FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / A biomassa lÃquida residual de processos agrÃcolas e agroindustriais em geral representa um recurso renovÃvel em quantidade expressiva sem uma destinaÃÃo econÃmica e ambientalmente sustentÃvel Como exemplo a soluÃÃo quanto aos estoques de glicerina resultante da transesterificaÃÃo de Ãleos vegetais para obtenÃÃo do biodiesel tem sido postergada pela carÃncia de alternativas de engenharia apropriadas ao aproveitamento adequado dessa biomassa Por essa razÃo foi iniciado o desenvolvimento de um reator de gaseificaÃÃo destinado à biomassa lÃquida pela via da oxidaÃÃo parcial onde à empregada uma tecnologia de combustÃo nÃo convencional a CombustÃo de FiltraÃÃo como base de projeto para a concepÃÃo do reator em que a biomassa de referÃncia utilizada foi o glicerol (C3H8O3) Este trabalho eminentemente experimental foi realizado com a construÃÃo de um protÃtipo de reator de gaseificaÃÃo em escala de laboratÃrio em que seu queimador à preenchido completamente por esferas cerÃmicas de alumina (Al2O3) formando assim uma matriz porosa inerte que fica parcialmente imersa no glicerol na sua extremidade inferior e que envolve um trocador de calor instalado na parte superior do reator O processo à investigado no sentido de identificar algumas caracterÃsticas fundamentais de projeto tais como: limite de operaÃÃo do reator em termos de misturas arcombustÃvel; presenÃa de fenÃmenos de instabilidade; velocidade de propagaÃÃo da onda de combustÃo; e influÃncia dos principais parÃmetros de operaÃÃo, razÃo de equivalÃncia taxa de consumo de combustÃvel e vazÃes de ar e Ãgua na reaÃÃo Embora toda a experimentaÃÃo tenha se restringido a ensaiar o gaseificador para produÃÃo de gÃs de sÃntese pelo mÃtodo da oxidaÃÃo parcial a investigaÃÃo teÃrica foi mais abrangente englobando a reforma autotÃrmica Os experimentos respaldados por instrumentos de monitoramento e anÃlise cromatogrÃfica foram apoiados por um estudo teÃrico a partir de um modelo analÃtico simplificado com base na reaÃÃo global de oxidaÃÃo parcial associada à reaÃÃo de deslocamento ÃguaâgÃs Resultados experimentais demonstraram a viabilidade do processo constatando estabilidade operacional em ampla faixa de razÃo de equivalÃncia e eficiÃncia de conversÃo (>20%) do glicerol em gÃs de sÃntese mantendo extraÃÃo de energia da reaÃÃo / The residual liquid biomass from agricultural and agroindustrial processes in general way represents a renewable resource in significant amount without an economically and environmentally sustainable destination For instance the solution concerning glycerin stocks remaining from the vegetable oil transesterification for obtaining biodiesel has been postponed due to the lack of engineering alternatives appropriate to the proper utilization of this biomass Therefore the development of a liquid biomass gasification reactor based on partial oxidation has been initiated where a non conventional combustion technology has been employed Filtration Combustion as a design basis for the reactor conception in which the reference biomass used was glycerol This work eminently experimental was carried out to build a gasification reactor prototype in laboratory scale in which its burner is completely filled by ceramic spheres of alumina (Al2O3) thus forming a inert porous matrix which is partially immersed in glycerol at its bottom end and which involves a heat exchanger installed at the top of the reactor The process is investigated to identify some key design features such as: reactor operation limit in terms of fuel-air mixtures; occurrence of instability phenomena; combustion wave propagation velocity; and influence of the main operation parameters equivalence ratio fuel consumption rate and air and water flow rates into the reaction Although all experimentation has been restricted to test the gasifier for the production of synthesis gas by partial oxidation method theoretical investigation was broader comprising the autothermal reforming The experiments supported by monitoring instruments and chromatographic analysis were supported by a theoretical study based on a simplified analytical model considering the global reaction of partial oxidation associated with water-gas shift reaction Experimental results have demonstrated the feasibility of the process providing operational stability over a wide range of equivalence ratio and conversion efficiency (>20%) of glycerol to syngas while maintaining energy extraction from reaction

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / The application of heuristics optimization has proven quite effective when compared to traditional optimization methods by differentiation. It is known that in some cases, directly minimizing the functions involved in the process can be complicated or even impossible. This work aims to develop a Weibull curve fitting methodology, using Ant Colony Optimization method and the Particle Swarm Optimization method as far as the hybridization of these. The tipical stochastic characteristic should provide good results for any wind distribution, concentrated or dispersed, which would make it valid to use in coastal conditions, flat or complex terrain or even urban. The result obtained by the heuristic approach of two SONDA wind samples, referring to Petrolina, Pernambuco, Brazil and Sao Martinho da Serra, Rio Grande do Sul, Brazil was compared with eight other known methods and commercially applied: the least squares method, the moment method, empirical method, the maximum likelihood method, the modified maximum likelihood method, energy pattern method, equivalent energy method and the chi-squared method and the goodness of fit will be evaluated by RMSE tests, MAPE, R2, and the deviation in the forecast power density. Heuristic methods have proven competitive, with power forecast error values around 10−14%. / A aplicaÃÃo de mÃtodos heurÃsticos em otimizaÃÃo tem se mostrado bastante eficaz quando comparado aos tradicionais mÃtodos de otimizaÃÃo por diferenciaÃÃo. à sabido que, em alguns casos, minimizar de forma direta as funÃÃes envolvidas no processo pode ser complicado ou mesmo impossÃvel. Buscou-se com esse trabalho desenvolver uma metodologia para ajuste de curvas de Weibull para a caracterizaÃÃo do regime de ventos, utilizando a otimizaÃÃo pelo mÃtodo do Formigueiro e pelo mÃtodo do Enxame de PartÃculas (do inglÃs Ant Colony Optimization (ACO) e Particle Swarm Optimization (PSO), respectivamente) bem como a hibridizaÃÃo destes dois mÃtodos. Acredita-se que a caracterÃstica estocÃstica dos mÃtodos pode proporcionar resultados refinados para qualquer tipo de distribuiÃÃo de vento, seja concentrada ou dispersa, o que tornaria vÃlido utilizar o mÃtodo nas condiÃÃes de litoral, relevo plano, acidentado ou mesmo urbano, com obstÃculos na direÃÃo dos aerogeradores. O resultado obtido pela aproximaÃÃo heurÃstica de duas amostras de vento do projeto SONDA, referentes a Petrolina-PE e SÃo Martinho da Serra-RS foi comparado com outros oito mÃtodos jà conhecidos e comercialmente aplicados: mÃtodo dos mÃnimos quadrados, mÃtodo do momento, mÃtodo empÃrico, mÃtodo da mÃxima verossimilhanÃa, mÃtodo da mÃxima semelhanÃa, mÃtodo da energia padrÃo, mÃtodo da energia equivalente e mÃtodo do chi-quadrado e a qualidade do ajuste serà avaliada pelos testes de RMSE, MAPE, R2 e pelo desvio na previsÃo de densidade de potÃncia. Os mÃtodos heurÃsticos se mostraram competitivos, com valores de erro em previsÃo de potÃncia da ordem de 10−14%.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Extensive research and development activities have been conducted to explore opportunities for sustainable and viable methods of producing potable water using solar energy. This project included a new configuration for the solar cooker with indirect heating, which also operates as a desalination unit. The objective was to develop a new cooking pan which could be coupled with a three-stage desalination tower. Thus, the pan could be used for cooking or as the storage tank of the desalination tower. This new pan was installed in a solar cooker with indirect heating and the complete system was tested under field conditions. The sealing was improved, and the system produced more than 5.7L, with electrical conductivity lower than 10ÂS/cm, COP, 1.77 and GOR, 0,35, values consistent with the literature and above the values obtained with the original pan. / Extensivas atividades de pesquisa e desenvolvimento vÃm sendo conduzidas para explorar oportunidades de mÃtodos sustentÃveis e viÃveis de produÃÃo de Ãgua potÃvel utilizando energia solar. Este projeto abrange uma nova configuraÃÃo para o fogÃo solar com aquecimento indireto operar tambÃm como dessalinizador. O objetivo foi desenvolver uma nova panela que pode ser acoplada com uma torre de trÃs estÃgios de dessalinizaÃÃo. Assim, a panela pode ser utilizada tanto para cozinhar ou como o tanque de armazenamento da torre de dessalinizaÃÃo. Esta nova panela foi instalada em um fogÃo solar com aquecimento indireto e todo o sistema foi testado em condiÃÃes de campo. O acoplamento foi otimizado, aumentando a produÃÃo total em relaÃÃo ao projeto anterior. O sistema produziu mais de 5,7L de Ãgua dessalinizada, com condutividade elÃtrica mÃdia abaixo de 10ÂS/cm, COP, 1,77 e GOR 0,35, valores compatÃveis com a literatura e acima dos valores obtidos com a panela original.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Using Natural Gas or Biogas in natura, containing high hydrogen (H2S) sulfide concentrations, to apply in conventional combustion processes, can cause several damages to equipment. This is due to the fact that it is a very corrosive gas that can form a sulfur acid reaction with water from combustion. In addition, using these fuels without pretreatment can cause instability on reaction, even under flame risk deletion, which implies in efficiency and oxide carbon (CO) and nitrogen oxide (NOx) emission levels. Therefore, this study refers to the experimental method of non-conventional combustion process application, the porous media combustion, also known as filtration combustion, to deal with these special fuels, impossible to use in known thermal systems. A burner all filled with alumina spheres (Al2O3) was the equipment used for these experiments. This inert porous media fills even the heat exchangers located on the ends of the burner. The equivalent ratio, flow velocity and gas composition influence in the process, are experimental analyzed. Preliminary results have suggested that when using an ultra-lean air-fuel mixture, the reaction can remain steady with a good H2S conversion and low CO and NOx emissions. / O uso do gÃs natural ou biogÃs in natura, contendo elevadas concentraÃÃes de sulfeto de hidrogÃnio (H2S), para aplicaÃÃo em processos de combustÃo convencionais, pode acarretar em diversos danos aos equipamentos, devido esse gÃs ser bastante corrosivo e, tambÃm, por formar Ãcido sulfÃrico ao reagir com a Ãgua resultante da combustÃo. AlÃm do que, a utilizaÃÃo dos citados combustÃveis sem um tratamento prÃvio pode ocasionar instabilidade da reaÃÃo, inclusive sob risco de apagamento da chama, o que implica na eficiÃncia e nos nÃveis de emissÃo de monÃxido de carbono (CO) e Ãxido de nitrogÃnio (NOx). Portanto, o presente trabalho refere-se ao estudo experimental da aplicaÃÃo de um processo de combustÃo nÃo-convencional, a combustÃo em meios porosos, tambÃm conhecida como combustÃo de filtraÃÃo (CF), para lidar com esses combustÃveis especiais, impossÃvel para os sistemas tÃrmicos conhecidos. O equipamento utilizado nos experimentos à um queimador, preenchido totalmente por esferas de alumina (Al2O3), em que esse meio poroso inerte envolve inclusive os trocadores de calor localizados nas extremidades do queimador. A influÃncia da razÃo de equivalÃncia, velocidade de escoamento e composiÃÃo do gÃs sob o processo à analisada experimentalmente. Os resultados sugerem que, mesmo utilizando uma mistura ar-combustÃvel ultra pobre, a reaÃÃo pode se manter estÃvel, apresentando boa conversÃo do H2S e baixas emissÃes de NOx.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Apresenta a validaÃÃo experimental de um novo refrigerador solar por adsorÃÃo com aquecimento indireto. Os componentes do refrigerador sÃo: adsorvedor, condensador, evaporador e coletor solar. A escolha do par adsorbato / adsorvente, Ãgua e sÃlica gel tipo RD, respectivamente, levou em consideraÃÃo as temperaturas alcanÃadas pelos coletores e disponÃveis para a dessorÃÃo do fluÃdo refrigerante (Ãgua) das cavidades do material adsorvente (sÃlido poroso). Devido à coexistÃncia das etapas de aquecimento e resfriamento no adsorvedor, foi definida uma geometria para este componente capaz de permitir uma melhor dissipaÃÃo de calor no material adsorvente na fase de resfriamento, e a conservaÃÃo de energia tÃrmica durante a fase de aquecimento. Os resultados experimentais comprovaram o funcionamento do refrigerador, visto que foram atingidas temperaturas de 140ÂC na entrada do adsorvedor, 80ÂC no leito adsortivo e de 4,4ÂC no evaporador, possibilitando sua aplicaÃÃo em sistemas de condicionamento de ar / This work presents the experimental validation of a new adsorption solar refrigeration with indirect heating. The components of the refrigerator are: an adsorber, a condenser, an evaporator, and a solar collector. The choice of the adsorbate / adsorbent pair, water and silica gel type RD, respectively, took into consideration the temperatures reached by the solar collectors and available for the desorption of the refrigerant fluid (water) from the cavities of the adsorbent material (a porous solid). Due to the co-existence of the heating and cooling phases in the adsorber, a specific geometry for this component was defined so as to allow a good heat dissipation in the adsorbent material in the cooling phase, and the conservation of thermal energy in the heating phase. The experimental results validate the operation of the refrigerator, as temperature valves of 140ÂC at the inlet of the adsorber, of 80ÂC in the adsorber bed, and of 4,4ÂC in the evaporator were reached, allowing its application in air conditioning systems

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / No presente trabalho foi realizada a investigaÃÃo numÃrica e experimental do desempenho aerodinÃmico de dois aerogeradores tripà de pequeno porte com 3 m de diÃmetro. Os perfis aerodinÃmicos utilizados, NACA 0012 (simÃtrico) e NACA 4412 (cambado), foram projetados para aplicaÃÃes em baixas velocidades, como à o caso de turbinas eÃlicas de eixo horizontal. Os aerogeradores foram construÃdos e testados no LaboratÃrio de Energia Solar e GÃs Natural - UFC. Isto permitiu a determinaÃÃo das curvas de desempenho dos mesmos, possibilitando a comparaÃÃo posterior com os resultados da anÃlise numÃrica. A fim de calibrar o modelo de turbulÃncia k-ω SST para aplicaÃÃo em turbinas eÃlicas de pequeno porte, foram realizadas simulaÃÃes numÃricas utilizando o pacote de CFD OpenFOAM, versÃo 1.7.1. Os resultados numÃricos e experimentais foram comparados, de tal forma que, a partir da variaÃÃo de parÃmetros como intensidade de turbulÃncia, comprimento caracterÃstico turbulento e β* (constante de calibraÃÃo do modelo), pode-se concluir que os resultados numÃricos foram pouco sensÃveis aos dois primeiros parÃmetros, enquanto a variaÃÃo de β* impactou de forma significativa os resultados numÃricos. A mudanÃa do aerofÃlio nÃo alterou o valor de β* que melhor ajustou o resultado. Isto, alÃm do sucesso do processo de calibraÃÃo, indica que a cambagem nÃo influenciou na calibraÃÃo do modelo de turbulÃncia, o que à muito positivo, pois permite uma avaliaÃÃo de cenÃrios diferentes, tal como pÃs projetadas com outros perfis aerodinÃmicos. / In this work it was performed a numerical and experimental investigation of the aerodynamic performance of two small three-bladed wind turbines with diameter of 3m. The airfoils used, NACA 0012 (symmetrical) e NACA 4412 (unsymmetrical), were designed for low speed applications, such as the horizontal axis wind turbines. The wind turbines were built and tested at the Solar Energy and Natural Gas Laboratory âUFC. This allowed the attainment of the performance curves, enabling the comparison between the results of the numerical analysis. In order to calibrate the turbulence model k-ω SST to applications in small wind turbines, it was performed numerical simulations using the open source package for CFD solutions OpenFOAM, version 1.7.1. The numerical and experimental results were compared, in a way that, from the variation of parameters such as turbulence intensity, characteristic length and β* (calibration constant), it can be concluded that the numerical results were little sensitive to the first two parameters, while the variation of β* impacted significantly the numerical results. The change of airfoil did not modify the value of β* that best adjusted the result. This, beyond the success of the calibration process, indicates that the camber did not affect the calibration of the turbulence model, which is very positive because it allows an evaluation of different scenarios, such as blades designed with other airfoils.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Desde o desenvolvimento da primeira cÃlula solar sensibilizada por corante em 1991, este campo de pesquisa vem crescendo consideravelmente. As nanopartÃculas de TiO2 tÃm sido o principal semicondutor aplicado neste tipo de cÃlula. PorÃm com o advento da nanociÃncia e nanotecnologia, novas estruturas semicondutoras com caracterÃsticas morfolÃgicas variadas tÃm sido bastante investigadas para este tipo de aplicaÃÃo. Nesse trabalho foi obtido nanotubos de titanato de sÃdio (NTT-Na+) com composiÃÃo Na2Ti3O7, a partir do TiO2 comercial, pelo mÃtodo hidrotÃmico em meio altamente alcalino e nanotubos de titanato protonados (NTT-H+) com composiÃÃo H2Ti3O7 a partir da lavagem dos Na2Ti3O7 em soluÃÃo de HCl 0,1 mol/L para realizaÃÃo da troca iÃnica Na+ por H+. Utilizou-se, tanto os produtos Na2Ti3O7 e H2Ti3O7 quanto o material de partida TiO2 em fotoeletrodos de cÃlulas solares sensibilizadas por mesoporfirina. Para isso, algumas lÃminas de vidro para microscopia receberam a aplicaÃÃo de filmes finos de SnO2-F por meio da tÃcnica de spray pirÃlise, adquirindo propriedades condutoras. ApÃs isso, as camadas de TiO2, Na2Ti3O7 e H2Ti3O7 foram depositadas com auxÃlio de um bastÃo de vidro sobre os substratos condutores para servirem como suportes durante a aplicaÃÃo do corante. ApÃs a adsorÃÃo do corante pelas camadas as cÃlulas foram fechadas por meio de um eletrÃlito com par redox (I3-/3I-) utilizando como contra eletrodos, vidros condutores com camadas contendo carbono em suas superfÃcies. As diferentes amostras de vidros condutores apresentaram resistÃncias elÃtricas de 4,66 â 8,66 Ω/□. As camadas de TiO2, Na2Ti3O7 e H2Ti3O7 sobre as lÃminas condutores foram analisadas por diversas tÃcnicas de microscopias e apresentaram, entre outras, caracterÃsticas porosas com superfÃcies bastantes irregulares. Por fim, ao expor as trÃs cÃlulas fotovoltaicas à radiaÃÃo solar de 1258 W/m2 foram verificados corrente elÃtrica de 13 ÂA e tensÃo de 370 mV para a cÃlula com eletrodo de Na2Ti3O7, corrente de 7,6 ÂA e tensÃo de 256 mV para a cÃlula com eletrodo de H2Ti3O7, corrente de 1,1 ÂA e tensÃo de 1,6 mV para a cÃlula com eletrodo de TiO2. / Since the development of the first dye sensitized solar cell in 1991, this field of research has grown considerably. TiO2 nanoparticles have been the main semiconductor on this kind of cell. With the advance in nanoscience and nanotechnology, new semiconductor structures with various morphological characteristics have been deeply studied for this sort of application. In this work, it was chosen to synthesize sodium titanate nanotubes (NTT-Na+) composed of Na2Ti3O7, by using anatase TiO2 associated with the hidrothermic method in high alkaline mean and titanate protonned nanotubes (NTT-H+) composed of H2Ti3O7 obtained by the washing of Na2Ti3O7 in 0,1mol/L HCl solution to perform the ionic trade, Na+ by H+. Both Na2Ti3O7 and H2Ti3O7 were used, as well as TiO2, on solar cell electrodes sensitized by mesoporfirin. In order to do that, some microscopy glass blades received the application of SnO2-F thin films by the use of the spray pyrolyse technique, acquiring conductive properties. After that, layers of TiO2, Na2Ti3O7 and H2Ti3O7 were deposited by using a glass stick over the conductive substrates, to work as support during the dye application. After the dye is adsorbed, the cells were closed using an electrolyte as redox pair (I3-/3I-) and conductive glass with layers of carbon in its surface, as counter electrode. The different samples of conductive glass showed electric resistance of 4,66 â 8,66 Ω/□. The layers of TiO2, Na2Ti3O7 and H2Ti3O7 over the conductive blades were analyzed through several microscopic techniques and presented, amongst others, porous characteristics with very irregular surfaces. While exposing the three photovoltaic devices to solar radiation of 1258 W/mÂ, the following values of current and tension were verified: 13 μA and 370 mV for the cell with Na2Ti3O7 electrode; 7,6 μA and 256 mV for the cell with H2Ti3O7 electrode; 1,1 μA and 1,6 mV for the cell with TiO2 electrode.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-04-07T14:42:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AnaliseExperimentalVelocidade.pdf: 1919066 bytes, checksum: 0d5dd1e1237b2c18e98eb98a366fe46e (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-06-15T23:46:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AnaliseExperimentalVelocidade.pdf: 1919066 bytes, checksum: 0d5dd1e1237b2c18e98eb98a366fe46e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-15T23:46:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AnaliseExperimentalVelocidade.pdf: 1919066 bytes, checksum: 0d5dd1e1237b2c18e98eb98a366fe46e (MD5) Previous issue date: 2006 / A velocidade de transporte é um dos mais importantes parâmetros no transporte pneumático de sólidos. O êxito no transporte de materiais particulados depende da predição ou da determinação da velocidade mínima de transporte. Uma velocidade acima daquela necessária ao transporte estável das partículas sólidas conduz a um grande consumo de energia devido ao aumento na perda de pressão do sistema, degradação dos sólidos e abrasão dos sólidos e da tubulação. Já uma velocidade abaixo desse valor limite certamente resultará na deposição das partículas sólidas para o fundo da tubulação e conseqüentemente o entupimento desta. Neste trabalho, uma técnica para medir a velocidade mínima de captura de partículas sólidas em uma tubulação na direção horizontal em um sistema de Transporte Pneumático é desenvolvida. Ela baseia-se em observações visuais do comportamento das partículas ao ocorrer a captura, em medidas da velocidade de operação do gás e da massa das partículas capturadas. É realizada ainda a análise qualitativa de alguns parâmetros que influenciam na velocidade de captura das partículas, permitindo uma maior compreensão dos fenômenos envolvidos. / The transport velocity is one of the most important parameters in the pneumatic transport of solids. The success of the particulates materials conveying depends on the prediction or the determination of the minimum velocity of transport. The velocity above of that necessary to the steady transport of solid particles leads to a great energy consumption due to an increased pressure drop of the system, solids degradation and abrasion of solids and of the tube. On the other hand, a velocity below of this boundary-value certainly will result on the deposition of solid particles for bottom of the tube and its consequently blockage. In this work, a technique to measure the minimum pickup velocity of solid particles in horizontal pneumatic conveying has been developed. It is based on visual observation of the particles behavior when occurring the capture, on measures of the velocity of operation of the gas and the mass of captured particles. The qualitative analysis of some parameters is made still that influence in the pickup velocity of particles, allowing a bigger understanding of the involved phenomena.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-04-07T14:50:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AnaliseFormaParticula.pdf: 3659661 bytes, checksum: 90e61aff13b916e9cc8aab36226c2ad2 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-06-16T00:12:49Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AnaliseFormaParticula.pdf: 3659661 bytes, checksum: 90e61aff13b916e9cc8aab36226c2ad2 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-16T00:12:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AnaliseFormaParticula.pdf: 3659661 bytes, checksum: 90e61aff13b916e9cc8aab36226c2ad2 (MD5) Previous issue date: 2013 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / CVRD - Companhia Vale do Rio Doce / O presente trabalho analisa o efeito da forma da partícula por meio do método dos Elementos Discretos (DEM). São analisadas quatro partículas com formas e esfericidades diferentes – uma esférica e três não-esféricas. O ângulo de repouso é o principal instrumento de avaliação dos escoamentos. A análise inicia com a calibração da partícula esférica usando dados da literatura, em seguida, estes parâmetros calibrados são empregados para a simulação dos escoamentos das partículas não-esféricas. São feitas comparações dos esforços computacionais e, estas informações, são usadas para verificar as vantagens que a partícula esférica oferece sobre as outras três formas. Nesse cenário, procedimentos foram desenvolvidos para ajudar no processo de calibração dos ângulos de repousos, tendo como base, o conhecimento da sensibilidade de alguns parâmetros DEM. Os resultados mostram a influência das partículas não-esféricas e, principalmente, que é possível obter com a partícula esférica, escoamentos similares aos das partículas não-esféricas, com ganho computacional. / This work analyzes the effect of particle shape through the Discrete Element Method (DEM). Are employed four particles with different shapes and sphericity – one spherical and three non-spherical. The repose angle is the main tool to evaluating of the flow. The analysis starts with the calibration of the spherical particle using available literature data, then theses calibrated parameters are employed for the flow simulation of the non-spherical particles. Comparisons are performed on the computational effort, and this information is used to verify the advantages that the spherical particle provides on the three other shapes. In this scenario, procedures were developed to help in the calibration process of the repose angle, based in the knowledge of the sensitivity of some DEM parameters. The results show the influence of non-spherical shapes and, mainly, that is possible to obtain with the spherical shape, similar flows to the non-spherical shapes with computational gain.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-04-07T14:11:05Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AnaliseExperimentalEmissoes.pdf: 3405829 bytes, checksum: d74d1c690c3b75e3a81da480840fef3a (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-06-16T13:40:48Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AnaliseExperimentalEmissoes.pdf: 3405829 bytes, checksum: d74d1c690c3b75e3a81da480840fef3a (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-16T13:40:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AnaliseExperimentalEmissoes.pdf: 3405829 bytes, checksum: d74d1c690c3b75e3a81da480840fef3a (MD5) Previous issue date: 2011 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O trabalho apresenta um estudo experimental com a utilização de biodiesel, diesel, suas misturas e Gás Natural em uma microturbina à gás. O estudo tem como principal objetivo entender as emissões. O aparato experimental foi construído inteiramente com o propósito de realizar ensaios com gás natural e adaptações na linha de abastecimento foram realizadas para o fornecimento do combustível líquido, não tendo sido realizadas modificações na câmara de combustão. Os experimentos foram realizados para as rotações de 45.000rpm, 50.000rpm, 55.000rpm e 60.000rpm. Pelas dificuldades experimentais encontradas para o entendimento do processo de combustão e emissões geradas, um procedimento complementar para a estimativa das emissões é apresentado, resolvendo-se e estimando-se a composição das emissões através do software ComGas V1.0 para cálculo de combustão no equilibrio. Como contribuição, são apresentados dados experimentais de CO, CO2, O2, temperatura de exaustão dos gases, além das vazões mássicas, vazões molares, caracterização energética dos combustíveis e misturas. / This work presents an experimental study with the use of biodiesel, diesel, natural gas and mixtures operating in a gas microturbine as fuel. The main objective of the study is to understand the emissions produced by the fuels. The experimental apparatus was constructed entirely for the purpose of performing tests with natural gas and changes in the supply line were made for the supply of liquid fuel, no changes were made in the combustion chamber. The experiments were performed for rotations of 45.000rpm, 50.000rpm, 55.000rpm and 60.000rpm. By the experimental difficulties encountered in understanding the combustion process and its emissions, a complementary procedure for the emissions estimation is presented, resolving and estimating the composition of emissions through ComGas V1.0 software which calculates combustion in the equilibrium. As a contribution, we present experimental data for CO, CO2, O2, gas exhaust temperature, mass flow rates, molar flow rates, and energy characterizing of fuels and mixtures.