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Conception d’alliages par optimisation combinatoire multiobjectifs : thermodynamique prédictive, fouille de données, algorithmes génétiques et analyse décisionnelle / Designing new alloys through multiobjective combinatorial optimisation : computational thermodynamics, data mining, genetic algorithms and decision analysisMenou, Edern 19 October 2016 (has links)
Ce travail a pour objet le développement d’un système combinant un algorithme génétique d’optimisation multiobjectifs avec des outils de thermodynamique prédictive de type calphad (calcul des diagrammes de phases) et de fouille de données permettant l’estimation des propriétés thermochimiques et thermomécaniques d’alliages multicomposants. L’intégration de ces techniques permet l’optimisation quasi-autonome de la composition d’alliages complexes vis-à-vis de plusieurs critères antagonistes telles les résistances mécaniques et chimiques, la stabilité microstructurelle à haute température et le coût. La méthode est complétée d’une technique d’analyse décisionnelle multicritères pour assister la sélection d’alliages. L’approche est illustrée par l’optimisation de la chimie de deux familles d’alliages multicomposants. Le premier cas d’étude porte sur les superalliages à base de nickel polycristallins corroyés renforcés par précipitation de la phase 0 destinés à la fabrication de disques de turbines dans l’aéronautique ou de tuyauteries de centrales thermiques. L’optimisation résulte en la conception d’alliages moins onéreux et prédits plus résistants que l’Inconel 740H et le Haynes 282, deux superalliages de dernière génération. Le second cas d’étude concerne les alliages dits « à forte entropie » dont la métallurgie singulière est emblématique des problèmes combinatoires. À l’issue de l’optimisation, quelques alliages à forte entropie ont été sélectionnés et fabriqués ; leur caractérisation expérimentale préliminaire met en évidence des propriétés attrayantes tel un ratio dureté sur masse volumique inédit. / The present work revolves around the development of an integrated system combining a multi-objective genetic algorithm with calphad-type computational thermodynamics (calculations of phase diagrams) and data mining techniques enabling the estimation of thermochemical and thermomechanical properties of multicomponent alloys. This integration allows the quasiautonomous chemistry optimisation of complex alloys against antagonistic criteria such as mechanical and chemical resistance, high-temperature microstructural stability, and cost. Further alloy selection capability is provided by a multi-criteria decision analysis technique. The proposed design methodology is illustrated on two multicomponent alloy families. The first case study relates to the design of wrought, polycrystalline 0-hardened nickel-base superalloys intended for aerospace turbine disks or tubing applications in the energy industry. The optimisation leads to the discovery of novel superalloys featuring lower costs and higher predicted strength than Inconel 740H and Haynes 282, two state-of-the-art superalloys. The second case study concerns the so-called “high-entropy alloys” whose singular metallurgy embodies typical combinatorial issues. Following the optimisation, several high-entropy alloys are produced; preliminary experimental characterisation highlights attractive properties such as an unprecedented hardness to density ratio.
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MATEMATICA FINANCEIRA NO ENSINO ´ MEDIO ´ : capitaliza¸c~ao e amortiza¸c~ao com o uso de planilha eletr^onica / FINANCIAL MATHEMATICS IN TEACHING ' MEDIUM ': capitalization and amortization with the use of spreadsheet electronicaMARQUES, Ernande 28 July 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-07-28 / The Financial Mathematics has a role of great importance for high school students, it is
in this stage of life that many of these students enter the labor market and start using
cash more often. However, it is clear that more contextualized intervention is necessary
on this topic so that these students can take ownership of them. Given the above, the
proposed contents in this research include the study of amount, interest, fees, inancing, loans and applications so that students can become familiar with these issues of financial mathematics and use them when needed, in their day to day. In order to enhance scientific knowledge and to provide basis to students in their academic careers, does not open up hand to show and use the formulas and relevant equations Financial Mathematics, becoming the LibrOffice Calc spreadsheet just a tool or means that facilitates, but does not replace the mathematical deductions. Therefore, the aim is always the development of skills relacionas reflection and criticism, in the examples of each topic, so that students are able to make informed decisions and responsible to situations which are required the use of Financial Mathematics. / A Matemática Financeira tem um papel de grande relevância para os alunos do Ensino Médio, pois é nesta etapa da vida que muitos desses alunos ingressam no mercado de trabalho e começam a utilizar o dinheiro com mais frequência. No entanto, percebe-se que é necessário uma intervenção mais contextualiza desses conteúdos para que esses alunos consigam se apropriar deles. Diante do exposto, os conteúdos propostos, nesta pesquisa, contemplam o estudo sobre montante, juros, taxas, financiamentos, empréstimos e aplicações, para que os alunos possam se familiarizar com estes assuntos de Matemática Financeira e utilizá-los, quando for necessário, em seu dia a dia. Com o intuito de reforçar o conhecimento científico e de oferecer base aos estudantes em suas trajetórias acadêmicas, não abre-se mão de mostrar e usar as fórmulas e equações pertinentes a Matemática
Financeira, fazendo-se da planilha Calc do LibrOffice apenas uma ferramenta ou um meio que facilita, mas n~ao substitui as deduções matemática. Por isso, busca-se sempre o desenvolvimento de competências relacionas a reflexão e a critica, nos exemplos de cada tópico, para que os alunos sejam capazes de tomar decisões conscientes e responsáveis diante de situações nas quais sejam exigidas o uso da Matemática Financeira.
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Letramento digital em um curso de licenciatura em matemática do oeste da Bahia: desafios e possibilidades a partir dos softwares Sagemath e CalcSouza, Demson Oliveira 18 January 2018 (has links)
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Previous issue date: 2018-08-06 / Este estudo aborda, como questão central, o uso de tecnologias digitais livres no processo de letramento digital de futuros professores de matemática. Nesse sentido, apoia-se, principalmente, nas concepções teóricas e práticas do construcionismo defendido por Seymour Papert e José Armando Valente. Como objetivo geral, investigou-se a influência das tecnologias informáticas, em especial as potencialidades e limitações dos softwares “SageMath” e “Calc”, no processo de letramento digital dos discentes do 8o semestre de um curso de licenciatura em matemática. O foco da pesquisa foi a exploração dos softwares livres envolvidos e suas respectivas linguagens para beneficiar o letramento digital dos discentes. Para isso, foram aplicadas algumas sequências didáticas que visaram à aprendizagem de alguns conceitos de Matemática e de Estatística. A pesquisa é quali-quantitativa e adotou-se como metodologia uma aproximação com estudo de caso. Os
instrumentos de coleta de dados foram: diários de bordo do professor e dos alunos, fóruns do ambiente virtual de ensino e aprendizagem (AVEA), questionários, sequências didáticas e observação do professor pesquisador. A análise de dados foi baseada em duas perspectivas: a primeira, estatística, com base em Martins G. (2008), Martins, M. (2009), Pohlert (2016) e Downig e Clark (2012) para estimativas e análises estatísticas de alguns dados relacionados aos alunos; a segunda, a partir da análise textual discursiva apresentada por Moraes e Galiazzi (2011), com base nos registros escritos desses dados. Os resultados mostraram que os alunos estavam interessados nos recursos tecnológicos digitais, porém, não estavam
seguros ou aparelhados quanto à sua utilização como recursos pedagógicos, ou para suas próprias aprendizagens matemáticas. Na avaliação dos softwares utilizados, o Calc foi o que melhor se adequou ao perfil da turma, oportunizando melhor aproveitamento dos alunos nas atividades. Para eles, o ambiente de trabalho do Calc foi mais amigável e intuitivo. Com relação ao SageMath, ao seu ambiente de trabalho e à sua linguagem de interação (R e sage), os alunos o consideraram mais complexo e tiveram maior dificuldade de assimilação, em particular, quando precisaram usar os comandos para expressar as soluções nas atividades de aprendizagem. Quanto às influências destas ferramentas no letramento digital, os alunos relataram que foi significativa e que a partir desta experiência poderão ter mais autonomia e segurança para usar essas e outras tecnologias digitais. / The present scientific article brings out the discussion about the viability of the digital technologies introduction, as a part of the mathematics teachers training process. The constructionism defended by Seymour Papert and José Armando Valente in its theoretical and practical conceptions serves, in the present study, as a researching fundamental base. As a main subject selected, figures the computer science influence, specially concerning the “SageMath” e “Calc” mathematics free softwares limitations and potentials, researched in the mathematics undergraduation program, for the eighth semester teachers training. Some mathematics and statistics
concepts were applied in the teaching process. For the data collection were used teacher's and students records, virtual forums about the teaching and learning process (AVEA), questionnaires, didactic sequences and the teacher‟s viewpoint. The data analysis were based on two perspectives: The statistic analysis: Martins
G. (2008), Martins, M. (2009), Pohlert (2016) and Downing and Clark (2012). The textual analysis: Moraes and Galiazzi (2011). The result of the present research shows that students have difficulty to use those systems as an educational resource as well as for their own learning. The softwares Calc and SageMath tested shows a
better integration between students and the Calc. This software seams to be more interactive. The students considered the Sage Math more complex and more difficult, for its interaction (R e sage). Besides, the great influence of these two softwares in the student‟s learning process, was reputed as very positive. Providing
them much more autonomy and security in the entire learning process.
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Applications of Computational Thermodynamics and Kinetics on Transformations in Stainless SteelsWessman, Sten January 2013 (has links)
Stainless steels are high-alloyed, usually with multiple components and often also dual matrix phases, as for duplex stainless steels. This make predictions and calculations of alloying effects on equilibria and transformations complicated. Computational thermodynamics has emerged as an indispensable tool for calculations within these complex systems with predictions of equilibria and precipitation of phases. This thesis offers examples illustrating how computational methods can be applied both to thermodynamics, kinetics and coarsening of stainless steels in order to predict microstructure and, to some extent, also properties. The performance of a current state-of-the-art commercial thermodynamic database was also explored and strengths and weaknesses highlighted. / <p>QC 20130429</p>
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Solidification Modeling of MicrosegregationHammadi, Souzan January 2018 (has links)
A phase transformation from liquid to solid phase takes place when the material solidifies. Limited diffusion during this phase transition causes microsegregation, which is aphenomenon during solidification that leads to the formation of secondary phases andconcentration gradients. This affects the properties of the material and how it is to be treatedin further processing steps. Due to the complexity of the solidification process, a modelingapproach has been used for investigation of microsegregation. The Scheil-Gulliver model assumes negligible diffusion in the solid phase but an exchange ofsolute during back-diffusion can have an important influence on solidification. While the Brody-Flemings model considers this, it is questionable in its assumptions. A new proposedmodel by John Ågren that considers multicomponent diffusion effects have been implementedusing the Matlab-Toolbox for Thermo-Calc. The model is used to perform solidification simulations for the binary Al-2.1Cu and theternary Al-2.1Cu-1Si system (at%) and the results are compared to the Scheil-Gulliver modeland DICTRA simulations. The Ågren model gives excellent results for the binary system athigh cooling rates. It does however show deviations from the DICTRA results at lowercooling rates and for the ternary system. / När ett material stelnar sker en fasomvandling från flytande till fast fas. Begränsad diffusionunder denna fasövergång orsakar mikrosegring, vilket är ett fenomen under stelningsförloppetsom skapar sekundära faser och koncentrationsgradienter. Detta påverkar egenskaperna hosmaterialet and hur den ska behandlas under senare processteg. På grund av komplexiteten avstelningsprocessen har modellering använts för att undersöka mikrosegring. Scheil-Gulliver modellen antar att det inte sker någon diffusion i fast fas men ett utbyte avinlösta ämnen kan ha ett viktigt inflytande på stelningsförloppet. Fastän Brody-Flemingsmodellen tar hänsyn till detta så är den tveksam i sina antaganden. En ny föreslagen modell avJohn Ågren betraktar diffusionseffekter för ett multikomponent system och denna harimplementerats med hjälp av Matlab-Toolbox för Thermo-Calc. Modellen har använts för att simulera stelning för ett binärt Al-2.1Cu och ett ternärt Al-2.1-1Si system (at%) och resultaten har jämförts med Scheil-Gulliver modellen och DICTRAsimuleringar. Ågren modellen ger utmärkta resultat för det binära systemet vid högakylhastigheter. Modellen visar däremot avvikelser från DICTRA vid låga kylhastigheter samtför det ternära systemet.
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Utilização de resíduo de mármore e de óxido de boro em escórias sintéticas dessulfurantes para aços. / Use of marble waste and boron oxide in desulfurizing synthetic slags for steels.Coleti, Jorge Luís 14 September 2015 (has links)
O mercado atual exige das indústrias siderúrgicas aços de melhor qualidade produzidos por meio de processos que causem menor impacto ao meio ambiente. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo reciclar o resíduo de mármore gerado na indústria de rochas ornamentais, que possui em sua composição óxido de cálcio (CaO) e óxido de magnésio (MgO). O CaO é suficiente para substituir a cal nas escórias e o MgO contribui para a diminuição do desgaste dos refratários, através do emprego do resíduo no processo produtivo do aço. Além disso, foi realizada a substituição da fluorita por óxido de boro como fluxante na composição de misturas dessulfurantes. O resíduo de mármore foi caracterizado utilizando as seguintes técnicas: análise química via EDXFR, análise granulométrica via espalhamento de luz, área de superfície específica pelo método BET, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise de micro-regiões por EDS. Visando verificar a eficiência na dessulfuração, foram formuladas misturas sintéticas utilizando a cal convencional ou resíduo de mármore, e a fluorita ou o óxido de boro. As misturas foram formuladas com o auxílio dos programas de termodinâmica computacional, Thermo-Calc e FactSage. Estas misturas foram adicionadas no aço fundido a temperatura de 1600°C sob atmosfera de argônio e agitadas por meio de um rotor de alumina. Amostras de metal foram retiradas para verificar a variação do teor de enxofre durante o experimento. O resíduo de mármore caracterizado, apresentou em sua composição 40% de CaO e 14% de MgO, na forma dos carbonatos CaCO3 e MgCO3. Obteve uma perda de massa de 42,1%, na forma de CO2 a temperatura de 780°C. Os experimentos mostraram que, as misturas testadas apresentaram, na maioria dos casos, eficiência de dessulfuração acima de 60%. / The present market requires from steel industry better quality of steel that was produced by processes that cause less impact to the environment. Thus, this study aims to recycle the marble waste generated from the industry of ornamental rocks, which has in its composition calcium oxide (CaO) and magnesium oxide (MgO). Using this waste in the steel production process, the amount of CaO is enough to replace the lime in the slag whereas the MgO contributes to reduce the wear of the refractory material. Furthermore, it was part of this study to test the replacement of the fluorite by boron oxide as desulfurizing flux into the composition of mixtures. The marble waste was characterized using the following techniques: chemical analysis (EDXFR), particle size analysis with a light scattering method, specific surface area by BET method, Xrays diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), analysis of micro-regions by energy dispersive spectroscopy (EDS) and thermogravimetry analysis (TG) with mass spectrometer coupled (MS). In order to verify the efficiency of desulfurization, mixtures were formulated using conventional lime or marble waste, and fluorite or boron oxide. The blends were prepared using the computational thermodynamics programs, Thermo-Calc and FactSage. These mixtures were added into the molten steel under an argon atmosphere and the metallic bath stirred by a rotor of alumina at the temperature of 1600ºC. Metal Samples were removed periodically in order to verify the variation of sulfur content during the experiments. The characterization of marble waste showed in its composition the amount of 40% CaO and 14% MgO in a CaCO3 and MgCO3 carbonates forms. It was also observed a mass loss of 42.1%, in the form of CO2 at a temperature of 780 ° C. The experiments showed that the tested mixtures desulfurization efficiency was above 60%, in most cases.
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Utilização de resíduo de mármore e de óxido de boro em escórias sintéticas dessulfurantes para aços. / Use of marble waste and boron oxide in desulfurizing synthetic slags for steels.Jorge Luís Coleti 14 September 2015 (has links)
O mercado atual exige das indústrias siderúrgicas aços de melhor qualidade produzidos por meio de processos que causem menor impacto ao meio ambiente. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo reciclar o resíduo de mármore gerado na indústria de rochas ornamentais, que possui em sua composição óxido de cálcio (CaO) e óxido de magnésio (MgO). O CaO é suficiente para substituir a cal nas escórias e o MgO contribui para a diminuição do desgaste dos refratários, através do emprego do resíduo no processo produtivo do aço. Além disso, foi realizada a substituição da fluorita por óxido de boro como fluxante na composição de misturas dessulfurantes. O resíduo de mármore foi caracterizado utilizando as seguintes técnicas: análise química via EDXFR, análise granulométrica via espalhamento de luz, área de superfície específica pelo método BET, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise de micro-regiões por EDS. Visando verificar a eficiência na dessulfuração, foram formuladas misturas sintéticas utilizando a cal convencional ou resíduo de mármore, e a fluorita ou o óxido de boro. As misturas foram formuladas com o auxílio dos programas de termodinâmica computacional, Thermo-Calc e FactSage. Estas misturas foram adicionadas no aço fundido a temperatura de 1600°C sob atmosfera de argônio e agitadas por meio de um rotor de alumina. Amostras de metal foram retiradas para verificar a variação do teor de enxofre durante o experimento. O resíduo de mármore caracterizado, apresentou em sua composição 40% de CaO e 14% de MgO, na forma dos carbonatos CaCO3 e MgCO3. Obteve uma perda de massa de 42,1%, na forma de CO2 a temperatura de 780°C. Os experimentos mostraram que, as misturas testadas apresentaram, na maioria dos casos, eficiência de dessulfuração acima de 60%. / The present market requires from steel industry better quality of steel that was produced by processes that cause less impact to the environment. Thus, this study aims to recycle the marble waste generated from the industry of ornamental rocks, which has in its composition calcium oxide (CaO) and magnesium oxide (MgO). Using this waste in the steel production process, the amount of CaO is enough to replace the lime in the slag whereas the MgO contributes to reduce the wear of the refractory material. Furthermore, it was part of this study to test the replacement of the fluorite by boron oxide as desulfurizing flux into the composition of mixtures. The marble waste was characterized using the following techniques: chemical analysis (EDXFR), particle size analysis with a light scattering method, specific surface area by BET method, Xrays diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), analysis of micro-regions by energy dispersive spectroscopy (EDS) and thermogravimetry analysis (TG) with mass spectrometer coupled (MS). In order to verify the efficiency of desulfurization, mixtures were formulated using conventional lime or marble waste, and fluorite or boron oxide. The blends were prepared using the computational thermodynamics programs, Thermo-Calc and FactSage. These mixtures were added into the molten steel under an argon atmosphere and the metallic bath stirred by a rotor of alumina at the temperature of 1600ºC. Metal Samples were removed periodically in order to verify the variation of sulfur content during the experiments. The characterization of marble waste showed in its composition the amount of 40% CaO and 14% MgO in a CaCO3 and MgCO3 carbonates forms. It was also observed a mass loss of 42.1%, in the form of CO2 at a temperature of 780 ° C. The experiments showed that the tested mixtures desulfurization efficiency was above 60%, in most cases.
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Ensino de matemÃtica financeira com utilizaÃÃo de tecnologias / Financial mathematics teaching with the use of technologiesTiago Gadelha de Sousa 12 April 2014 (has links)
CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O presente trabalho trata de um assunto extremamente importante na vida de qualquer cidadÃo: MatemÃtica Financeira. No capÃtulo 1 à feita uma introduÃÃo juntamente com os objetivos e motivaÃÃes que provocaram a realizaÃÃo desse trabalho. Sendo o principal motivo e foco do nosso estudo a carÃncia de utilizaÃÃo, nos livros didÃticos, de tecnologias como facilitadoras de aprendizagem. No capÃtulo 2, falamos um pouco sobre a histÃria da moeda e consequentemente da MatemÃtica Financeira e tambÃm tratamos dos dois regimes de capitalizaÃÃo existentes: contÃnua e descontÃnua. Ao longo do capÃtulo 3, trabalhamos os dois tipos de regime de juros: simples e composto, e posteriormente descrevemos os tipos de taxas de juros. No capÃtulo 4, falamos sobre os tipos de descontos e no capÃtulo 5, estudamos as equivalÃncias de capitais, essencial para se entender, por exemplo, qual a melhor opÃÃo de compra (à vista ou a prazo). Em seguida, no capÃtulo 6, abordamos os sistemas de amortizaÃÃo, dando Ãnfase ao Sistema de AmortizaÃÃo Constante (SAC) e ao Sistema FrancÃs de amortizaÃÃo, conhecido tambÃm como Tabela Price. Posteriormente, no capÃtulo 7, analisamos alguns livros didÃticos e chegamos à conclusÃo que pouca atenÃÃo à dada à MatemÃtica Financeira e menor ainda ao uso de tecnologias. Isso embasa a nossa motivaÃÃo de propor, ao longo do capÃtulo 8, uma sugestÃo de metodologia utilizando tecnologias, a saber: calculadora simples, calculadora cientÃfica e planilha no LibreOffice Calc. / The present work is an extremely important issue in the life of every citizen: Financial Mathematics. Chapter 1 is an introduction along with the goals and motivations that led to the realization of this work. Being the main subject and focus of our study, the lack of use in textbooks, technologies as facilitators of learning. In Chapter 2, we talked a little about the history of money and hence Financial Mathematics and also treat the two-funded schemes exist: continuous and discontinuous. Throughout chapter 3, the two types of work arrangements interest: simple and compound, and then describe the types of interest rates. In Chapter 4, we talked about the types of discounts and Chapter 5, we study the equivalence of capital essential to understand, for example, what is the best option (spot or forward). Then, in Chapter 6, we cover the depreciation systems, emphasizing the Constant Amortization System (SAC) and the French system of amortization, also known as the Price Table. Later, in Chapter 7, we analyze some textbooks and concluded that little attention is paid to Financial Mathematics and less still to the use of technologies. This underlies our motivation to propose, along with Chapter 8, a suggested methodology using technologies, namely: simple calculator, scientific calculator and spreadsheet in LibreOffice Calc.
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Discussão de uma metodologia para diagnóstico e ações para redução de perdas de água: aplicação no sistema de abastecimento de água da Região Metropolitana de São Paulo. / Discussion of a methodology for diagnosis and actions to reduce water losses: application in the water supply system in metropolitan region of Sao Paulo.Melato, Débora Soares 01 April 2010 (has links)
O presente trabalho apresenta uma discussão de metodologia para o diagnóstico e ações para redução de perdas de água, auxiliando na determinação do perfil das perdas, permitindo uma melhor priorização das ações de combate e redução de perdas reais (físicas) e perdas aparentes (comerciais). Para o desenvolvimento desta metodologia, foi realizada uma ampla revisão bibliográfica, onde é apresentada a conceituação geral sobre perdas de água, suas causas e ocorrências, indicadores, ações para redução, e uma abordagem detalhada quanto às metodologias existentes para avaliação de perdas e ferramentas disponíveis para isto. A metodologia aqui aplicada desenvolve a avaliação das perdas através do balanço hídrico, utilizando o software gratuito desenvolvido pelo Banco Mundial (W-B Easy Calc - v1.17), e foi aplicada no sistema de abastecimento de água da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). Foram levantados os dados básicos de controle do sistema e realizados ensaios de campo, com medições de pressão e ensaios para determinação das perdas aparentes. Como estudo de caso, a metodologia foi aplicada em três setores de abastecimento da área central da RMSP, com características distintas. Os resultados do diagnóstico das perdas foram coerentes com as expectativas. Em função dos resultados, em cada setor deverá ser desenvolvida uma estratégia específica para a redução de perdas. / This study presents a discussion of a methodology for diagnosis and actions to reduce water losses, to assist in determining the profile of water losses, allowing a better prioritization of actions to combat and reduce real (physical) losses and apparent (commercial) losses. For developing the methodology, it was conducted an extensive bibliography review, where is presented the general concepts on water losses, its causes and events, indicators, actions to reduce, and a detailed discussion about the existing methodologies to assess losses and tools available for this. The applied methodology consists of an assessment of losses through the water balance, using free software developed by the World Bank (WB Easy Calc - v1.17) and it was applied in the water supply system in metropolitan region of Sao Paulo. To do this, it was necessary to collect basic data of system control and field tests, with pressure measurements and tests to determine apparent losses. As case study, the methodology was applied in three supply zones at the central area of metropolitan region of Sao Paulo, with different characteristics. The results of water losses diagnosis were consistent with expectations. With these results, a specific strategy should be developed in each sector for reducing losses.
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Simulação termodinâmica e caracterização da superliga a base de níquel Inconel 713LC / Thermodynamic simulation and microstructural characterization of a nickel based superalloy Inconel 713LCSantos, Alvaro Guilherme Junqueira dos 09 March 2012 (has links)
O uso do cálculo termodinâmico e consequentemente base de dados desenvolvidas para esse propósito é hoje uma das ferramentas fundamentais para o aprimoramento e desenvolvimento de superligas a base de níquel. A proposta deste trabalho foi avaliar a confiabilidade de uma base de dados comercial, específica para superligas a base de níquel, utilizada em softwares de cálculos termodinâmicos computacionais. Comparou-se os dados experimentais da superliga Inconel 713LC com informações obtidas através do calculo termodinâmico para a composição química específica da superliga estudada. As amostras da superliga comercial Inconel 713LC foram retiradas de barras da liga fundida a vácuo (VIM). Os tratamentos térmicos foram realizados sob atmosfera de argônio em cápsulas de quartzo nas temperaturas de 600?C, 900?C e 1250 ?C nos tempos de 10h, 24h, 50h, 100h, 250h, 500h, 1000h e 2000 horas, de acordo com a temperatura de tratamento utilizada, visando acompanhar o desenvolvimento microestrutural até alcançar a condição de equilíbrio termodinâmico. Previamente, a amostra no estado bruto de fusão e as amostras após os tratamentos de equilíbrio foram caracterizadas microestruturalmente via microscopia eletrônica de varredura (MEV) e a composição das fases medidas por microanálise de energia dispersiva (EDS). As temperaturas das transformações de fases foram medidas por analise térmica diferencial (DTA). Nas amostras também foram realizadas medidas de microdureza para acompanhar indiretamente a evolução microestrutural da fase gama prime. Para os cálculos termodinâmicos foram utilizados o software Thermo-Calc® e a base de dados TTNi8 da empresa Thermotech Ltd®. / The computational thermodynamic simulation and the databases designed for this purpose are today one the most important tools to develop new nickel based superalloys. The aim of this work was to check the reliability of a commercial database, designed specifically for Ni-based superalloys. The experimental phase diagram data of Inconel 713LC, such as, liquidus and solidus temperatures as well as chemical phase compositions were compared with thermodynamic information extracted from computational simulations. Samples of a commercial superalloy Inconel 713LC were extracted from an ingot produced by Vacuum Induction Melting (VIM) and heat treated under argon in quartz capsules at 600?C, 900 ?C and 1250?C for 10h, 24h, 50h, 100h, 250h, 500h, 1000h and 2000h, according to the treatment temperature used, aiming at reaching the thermodynamic equilibrium conditions. The as-cast and all heat-treated samples were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM) and the chemical compositions of the phases were measured via Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS). Temperatures of phase transformations were determined by Differential Thermal Analysis (DTA). Microhardness measurements were performed to indirectly follow the microstructural evolution of gamma prime. The Thermo-Calc® software and the TTNi8 database from Thermotech Ltd® were used for thermodynamic calculations.
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