This thesis presents a new application for in-cylinder pressure sensors in internal combustion engines. The new method takes profit of the high-frequency content of the in-cylinder pressure signal to determine the speed of sound evolution during the expansion stroke and combines this estimation with the low-frequency content of the pressure signal and a volume estimation to obtain a measurement of the trapped mass. The new method is based on the studies of the resonance phenomenon in pent-roof combustion chambers and proposes three calibration procedures to determine the resonant frequency evolution when bowl-in-piston geometries are considered. The Fourier transform has been modified in order to include harmonics with frequency variations, which allows a rapid identification of the resonant modes with no need of time-frequency analysis, e.g. STFT or WD. The main limitation of the method resides in the resonance excitation, which may be insufficient in low-load conditions, such as idle. An observer is presented to overcome that problem. The observer takes into account the dynamics of the sensors, the dynamics at the intake manifold, and combines current flow sensors with intermittent measurements, such as the trapped mass obtained by the resonance method, to provide the system with accurate and robust measurements of the trapped mass, the EGR, and the composition at the exhaust. The trapped mass obtained by the resonance method has been compared with auxiliary methods in various experimental facilities: in a SI engine, where no EGR exist, the differences founded were below 1%, in a conventional CI light-duty engine the average of the differences over 808 operating conditions accounted for a 2.64 %, in a research heavy-duty RCCI engine, with EGR, port fuel gasoline, and direct diesel injections, the average difference was 2.17 %, and in a research two-strokes single cylinder engine, where significant short-circuit and residual gases exist, the differences founded were 4.36 %. In all the studied cases the differences founded with the reference estimation can be attributed to the auxiliary method employed and its expected error. In order to demonstrate the potential of the resonance method four applications for control and diagnosis of internal combustion engines have been proposed: the estimation of residuals in engines with NVO, the prediction of knock in SI engines, the estimation of the exhaust gases temperature, and a NOx model for CI engines. In the four applications the method was compared with current methodologies and with additional sensors, demonstrating the improvement in accuracy and a cycle-to-cycle resolution. / Esta tesis presenta una nueva aplicación para los sensores de presión en cámara. El nuevo método utiliza el contenido de alta frecuencia de la señal de presión en cámara para estimar la evolución de la velocidad del sonido durante la expansión de los gases de escape y combina esta estimación con el contenido de baja frecuencia de la presión en cámara y el volumen instantáneo de la cámara para obtener una medida de la masa atrapada. El nuevo método está basado en los estudios de la resonancia en cámaras de combustión cilíndricas y propone tres procedimientos de calibración para estimar la evolución de la frecuencia de resonancia en cámaras de combustión con bowl. La transformada de Fourier ha sido modificada para considerar harmónicos con frecuencias que varían en el tiempo, lo que permite una rápida identificación de los modos de resonancia sin necesidad de utilizar un análisis en tiempo frecuencia, como por ejemplo STFT o WD. La principal limitación del método es la necesidad de excitación suficiente de la resonancia, que puede impedir su uso en condiciones de baja carga como el ralentí. Para solventar este problema se ha diseñado un observador. El observador incluye las dinámicas de los sensores, las dinámicas del colector de admisión, y combina los sensores actuales de flujo con medidas intermitentes (como la medida ofrecida por el nuevo método de la resonancia) para obtener medidas de la masa atrapada, del EGR y de la composición en el escape precisas y robustas. La medida de la masa atrapada obtenida por el método de la resonancia ha sido comparado con métodos auxiliares en diferentes instalaciones experimentales: en un motor SI, sin EGR, las diferencias con los sensores eran menores del 1%, en un motor convencional CI la media de las diferencias sobre 808 puntos de operación distintos ha sido de 2.64 %, en un motor de investigación con EGR, con inyección gasolina en el colector e inyección directa de diesel, las diferencias fueron de 2.17 %, y en un motor de investigación de dos tiempos, donde existían grandes cantidades de corto-circuito y gases residuales, las diferencias fueron de 4.36 %. En todos los casos estudiados las diferencias encontradas pueden ser atribuidas a los errores que caracterizan los métodos auxiliares utilizados para obtener la medida de referencia. Finalmente, para demostrar el potencial del método se han desarrollado cuatro aplicaciones para control y diagnóstico de motores de combustión interna alternativos: la estimación de gases residuales en motores con NVO, la predicción de knock en motores SI, la estimación de la temperatura de los gases de escape, y un modelo de NOx para motores CI. En las cuatro aplicaciones el método ha sido comparado con los sistemas de medidas actuales y con sensores adicionales, demostrando mejoras importantes en la precisión de la medida y una resolución de un solo ciclo. / Aquesta tesi presenta una nova aplicació per als sensors de pressió en cambra. El nou mètode utilitza el contingut d'alta freqüència del senyal de pressió en cambra per estimar l'evolució de la velocitat del so durant l'expansió dels gasos d'eixida i combina aquesta estimació amb el contingut de baixa freqüència de la pressió en cambra i el volum instantani de la cambra per obtenir una mesura de la massa atrapada. El nou mètode està desenvolupat dels estudis de la ressonància en cambres de combustió cilíndriques i proposa tres procediments de calibratge per estimar l'evolució de la freqüència de ressonància en cambres de combustió amb bowl. La transformada de Fourier ha sigut modificada per considerar harmònics amb freqüències que varien en el temps, el que permet una ràpida identificació dels modes de ressonància sense necessitat d'utilitzar una anàlisi en temps-freqüència, com per exemple la STFT o la WD. La principal limitació del mètode és la necessitat d'excitació suficient de la ressonància, que pot impedir el seu ús en condicions de baixa càrrega, com al ralentí. Per solucionar aquest problema s'ha desenvolupat un observador. L'observador inclou les dinàmiques dels sensors, les dinàmiques del col·lector d'admissió, i combina els sensors actuals de flux amb mesures intermitents (com l'obtinguda pel nou mètode de la ressonància) per obtenir mesures de la massa atrapada, del EGR i de la composició d'eixida precises i robustes. La mesura de la massa atrapada obtinguda pel mètode de la ressonància ha sigut comparada en mètodes auxiliars en diferents instal·lacions experimentals: a un motor SI, sense EGR, les diferencies amb els sensors estaven per davall de l'1 %, a un motor convencional CI la mitja de les diferències sobre 808 punts d'operació diferents ha sigut de 2.64 %, a un motor d'investigació, en EGR, en injecció gasolina en el col·lector i injecció directa de dièsel, les diferències van ser de 2.17 %, i a un motor d'investigació de dos temps, on existien grans quantitats de curtcircuit i residuals, les diferencies foren de 4.36 %. En tots els casos estudiats les diferències trobades poden ser atribuïdes als errors que caracteritzen els mètodes auxiliars utilitzats per obtenir la mesura de referència. Finalment, per demostrar el potencial del mètode s'han desenvolupat quatre aplicacions per al control i diagnòstic de motors de combustió interna alternatius: l'estimació de gasos residuals en motors amb NVO, la predicció de knock en motors SI, l'estimació de la temperatura dels gasos d'eixida, i un model de NOx per a motors CI. En les quatre aplicacions el mètode ha sigut comparat amb els sistemes de mesures actuals i amb sensors addicionals, demostrant millores importants en la precisió de la mesura i una resolució de solament un cicle. / Bares Moreno, P. (2017). In-cylinder pressure resonance analysis for trapped mass estimation in automotive engines [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90423

The present work consists of an investigation on the first physical-mathematical theories applied to the study of the artificial flight with airplanes, and in particular the treatment of the problem of longitudinal stability. The minimally analytical-formal contributions of G. Cayley, A. Pénaud, O. Lilienthal, A. Zahm and the W. & O. Wright brothers are analyzed. The mathematically stronger publications of N. E. Zhukowsky, H. Bryan, F. Ferber, F. W. Lanchester, R. Soreau, P. Painlevé, G. de Bothezat and T. Von Kármán & E. Trefftz, are also studied. Also included is the study of the eminently informative contribution of E. A. Duchêne. The period analyzed covers from 1799 to 1913. / El presente trabajo consiste en una investigación crítico-histórica sobre las primeras teorías físico-matemáticas aplicadas al estudio del vuelo artificial con aeroplanos, y particularmente el tratamiento del problema de la estabilidad longitudinal. Se analizan las aportaciones mínimamente analítico-formales de G. Cayley, A. Pénaud, O. Lilienthal, A. Zahm y los hermanos W. & O. Wright. Se estudian también las publicaciones matemáticamente más sólidas de N. E. Zhukowsky, H. G. Bryan, F. Ferber, F. W. Lanchester, R. Soreau, P. Painlevé, G. de Bothezat y T. Von Kármán & E. Trefftz. Se incluye también el estudio de la aportación eminentemente divulgativa de E. A. Duchêne. El período analizado abarca desde 1799 hasta 1913. / El present treball consisteix en una investigació sobre les primeres teories físico-matemàtiques aplicades a l'estudi del vol artificial amb aeroplans, i particularment el tractament del problema de l'estabilitat longitudinal. S'analitzen les aportacions mínimament analítico-formals de G. Cayley, A. Pénaud, O. Lilienthal, A. Zahm i els germans W. & O. Wright. S'estudien també les publicacions matemàticament més sòlides de N.E. Zhukowsky, H.G. Bryan, F. Ferber, F.W. Lanchester, R.Soreau, P. Painlevé, G. de Bothezat y T. Von Kárman & E. Trefftz. S'inclou també l'estudi de l'aportació eminentment divulgativa d' E.A. Duchêne. El periode analitzat abarca des de 1799 fins 1913. / Magraner Rullan, JP. (2017). Análisis crítico-histórico de las teorías pioneras sobre la estabilidad longitudinal de los aviones (1799-1913) [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90542

Hyaluronic acid (HA) is an essential molecule in the development of many tissues in the organism, as well as in their regeneration. Although, its physicochemical properties greatly limit its use as a cell support material in clinical applications unless its chemical structure is modified or is accompanied by other molecules. In this thesis a tridimensional scaffold has been made consisting of hyaluronic acid and a second material, an acrylic polymer (poly[ethyl acrylate] or PEA) able to be polymerized by free-radical polymerization inside HA after lyophilisation. The resultant interpenetrating polymer network (IPN) has been analyzed in order to measure its properties and compare them to similar scaffolds made from the two separate polymers, with the aim to compare the effects produced by the synthesis technique in the physical and chemical properties of HA. The viability of these materials in cell applications has been tested through in vitro assays using L929 fibroblasts. Additionally, several modifications have been made to the initial synthesis technique in order to obtain different proportions from the two components - HA and PEA - in the materials. The properties of these IPNs have been measured to reveal the effects produced by every step along their synthesis. The biomaterials produced though the techniques described here may offer interesting systems for cell culture and/or cell transplants in future clinical applications that wish to incorporate hyaluronic acid in the shape of a stable tridimensional scaffold. / El ácido hialurónico (HA) es una molécula imprescindible en la formación de muchos tejidos del organismo, así como en la regeneración de los mismos. No obstante, sus propiedades físico-químicas limitan enormemente su uso como material para el soporte de células en aplicaciones clínicas si no se modifica su estructura química o se acompaña de otras moléculas. En esta tesis se ha sintetizado un constructo tridimensional de ácido hialurónico acompañado por un segundo material, un polímero acrílico (el poliacrilato de etilo, o PEA) capaz de polimerizar por vía radical en el interior del HA tras liofilizarlo. La red interpenetrada polimérica (IPN) resultante ha sido analizada para medir sus propiedades y compararlas con constructos semejantes realizados a partir de ambos polímeros por separado, con el objetivo de comprobar los efectos de la técnica de síntesis en las propiedades físico-químicas del HA. La viabilidad de estos materiales en aplicaciones con células ha sido comprobada mediante la realización de ensayos in vitro con fibroblastos L929. De forma adicional, se han llevado a cabo varias modificaciones de la técnica inicial de síntesis para obtener distintas proporciones de ambos componentes - HA y PEA - en los materiales. Las propiedades de esta serie de IPNs han sido medidas y comparadas con su método de síntesis y composición final con tal de dilucidar el efecto que produce cada paso de la síntesis en las mismas. Los biomateriales producidos mediante las técnicas aquí descritas pueden ofrecer sistemas interesantes para el cultivo y/o trasplante de células en futuras aplicaciones clínicas que deseen incorporar el ácido hialurónico en forma de constructo tridimensional estable. / L'àcid hialurònic (HA) és una molècula imprescindible en la formació de molts teixits de l'organisme, així com en la regeneració dels mateixos. D'altra banda, les seves propietats físico-químiques limiten enormement el seu ús com a material per al suport de cèl¿lules en aplicacions clíniques si no se'n modifica l'estructura química o se l'acompanya d'altres molècules. En aquesta tesi s'ha sintetitzat un constructe tridimensional d'àcid hialurònic acompanyat d'un segon material, un polímer acrílic (el poliacrilat d'etil, o PEA) capaç de polimeritzar per via radical a l'interior del HA després de liofilitzar-lo. La xarxa interpenetrada polimèrica (IPN) resultant ha sigut analitzada per mesurar les seves propietats i comparar-les amb constructes semblants realitzats a partir d'ambdós polímers per separat, amb l'objectiu de comprovar els efectes de la tècnica de síntesi en les propietats físiques y químiques del HA. La viabilitat d'aquests materials en aplicacions amb cèl¿lules ha sigut comprovada mitjançant la realització d'assajos in vitro amb fibroblasts L929. Addicionalment, s'han dut a terme vàries modificacions en la tècnica inicial de síntesi per tal d'obtenir diferents proporcions d'ambdós components - HA i PEA - als materials. Les propietats d'aquesta sèrie de IPNs han sigut mesurades per tal de revelar l'efecte que produeix cada pas de la síntesi sobre les mateixes. Els biomaterials produïts mitjançant les tècniques aquí exposades poden oferir sistemes interessants pel cultiu y/o trasplantament de cèl¿lules en futures aplicacions clíniques que desitgin incorporar l'àcid hialurònic en forma de constructe tridimensional estable. / Rodríguez Pérez, E. (2017). Diseño de nuevos biomateriales basados en redes poliméricas interpenetradas de ácido hialurónico y polímeros acrílicos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90632

En las últimas décadas ha avanzado mucho la comprensión científica sobre el proceso de combustión de los chorros diesel de inyección directa gracias al desarrollo de todo tipo de técnicas e instalaciones ópticas. Además, se han desarrollado y mejorado una gran cantidad de modelos de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD), los cuales se usan para el desarrollo de motores altamente eficientes y con bajas emisiones. Sin embargo, debido a la complejidad de los procesos físicos y químicos involucrados en este proceso de combustión, así como a las limitaciones significativas de los experimentos, aún hay muchas cuestiones sin responder: ¿Cómo afecta la combustión a la dinámica del chorro? ¿Cómo cuantificar de forma efectiva la cantidad de hollín y la temperatura del mismo en la llama? ¿Cómo afecta el flujo del aire y las inyecciones partidas al desarrollo del chorro y a la formación de hollín en condiciones no quiescente? Para ayudar a resolver las preguntas planteadas, el objetivo de este trabajo se pone en investigar al dinámica del chorro y la formación de hollín de los chorros Diesel de inyección directa en condiciones quiescentes y no quiescentes por medio de diferentes técnicas ópticas. El trabajo se ha dividido en dos bloques principales. El primero está centrado en el estudio de las modificaciones inducidas por la combustión en la dinámica del chorro, así como la caracterización de la formación de hollín en la llama, todo ello en condiciones quiescentes. Dichas condiciones son proporcionadas por una maqueta de flujo continuo a alta presión y temperatura. La expansión radial y axial del chorro reactivo se ha investigado usando n-dodecano, n-heptano y una mezcla binaria de combustibles primarios de referencia (80% n-heptano y 20% iso-octano en masa), basándose en una base de datos existente medida mediante visualización de schlieren. Se ha estudiado tanto el papel de las condiciones de operación como las propiedades del combustible. A continuación se ha desarrollado por primera vez una técnica combinada de extinción-radiación, aplicada a la medida de hollín en llamas diesel. Gracias a esta técnica, tanto la fracción volumétrica de hollín como la temperatura se obtuvieron simultáneamente considerando los efectos de la autoabsorción en la radiación. Todo este trabajo se ha desarrollado dentro del marco de actividades de la Engine Combustion Network (ECN). El segundo bloque corresponde a la caracterización de la dinámica del chorro y de la formación de hollín en condiciones no quiescentes, que ocurren en la cámara de combustión de un motor monocilíndrico de dos tiempos con accesos ópticos. En esta parte, se ha llevado a cabo en primer lugar la visualización del chorro para una inyección única en condiciones no-reactivas y reactivas. Se han aplicado la visualización simultánea de schlieren y de la quimioluminiscencia del radical OH* para obtener la penetración del chorro y la longitud de despegue de la llama, mientras que la visualización de la extinción de ombroscopía difusa (DBI) se ha aplicado para cuantificar la formaciónde hollín. Los resultados se han comparado con los de la base de datos de la Engine Combustion Network antes mencionados, para estudiar los efectos del movimiento del aire inducido por el movimiento del pistón sobre el desarrollo del chorro y del hollín. Finalmente, se han usado diferentes estrategias de inyección partida para estudiar cómo la primera inyección afecta a los procesos de mezcla y a formación de hollín de la segunda, al cambiar el tiempo de separación entre ambos eventos de inyección o la cantidad inyectada en el primer pulso. / In recent decades, the scientific understanding of the combustion process of direct injection diesel spray has progressed a lot, thanks to the development of all kinds of optical facilities and techniques. In addition, a large amount of efficient and accurate Computational Fluid Dynamics (CFD) models, which are used for the design of highly efficient, low emission engines has been developed and improved. However, because of the complexity of the physical and chemical process involved in this combustion process, as well as significant experimental limitations and uncertainties, there are still a lot of remaining questions: How does combustion affect spray dynamics? How can in-flame soot amount and soot temperature be quantified effectively? How do the airflow and split-injection affect spray development and soot formation under non-quiescent conditions? To help solve these raised questions, the objective of this work is set to investigate the spray dynamics and soot formation process of direct injection diesel sprays under both quiescent and non-quiescent conditions by means of different optical techniques. The work has been divided into two main blocks. The first one is focused on the study of combustion-induced modifications in spray dynamics, as well as the characterization of in-flame soot formation under quiescent conditions. The quiescent conditions are provided by a kind of high-temperature high-pressure constant flow vessel. The radial and axial reacting spray expansion were investigated using n-dodecane, n-heptane and one binary blend of Primary Reference Fuels (80% n-heptane and 20% iso-octane in mass) based on an existing database from Schlieren imaging technique. Both operating conditions and fuel properties on this combustion-induced expansion were studied. Next, a combined extinction-radiation technique was first developed and applied in diesel spray soot measurement. Thanks to this technique, both the in-flame soot volume fraction and temperature were obtained simultaneously by considering the self-absorption effect on radiation. All this work has been carried out within the framework of activities of the engine combustion network (ECN). The second block corresponds to the characterization of spray dynamics and soot formation under non-quiescent conditions, which occur within the combustion chamber of a single-cylinder two-stroke optical engine. In this part, the spray visualization for single-injection under both non-reacting and reacting operating conditions was conducted first. Schlieren and OH * chemiluminescence were simultaneously applied to obtain the spray tip penetration and flame lift-off length, while the Diffuse Back Illumination (DBI) extinction imaging was applied to quantify the instantaneous soot formation. Results were compared with Engine Combustion Network database mentioned above to study the airflow effects induced by piston movement on spray and soot development. Finally, different split-injection strategies were used to study how the first injection affects the mixing and soot formation processes of the second one, by changing the dwell time between both injection events or the first injection quantity. / En les últimes dècades ha avançat molt la comprensió científica sobre el procés de combustió dels dolls dièsel d'injecció directa gràcies al desenvolupament de tot tipus de tècniques i instal·lacions òptiques. A més, s'han desenvolupat i millorat una gran quantitat de models de Dinàmica de Fluids Computacional (CFD), els quals s'usen per al desenvolupament de motors altament eficients i amb baixes emissions. No obstant açò, a causa de la complexitat dels processos físics i químics involucrats en aquest procés de combustió, així com de les limitacions significatives dels experiments, encara hi ha moltes qüestions sense respondre: Com afecta la combustió a la dinàmica del doll? Com quantificar de forma efectiva la quantitat de sutge i la temperatura del mateix en la flama? Com afecta el flux de l'aire i les injeccions partides al desenvolupament del doll i a la formació de sutge en condicions no quiescents? Per a ajudar a resoldre les preguntes plantejades, l'objectiu d'aquest treball es posa a investigar al dinàmica del doll i la formació de sutge dels dolls Dièsel d'injecció directa en condicions quiescents i no quiescents per mitjançant diferents tècniques òptiques. El treball s'ha dividit en dos blocs principals. El primer està centrat en l'estudi de les modificacions induïdes per la combustió en la dinàmica del doll, així com la caracterització de la formació de sutge en la flama, tot açò en condicions quiescents. Aquestes condicions són proporcionades per una maqueta de flux continu a alta pressió i temperatura. L'expansió radial i axial del doll reactiu s'ha investigat usant n-dodecà, n-heptà i una mescla binària de combustibles primaris de referència (80% n-heptà i 20% iso-octà en massa), basant-se en una base de dades existent mesura mitjançant visualització de schlieren. S'ha estudiat tant el paper de les condicions d'operació com les propietats del combustible. A continuació s'ha desenvolupat per primera vegada una tècnica combinada d'extinció-radiació, aplicada a la mesura de sutge en flames dièsel. Gràcies a aquesta tècnica, tant la fracció volumètrica de sutge com la temperatura es van obtenir simultàniament considerant els efectes de l'autoabsorció en la radiació. Tot aquest treball s'ha desenvolupat dins del marc d'activitats de la Engine Combustion Network (ECN). El segon bloc correspon a la caracterització de la dinàmica del doll i de la formació de sutge en condicions no quiescents, que ocorren en la cambra de combustió d'un motor monocilíndric de dos temps amb accessos òptics. En aquesta part, s'ha dut a terme en primer lloc la visualització del doll per a una injecció única en condicions no-reactives i reactives. S'han aplicat la visualització simultània de schlieren i de la quimioluminescència del radical OH* per a obtenir la penetració del doll i la longitud d'enlairament de la flama, mentre que la visualització de l'extinció d'ombroscopia difusa (DBI) s'ha aplicat per a quantificar la formaciónde sutge. Els resultats s'han comparat amb els de la base de dades de la Engine Combustion Network abans esmentats, per a estudiar els efectes del moviment de l'aire induït pel moviment del pistó sobre el desenvolupament del doll i del sutge. Finalment, s'han usat diferents estratègies d'injecció partida per a estudiar com la primera injecció afecta als processos de mescla i a formació de sutge de la segona, en canviar el temps de separació entre tots dos esdeveniments d'injecció o la quantitat injectada en el primer pols. / Xuan, T. (2017). Optical investigations on Diesel spray dynamics and in-flame soot formation [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/94626

Es esencial hoy en día y especialmente para un futuro próximo atender la demanda de energía y ofrecer una alternativa de fuentes renovables que no dañen el medio ambiente. Los residuos agroindustriales están ampliamente disponibles, por lo que su utilización en procesos de producción puede reducir significativamente los costes. El residuo de café y la semilla de algodón son residuos con alto contenido lignocelulósico, lo que los torna atractivos para aplicación en tecnologías de degradación termoquímicas como la pirólisis. La pirólisis consiste en la conversión de biomasa en energía y productos químicos de valor añadido. En esta tesis se realizó el estudio de la pirólisis del residuo de café y semilla de algodón. Estas biomasas fueron sometidas a la pirólisis en lecho fijo con flujo continuo de nitrógeno, generando bio-óleo, gases y biochar. Los principales productos (bio-óleo y biochar) también se han estudiado. En los bio-oleos, a través del análisis por cromatografía gaseosa bidimensional, se encontraron compuestos de gran importancia para la industria química, alimenticia, farmacéutica, para biocombustibles y alternativas de derivados del petróleo, por ejemplo, ácidos grasos e hidrocarburos identificados en el bio-oleo de la biomasa del residuo del café, y un gran contenido de compuestos fenólicos y nitrogenados, para el bio-oleo de la semilla de algodón. Las biomasas y los biochars se caracterizaron por diversas técnicas (análisis elemental, poder calorífico, contenido de cenizas, TGA SEM, FT-IR, etc.). Los biochars fueron modificados por dos distintos procesos de activación química y probados para su aplicación como adsorbente en la remoción del colorante catiónico azul de metileno en solución acuosa. La capacidad de retención del colorante para los biochars activados químicamente (de las dos biomasas), quedarán muy cerca de los resultados obtenidos para el carbón activado comercial. Los biochars también demostraron tener buenas características, como el alto poder calorífico, que sugieren su aplicación como sustituyentes de combustibles fósiles sólidos.Los productos de la pirólisis, bio-óleo y el biochar, de ambas biomasas, presentaron resultados que promueven la valorización de estos residuos tanto en aspectos energéticos, como también de innovación de materiales, contribuido a la reducción de residuos y aportando soluciones para el cuidado del medio ambiente. / It's essential nowadays and especially for the near future to meet the energy demand and offer an alternative of renewable sources that don't injury the environment. Agroindustrial waste is widely available and low cost, so its use in production processes can significantly reduce costs. The spent coffee grounds and cottonseed are residues with high lignocellulosic content, which makes them attractive for application in thermochemical technologies such as pyrolysis, which consists of the conversion of biomass into energy and value-added chemical products. In this work the pyrolysis of spent coffee grounds and cottonseed was carried out. These biomasses were submitted to pyrolysis in fixed bed with nitrogen flow, generating bio-oil, gases and biochar. The main products (bio-oil and biochar) were studied in detail. In both bio-oils, through the analysis by two-dimensional gas chromatography, compounds of great importance were found for the chemical, food, pharmaceutical, biofuels and petroleum products alternatives, for example, fatty acids and hydrocarbons identified in the bio-oil of spent coffee grounds, and a high content of phenolic and nitrogen compounds, for the cottonseed bio-oil. Biomasses and biochars were characterized by several techniques (elemental analysis, calorific value, ash content, MEV, FT-IR, etc.). The biochars were modified by two distinct chemical activation processes and tested for use as an adsorbent in the removal of the methylene blue cationic dye in aqueous solution. The results for the adsorption tests were very promising. The ability of the activated biochars in the adsorption of the dye was very close to the results obtained for commercial activated charcoal. Biochars have also demonstrated good characteristics, such as high calorific power, which suggest their application as substituents for solid fossil fuels. The products of the pyrolysis, bio-oil and biochar of both biomass presented results that promote the recovery of these residues both in energy aspects as well as in materials innovation, contributed to waste reduction and providing solutions for the care of the environment. / Avui dia en dia i, especialment de cara a un futur pròxim, és essencial atendre la demanda d'energia a través de noves alternatives basades en fonts renovables que no perjudiquen el medi ambient. En aquest sentit, els residus agroindustrials són materials àmpliament disponibles i la seua utilització en la producció d'energia podria reduir significativament els costos associats a aquest procés. El residu de cafè i la llavor de cotó són materials amb alt contingut lignocel·lulòsic, fet que els torna atractius per a la seua aplicació en tecnologies de degradació termoquímiques com la piròlisi. La piròlisi consisteix en la conversió de biomassa en energia i productes químics de valor afegit. En aquesta tesi es va realitzar l'estudi de la piròlisi del residu de cafè i de la llavor de cotó, els quals van ser sotmeses a la piròlisi en llit fix amb flux continu de nitrogen, generant bio-oli, gasos i biochar. Així mateix, s'han estudiat i caracteritzat els principals productes obtinguts (bio-oli i biochar). A través de l'anàlisi mitjançant cromatografia gasosa bidimensional dels bio-olis, es van trobar compostos de gran importància per a la indústria química, alimentària i farmacèutica, així com per a biocombustibles i alternatives de derivats del petroli. Concretament, es va identificar una gran quantitat d'àcids grassos i hidrocarburs en el bio-oli de la biomassa del residu del cafè, i un gran contingut de compostos fenòlics i nitrogenats al bio-oli de la llavor de cotó. Les biomasses i els biochars es van caracteritzar a través de diverses tècniques (anàlisi elemental, poder calorífic, contingut de cendres, TGA, SEM, FT-IR, etc.). Una vegada caracteritzats, els biochars van ser modificats a través de dos processos diferents d'activació química i provats per a la seua aplicació com adsorbents en l'eliminació del colorant catiònic blau de metilè en solució aquosa. La capacitat de retenció del colorant trobada per als biochars químicament activats (de les dues biomasses) foren comparables amb resultats obtinguts amb carbó activat comercial. Els biochars també mostraren altres característiques interessants, com un alt poder calorífic, fet que obri la possibilitat d'aplicació com a substituents de combustibles fòssils sòlids. En definitiva, els productes de la piròlisi d'ambdues biomasses, el bio-oli i el biochar, van presentar resultats prometedors pel que fa a la seua valorització energètica, com també d'innovació de materials, contribuint a la reducció de residus i aportant potencials solucions per a la reducció de la contaminació del medi ambient. / Primaz, CT. (2018). Valorização de resíduos agroindustriais de café e algodão para pordução de bio-óleo e biochar [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/110086

Las crecientes exigencias de la industria están cambiando la forma en que entendemos la sociedad y el entorno en el que vivimos. Frente a la necesidad de un comercio rápido y globalizado, están emergiendo varios problemas de sostenibilidad. Por una parte, ciertos sectores resultan favorecidos, como es el caso del transporte y su radical incremento de actividades. Por otra parte, esto causa un impacto negativo considerable en los ecosistemas terrestres. En este marco, los efectos negativos de la contaminación ambiental y sonora están llegando a límites realmente preocupantes, siendo estos especialmente visibles en los principales núcleos urbanos, donde las autoridades están incluso restringiendo la circulación de los vehículos térmicos. Particularmente, el ruido producido por la quema del combustible en vehículos propulsados por motores de combustión interna alternativos, siendo una de las principales fuente acústicas por delante de otras como la aviación o el ferrocarril, está siendo objeto de recientes estudios para reducir sus efectos perjudiciales en la población. El objetivo principal de esta tesis se centra en el estudio y caracterización de la combustión como fuente de emisiones acústicas. Concretamente, esta investigación tiene como propósito dar respuesta a cuáles son los fenómenos físicos asociados a la generación del ruido en motores de encendido por compresión, así como proponer algunas directrices que ayuden a entender y mejorar -desde el punto de vista de emisiones acústicas y consumo- el diseño de los motores actuales. En una primera aproximación, se recurre a técnicas experimentales de medida para, con el registro de la presión instantánea dentro de la cámara de combustión, caracterizar el origen de las perturbaciones acústicas. A pesar de que la información aportada por estos métodos es relevante, existen limitaciones para recrear la espacialidad del campo acústico y, por tanto, dificultan la comprensión de los fenómenos no estacionarios asociados a este. Por esta razón, en posteriores estudios se recurre al uso de la dinámica de fluidos computacional o CFD, superando así las limitaciones de las técnicas experimentales y permitiendo una visualización completa del problema. Como paso previo e indispensable, se procede a implementar y validar del modelo CFD para asegurar una buena precisión en los resultados y un tiempo de cálculo razonable. La aplicación de métodos de análisis en frecuencia y descomposición modal han permitido estudiar el campo de presiones en el interior de la cámara y así entender mejor su comportamiento. De este modo, ha sido posible encontrar relaciones entre la combustión y la respuesta espectral del campo acústico interno. Los patrones de oscilación de la presión muestran que las estructuras más energéticas, y que por tanto contribuyen a la emisión acústica en mayor medida, están centradas en estructuras macroscópicas de tamaño similar a la geometría de la cámara. Además, se ha demostrado que la posición de la ignición del combustible tiene un efecto directo sobre la amplitud de los modos resonantes y su distribución espacial. Por último, en cuanto a la evaluación de estrategias para mitigar el ruido, se proponen distintos estudios en los que se analizan las tendencias en la emisión acústica al modificar la fuente sonora, mediante la configuración de la inyección y la geometría del sistema de combustión. / Les creixents exigències de la indústria estan canviant la forma en què entenem la societat i l'entorn en què vivim. Davant la necessitat d'un comerç ràpid i globalitzat estan sorgint diversos problemes de sostenibilitat que, per una part afavoreixen que sectors com el del transport incrementen les seues activitats de forma radical, però que per l'altra, causen un impacte negatiu en els ecosistemes terrestres. En aquest context, els efectes negatius de la contaminació ambiental i sonora estan arribant a límits realment preocupants, sent aquests especialment visibles als principals nuclis urbans on les autoritats estan inclús restringit la circulació dels vehicles tèrmics. Particularment, el soroll causat per la crema de combustible en vehicles propulsats per motors de combustió interna alternatius, sent una de les principals fonts acústiques per davant d'altres com l'aviació o el ferrocarril, està sent objecte de recents estudis per tal de reduir els efectes perjudicials en la població. L'objectiu principal d'aquesta tesi es centra en l'estudi i caracterització de la combustió com a font d'emissions acústiques. Concretament, aquesta investigació té com a propòsit donar resposta a quins són els fenòmens físics associats a la generació de soroll en motors d'encès per compressió, així com proposar algunes directrius que ajuden a entendre i millorar -des del punt de vista de les emissions acústiques i consum- el disseny dels motors actuals. En una primera aproximació, es recorre a tècniques experimentals de mesura per a, amb el registre de la pressió instantània en la cambra de combustió, caracteritzar l'origen de les pertorbacions acústiques. Tot i que la informació aportada per aquests mètodes és rellevant, existeixen limitacions per a reconstruir l'espacialitat del camp acústic i, per tant, dificulten la comprensió dels fenòmens no estacionaris associats a aquest. Per aquesta raó, en posteriors estudis es recorre a l'ús de la dinàmica de fluids computacional o CFD, superant així les limitacions de les tècniques experimentals i permetent una visualització completa del problema. Com a pas previ i indispensable, es procedeix a implementar i validar el model CFD per assegurar una bona precisió en els resultats i un temps de càlcul raonable. L'aplicació de mètodes d'anàlisi en freqüència i descomposició modal ha permès estudiar el camp de pressions en l'interior de la càmera i així entendre millor el seu comportament. D'aquesta forma, ha sigut possible trobar relacions entre la combustió i la resposta espectral del camp acústic intern. Els patrons d'oscil·lació de la pressió mostren que les estructures més energètiques, i que per tant contribueixen a l'emissió acústica en major mesura, estan centrades en estructures macroscòpiques de grandària similar a la geometria de la càmera. A més, s'ha demostrat que la posició de la ignició del combustible té un efecte directe sobre l'amplitud dels modes ressonants i la seua distribució espacial. Per últim, pel que fa a l'avaluació de diverses estratègies per a mitigar el soroll, es proposen distints estudis en què s'analitzen les tendències en l'emissió acústica en modificar la font sonora mitjançant la configuració de l'injector i la geometria del sistema de combustió. / The ever-increasing demands of industry are changing the way we understand society and the environment in which we live. In the face of the need for rapid and globalised trade, a number of sustainability issues are emerging which, on the one hand, encourage sectors such as transport to radically increase their activities, but, on the other hand, cause a negative impact on terrestrial ecosystems. In this context, the negative effects of environmental and noise pollution are reaching really worrying limits, these being especially visible in the main urban areas where the authorities are even restricting the circulation of vehicles powered with thermal engines. In particular, the noise produced by the fuel burning in vehicles powered by reciprocating internal combustion engines, being one of the main acoustic sources ahead of others such as aviation or railways, is being the focus of recent studies to reduce its harmful effects on the population. The main objective of this thesis focuses on the study and characterization of combustion as a source of noise emissions. Specifically, this research focuses on addressing the physical phenomena associated with noise generation in compression-ignited engines, as well as proposing some guidelines in order to better understand and improve -from the point of view of noise emissions and fuel consumption- the design of current engines. In a first approach, experimental techniques are used to characterise the source of the acoustic disturbances by recording the instantaneous pressure inside the combustion chamber. Although the information provided by these methods is relevant, there are some limitations to recreate the spatiality of the acoustic field and, therefore, make it difficult to understand the non-stationary phenomena associated with it. For this reason, in subsequent studies the Computational Fluid Dynamics or CFD approach is utilized, thereby overcoming the limitations of experimental techniques and allowing a complete visualization of the problem. As a preliminary and indispensable step, we proceed to implement and validate the CFD model to ensure a good accuracy in the results and a reasonable calculation time. The application of frequency analysis and modal decomposition methods has made it possible to study the pressure field inside the chamber and thus better understand its behaviour. In this way, it has been possible to find relationships between the combustion and the spectral response of the internal acoustic field. The pressure oscillation patterns show that the most energetic structures, and thus contributing the most to the acoustic emission, are centred on macroscopic structures of similar size to the chamber geometry. In addition, the ignition position of the fuel has been shown to have a direct effect on the amplitude of the resonant modes and their spatial distribution. Finally, regarding the evaluation of different strategies for mitigating noise, different studies are proposed in which the trends in noise emission are analysed by modifying the sound source through the injection configuration and the geometry of the combustion system. / Gómez Soriano, J. (2018). Computational assessment of combustion noise of automotive compression-ignited engines [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/112726

[ES] En la presente tesis se ha desarrollado un modelo dinámico de simulación de secadoras de ropa asistidas por ciclo de compresión de vapor enfocado a asistir en el desarrollo de producto basado en simulación. Este modelo ha sido creado en Modelica, lenguaje de programación orientado a objetos con una interfaz gráfica con posibilidad de programación por bloques, permitiendo cierta flexibilidad en el modelado de distintos sistemas. El enfoque de modelado ha sido crear un modelo basado en aproximaciones teóricas, en búsqueda de obtener una herramienta de simulación robusta y capaz de predecir el comportamiento de nuevas configuraciones de la secadora de ropa antes de tener información empírica. No obstante, debido a la complejidad del sistema modelado, es preciso llevar a cabo un proceso de ajuste para que la predicción del funcionamiento del sistema sea lo más realista posible. Se ha llevado a cabo una batería de ensayos de caracterización del sistema registrando temperaturas, presiones, humedades relativas, caudal de condensado y consumo de energía eléctrica para tener una base de datos adecuada para el ajuste. Además, también se ha llevado a cabo una caracterización experimental del circuito de aire de la secadora para poder modelar correctamente las fugas e infiltraciones en el mismo. Con estos datos, se han ajustado los parámetros de ajuste necesarios en el modelo, y posteriormente se ha realizado una validación de los resultados de este, comparándolos con un ensayo. También se ha llevado a cabo un análisis de sensibilidad de un parámetro de ajuste, para comprobar la variación en los resultados que produce una incertidumbre del 10% en la determinación de este. Finalmente se ha realizado un caso de estudio en que se añade a la secadora de ropa modelada una resistencia eléctrica. El resultado de este estudio ha demostrado la utilidad de la herramienta desarrollada para predecir el comportamiento del sistema modelado tras realizar modificaciones al mismo. / [CA] En la present tesi s'ha desenvolupat un model dinàmic de simulació d'eixugadores de roba assistides per cicle de compressió de vapor enfocat a donar suport en el desenvolupament de producte basat en simulació. Aquest model ha sigut creat en Modelica, llenguatge de programació orientat a objectes amb una interfície gràfica que possibilita la programació per blocs, permetent certa flexibilitat en el modelatge de diferents sistemes. El model s'ha basat en aproximacions teòriques, tractant d'obtenir una eina de simulació robusta i capaç de predir el comportament de noves configuracions de l'eixugadora de roba abans de tindre informació empírica. No obstant això, degut a la complexitat del sistema modelat, cal dur a terme un procés d'ajust per tal que la predicció del funcionament del sistema siga la més realista possible. S'ha dut a terme una bateria d'assajos de caracterització del sistema registrant temperatures, pressions, humitats relatives, cabal de condensat i consum d'energia elèctrica per tal de tindre una base de dades adequada per a l'ajust. A més, també s'ha caracteritzat experimentalment el circuit d'aire de l'eixugadora amb la finalitat de modelar correctament les fugues i infiltracions. Amb aquestes dades, s'hi han obtingut els valors dels paràmetres d'ajust necessaris en el model i, posteriorment, s'ha realitzat una validació dels resultats d'aquest, comparant-los amb un assaig. També s'ha dut a terme una anàlisi de sensibilitat d'un dels paràmetres d'ajust, per a comprovar la variació en els resultats que produeix una incertesa del 10% en la determinació d'aquest. Finalment s'ha realitzat un cas d'estudi en què s'afegeix una resistència elèctrica a l'eixugadora de roba modelada. El resultat d'aquest estudi ha demostrat la utilitat de l'eina desenvolupada per a predir el comportament del sistema modelat després de realitzar modificacions a aquest. / [EN] In the present thesis a dynamic model of simulation of clothes dryers assisted by vapor compression cycle focused on assisting in the development of simulation-based product has been developed. This model has been created in Modelica, an object-oriented programming language with a graphical interface with the possibility of programming by blocks, allowing some flexibility in the modelling of different systems. The modelling approach has been to create a model based on theoretical approaches, in search of obtaining a robust simulation tool capable of predicting the behaviour of new configurations of the clothes dryer before having empirical information. However, due to the complexity of the modelled system, it is necessary to carry out an adjustment process so that the prediction of the operation of the system is as realistic as possible. A battery of system characterization tests has been carried out recording temperatures, pressures, relative humidity, condensate flow rate and electric power consumption to have a suitable database for the adjustment. In addition, an experimental characterization of the air circuit of the dryer has also been carried out in order to correctly model leaks and infiltrations in it. With these data, the necessary adjustment parameters have been adjusted in the model, and subsequently a validation of the results has been made, comparing them with a trial. A sensitivity analysis of an adjustment parameter has also been carried out to verify the variation in the results that produces an uncertainty of 10% in the determination of this. Finally, a case study was carried out in which an electrical resistance was added to the modelled clothes dryer. The result of this study has demonstrated the utility of the tool developed to predict the behaviour of the modelled system after making modifications to it. / Barceló Ruescas, F. (2019). Desarrollo de un modelo de secadora de ropa doméstica asistido por ciclo de compresión de vapor y posterior validación [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/125707

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A adequaÃÃo de um trator agrÃcola, visando utilizaÃÃo de pressÃes de inflaÃÃo dos pneus adequadas, para diferentes condiÃÃes superficiais de solo, resulta em melhor desempenho geral, com consequente aumento da capacidade operacional e melhor qualidade de operaÃÃo. Assim este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho energÃtico de um trator agrÃcola 4x2 - TDA trabalhando com diferentes forÃas na barra de traÃÃo, pressÃo de inflaÃÃo dos pneus em superfÃcie de concreto e em solo mobilizado, utilizando como norma de ensaio a OECD â âCÃdigo 2â (2012). Os ensaios foram realizados, no NÃcleo de Ensaios de MÃquinas e Pneus Agroflorestais â NEMPA, com delineamento experimental em faixas e esquema fatorial 2x3x2 com cinco repetiÃÃes, sendo duas pressÃes de inflaÃÃo dos pneus do trator 165,4 kPa (24 psi) nos rodados traseiro e 220,6 kPa (32 psi) nos rodados dianteiro do trator, correspondente a mÃxima pressÃo de inflaÃÃo recomendada pelo fabricante dos pneus e 110,3 kPa (16 psi) nos rodados traseiro e 110,3 kPa (16 psi) nos rodados dianteiro do trator, correspondente a mÃnima pressÃo de inflaÃÃo recomendada pelo fabricante dos pneus, trÃs forÃas aplicadas na barra de traÃÃo 100%, 75% e 50% da forÃa mÃxima de traÃÃo na potÃncia mÃxima e velocidade nominal do motor e dois tipos de superfÃcies de rolamento. Esses fatores foram arranjados para permitir a avaliaÃÃo dos efeitos das variÃveis de desempenho individualmente ou em grupos, sendo todos os dados que apresentaram normalidade foram submetidos à anÃlise de variÃncia, aplicando o teste DMS a 5% de significÃncia, para a comparaÃÃo das mÃdias, os dados que nÃo apresentaram distribuiÃÃo normal foram arranjados para analise estatÃstica atravÃs da MÃdia MÃvel Exponencialmente Ponderada - MMEP. O trator avaliado no ensaio foi o New Holland TM 7040 com potÃncia mÃxima no motor indicada pelo fabricante de 132 kW a 2200 rpm, tracionando a Unidade MÃvel de Ensaio na Barra de TraÃÃo - UMEB. Nos ensaios de campo observou-se que a mÃnima pressÃo de inflaÃÃo dos pneus recomendada pelo fabricante dos pneus melhorou o desempenho energÃtico do trator, reduzindo o consumo especifico de combustÃvel e aumentando o rendimento na barra de traÃÃo do trator. Em superfÃcie de concreto o trator obteve forÃa mÃxima de traÃÃo 32,6% superior à forÃa mÃxima de traÃÃo obtida em superfÃcie de solo mobilizado. Os critÃrios de ensaio empregados da norma OECD - âCÃdigo 2â proporcionaram uma padronizaÃÃo no ensaio facilitando a comparaÃÃo entre os fatores avaliados. / Agricult tractor adequation aiming the use of appropriated tire inflation pressures for different surface conditions results in better overall performance with consequent increase in operational capacity and better quality of service. Thus this study aimed to assess the energy performance of a farm tractor 4x2 - TDA working with different forces in the drawbar, inflation pressure of tires on concrete surface and tilled soil, using as a testing standard OECD â âCode 2" (2012). The tests were conducted at the Center for Testing Machines and Tires Agroforestry - NEMPA, a randomized 2x3x2 factorial and tracks with five repetitions, two tire inflation pressures Tractor 165.4 kPa (24 psi) in rear axles and 220.6 kPa (32 psi) front axles on the tractor, corresponding to maximum inflation pressure recommended by the tire manufacturer and 110.3 kPa (16 psi) in rear axles and 110.3 kPa (16 psi) in front wheelsets Tractor, corresponding to minimal inflation pressure recommended by the tire manufacturer, three forces applied to the drawbar 100%, 75% and 50% of the maximum force of traction at maximum power and rated speed of the engine and two types of bearing surfaces . These factors were arranged to allow evaluation of the effects of performance variables individually or in groups, with all data presented normality were subjected to analysis of variance, using the DMS test at 5% significance for the comparison of means, the data not normally distributed were arranged for statistical analysis by Exponentially Weighted Moving Average - MMEP. The tractor test was evaluated in the 7040 New Holland TM engine with maximum power specified by the manufacturer of 132 kW at 2200 rpm, pulling the Mobile Unit Testing in Drawbar - UMEB generated. In field trials showed that the minimum tire inflation pressure recommended by the tire manufacturer has improved the energy performance of the tractor, reducing specific consumption of fuel and increasing the yield on the tractor drawbar. In concrete surface the tractor got maximum tensile strength 32.6% higher than the maximum tensile strength obtained in surface soil mobilized. The test criteria employed the standard OECD - "Code 2" provided a standardized test in facilitating the comparison between the factors evaluated.

Orientadores: Anselmo Eduardo Diniz, Juarez Felipe Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T19:46:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hassui_Amauri_M.pdf: 6586198 bytes, checksum: 8031ea40b6cd0346161913e4ab661d27 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: A determinação de forma objetiva do fim da vida do rebolo é de fundamental importância para a minimização do custo do processo, pois evita a rejeição de peças, que nesta fase do processo possuem alto valor agregado e otimiza a utilização da ferramenta bem como dos tempos de dressagem. Este trabalho tem como objetivo, mostrar o comportamento de diversas características do processo de retificação ao longo da vida do rebolo, com diferentes condições de operação, além de mostrar uma comparação do desempenho dos sensores de emissão acústica, vibração mecânica e corrente elétrica do motor, tanto na definição do momento de dressagem do rebolo, quanto no estabelecimento dos tempos de deformação elástica e centelhamento, que fazem parte do ciclo de retificação externa cilíndrica de mergulho. Para tal, foram usinadas peças cilíndricas de aço endurecido com dois tipos de rebolos, um considerado duro e outro mole, utilizando uma retificadora CNC, retificação de mergulho, e diversas condições de trabalho. A rugosidade das peças era medida após cada corte e foi o fator determinante do fim de vida da ferramenta. Simultaneamente, foram utilizados quatro sensores, dois monitorando, em tempo real, a emissão acústica, um a vibração, estando estes acoplados ao contraponto da máquina e um sensor de efeito Hall instalado no motor da máquina, que media a corrente elétrica consumida por este. Os resultados deste trabalho indicaram que o sinal de vibração mecânica é o mais adequado para determinação do fim da vida do rebolo, a corrente elétrica do motor e os tempos de deformação elástica e de centelhamento não apresentam relação com o desgaste do rebolo e o sinal mais indicado para determinação destes tempos é a emissão acústica / Abstract: The precise determination of the end of a grinding wheel life is very important to minimize the process cost because it avoids workpieces rejection that in this phase of the process have high aggregate value and optimize the utilization of the grinding wheel as well as the dressing time. The main objective of this work is observe the behavior of various grinding process characteristics througout the grinding wheel life, using diferent conditions of operation and show a performance comparation among acoustic emission, vibration and electric current of the motor as the definition of the dressing moment as to estabilish the elastic deformation time and sparkout, that are parts of the plunge external cilindricalgrinding process ciele. In the experiment were machined cilindrical workpieces of hardened steel with a hard grinding wheel and soft workpieces with a soft grinding wheel, using a CNC machine, plunge grinding and various cutting conditions. The roughness of the workpieces was measured after each cut and was the factor that determined the end of the wheellife. Simultaneously, were utilized four sensors, two monitoring the acoustic emission, one the mechanical vibration fixed at the tailstock and a Hall sensor instaled at the machine motor which measured the electrical current consumed The results of this work indicated that the mechanical vibration signal is the most apropriated to determine the end of the grinding wheellife, the electrical current of the motor and the times related to elastic deformation and sparkout did not present relation to the grinding wheel wear and the most sensible signal to detect these times is the acoustic emission / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

SOUZA, Fábio Henrique de. Desempenho energético de um trator agrícola 4x2 – TDA, em função da pressão de inflação dos pneus em pista de concreto e em solo mobilizado, conforme a norma OECD – código 2. 2013. 107 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2013. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-28T13:26:48Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_fhsouza.pdf: 2128349 bytes, checksum: 4b52bacc875b4c1ecff06ea1b54d30aa (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-28T13:27:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_fhsouza.pdf: 2128349 bytes, checksum: 4b52bacc875b4c1ecff06ea1b54d30aa (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-28T13:27:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_fhsouza.pdf: 2128349 bytes, checksum: 4b52bacc875b4c1ecff06ea1b54d30aa (MD5) Previous issue date: 2013 / Agricult tractor adequation aiming the use of appropriated tire inflation pressures for different surface conditions results in better overall performance with consequent increase in operational capacity and better quality of service. Thus this study aimed to assess the energy performance of a farm tractor 4x2 - TDA working with different forces in the drawbar, inflation pressure of tires on concrete surface and tilled soil, using as a testing standard OECD – “Code 2" (2012). The tests were conducted at the Center for Testing Machines and Tires Agroforestry - NEMPA, a randomized 2x3x2 factorial and tracks with five repetitions, two tire inflation pressures Tractor 165.4 kPa (24 psi) in rear axles and 220.6 kPa (32 psi) front axles on the tractor, corresponding to maximum inflation pressure recommended by the tire manufacturer and 110.3 kPa (16 psi) in rear axles and 110.3 kPa (16 psi) in front wheelsets Tractor, corresponding to minimal inflation pressure recommended by the tire manufacturer, three forces applied to the drawbar 100%, 75% and 50% of the maximum force of traction at maximum power and rated speed of the engine and two types of bearing surfaces . These factors were arranged to allow evaluation of the effects of performance variables individually or in groups, with all data presented normality were subjected to analysis of variance, using the DMS test at 5% significance for the comparison of means, the data not normally distributed were arranged for statistical analysis by Exponentially Weighted Moving Average - MMEP. The tractor test was evaluated in the 7040 New Holland TM engine with maximum power specified by the manufacturer of 132 kW at 2200 rpm, pulling the Mobile Unit Testing in Drawbar - UMEB generated. In field trials showed that the minimum tire inflation pressure recommended by the tire manufacturer has improved the energy performance of the tractor, reducing specific consumption of fuel and increasing the yield on the tractor drawbar. In concrete surface the tractor got maximum tensile strength 32.6% higher than the maximum tensile strength obtained in surface soil mobilized. The test criteria employed the standard OECD - "Code 2" provided a standardized test in facilitating the comparison between the factors evaluated. / A adequação de um trator agrícola, visando utilização de pressões de inflação dos pneus adequadas, para diferentes condições superficiais de solo, resulta em melhor desempenho geral, com consequente aumento da capacidade operacional e melhor qualidade de operação. Assim este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho energético de um trator agrícola 4x2 - TDA trabalhando com diferentes forças na barra de tração, pressão de inflação dos pneus em superfície de concreto e em solo mobilizado, utilizando como norma de ensaio a OECD – “Código 2” (2012). Os ensaios foram realizados, no Núcleo de Ensaios de Máquinas e Pneus Agroflorestais – NEMPA, com delineamento experimental em faixas e esquema fatorial 2x3x2 com cinco repetições, sendo duas pressões de inflação dos pneus do trator 165,4 kPa (24 psi) nos rodados traseiro e 220,6 kPa (32 psi) nos rodados dianteiro do trator, correspondente a máxima pressão de inflação recomendada pelo fabricante dos pneus e 110,3 kPa (16 psi) nos rodados traseiro e 110,3 kPa (16 psi) nos rodados dianteiro do trator, correspondente a mínima pressão de inflação recomendada pelo fabricante dos pneus, três forças aplicadas na barra de tração 100%, 75% e 50% da força máxima de tração na potência máxima e velocidade nominal do motor e dois tipos de superfícies de rolamento. Esses fatores foram arranjados para permitir a avaliação dos efeitos das variáveis de desempenho individualmente ou em grupos, sendo todos os dados que apresentaram normalidade foram submetidos à análise de variância, aplicando o teste DMS a 5% de significância, para a comparação das médias, os dados que não apresentaram distribuição normal foram arranjados para analise estatística através da Média Móvel Exponencialmente Ponderada - MMEP. O trator avaliado no ensaio foi o New Holland TM 7040 com potência máxima no motor indicada pelo fabricante de 132 kW a 2200 rpm, tracionando a Unidade Móvel de Ensaio na Barra de Tração - UMEB. Nos ensaios de campo observou-se que a mínima pressão de inflação dos pneus recomendada pelo fabricante dos pneus melhorou o desempenho energético do trator, reduzindo o consumo especifico de combustível e aumentando o rendimento na barra de tração do trator. Em superfície de concreto o trator obteve força máxima de tração 32,6% superior à força máxima de tração obtida em superfície de solo mobilizado. Os critérios de ensaio empregados da norma OECD - “Código 2” proporcionaram uma padronização no ensaio facilitando a comparação entre os fatores avaliados.