Estágio realizado na empresa CETRIB e orientado pelo Eng.º Luís Magalhães / Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado. Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T19:03:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 245442.pdf: 1848533 bytes, checksum: f6bdf9b22b2d4ee8e7fad838e3d07975 (MD5) / Neste trabalho, é apresentada uma análise teórica e experimental da influência da atomização de óleo lubrificante na câmara de compressão de compressores alternativos de refrigeração. A atomização de óleo no cilindro proporciona uma remoção de calor do refrigerante durante o processo de compressão e um abaixamento da temperatura dos componentes do compressor. O principal objetivo deste resfriamento é a redução das perdas de energia ocasionadas por ineficiências do processo de compressão e por superaquecimento do refrigerante durante a sucção, as quais somam grande parte das perdas totais de energia de um compressor. Um compressor protótipo foi construído e instrumentado a fim de testar a atomização de óleo na câmara de compressão. Os testes foram realizados com fluido refrigerante R-134a em uma bancada experimental especialmente adaptada para receber o compressor protótipo. Para complementar as análises experimentais, um modelo termodinâmico para o processo de compressão do fluido refrigerante com atomização de óleo foi desenvolvido usando uma formulação integral dos princípios de conservação de massa e de energia. Neste modelo, é assumido que o fluido refrigerante e o óleo lubrificante coexistem separadamente no interior do cilindro com diferentes temperaturas. Simulações com um programa de Computação Fluidodinâmica (CFD) foram realizadas para complementar a análise integral. Os efeitos da atomização de óleo no desempenho do compressor são apresentados e discutidos em função de parâmetros como o tipo de óleo (mineral ou sintético) e condições de injeção (temperatura, posição do injetor, vazão de óleo). O comportamento da pressão do refrigerante em função do volume da câmara de compressão foi determinado experimentalmente para situações sem e com atomização de óleo. Foram constatadas reduções significativas nas temperaturas de vários pontos do compressor para os dois tipos de óleo. Entretanto, a solubilidade do refrigerante no óleo se mostrou bastante influente sobre parâmetros globais, como a capacidade de refrigeração, a eficiência de compressão e o coeficiente de performance. Para o óleo mineral, que apresenta menor solubilidade com o fluido refrigerante, foi observado um pequeno ganho em capacidade de refrigeração e eficiência de compressão em uma dada condição de operação.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2007. / Made available in DSpace on 2012-10-23T15:40:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 273661.pdf: 9786575 bytes, checksum: 486f5aaf5031e6cd28d901ca3ca49a90 (MD5) / O estudo da lubrificação por filme fluido em componentes mecânicos é de fundamental importância na análise do comportamento dinâmico e na determinação das perdas devido ao atrito entre as partes móveis. Em muitos casos, gases presentes no sistema podem interagir com o óleo e alterar significativamente as características da lubrificação # pela sua dissolução e desprendimento no óleo, com a formação de bolhas e até mesmo de espuma. Adicionalmente, em regiões de baixa pressão o lubrificante perde a capacidade de escoar como um filme contínuo, ocorrendo o fenômeno da cavitação. De um modo geral, o fenômeno da cavitação é tratado em modelos numéricos através das condições de contorno para a equação da pressão, que então é usada somente para o cálculo na região de filme pleno, e não para todo o domínio de solução, como seria desejável. Diversos critérios estão disponíveis para tanto, e os resultados freqüentemente são sensíveis à condição escolhida. O presente trabalho propõe o estudo da cavitação considerando as mudanças que o lubrificante sofre ao longo do escoamento no componente sendo lubrificado, considerando a liberação de gás pelo líquido e a existência de um escoamento bifásico. O modelo numérico proposto trata a mistura líquido/gás como um fluido homogêneo, cujas propriedades são calculadas em médias baseadas nas propriedades das fases constituintes. O modelo então resolve numericamente a equação da lubrificação pelo método dos volumes finitos, considerando as propriedades do fluido variáveis e sem utilizar qualquer condição de contorno intermediária O lubrificante é considerado uma mistura de óleo e refrigerante, que é bastante conhecida e amplamente estudada por sua importância em problemas de lubrificação e transferência de calor em sistemas de refrigeração. Por exemplo, na dinâmica do pistão em compressores alternativos, o lubrificante é responsável por evitar o vazamento de gás pela folga entre o pistão e o cilindro, e também deve favorecer um baixo consumo de energia reduzindo o atrito entre as partes móveis. Para avançar no entendimento do modelo bifásico, inicialmente estuda-se a lubrificação em geometrias simplificadas, como a de um mancal radial parcial, e gradativamente as simplificações são relaxadas, aplicando-se o modelo aos mancais radias plenos, onde comparações com resultados experimentais são possíveis, finalmente avançando para a solução do movimento do pistão no interior do cilindro de um compressor alternativo de refrigeração. Os resultados obtidos são comparados com aqueles obtidos utilizando métodos usuais de lubrificação, como as condições de contorno de Reynolds. Os principais parâmetros operacionais e o comportamento da mistura são variados em simulações e os resultados são apresentados e discutidos, com atenção especial a sua relação com as propriedades do fluido. O modelo explora a diferença no comportamento dos componentes estudados para duas misturas distintas de óleo e refrigerante, e também sua distinção para soluções considerando óleo puro.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-22T12:07:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 233812.pdf: 1997158 bytes, checksum: 7d4b9c362eb494a08c6ac300a2f65929 (MD5) / A eliminação do uso dos refrigerantes halogenados, em função dos prejuízos que causam à camada de ozônio e de sua contribuição para o aquecimento global, deu início a uma nova era na refrigeração, na qual o desempenho ambiental dos fluidos refrigerantes passou a ter importância fundamental.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-29T04:08:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334648.pdf: 1489043 bytes, checksum: 15c8d0635caccfd99768008ee3cd3af3 (MD5) Previous issue date: 2015 / Os contaminantes orgânicos sulfurados e nitrogenados presentes em óleos lubrificantes são indesejáveis por causarem problemas de corrosão, por contaminarem os catalisadores nos processos de refino, além de serem precursores de poluentes atmosféricos gasosos. O hidrotratamento é o processo mais difundido para a remoção destes contaminantes. No entanto, como os óleos básicos que compõem os óleos lubrificantes são frações mais pesadas do petróleo, estes possuem uma concentração mais elevada de compostos sulfurados e nitrogenados. A presença de compostos nitrogenados acarreta um efeito inibidor durante o hidrotratamento, tornando mais severas suas condições de operação e elevando os custos do processo. Desta forma, a remoção desses compostos por meio de processo adsortivo, associado ao processo tradicional, é uma técnica promissora e favorável, sobretudo do ponto de vista econômico e operacional, uma vez que ocorre em temperaturas e pressões baixas, muitas vezes em condições ambiente. Neste contexto, buscou-se estudar a desnitrogenação de óleos lubrificantes naftênicos sintético, por meio de processos adsortivos, utilizando dois tipos de carvão ativado comerciais: carvão ativado de casca de coco (CAC) e carvão ativado betuminoso (CAB), além de um estudo multicomponente para adsorção de composto nitrogenado e sulfurado. A análise do composto nitrogenado (carbazol) e do composto sulfurado (dibenzotiofeno), utilizando cromatografia gasosa e o método do padrão interno, mostrou-se válida e eficaz. Com relação aos processos adsortivos para remoção do carbazol, constatou-se que a capacidade de adsorção aumentou com o aumento da temperatura. O modelo isotérmico de Langmuir pode ser adequadamente ajustado aos dados experimentais de equilíbrio de adsorção do carbazol, com capacidade máxima de adsorção de 0,96 mmol/g para o adsorvente CAB e 0,68 mmol/g para o CAC. No estudo multicomponente com adsorvente CAB, constatou-se uma afinidade maior para a adsorção do composto nitrogenado, em comparação ao sulfurado. Por meio da regeneração térmica, resultados superiores a 50 % foram encontrados para o adsorvente CAB, já no segundo ciclo de reúso. Concluiu-se que a adsorção de composto nitrogenado e sulfurado por parte dos adsorventes estudados, em especial o CAB, apresentou bons resultados, de forma que a aplicação do processo adsortivo associada ao processo de hidrotratamento é promissora.<br> / Abstract : The organic sulfur and nitrogen contaminants present in lubricating oils are undesirable because they cause corrosion problems, defile catalysts in refinery processes, and are precursors of gaseous pollutants. The hydrotreatment is the most generally process used to remove these contaminants. However, as base oils that compose the lubricating oil are heavy fractions of oil whish have a higher concentration of sulfur and nitrogen compounds. The presence of nitrogen compounds causes an inhibitory effect during the hydrotreatment, making the operating conditions most severe and raising costs of the process. So, the removal of these compounds by adsorption process, associated to the traditional process, is a promising and favorable method, especially from the economic and operational view point, because occurs at low temperature and pressure. The denitrogenation of synthetic naphthenic lubricating oils was studied by the adsorption processes using two types of activated carbon: activated carbon of coconut shell (ACC) and bituminous activated carbon (ACB). Also a multicomponent adsorption of nitrogen and sulfur compounds was studied. The analysis of the nitrogen compound (carbazole) and sulfur compound (dibenzothiophene), using the gas chromatography and the internal standard method, proved to be valid and effective. About adsorption processes for removal of carbazole, the adsorption capacity increased with the increase of temperature. The Langmuir model was adjusted accordingly to the adsorption equilibrium data of carbazole, with the maximum adsorption capacity of 0.96 mmol/g by the ACB adsorbent, and 0.68 mmol/g by the ACC adsorbent. In the multicomponent study, the adsorption affinity of the nitrogen compound is higher than the sulfur compound at the ACB adsorbent. In the second reuse cycle, results above 50 % were found for the regenerative capacity of the ACB adsorbent. It was found that the adsorption of sulfur and nitrogen compounds by the adsorbents studied, especially ACB, showed good results. So, the application of adsorptive process associated with the hydrotreatment is promising.

CAVALCANTE, Daniel Menezes. Carteiras de mínima variância: comparação intertemporal com índices de mercado. 2013. 128 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Faculdade de Economia, Administração, Atuária e Contabilidade, Mestrado Profissional em Administração e Controladoria, Fortaleza-CE, 2013. / Submitted by Dioneide Barros (dioneidebarros@gmail.com) on 2016-03-03T11:55:43Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_dclima.pdf: 666740 bytes, checksum: 9cf101b4e12f2e593dcfe0e0e92a459d (MD5) / Approved for entry into archive by Dioneide Barros(dioneidebarros@gmail.com) on 2016-03-09T12:20:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_dclima.pdf: 666740 bytes, checksum: 9cf101b4e12f2e593dcfe0e0e92a459d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-09T12:20:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_dclima.pdf: 666740 bytes, checksum: 9cf101b4e12f2e593dcfe0e0e92a459d (MD5) Previous issue date: 2007 / This study analyzes the market and governmental forces informing the recycling policies of companies in the beverage can industry and the textile lubricant industry in Ceará. The two industries were chosen for a comparative study of environmental strategies due to differences in the specific environmental regulation to which they are subjected. Companies in these sectors are adopting more responsible environmental protection policies as part of their national and international competitive strategies, since consumers and investors are increasingly recognizing the relation between industrial performance and environmental quality. Likewise, regulation is grower stricter regarding accountability for environmental damage. The main stakeholder influences affecting company policy-making were analyzed qualitatively using the model of institutional pressures proposed by Delmas (2004), according to which companies respond to the demands of the market, regulation and other stakeholders in order to increase their competitive advantage. The companies were also analyzed with regard to their environmental strategies and their understanding of and reaction to external pressures in view of their history of environmental performance, competitive position and organizational structure. The findings for the two industries compared in the study were organized according the model of institutional pressures, relating adopted environmental practices to external pressures and company profile. Environmental practices were evaluated with the help of indicators reflecting the quality of environmental management and its insertion into the overall business system, including general management, human resources, purchasing department, legal department, production, operation and marketing. The market – informed by international environmental standards – was found to be the strongest influence on company recycling policies in the beverage can industry. In the case of textile lubricants, these policies were most often determined by the international market and national regulations. / O trabalho apresenta uma análise das forças de mercados e de Estado que agem sobre a formação das cadeias reversas das embalagens de aço para bebidas e do óleo lubrificante utilizado pela indústria têxtil. A escolha desses dois setores teve como objetivo a realização de um estudo comparativo da conduta ambiental e estratégica das empresas cearenses em um ambiente onde ocorre regulamentação específica, como é o caso do óleo lubrificante, e onde não existe uma regulamentação específica, que caracteriza a cadeia das embalagens de aço para bebida. Destacase também o fato de as empresas desses setores adotarem a proteção ambiental como parte de suas estratégias competitivas nacionais e internacionais, pois, tanto os consumidores como os investidores, estão começando a ver com maior clareza as relações entre o desempenho comercial e a qualidade ambiental. Além das exigências dos clientes, ressalta-se o fato de as legislações terem se tornado mais rigorosas quanto à responsabilidade por danos ambientais. Mediante de uma análise qualitativa, foram avaliadas as principais influências exercidas pelas partes interessadas, segundo o Modelo das Pressões Institucionais, proposto por Delmas (2004). Com base neste modelo, a empresa responde às exigências dos mercados, da legislação e das demais partes interessadas, com o objetivo de obter vantagem competitiva, além de se averiguar o comportamento ambiental das empresas diante da posição estratégica que ocupam e a maneira como essas percebem e reagem às pressões em função de fatores específicos, tais como: o histórico de desempenho ambiental, a posição competitiva das empresas-matrizes e a estrutura organizacional das organizações. As têxteis e as integrantes da cadeia das embalagens de aço para bebida no Ceará tiveram os seus resultados organizados segundo o modelo das pressões institucionais, que relaciona a adoção de práticas ambientais em relação às pressões sofridas e de acordo com as características das empresas. Avaliou-se também a conduta ambiental mediante de um conjunto de indicadores que refletem a qualidade do gerenciamento ambiental ao longo do sistema de negócios, incluindo administração geral, recursos humanos, compras, jurídico, produção e operação e marketing. A pesquisa constatou que, no setor das embalagens de aço para bebidas, o mercado, influenciado por padrões internacionais de conduta ambiental, é o que exerce maior influência sobre as empresas para a formação da cadeia reversa. Já na cadeia reversa do óleo lubrificante na indústria têxtil, constatou-se que os mercados internacionais e a legislação nacional são os que exercem maiores influências para a formação dessas cadeias reversas.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2013-03-04T20:42:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304353.pdf: 28322357 bytes, checksum: 34efb2d7cd1ad9803a2f6b3055f26206 (MD5) / O conhecimento do processo de lubrificação das partes móveis dos compressores alternativos herméticos, sobretudo do pistão, é de importância fundamental na concepção de sistemas de refrigeração mais eficientes. A existência de uma pequena folga entre o pistão e o cilindro permite que movimentos radiais do pistão afetem a espessura do filme lubrificante e o regime de lubrificação do conjunto. Adicionalmente, os fenômenos de cavitação e restauração do filme considerando a interação óleo/refrigerante ainda não são totalmente compreendidos e merecem mais estudos para que melhorias no projeto do compressor sejam atingidas. Neste contexto, o presente trabalho propõe um estudo teórico e experimental do escoamento de óleo e refrigerante pela folga pistão-cilindro de compressores alternativos utilizados em sistemas de refrigeração de pequena capacidade. Inicialmente é proposta a construção de uma bancada para estudo experimental das características do escoamento na geometria da folga pistão-cilindro com o pistão estático. A bancada experimental é composta por uma seção de teste com um pistão e um cilindro transparente instrumentado com sensores de pressão e termopares em diversos pontos. O cilindro é apoiado sobre um conjunto de plataformas acionadas por micrômetros que permitem que a pressão do escoamento seja medida em várias posições para diferentes graus de desalinhamento entre o pistão e o cilindro. A análise teórica engloba três modelagens distintas. O primeiro modelo descreve o escoamento bifásico da mistura em equilíbrio local na geometria da folga para a situação onde o pistão é mantido estático. As equações de Reynolds e da conservação da energia foram resolvidas numericamente considerando a variação da propriedades físicas das fases para a determinação das distribuições de pressão e temperatura do escoamento. Os resultados obtidos foram comparados com os dados experimentais medidos na bancada, com o intuito de validar o modelo. O segundo modelo estende a metodologia anterior para descrever a lubrificação dinâmica do pistão, onde os movimentos do pistão e a transferência de calor no filme lubrificante foram incorporados. Parâmetros relativos ao movimento do pistão como a potência consumida e vazamento de refrigerante pela folga foram obtidos e comparados com os calculados por modelos que consideram o filme isotérmico. Por último, o terceiro modelo envolve a caracterização do processo de crescimento de bolhas individuais em misturas óleo-refrigerante submetidas a descompressões isotérmicas, onde as hipóteses de equilíbrio mecânico e termodinâmico são suspensas. Este modelo é apresentado como uma ferramenta promissora para a descrição do crescimento de bolhas que pode ocorrer no filme lubrificante relacionado à cavitação, e da formação de espuma no cárter durante a partida do compressor. / A detailed knowledge of lubrication process in reciprocating compressors, particularly the piston assembly lubrication, has a fundamental role in the design of more efficient refrigeration systems. A radial clearance between the piston and the cylinder walls allows piston oscillatory radial movements that affect both the lubricant film thickness and the lubrication regime. Furthermore, cavitation and restoration of the lubricant film considering the oil/refrigerant interaction are not totally understood and these issues deserve additional studies for future improvements in the design of compressors. With this in mind, this work proposes a theoretical/experimental study of the ow of oil and refrigerant through the piston-cylinder clearance of reciprocating compressors used in small capacity refrigeration systems. Firstly, the project of a experimental apparatus is proposed to study ow characteristics in the piston-cylinder geometry with the piston steady. The apparatus consists of a test section in which the piston is placed inside a translucent cylinder equipped with thermocouples and pressure sensors at defined positions. The cylinder is mounted upon a set of micrometerguided stages that allows pressure measurements at several positions for different piston-cylinder misalignment degrees. Theoretical analysis includes three different models. The first one is an equilibrium model to describe the two-phase ow of the mixture through the clearance in which the piston is steady. The Reynolds and the energy conservation equations were solved numerically considering the variation of the physical properties in both phases in order to calculate the film pressure and temperature. The numerical results were compared with the experimental ones in order to validate the model. The second model extends the previous methodology to describe the piston dynamic lubrication in which piston movements and the heat transfer effect in the film were considered. The performance parameters related to piston movement, such as the power consumption and refrigerant leakage, were obtained and compared with those ones calculated by isothermal models. Finally, the third model regards characterization of growth process of individual bubbles in oil-refrigerant mixtures under isothermal depressurization, in which assumptions of mechanical and thermodynamic equilibrium were suppressed. This model is introduced as a potential tool to predict bubble growth that may occur as a result of cavitation in film, and the foamming process in the oil sump during compressor start-up.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2008 / Made available in DSpace on 2013-12-05T21:43:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 275230.pdf: 3754548 bytes, checksum: 07a6d5d99c9a4f9596333a2a08329d4e (MD5) / O meio lubri-refrigerante tem um papel fundamental no processo de retificação, uma vez que este gera calor significativamente, decorrente de atrito e deformações plásticas. O calor formado pode provocar danos térmicos e instabilidade dimensional dos componentes fabricados, assim como aumentar o desgaste da ferramenta abrasiva. Por este motivo, estudos têm sido feitos para verificar a influência do modo de aplicação e atuação do meio lubri-refrigerante nesse processo. Este trabalho tem como foco o estudo e a compreensão dos fenômenos que envolvem a forma como o meio lubri-refrigerante é injetado na interface rebolo-peça, e o modo como o escoamento se comporta no interior da cavidade de corte. As ferramentas utilizadas neste estudo foram as simulações computacionais. Para avaliar as formas de injeção de fluido, foram consideradas as tubeiras do tipo sapata, analisando a maneira de como os parâmetros de corte, pressão de injeção, posicionamento e geometria da tubeira influenciam no escoamento. Por outro lado, uma vez que o escoamento tenha atingido a cavidade de corte, estudou-se a influência dos grãos abrasivos sobre o fluxo de fluido. Para que fosse possível investigar os efeitos da presença dos grãos sobre o escoamento, a sua posição na superfície do disco de retificação deveria ser bem definida. Assim, como referência para este estudo, foram utilizados os rebolos estruturados, que têm a posição de cada grão abrasivo pré-definida em sua estrutura.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:19:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327720.pdf: 1293020 bytes, checksum: 6a6235418b8a8a3ccefd506397b291ce (MD5) Previous issue date: 2013 / Uma das maiores dificuldades no processamento do óleo de arroz para fins comestíveis são os seus elevados níveis de ceras, gomas e pigmentos. Isso faz com que a maior parte do óleo de arroz não seja utilizado em aplicações alimentares. A utilização do óleo de arroz como matéria-prima para o desenvolvimento de novos produtos pode ser uma alternativa de agregação de valor comercial gerando renda aos produtores. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de dois tipos de graxa lubrificante, a primeira obtida a através de um resíduo do processamento do óleo de arroz (Oryza sativa L.) e a segunda com o óleo degomado de arroz, sendo esta última classificada como graxa lubrificante de grau alimentício. Inicialmente foram avaliadas as propriedades reológicas de três tipos de diferentes óleos do processamento do óleo de arroz (óleo bruto, óleo degomado e o resíduo da destilação da borra de neutralização - RDBN). Segundo este estudo o único dos três óleos avaliados que se mostrou reologicamente instável foi o óleo bruto de arroz. Sendo assim, foram desenvolvidos dois tipos de graxas lubrificantes, a primeira com o RDBN e a segunda com o óleo degomado de arroz. Para avaliar a qualidade das graxas, foram aplicados testes físico-químicos, de estabilidade mecânica, térmicos, análises de espectroscopia no infravermelho e análises reológicas. As graxas lubrificantes produzidas a partir do óleo degomado de arroz e o RDBN e argila bentonita apresentaram estabilidade mecânica apropriada como biolubrificantes. Por fim, realizou-se o teste de estabilidade termo-oxidativa nas graxas desenvolvidas no trabalho. Ao contrário do que está descrito na literatura, o tempo que as amostras permaneceram na estufa foi benéfico à estabilidade química das graxas, mas necessita-se de mais estudos para afirmar este fato.<br>