Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-09-26T14:20:44Z No. of bitstreams: 1 CLÁUDIA DA SILVA BATISTA - TESE (PPGEP) 2009.pdf: 3258402 bytes, checksum: 334bd2bbc1cb52f81aa523fd16f4b763 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-26T14:20:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CLÁUDIA DA SILVA BATISTA - TESE (PPGEP) 2009.pdf: 3258402 bytes, checksum: 334bd2bbc1cb52f81aa523fd16f4b763 (MD5) Previous issue date: 2009-11-06 / Este trabalho teve por objetivo principal apresentar um estudo teórico e experimental da vazão mássica e do fluxo de produtos granulares para subsidiar o projeto estrutural em silos. Foi desenvolvido um modelo matemático para predizer a vazão de descarregamento para distintos produtos. Estudou-se as características físicas e de fluxo de cinco produtos granulares: painço, areia fina e três farelos de milho, e avaliou-se o comportamento do fluxo das partículas em um silo cilíndrico, equipado com fundo plano e tremonhas de 30 e 45 de inclinação com a vertical; diferentes orifícios de descarga, 3,5 e 5 cm de diâmetro; e três rugosidades das paredes, 0,06, 6,56 e 11,9 m. Concluiu-se que a rugosidade da parede, para a faixa estudada, não influenciou na vazão de descarregamento, para todos os produtos. As maiores vazões de descarregamento no silo foram registradas para a areia e as menores foram observadas para o farelo de milho M1, cuja razão aproximada foi de 2,5 para as diversas formas de descarregamento. As maiores vazões de descarga foram observadas quando o diâmetro do orifício de saída foi de 5 cm chegando a um valor de 1,35 kg/s. As menores vazões de descarregamento dos produtos foram registradas quando se utilizou a tremonha com inclinação de 30 com o valor de 0, 16 kg/s para o produto que apresentou as menores vazões, farelo de milho M1.O fenômeno “slip stick” foi verificado para as diferentes granulometrias do farelo de milho, sendo mais intenso para o M2. O modelo proposto apresentou ajuste razoável em relação aos dados experimentais. / This work was aimed at presenting a theoretical and experimental study of the mass flow and the flow of granular products to support the structural design of silos. We developed a mathematical model to predict the flow of discharge for different products. We studied the physical characteristics and flow of five granular products: millet, fine sand and three meals of corn, and evaluated the flow behavior of particles in a cylindrical silo, equipped with flat bottom hoppers 30 and 45 inclination to the vertical, different discharge outlets, 3.5 and 5cm in diameter and three m.roughness of the walls, 0.06, 6.56 and 11.9 It was concluded that the roughness of the wall, in the range studied did not influence the flow of discharge for all products. The highest rates of discharge were recorded in the silo for sand and the lowest was observed for the corn bran M1, whose approximate ratio was 2.5 for the various forms of discharge. The highest rates of discharge were observed when the diameter of the exit hole was 5 cm reaching a value of 1.35 kg / s. The lowest flow rate of discharge of the products were recorded when using the to the value of 0, 16 kg/s for the product hopper with an inclination of 30 that had the lowest flow rates, corn bran M1.O phenomenon "slip stick" was observed for different particle size of corn bran, being more intense for the M2. The proposed model presented a reasonable adjustment in relation to the experimental data.

The amount of waste produced in the world, about thirty billion tons, has gone up three times more than the Earths population for the last thirty years. This has to do with the increase of disposable packing and the consummation and waste culture. A new clean world is possible. However, society should be aware of the tremendous harm that citizens organizations and the community provoke. The aim of this essay was to learn how management and mass characteristics of solid wastes has been held in Leopoldina, in order to suggest to the local Administration the creation of a selection centre, taking into consideration the amount of solid residue produced in the city area and the potential of recycable material which can be processed and changed into prime-matter for industry. Detailed ressearch was done in the city to learn about home garbage eighteen samples were collected ( three samples per each collection route), in october, november and december. The percentage found was as follows: 48,14 % organic matter, 14,91 % paper/cardboard, 9,66 % soft plastic, 3,28 % hard plastic, 0,81 % PET, 1,95 % ferrous metal, 0,10 % no ferrous metal, 7,97 % woven, 1,39 % glass, 0,37 % wood, 7,06 % biologically contaminated material, 031 % chemically contaminated material, 0,18 % inert and 1,22 % other materials. The percentage of recycable material was 88,58 %. It has proved the viability to create a selection centre in Leopoldina city. / O volume de lixo produzido no mundo, 30 bilhões de toneladas, aumentou três vezes mais do que a população nos 30 anos. Isto devido a proliferação de embalagens descartáveis, a cultura do consumimos e a do desperdício. Um mundo novo é possível, devendo a sociedade tomar conhecimento das agressões que os cidadãos, as organizações e a sociedade como um todo provoca. Este trabalho teve como objetivo conhecer como é praticada a gestão dos resíduos sólidos na cidade de Leopoldina e sua caracterização mássica, para propor a Administração Local a implantação de um centro de triagem, levando-se em consideração a quantidade de resíduos gerados na cidade e o potencial de materiais recicláveis, transformado-os novamente em matéria prima para a indústria. Foi executado no lixão da cidade todo o levantamento necessário para conhecer o lixo domiciliar, o processo constituiu na coleta de 18 amostras (três amostras por rotas de coletas), nos meses de outubro, novembro e dezembro. Os valores encontrados foram: matéria orgânica 48,14 %, papel/acartonado 14,91 %, plástico filme 9,66 %, plástico rígido 3,28 %, PET 0,8 %, metal ferroso 1,95 %, metal não ferroso 0,10 %, tecido 7,97 %, vidro 1,39 %, madeira 0,37 %, contaminante biológico 7,06 %, contaminante químico 0,21 %, inerte 0,18 % e outros 1,22 %. O percentual de material reciclável foi de 88,58 %. Demonstrando a viabilidade para implantar um centro de triagem na cidade de Leopoldina.

A utilização do sensor medidor de vazão mássica de ar (MAFS) para controlar a vazão em massa de ar admitida pelo motor de combustão interna é relativamente nova no Brasil. Dentre os veículos comercializados no mercado brasileiro é possível encontrar uma série de exemplos que aplicam tal tecnologia. Acredita-se ainda, que este sensor em breve será adotado pela totalidade dos fabricantes de veículos nacionais. Este trabalho aborda uma metodologia prática para instalação robusta deste sensor em sistemas de admissão de ar para motores de combustão interna veiculares. Esta metodologia foi baseada em recentes projetos de desenvolvimento de sistemas de admissão de ar realizados por uma das principais montadoras brasileiras que utiliza este tipo de sensor para auxiliar no gerenciamento do sistema eletrônico de controle do motor. Este trabalho inclui ainda informações sobre os principais testes de validação para a instalação do sensor nos sistemas de admissão veicular, bem como algumas das práticas adotadas na execução do processo de desenvolvimento. Além disso, serão abordados também os efeitos de modificações realizadas nos sistemas de admissão e como estas afetam os resultados obtidos. / The usage of Mass Air Flow Sensor (MAFS) to control the mass air flow intake by the internal combustion engine is relatively new in Brazil. Among the vehicles sold in the Brazilian market it is possible to find a number of examples that apply this technology. It is believed, however, that this sensor will soon be embraced by all domestic vehicle manufacturers. This document presents a practical methodology for robust installation of this sensor in air intake systems for a vehicle internal combustion engine. This methodology was based on recent development projects of air intake systems developed by one of the main Brazilian companies that use this type of sensor to help the electronic control system to manage the engine. This work also includes information about the main validation tests for installing the sensor in the vehicle air intake systems, as well as some of the practices adopted in the implementation of the development process. There will also be addressed the effects of modifications in the intake systems and how these modifications affect the results.

A utilização do sensor medidor de vazão mássica de ar (MAFS) para controlar a vazão em massa de ar admitida pelo motor de combustão interna é relativamente nova no Brasil. Dentre os veículos comercializados no mercado brasileiro é possível encontrar uma série de exemplos que aplicam tal tecnologia. Acredita-se ainda, que este sensor em breve será adotado pela totalidade dos fabricantes de veículos nacionais. Este trabalho aborda uma metodologia prática para instalação robusta deste sensor em sistemas de admissão de ar para motores de combustão interna veiculares. Esta metodologia foi baseada em recentes projetos de desenvolvimento de sistemas de admissão de ar realizados por uma das principais montadoras brasileiras que utiliza este tipo de sensor para auxiliar no gerenciamento do sistema eletrônico de controle do motor. Este trabalho inclui ainda informações sobre os principais testes de validação para a instalação do sensor nos sistemas de admissão veicular, bem como algumas das práticas adotadas na execução do processo de desenvolvimento. Além disso, serão abordados também os efeitos de modificações realizadas nos sistemas de admissão e como estas afetam os resultados obtidos. / The usage of Mass Air Flow Sensor (MAFS) to control the mass air flow intake by the internal combustion engine is relatively new in Brazil. Among the vehicles sold in the Brazilian market it is possible to find a number of examples that apply this technology. It is believed, however, that this sensor will soon be embraced by all domestic vehicle manufacturers. This document presents a practical methodology for robust installation of this sensor in air intake systems for a vehicle internal combustion engine. This methodology was based on recent development projects of air intake systems developed by one of the main Brazilian companies that use this type of sensor to help the electronic control system to manage the engine. This work also includes information about the main validation tests for installing the sensor in the vehicle air intake systems, as well as some of the practices adopted in the implementation of the development process. There will also be addressed the effects of modifications in the intake systems and how these modifications affect the results.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6624.pdf: 8550248 bytes, checksum: 5ec0bd60b54af457950d157adeb2bc97 (MD5) Previous issue date: 2015-03-13 / Universidade Federal de Sao Carlos / Este trabalho visa a otimização não-linear restrita usando o Método das Tolerâncias Flexíveis (FTM) e na aplicação do mesmo na síntese de sistemas de integração mássica. A integração mássica é uma técnica que permite a compreensão global do fluxo de massa dentro do processo, e emprega tais conhecimentos na identificação de melhorias de desempenho e otimização da geração e mapeamento de espécies ao longo do processo. A integração de massa baseia-se nos princípios fundamentais da engenharia química combinada com a análise do sistema usando ferramentas gráficas e de otimização. Neste contexto, o método direto de otimização foi usado como base para melhorias a fim de tornar possível sua aplicação em problemas de síntese de processo, especialmente a integração de massa. O Método das Tolerância Flexíveis é um método direto de otimização que apresenta algumas vantagens como simplicidade e a capacidade de lidar com igualdade e desigualdade sem empregar o cálculo de derivadas. O método utiliza duas buscas para satisfazer a restrição de viabilidade. A busca externa é uma variação do método de Nelder-Mead (ou o método Poliedro Flexível ou FPM) que minimiza a função objetivo. A busca interna minimiza o valor da função formada pelas restrições de igualdade e/ou desigualdade do problema. Esta busca interna pode ser realizada por qualquer método de otimização não linear irrestrita. Neste trabalho, o método das tolerâncias flexíveis foi hibridizado com diferentes métodos irrestritos para realizar a busca interna: BFGS (Método de Broyden, Fletcher, Goldfarb and Shanno) e Powell modificado. O método estocástico do Enxame de Partículas (PSO) também foi empregado para efetuar a inicialização e geração do ponto de partida viável para sequencial aplicação do método deiii terminístico (FTM e modificações). Outras modificações testadas foram o escalonamento de variáveis, a utilização de parâmetros adaptativos Nelder-Mead e a adição de uma barreira. Os algoritmos propostos neste trabalho foram aplicados a um conjunto de problemas nãolineares restritos que compreende problemas de otimização reais. Os códigos que apresentaram melhor desempenho foram o Método Modificado das Tolerâncias Flexíveis com variáveis escalonadas (MFTMS) e o híbrido FTMS-PSO (o Método das Tolerância Flexíveis com escalonamento de variáveis e hibridizado com PSO). Estes melhores códigos foram aplicados com sucesso na solução de problemas de integração em massa. Os resultados encontrados neste trabalho demonstram a capacidade de métodos simples e diretos em lidar com problemas de otimização complexos, como os problemas de integração mássica. Além disso, um problema inédito de integração mássica proposto neste trabalho, a integração mássica de uma biorefinaria de cana-de-açúcar incluindo 1G, 2G e 3G, foi resolvido com êxito com os métodos propostos neste trabalho (MFTMS e FTMS-PSO). A primeira geração (1G) inclui a produção de etanol utilizando o caldo da cana-de-açúcar e produção de vapor e eletricidade pela cogeração. A segunda geração (2G) utiliza a biomassa lignocelulósica para produção de etanol pela rota bioquímica. A terceira geração (3G) inclui a utilização de algas para produção de biocombustíveis (etanol e biodiesel). Os resultados deste estudo de caso fornecem uma indicação de uma forma economicamente viável de conseguir avanços substanciais em termos de consumo de água e redução da poluição. / This work is focused in constrained nonlinear optimization using the Flexible Tolerance Method (FTM) and in applying in systems synthesis of mass integration. Mass integration is a technique that allows an overall understanding of the mass flow within the process, and employs such knowledge in identification of performance improvements and optimization of the generation and mapping of species throughout the process. The mass integration is based on the fundamental principles of chemical engineering combined with system analysis using graphical and optimization tools. In this context, the direct method of optimization was used as the basis for improvements in order to make possible the application in process synthesis problems, especially mass integration. The Flexible Tolerance Method is a direct method of optimization that present some advantages as simplicity, the ability to lead with equality and inequality constraints without employ derivative calculus. The method uses two searches to satisfy feasibility constraint. The external search is a variation of the Nelder-Mead method (or the Flexible Polyhedron method or FPM). This one seeks to minimizes the objective function. The internal search minimizes the value of the positive function for all equality and/or inequality constraints of the problem. This internal search can be performed by any unconstrained nonlinear optimization method. In this work, the Flexible Tolerance Method was hybridized with different unconstrained methods to perform the inner search: the BFGS (Broyden, Fletcher, Goldfarb and Shanno Method) and the modified Powell. The stochastic PSO method was also employed to perform the initialization and generation of the feasible start point to sequential application of the determination method i (FTM and modifications). Others modifications tested were the scaling of variables, the use of Nelder-Mead adaptive parameters and the addition of a barrier. The algorithms proposed in this work were applied to a benchmark of constrained nonlinear problems that comprises real world optimization problems. The best codes obtained were the Modified Flexible Tolerance Method Scaled (MFTMS) and the hybrid FTMS-PSO (the Flexible Tolerance Method with scaling of variables hybridized with PSO (Particle Swarm Optimization)). These best codes were applied with success in the solution of mass integration problems. The results found in this work demonstrate the capacity of simple and direct methods in deals with complex optimization problems, as the mass integration problems. Additionally an inedited problem of mass integration proposed in this work, the mass integration of 1G, 2G and 3G sugarcane biorefinery was successful solved with the methods proposed in this work (MFTMS and FTMS-PSO). The first generation (1G) includes the ethanol production using the sugarcane juice and production of vapor and electricity throughout cogeneration. The second generation (2G) includes the ethanol production using the lignocellulosic biomass feedstock via the biochemical route. The third generation (3G) includes the algae use for production of biofuels (ethanol and biodiesel). The findings of this study case provide an indication of an economically viable way of achieving substantial advances in terms of water consumption and pollution reduction.