compreender a estruturação desses grupos, com base em autores da Sociologia da Punição que identificam reconfigurações semelhantes no campo de controle do crime na maioria das democracias contemporâneas (como políticas de contenção contraditórias e ambivalentes, transformações nos discursos oficiais em relação ao crime no sentido de um populismo penal, crescimento dos sentimentos de insegurança e sua instrumentalização pela esfera política e eleitoreira). Investigou-se como essas questões se organizam nos discursos de deputadospoliciais da 18ª legislatura da Assembleia Legislativa de São Paulo, comparando-os aos discursos da chamada bancada da segurança, eleita pela primeira vez na 11ª legislatura. Realizou-se a pesquisa documental sobre as proposições legislativas, sessões e frentes parlamentares mediante a análise do discurso com base no instrumental analítico foucaultiano. Observou-se uma trajetória de continuidade entre os grupos em que a matriz da guerra estende-se para além dos objetos clássicos do penal e do trabalho policial, tornando-se um organizador de mundo pelo qual se definem as fronteiras entre o bem, a legitimidade, a ordem e suas respectivas oposições. O principal desdobramento observado é a maneira como os deputados da 18ª legislatura mobilizam um discurso gerencialista da cidade que se mostra estratégico para o discurso do populismo penal, em que o princípio de tolerância zero é agenciado sobre toda sorte de comportamentos, figuras e atividades presentes nos espaços de grande circulação de pessoas e mercadorias. Conclui-se que a estruturação desses grupos se realiza discursivamente e politicamente, não apenas em relação à identidade policial, pautas corporativas e bandeiras securitizadoras, mas também na forma como esses elementos geram identificação, conferem legitimidade, se combinam e atualizam sensibilidades e representações enraizadas socialmente. Esses elementos acrescem discursos sobre o fenômeno da punição, que, por sua vez, fala à sociedade muito mais do que em termos de crime e castigo: canaliza ansiedades e insatisfações, produz solidariedade, organiza o mundo conforme diferentes territórios morais. Assim, os discursos mobilizados por bancadas da bala possibilitam comunicações com públicos e grupos políticos diversos, reorganizando conservadorismos nos campos político e de controle do crime. / The expression bullet caucus describes supra-party organized groups of legislators composed mostly of former members of police and military forces, whose agenda is built around public security issues. Its members are associated with an authoritarian and repressive vision of social control, as with the interests of the arms industry, and constant tension over human rights policies. The media portrays the success and political articulation of candidates in this profile as an expression of a conservative rise in the Brazilian political and social scene. However, the emergence of these groups is not a recent phenomenon, especially for the São Paulo legislature, which since 1987 has had groups of police-officer-congressmen in favor of hard-hitting policies. We sought to understand the constitution of these groups, based on authors of Sociology of Punishment who identify similar reconfigurations in the field of crime control in most contemporary democracies (such as contradictory and ambivalent containment policies, changes in official discourses on crime towards criminal populism, growing feelings of insecurity, and their instrumentalization by the political and electoral spheres). We investigated how these issues appear in speeches of police-officercongressmen of the 18th legislature of the Legislative Assembly of São Paulo, comparing them to speeches of the so-called security caucus, elected for the first time in the 11th legislature. Documentary research on legislative propositions, legislative sessions, and congressional fronts was carried out using discourse analysis, based on Foucaultian analytical instruments. Continuity has been observed between the two groups, to which the image of war reaches far beyond the classic subjects of criminal law and law enforcement, becoming a world organizer that defines the boundaries between good, legitimacy, order, and their respective oppositions. The main development observed was the way in which congressmen of the 18th São Paulo state legislature resort to a managerial discourse about the city, strategically favoring tendencies of penal populism, which enforces principles of zero tolerance over all sorts of behaviors, figures and activities found in massive people and goods circulation areas. We concluded that the structuring of these groups takes place discursively and politically, referring to police identity, corporate topics and public security causes, and enabling these elements to generate identification, confer legitimacy, and combine and update firmly rooted social sensitivities and representations. These elements add discourses on the phenomenon of punishment, which, in turn, speaks to society much more than in terms of crime and punishment: it channels anxieties and dissatisfaction, produces solidarity, and organizes the world according to different moral territories. The discourses mobilized by bullet caucuses communicate with distinct publics and political groups, reorganizing conservatism in the political and crime control fields.