Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T11:48:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 270201.pdf: 5681707 bytes, checksum: ef3279921a4be0184f4313874822700d (MD5) / Neste trabalho foi explorado a capacidade dos heterocíclos 2,1,3-benzotiadiazol e [1,2,5]tiadizol[3,4-f][1,10]fenantrolina de formar cristais líquidos calamíticos, bem como o estudo de complexos com íons lantanídeos. Os compostos alvos foram planejados de tal forma que exibissem tanto propriedades líquido-cristalinas como luminescentes. Todos os compostos sintetizados foram caracterizados por técnicas espectrométricas de RMN 1H e 13C, IV e análise elementar (CHNS). As propriedades térmicas e fotofísicas dos compostos finais foram analisadas através de MOLP, DSC e raio-X de mesofase, assim como através de seus espectros de absorção UV-vis e emissão em solução. Foram observadas as mesofases SmC, SmA, e N, características de cristais líquidos calamíticos, e uma emissão na região do visível com em.max. entre 422 e 530nm. Complexos entre os íons lantanídeos Eu+3, Tb+3 e Tm+3 com ß-dicetonas e o ligante bidentado [1,2,5]tiadizol[3,4-f][1,10]fenantrolina também foram preparados e caracterizados através de ponto de fusão, IV, CHNS, difração de raio-X e a sua estabilidade térmica determinada via TGA. As propriedades fotofísicas foram analisadas através de seus espectros de absorção UV-vis e emissão em solução e filme, onde os espectros de emissão exibem os picos característicos dos íons lantanídeos sendo os de maior intensidade em 611nm (5D0 ?7F2) e 544nm (5D4 ?7F5) para o európio e térbio respectivamente.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2015-12-29T03:06:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336505.pdf: 9341321 bytes, checksum: 919be3c552673c32aa365afc5df380c2 (MD5) Previous issue date: 2015 / A utilização de ciclos com separadores de fases, também conhecidos em inglês como flash gas by-pass cycles, possui um potencial para aplicações domésticas, não somente em refrigeradores mas também em condicionadores de ar e bombas de calor. As vantagens da remoção do flash gas em sistemas de grande porte são conhecidas. No entanto o uso desse conceito em refrigeradores domésticos exige um conhecimento mais profundo do fenômeno de separação de fases. Para tanto montou-se um aparato experimental específico, através do qual foram estudados dois separadores do tipo T com diâmetros internos de 6,35 mm e 12,7 mm. Os testes foram realizados com isobutano (R600a) em condições típicas de refrigeração doméstica, cujas vazões mássicas entre 0,5 a 3,0 kg/h e título entre 10 a 25% na entrada dos separadores. O separador de 6,35 mm separou as fases com relativa eficiência até 1,5 kg/h. Em vazões maiores observou-se um excessivo arraste de líquido pelo ramal de vapor. O separador de 12,7 mm apresentou alta eficiência de separação mesmo quando submetido a condições extremas de operação. O modelo matemático mostrou-se eficaz para o projeto de separadores gravitacionais para refrigeração de pequena capacidade (doméstica). O controle do nível de líquido no separador é fundamental para garantir a eficiência de separação de fases pois sem ele o vapor tende a escoar pelo ramal de líquido.<br> / Abstract : Flash gas bypass cycles shows a great potential for domestic applications, not only to refrigerators but also to air conditioners and heat pumps. The advantages of the removal of the flash gas in systems with R744 and R134a are known and proved promising. However to implement this new concept of cycle is necessary to fill the gaps in knowledge about the phenomenon of phase separation and design the phase separator. This study aims to understand the phenomenon of phase separation at T geometries of small diameter and develop a methodology for design gravitational separators aiming applications in domestic refrigeration. An experimental apparatus was constructed to allow studying separators using isobutane fluid, R600a. The impact separator configuration was examined. Two separators on the shape of T letter with internal diameters of 6.35 mm and 12.7 mm were studied and analyzed under typical conditions of domestic refrigeration. It was studied the mass flow rate range from 0.5 to 3.0 kg/h and quality from 10 to 25%. The first prototype managed to separate the phases with relative efficiency up to 1.5 kg/h, higher flow rates caused excessive drag of liquid to vapor branch. The separator with an internal diameter of 12.7mm showed high separation efficiency even when subjected to non-ideal conditions, liquid level above separator inlet. The mathematical model developed for the design of separators proved to be a good guide for the design of gravity separators for domestic refrigeration. The liquid level control is a major challenge to maintain the efficiency of phase separation; it was shown that in the absence of the liquid level, the vapor goes to the fluid branch, which is not desired.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-07-16T21:10:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 316878.pdf: 3903790 bytes, checksum: 1dec741732515e6e3b705dacf9655dd8 (MD5) / A presente dissertacao traz o estudo realizado com moleculas derivadas dos heterociclos 1,2,4-oxadiazol e 1,3,4-oxadiazol com o intuito de sintetizar compostos que apresentassem tanto propriedades liquido-cristalinas como luminescencia. Os compostos foram sintetizados e caracterizados por RMN 1H e 13C e IV. As propriedades termicas e fotofisicas dos compostos finais foram analisadas atraves de MOLP, DSC e raio-X de mesofase, assim como atraves de seus espectros de absorcao UV-vis e emissao em solucao. A dissertacao e dividida em duas partes, a primeira aborda a sintese de cristais liquidos ionicos, derivados do heterociclo 1,3,4-oxadiazol e a troca de seus contraions com o intuito de analisar o efeito dos mesmos sobre o material. Os compostos ionicos apresentaram emissao na regiao do visível com em.max. em torno de 460 nm. A segunda parte aborda o estudo de esteres discoticos derivados dos heterociclos 1,2,4- e 1,3,4-oxadiazol de elevada massa molecular capazes de apresentarem comportamento liquido-cristalino. Os compostos derivados do heterociclo 1,2,4-oxadiazol apresentaram menor estabilidade termica, em torno de 290 °C e rendimento quantico de fluorescencia (F) em torno de 0,037. Os isomeros 1,3,4-oxadiazol apresentaram uma maior estabilidade termica em torno de 340 °C e F na ordem de 0,549. Todos os compostos apresentaram mesofase do tipo Colunar (Col).<br> / Abstract : This dissertation brings the study of molecules derived from the heterocycles 1,2,4-oxadiazole and 1,3,4-oxadiazole in order to synthesize compounds presenting both liquid-crystalline properties and luminescence. The compounds were synthesized and characterized by 1H and 13C NMR and IR. The photophysical and thermal properties of the final compounds were analyzed by MOLP, DSC and X-ray , as well as by their absorption and emission UV-vis spectra in solution. The dissertation is divided into two sections, the first one discusses the synthesis of ionic liquid crystal derivatives of 1,3,4-oxadiazole heterocycle and their counterions exchange with the intention of analyzing their effect on the material. The ionic compounds exhibited emission in the visible region with ëem.max. around 460 nm. The second section describes the study of esters derived from heterocycles 1,2,4 - and 1,3,4-oxadiazol of high molecular weight, capable to present liquid-crystalline behavior. The compounds derived from 1,2,4-oxadiazole heterocycle had lower thermal stability, at around 290 °C, and fluorescence quantum yield (ÖF) around 0.037. The isomers 1,3,4-oxadiazole showed a higher thermal stability at around 340 °C and fluorescence ÖF of 0.549. All compounds showed columnar mesophase (Col).

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:24:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 322464.pdf: 2616767 bytes, checksum: 31895c3b1e5ee9a215080094a9e6b80e (MD5) Previous issue date: 2013 / No mercado atual, competitivo e globalizado, é importante agregar rentabilidade às unidades de negócios através do desenvolvimento de soluções tecnológicas diferenciadas. Neste sentido, a adequação da produção de derivados de petróleo extraído deve ser realizada de maneira competitiva, com a integração e a otimização de toda a cadeia produtiva. Dentre as formas para alcançar estes objetivos destacam-se a redução do custo de fracionamento e o desenvolvimento de novas concepções de equipamentos. Estes dois fatores podem ser obtidos quando implementada uma maneira alternativa de troca de calor e massa entre as fases em um processo de destilação, que permita a redução do consumo energético e aumente a eficiência de separação. Desta maneira a destilação por filme líquido é uma opção para otimizar a transferência de calor e massa devido a grande área de contanto. As principais dificuldades para este processo são a seleção e localização adequada do sistema de distribuição de alimentação, os limites das vazões de alimentação para maximizar a transferência de calor e massa, o layout do tubo de destilação para escoamento das fases líquida e vapor, além da modelagem para estudar a capacidade de separação do processo e sua viabilidade. O objetivo deste trabalho foi o estudo fluidodinâmico e avaliação da eficiência do sistema de distribuição de alimentação (SDA) sobre o processo de destilação por filme líquido descendente. Com posterior avaliação da eficiência deste sobre o processo de destilação com dois perfis de temperatura distintos, isotérmico e não isotérmico, na superfície de evaporação utilizando-se fluidodinâmica computacional (CFD). A técnica de CFD é uma importante e poderosa ferramenta para pesquisa e desenvolvimento de processos de engenharia. Neste trabalho utilizou-se um modelo tridimensional de colunas de destilação por filme líquido. O trabalho foi dividido em três partes: desenvolvimento e estudo de refino da malha numérica visando diminuir os efeitos de difusão numérica para obtenção de resultados mais acurados com menor tempo e custo computacional, análise do escoamento e avaliação do SDA desenvolvido na formação e manutenção do filme líquido descendente sobre a superfície de evaporação (CFD e experimental) e validação dos modelos propostos para avaliação da eficiência do DAS sobre a capacidade de separação da unidade de destilação por filme líquido descendente utilizando-se dois perfis de temperatura. As simulações foram realizadas considerando escoamento multifásico, modelo de turbulência Shear Stress Transport (SST) e esquema de interpolação upwind. Os resultados obtidos demonstram a eficiência e viabilidade de utilização do SDA desenvolvido sobre a capacidade de separação da unidade de destilação por filme líquido descendente. O modelo tridimensional proposto foi capaz de prever os resultados de separação da unidade com erro relativo máximo de 10%. <br> / In the current, competitive and globalized market, it is important to aggregate profitability to business units by developing new and different technological solutions. In this sense, the adequacy of manufacturing of products deriving from petroleum extracted must be carried out in a competitive way, with the integration and optimization of the whole production chain. Among the ways to reach these goals it is possible to highlight the fractioning cost reduction and the development of new conceptions of equipments. These two factors can be obtained when a new way of heat and mass exchange is implemented between the stages of a distillation process, which allows the reduction of energetic consummation and increases the separation efficiency. In this way, the distillation through liquid film is an option in order to optimize heat and mass transference due to its great area of contact. The main difficulties for this process are the adequate sealing and location of the feeding distribution system, the limits of the feeding flow rate in order to maximize the heat and mass transference, the layout of the distillation tube for the flowing of the liquid and vapor stages, besides modeling, in order to study the separation capacity of the process and its viability. Therefore, this paper aims to design and build a distillation system by descending liquid film, with posterior evaluation of its efficiency on the distillation process with two distinct temperature profiles, isothermal and non-isothermal one, on the evaporation surface by using computational fluid dynamics (CFD). The CFD technique is an important and powerful tool for research and development of the engineering process. In this paper a tridimensional model of distillation columns through liquid film was used. The paper was divided into three parts: development and study of the refine of the numerical grid, aiming to decrease the effects of numeric diffusion in order to obtain more accurate results in a shorter time and computational effort, analysis of flowing and evaluation of SDA developed on the formation and maintenance of the descending liquid film on the evaporation surface (CFD and experimental) and validation of the models proposed for evaluating the SDA efficiency on the separation capacity of the distillation unit through descending liquid film, by using two temperature profiles. The simulations were carried out considering the multiphase flowing, turbulence model Shear Stress Transport (SST) and upwind interpolation scheme. The results obtained show the efficiency and viability of using SDA developed on the capacity of separation of the distillation unit through descending liquid film. The tridimensional model proposed was able to predict the results of the separation of the distillation unit with relative error of 10% maximum.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T03:13:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T16:47:43Z : No. of bitstreams: 1 81786.pdf: 5951124 bytes, checksum: 5df3145f60603622a7473827bd66e5ed (MD5) / No presente trabalho foram estudados 6 compostos pertencentes às séries homólogas do [3,5]di-p-alcoxifenil isoxanol e do [3,5]di-p-alcoxifenil pirazol, sendo que o número n de átomo de carbono das cadeias terminais foi modificado, tornando-se respectivamente igual a 5,6 e 7, perfazendo um total de 3 compostos em cada uma das séries mencionadas. Através de observações microscópicas e medidas realizadas com um Calorímetro Diferencial de Varredura foram obtidas as temperaturas de transição, as entalpias e os diferentes tipos de mesofases presentes. Por intermédio de estudos com difração de raios-X, foi possível obter a espessura das camadas esméticas e, para dois compostos que apresentavam a mesofase esmética C, determinar a variação da espessura da camada com a temperatura, através da varredura efetuada com raio-X.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T00:58:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T15:47:26Z : No. of bitstreams: 1 81771.pdf: 1543841 bytes, checksum: 3a5a46963e6fe070d31fd230a6cc298d (MD5) / Neste trabalho são apresentadas propriedades termodinâmicas e elétricas da série homóloga do 4(4'-n-nanoxibenzoiloxi) benzilideno 4"-n-alcoxianilina. Submetendo-se amostras de cada composto da série à variações da temperatura e com o auxílio do microscópio de luz polarizada e do calorímetro diferencial de varredura, foram determinadas as temperaturas de transição das fases mesomórficas e suas respectivas variações de entalpia. Em alguns compostos desta série, com o auxílio do conjunto de ponte de capacitância, foram investigadas as constantes dielétricas na fase nemática para determinar o sinal da anisotropia dielétrica. Da série n-metilen-bis(4-oxi-fenilen-carboxi 4-fenilenoxi heptila) foram investigadas as constantes dielétricas em dois compostos, para determinar o sinal da anisotropia dielétrica.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T05:42:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T18:23:57Z : No. of bitstreams: 1 91283.pdf: 5619545 bytes, checksum: a6747eba5ec979aa85926f1fcece43f7 (MD5) / Para que os fabricantes possam melhorar a rigidez estática das estruturas de tornos universais por eles construídos, e indispensável a existência de um método de carregamento e de medição que apresente as seguintes características: a) Fácil normalização das condições de ensaio; b)Fácil controle das condições de carregamento; c)Boa repetibilidade; d)Utilização de instrumentos de medidas e acessórios simples existentes no comércio ou de fácil construção; e)Baixo custo de aplicação. O objetivo do presente trabalho é a determinação do método que melhor preenche as características acima. Para tanto, foram testados três métodos distintos de carregamento das estruturas. A avaliação das vantagens e desvantagens de cada método foi feita através da comparação das curvas de variação da rigidez estática ao longo dos barramentos, obtida pela aplicação do mesmo a três tornos universais de diferentes fabricantes nacionais. Os três métodos de carregamento analisados foram o de Sokolowski Modificado, o de simulação das forças de usinagem e o de aplicação de força horizontal com direção perpendicular ao eixo de rotação da árvore principal. Concluiu-se que, dos três métodos de carregamento analisados, o de simulação das forças de usinagem é o mais indicado para o estudo do comportamento da rigidez estrutural de tornos universais, por preencher melhor os cinco requisitos acima apontados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianopolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T17:57:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 298009.pdf: 46395647 bytes, checksum: a191f8e1e5b3c599b284cf892e2f9bda (MD5) / Os fluidos extraídos dos poços de produção de petróleo são, em geral, uma composição de óleo, gás, água salgada e sedimentos, onde água e óleo podem formar uma emulsão. Para a indústria do petróleo é de vital interesse conhecer a quantidade de água existente nestes fluidos para poder controlar e melhorar os processos em todas as fases da produção do petróleo. Na área de produção, mais especificamente, na área de bombeamento, transporte e medição dos fluidos produzidos, novos conceitos estão surgindo para, então, reduzir o custo e aumentar a confiabilidade do sistema de produção na sua totalidade. Neste âmbito, os separadores e medidores convencionais estão, pouco a pouco, sendo substituídos por novas concepções tais como unidades de separação compactas e medidores multifásicos. Desta maneira, o objetivo deste trabalho é contribuir para o desenvolvimento de um sistema de medição multifásica com um estágio de separação parcial gás-líquido que incorpore as características necessárias para a sua aplicação nos novos cenários de exploração e produçãao de gás e petróleo. Para tanto propõe-se a utilização de um duto helicoidal para promover a segregação das fases e um sensor para monitorar a fração de água em um escoamento bifásico de água e óleo, utilizando técnicas de ondas eletromagnéticas na faixa de frequência de 300 MHz e o princípio de cavidade ressonante eletromagnética (tema de mestrado desenvolvido por Eduardo Scussiato (SCUSSIATO, 2010)). O sensor deve ser capaz de identificar a fração de água presente na mistura de líquidos (água-óleo) fluindo em um duto, de maneira não intrusiva, ou seja, não interferir no fluxo com antenas ou partes móveis. Para tanto, empregou-se o pacote de fluidodinâmica computacional ANSYS-CFX para se analisar o fen#omeno de separação e avaliar a influência dos parâmetros operacionais e geométricos do duto helicoidal na qualidade da separação. Para se verificar a real existência desse fenômeno, um protótipo laboratorial foi construído. Os resultados experimentais, mesmo que somente qualitativos, apresentaram boa concordância com aqueles obtidos nas simulações

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-23T04:57:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Uma série de moléculas inéditas na forma de bastões contendo o heterociclo 2,1,3-benzatiadiazol foi síntetizada. A caracterização dos compostos foi realizada por espectrometria de infravermelho, ressonância magnética de hidrogênio e carbono, além de análise elementar CHN. As moléculas sintetizadas foram projetadas com acentuada anisometria, para apresentarem estado líquido cristalino, e núcleo central com conjugação -extendida, para induzir o fenômeno de luminescência. A preparação das moléculas envolveram reações de alquilação, esterificação, nitração, condensação, bromação e etc, mas principalmente reações de acoplamento cruzado de Sonogashira. Todos os compostos apresentaram mesofases típicas de cristais líquidos termotrópicos calamíticos, tais como esmética e nemática. As transições de fase foram determinadas por calorimetria diferencial de varredura, mesofases e texturas por microscopia optica de luz polarizada. Todos os compostos também exibiram forte luminescência sob exposição à luz UV-vis, foi observada emissão no comprimento de onda do verde, amarelo e vermelho. A absorbância e fluorescência dos compostos foram determinados em solução de clorofórmio, e assim estipulados os rendimentos quânticos. Medidas de absorbância e fluorescência em fase sólida e na forma de filmes também foram realizadas.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T05:53:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 290492.pdf: 15202233 bytes, checksum: 5eb4253308fa70a92baa3d2d84a177e4 (MD5) / Neste trabalho, foram projetadas duas famílias inéditas de ácidos carboxílicos com estrutura curvada, sendo uma simétrica e a outra assimétrica, derivadas do heterociclo 1,3,4-oxadiazol. Os ácidos foram caracterizados utilizando diversas técnicas espectroscópicas e espectrométricas. A partir dos ácidos carboxílicos e uma melamina foram preparados complexos supramoleculares através de ligações de hidrogênio em relação 1:3. Os complexos foram estudados por IV, RMN e DOSY. As propriedades térmicas foram investigadas por DSC, TGA, MOLP e SAXS. Todos os complexos supramoleculares apresentaram mesofase. Os DSCs mostraram mesofases monotrópicas, mantendo-se sem cristalizar até 25°C. As estruturas das mesofases foram determinadas por SAXS, onde caracterizou-se como fases colunares. Complexos quirais foram estudados por DC, obtendo-se intensos sinais. Os dados permitem propor que esses materiais podem assumir arquiteturas helicoidais. As propriedades fotofísicas foram avaliadas em solução, fase sólida e mesofase. Os materiais apresentaram absorbância entre 230-360 nm e emissão entre 370-540 nm. Estudos de elipsometria apresentaram valores significativos de emissão de LCP para os complexos quirais. Isso permite propor que materiais que apresentam mesomorfismo colunar organizados na forma de hélices podem ser utilizados para modulação da emissão de luz.