Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T01:26:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 189848.pdf: 1086170 bytes, checksum: 37e73229f968269d738b44eb720e9726 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-19T15:09:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 209169.pdf: 1097459 bytes, checksum: ef96a6358802bdb76d11bc23b67d566c (MD5) / Os circuitos de bombas capilares (CPL) são desenvolvidos para transferir calor sob pequenas diferenças de temperatura. São constituídos por um condensador, um reservatório, para controle de temperatura, e uma bomba capilar, que atua como evaporador (um evaporador capilar) e promove a circulação do fluido de trabalho por ação de forças capilares. Ao receber calor o fluido evapora na estrutura porosa da bomba capilar, formando uma região

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-07-13Bitstream added on 2014-06-13T20:34:43Z : No. of bitstreams: 1 santos_lc_me_botfca.pdf: 669606 bytes, checksum: f6d7186bf046d7d4c4eb700470c4edca (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O uso de injetores tipo Venturi é prática comum na quimigação em sistemas de irrigação localizada, os quais geralmente operam sob baixas pressões. Seu uso em sistemas maiores, como o pivô central, pode ser encarado como alternativa às bombas injetoras do tipo pistão que são as mais difundidas no mercado. Assim, este trabalho teve como objetivo fazer uma avaliação técnica e econômica entre o sistema montado com o injetor tipo Venturi associado à bomba centrífuga comum e o sistema de injeção por bomba do tipo pistão na quimigação em pivô central. O equipamento pivô central utilizado possui vazão de 300 m3 h-1 e área irrigada de 66 ha, estando localizado na região oeste do Estado da Bahia. O sistema de injeção era constituído de injetor Venturi de 1,5 polegadas associado a uma motobomba centrífuga de potência 2,2 kW. Para análise técnica, utilizaram-se como parâmetros de desempenho do injetor Venturi suas taxas de injeção e rendimento, sendo estes dados comparados com os do fabricante da bomba tipo pistão. Na análise econômica, buscou-se definir os custos fixos e variáveis de ambos os sistemas. Para o primeiro item dos custos foi avaliada a depreciação dos componentes dos sistemas e a remuneração de capital neles investidos. Já os custos variáveis (operação e manutenção, principalmente) abrangeram os dispêndios com lubrificantes, reparos dos equipamentos e energia elétrica. Conforme condições encontradas em campo, os ensaios com o injetor tipo Venturi resultaram em comportamento similar aos encontrados na bomba dosadora tipo pistão, uma vez que a taxa de injeção encontrada pelo primeiro injetor está dentro da faixa de atuação do segundo equipamento. O valor da taxa observada foi de 0,621m3 h-1, com rendimento de 11,13%. Quanto à parte econômica, o sistema montado com o injetor... / The use of Venturi injector is common practice in chemigation in drip irrigation systems, which generally operate at low pressures, their use in larger systems, such as the center pivot, can be seen an alternative to the piston injection pumps which are the most widespread in the market. Thus, this study aimed the technical and economical evaluation between the assembled system with Venturi type injector associated with common centrifugal pump and injection system for the piston pump in the center pivot chemigation. The equipment center pivot used has a flow rate of 300 m3 h-1 and the irrigated area of 66 hectares and is located in the western state of Bahia, Brazil. The injection system consisted of 1.5 inches Venturi injector associated with a centrifugal pump of 2.2 kW. For technical analysis, were used as performance parameters of the Venturi injector, injection rates and their yield, and these data were compared with those obtained from the manufacturer of the piston pump. In economic analysis, we sought to define the fixed and variable cost of both systems. For the first item of cost was the depreciation of the assessed components of the system and return on capital invested in then. Since variable cost (operation and maintenance, mostly) covered expenditures for lubricants, repairs of equipment and electricity. As conditions found in field trials with the Venturi type injector resulted in behavior similar to those found in piston metering pump, since the injection rate found by the first injector is in the range of action of the second device. The value of the observed rate was up to 0.621 m3 h-1 with a satisfactory yield of 11.13%. As part of the economic system mounted from a Venture type injector has a large advantage, since it showed only 15.9% of the cost of metering pump driven piston. Despite the injection system with... (Complete abstract click electronic access below)

El presente trabajo consiste en realizar una evaluación técnico-económica de dos sistemas de elevación de agua para edificios residenciales en Chile. El enfoque principal que tiene este estudio es implementar un banco de pruebas para así realizar simulaciones que representen un consumo de agua potable en un edificio habitacional en Santiago. En un principio se revisan los conceptos básicos necesarios para entender lo que se considera un equipo de elevación de agua. Se mencionan los distintos tipos de bombas que se pueden encontrar hoy en día en el mercado internacional y, en particular, se detalla el funcionamiento de las bombas centrífugas, equipo utilizado en los sistemas de elevación de agua en edificios residenciales. También se realiza un estudio de los sistemas de control típicos de las bombas, ya sea mediante estanque hidroneumático o mediante motores de inducción accionados con variadores de frecuencia. Revisada la parte teórica, se establecen los criterios utilizados hoy en día en Chile para dimensionar equipos de elevación de agua, en particular los puntos normativos descritos en el “Reglamento de Instalaciones Domiciliarias de Agua Potable y Alcantarillado” (RIDDA). Luego se revisa una curva de consumo de agua potable, medida en un edificio residencial ubicado en el centro de Santiago. Mediante estos datos se realiza una simulación experimental en un banco de pruebas. Se diseña el sistema de manera de contar tanto con un sistema de control mediante estanque hidroneumático como con un variador de frecuencia. Como resultado de las simulaciones se concluye que el sistema con variador de frecuencia es más caro en la instalación y mantención que un sistema hidroneumático, pero el costo correspondiente a la energía eléctrica resulta un 25% menor. Considerando la totalidad de los costos, en un período de tiempo de 5 años, resulta más conveniente la instalación del sistema controlado por un variador de frecuencia. Entre las tareas que pueden complementar el desarrollo de este trabajo es posible citar: sintonización fina de variadores de frecuencia controlados con un controlador lógico programable PLC, y el análisis comparativo de las curva de demanda de agua potable en diferentes edificios en Santiago.

Esta dissertação analisa a viabilidade de reduzir custos de implantação de microcentrais hidrelétricas, com o emprego de equipamentos de mercado como alternativa aos que são tradicionalmente empregados. A exposição é efetuada em três etapas, construída de maneira a fornecer subsídios para que pessoas não especialistas possam atuar no processo de implementação de aproveitamentos hidrelétricos de pequeno porte. Em primeiro lugar, em caráter introdutório, é caracterizado o conjunto de opções atualmente disponíveis no mercado, entre os equipamentos eletromecânicos, para geração de energia por meios hídricos. Na segunda etapa são apresentadas alternativas que proporcionam reduções nos custos, são tecidas considerações sobre o uso destes equipamentos e é efetuado um estudo experimental sobre geração assíncrona independente. Os equipamentos de mercado considerados, as bombas centrífugas e os motores de indução (ambos utilizados em modo reverso), são produzidos em grande número, com economia de escala, o que garante facilidades nos processos de instalação, operação e manutenção, e são robustos e resistentes, o que favorece a aplicação em locais de difícil acesso. Também foram consideradas as turbinas Michell- Banki que, mesmo não sendo produzidas com economia de escala, são de construção e operação fáceis e apresentam custos reduzidos. O estudo experimental, realizado no LME da UFRGS, teve por objetivo determinar as características de funcionamento de motores de indução como geradores, preenchendo uma lacuna existente nas informações sobre o comportamento dessas máquinas e fornecendo subsídios para o estabelecimento de metodologias de controle de tensão e freqüência. A terceira e última etapa, conclusiva, consiste em um rápido estudo de viabilidade, onde é efetuada uma comparação de custos e é demonstrada a extensão dos benefícios obteníveis com o emprego das alternativas consideradas. Os equipamentos analisados, em sua totalidade, proporcionam reduções nos custos, que em alguns casos podem ser de até 80% do investimento que seria originalmente comprometido com equipamentos tradicionalmente empregados. Apesar do sistema de controle não ser trivial e de proporcionarem, em média, menores valores de rendimento, o menor capital inicial representa grande incentivo à utilização das alternativas apresentadas. As propostas analisadas podem ser empregadas tanto para viabilizar o fornecimento de energia em áreas remotas quanto para estimular a autoprodução (em funcionamento interligado), com a possibilidade de venda da energia excedente às concessionárias; em ambos os casos, a instalação de uma microcentral hidrelétrica pode incentivar a mobilização de recursos produtivos e a criação de oportunidades econômicas junto à comunidade consumidora. / This dissertation analyses the feasibility of reduce costs of micro hydro plants with the utilization of market equipments instead of ‘traditional equipments’. The exposition is realized in three stages, and is build with the purpose of provide non specialists with subsidies to participate in the process of implementation of micro hydro plants. First, as an introduction, the set of market options (among electromechanical equipments) for electricity generation by means of hydro schemes is described. Second, the alternatives that provides costs reduction are presented, some considerations on the use of these equipments are made and an experimental study about self excited induction generation are described. The market equipments analysed, centryfugal pumps and induction motors (both utilizated in reverse mode), are produced in great number and are readily available, with facilities in instalation, operation and maintainance, and they are stout and resistent, making them suitable to isolated places. The Michell-Banki turbines are considered too, since they present characteristics of simple construction and operation and reduced costs. The experimental study realized in LME/UFRGS had as objetive the determination of performance characteristics of induction motors operated as self excited generators, supplying a gap in the subject and providing subsidies to the determination of methodologies for voltage and frequency control. The third and conclusive stage consists in a short feasibility study, where a comparison of costs is realized and the extension of obtainable benefits is demonstrated. The analysed equipments provides costs reduction in all cases, with magnitudes of the order of until 80% of the investment with ‘traditional equipments’. The control system are not trivial and the efficiency are smaller than the efficiency of the ‘traditional equipments’, but the minor initial investments represents a great incentive for utilization of presented alternatives. The analysed proposals could be used to viabilize energy generation in isolated places and to stimulate interconnected operation, with the possibility of exceeding energy sale to public energy companies. In both cases, the implantation of hydro plants could be an incentive to the mobilization of produtive resources and the development of economic opportunities close to the consumer community.

Orientador: João Luis Zocoler / Banca: João Carlos Cury Saad / Banca: Edson Eiji Matsura / Resumo: O uso de injetores tipo Venturi é prática comum na quimigação em sistemas de irrigação localizada, os quais geralmente operam sob baixas pressões. Seu uso em sistemas maiores, como o pivô central, pode ser encarado como alternativa às bombas injetoras do tipo pistão que são as mais difundidas no mercado. Assim, este trabalho teve como objetivo fazer uma avaliação técnica e econômica entre o sistema montado com o injetor tipo Venturi associado à bomba centrífuga comum e o sistema de injeção por bomba do tipo pistão na quimigação em pivô central. O equipamento pivô central utilizado possui vazão de 300 m3 h-1 e área irrigada de 66 ha, estando localizado na região oeste do Estado da Bahia. O sistema de injeção era constituído de injetor Venturi de 1,5 polegadas associado a uma motobomba centrífuga de potência 2,2 kW. Para análise técnica, utilizaram-se como parâmetros de desempenho do injetor Venturi suas taxas de injeção e rendimento, sendo estes dados comparados com os do fabricante da bomba tipo pistão. Na análise econômica, buscou-se definir os custos fixos e variáveis de ambos os sistemas. Para o primeiro item dos custos foi avaliada a depreciação dos componentes dos sistemas e a remuneração de capital neles investidos. Já os custos variáveis (operação e manutenção, principalmente) abrangeram os dispêndios com lubrificantes, reparos dos equipamentos e energia elétrica. Conforme condições encontradas em campo, os ensaios com o injetor tipo Venturi resultaram em comportamento similar aos encontrados na bomba dosadora tipo pistão, uma vez que a taxa de injeção encontrada pelo primeiro injetor está dentro da faixa de atuação do segundo equipamento. O valor da taxa observada foi de 0,621m3 h-1, com rendimento de 11,13%. Quanto à parte econômica, o sistema montado com o injetor... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of Venturi injector is common practice in chemigation in drip irrigation systems, which generally operate at low pressures, their use in larger systems, such as the center pivot, can be seen an alternative to the piston injection pumps which are the most widespread in the market. Thus, this study aimed the technical and economical evaluation between the assembled system with Venturi type injector associated with common centrifugal pump and injection system for the piston pump in the center pivot chemigation. The equipment center pivot used has a flow rate of 300 m3 h-1 and the irrigated area of 66 hectares and is located in the western state of Bahia, Brazil. The injection system consisted of 1.5 inches Venturi injector associated with a centrifugal pump of 2.2 kW. For technical analysis, were used as performance parameters of the Venturi injector, injection rates and their yield, and these data were compared with those obtained from the manufacturer of the piston pump. In economic analysis, we sought to define the fixed and variable cost of both systems. For the first item of cost was the depreciation of the assessed components of the system and return on capital invested in then. Since variable cost (operation and maintenance, mostly) covered expenditures for lubricants, repairs of equipment and electricity. As conditions found in field trials with the Venturi type injector resulted in behavior similar to those found in piston metering pump, since the injection rate found by the first injector is in the range of action of the second device. The value of the observed rate was up to 0.621 m3 h-1 with a satisfactory yield of 11.13%. As part of the economic system mounted from a Venture type injector has a large advantage, since it showed only 15.9% of the cost of metering pump driven piston. Despite the injection system with... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: João Zangrandi Filho / Banca: Fernando de Azevedo Silva / Banca: Messias Borges Silva / Resumo: A bomba de pistões axiais tipo swashplate é uma máquina relativamente nova nas aplicações industriais. Uma pesquisa para se obter informações de funcionamento dessa máquina revelou que pouco existe na literatura especializada, a menos de um trabalho de tese de doutorado apresentado na UNESP em 1993. Este trabalho desenvolve procedimento para o projeto de máquinas de pistões axiais e segue uma metodologia para se obter o desenho de conjunto, os detalhes, os ajustes e montagem desta máquina. Em seguida foi feito um estudo para proceder às etapas de usinagem desta máquina, utilizando máquinas convencionais e máquinas de controle numérico. O trabalho visa também fazer com que esta máquina funcione bombeando óleo. O objetivo é garantir com que o mecanismo funcione perfeitamente e não a pressões elevadas. / Abstract: The swashplate piston pump is relatively new in industrial applications. A literature research for obtaining the operation principles of such machines, revealed that little is published in the specialized literature but a work presented as a thesis research at UNESP in 1993. This work presents a procedure for the design of axial piston machines and a methodology in order for one to obtain the cutaway view, the detailed drawings, the fit process and how to assemble this machine. After a long discussion, a detailed process was accomplished in order to develop the machining phases, making use of conventional machines and CNC ones. The present work also declare how this machine will be running along the tests: a way that only the pumping action is required. At this point only the well running and not the pressure value is important. / Mestre

Esta dissertação analisa a viabilidade de reduzir custos de implantação de microcentrais hidrelétricas, com o emprego de equipamentos de mercado como alternativa aos que são tradicionalmente empregados. A exposição é efetuada em três etapas, construída de maneira a fornecer subsídios para que pessoas não especialistas possam atuar no processo de implementação de aproveitamentos hidrelétricos de pequeno porte. Em primeiro lugar, em caráter introdutório, é caracterizado o conjunto de opções atualmente disponíveis no mercado, entre os equipamentos eletromecânicos, para geração de energia por meios hídricos. Na segunda etapa são apresentadas alternativas que proporcionam reduções nos custos, são tecidas considerações sobre o uso destes equipamentos e é efetuado um estudo experimental sobre geração assíncrona independente. Os equipamentos de mercado considerados, as bombas centrífugas e os motores de indução (ambos utilizados em modo reverso), são produzidos em grande número, com economia de escala, o que garante facilidades nos processos de instalação, operação e manutenção, e são robustos e resistentes, o que favorece a aplicação em locais de difícil acesso. Também foram consideradas as turbinas Michell- Banki que, mesmo não sendo produzidas com economia de escala, são de construção e operação fáceis e apresentam custos reduzidos. O estudo experimental, realizado no LME da UFRGS, teve por objetivo determinar as características de funcionamento de motores de indução como geradores, preenchendo uma lacuna existente nas informações sobre o comportamento dessas máquinas e fornecendo subsídios para o estabelecimento de metodologias de controle de tensão e freqüência. A terceira e última etapa, conclusiva, consiste em um rápido estudo de viabilidade, onde é efetuada uma comparação de custos e é demonstrada a extensão dos benefícios obteníveis com o emprego das alternativas consideradas. Os equipamentos analisados, em sua totalidade, proporcionam reduções nos custos, que em alguns casos podem ser de até 80% do investimento que seria originalmente comprometido com equipamentos tradicionalmente empregados. Apesar do sistema de controle não ser trivial e de proporcionarem, em média, menores valores de rendimento, o menor capital inicial representa grande incentivo à utilização das alternativas apresentadas. As propostas analisadas podem ser empregadas tanto para viabilizar o fornecimento de energia em áreas remotas quanto para estimular a autoprodução (em funcionamento interligado), com a possibilidade de venda da energia excedente às concessionárias; em ambos os casos, a instalação de uma microcentral hidrelétrica pode incentivar a mobilização de recursos produtivos e a criação de oportunidades econômicas junto à comunidade consumidora. / This dissertation analyses the feasibility of reduce costs of micro hydro plants with the utilization of market equipments instead of ‘traditional equipments’. The exposition is realized in three stages, and is build with the purpose of provide non specialists with subsidies to participate in the process of implementation of micro hydro plants. First, as an introduction, the set of market options (among electromechanical equipments) for electricity generation by means of hydro schemes is described. Second, the alternatives that provides costs reduction are presented, some considerations on the use of these equipments are made and an experimental study about self excited induction generation are described. The market equipments analysed, centryfugal pumps and induction motors (both utilizated in reverse mode), are produced in great number and are readily available, with facilities in instalation, operation and maintainance, and they are stout and resistent, making them suitable to isolated places. The Michell-Banki turbines are considered too, since they present characteristics of simple construction and operation and reduced costs. The experimental study realized in LME/UFRGS had as objetive the determination of performance characteristics of induction motors operated as self excited generators, supplying a gap in the subject and providing subsidies to the determination of methodologies for voltage and frequency control. The third and conclusive stage consists in a short feasibility study, where a comparison of costs is realized and the extension of obtainable benefits is demonstrated. The analysed equipments provides costs reduction in all cases, with magnitudes of the order of until 80% of the investment with ‘traditional equipments’. The control system are not trivial and the efficiency are smaller than the efficiency of the ‘traditional equipments’, but the minor initial investments represents a great incentive for utilization of presented alternatives. The analysed proposals could be used to viabilize energy generation in isolated places and to stimulate interconnected operation, with the possibility of exceeding energy sale to public energy companies. In both cases, the implantation of hydro plants could be an incentive to the mobilization of produtive resources and the development of economic opportunities close to the consumer community.

Submitted by Victor Hugo Albuquerque Rizzo (victor.rizzo@ufpe.br) on 2015-04-14T14:55:20Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Jônata Ferreira de Melo.pdf: 4496803 bytes, checksum: 608a870941a111c2fef5e1ad33e18180 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-14T14:55:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Jônata Ferreira de Melo.pdf: 4496803 bytes, checksum: 608a870941a111c2fef5e1ad33e18180 (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho propõe a utilização da teoria dos grafos e simulação computacional para analisar redes hidráulicas industriais, isto com o intuito principal de reduzir o tempo desprendido na simulação dos cenários propostos. Esta metodologia é baseada principalmente em sete etapas: converter a rede hidráulica em um grafo correspondente, sistematizar o cálculo das perdas de carga para cada trecho; automatizar a análise do grafo no MATLAB®; analisar o resultado do ponto hidraulicamente mais desfavorável; elaborar de acordo com o ponto hidraulicamente mais desfavorável, novos cenários alterando parâmetros como diâmetro das tubulações; dimensionar bomba para os cenários viáveis e analisar o custo de cada cenário proposto. Com este método de análise as simulações dos diversos cenários puderam ser realizadas em poucos minutos. A agilidade na elaboração e decisão envolvidas na etapa de projeto é essencial para que a etapa de construção e montagem providencie os recursos com mais antecedência o que dá uma folga maior para absorver os imprevistos da construção e montagem.

Orientadores: Fernando de Almeida França, Francisco Jose S. Alhanati / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T04:09:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Noronha_FranciscodeAssisFerreira_M.pdf: 16703771 bytes, checksum: 3640ff20c929a6b704de5f5550f71e7d (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Um modelo matemático foi desenvolvido para previsão e análise de desempenho de bombas hidráulicas a jato com sucção bifásica. Baseado na fenomenologia do escoamento, o modelo descreve o processo do escoamento no bocal, sucção e garganta-difusor do equipamento. As equações de conservação da massa, quantidade de movimento e energia são aplicadas, em uma formulação unidimensional, ao escoamento de misturas consideradas homogêneas. O modelo desenvolvido difere dos disponíveis para bombeamento de misturas bifásicas, por considerar os efeitos da compressibilidade da fase gasosa. Os dados experimentais levantados por Jiao (1988), testando modelos industriais de bombas a jato, na Universidade de Tulsa, foram utilizados para calibrar o modelo, gerando valores adequados para os coeficientes de dissipação implícitos nas equações. Os valores para estes coeficientes de dissipação foram obtidos com a minimização do desvio médio quadrático entre os valores medidos e calculados do parâmetro adimensional representativo do ganho de pressão dos fluidos succionados / Abstract: A mathematical model was developed to predict and analyze the performance of hydraulic jet pumps, when pumping two-phase mixtures. Based on the phenomenology of the flow, the model describes the flow through the nozzle, the suction and the throat-diffuser of the device. Equations for the conservation of mass, momentum and energy are applied to a homogeneous flow, in a one dimensional approach. The developed model takes into account the effects of the compressibility of the gas phase flowing throughout the pump. Experimental data collected by Jiao (1988), while testing industrial jet pumps at the University of Tulsa, were used to calibrate the model, generating the dissipative coefficients implicit in the equations. The adequate values for the coefficients were obtained by minimizing the squared deviation between the measured and the calculated values of the dimensionless parameter representing the pressure gain of the suctioned fluids / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo