Este trabalho apresenta o estudo da dinâmica de uma instalação propulsora a vapor através da técnica da modelagem e simulação. O modelo matemático é obtido das Leis da Termodinâmica e dos conceitos básicos da mecânica dos fluídos e transferência de calor, e a simulação é efetuada em um computador digital. Inicialmente cada componente do ciclo é modelado individualmente, determinando-se as suas variáveis de estado, de entrada e de saída. A seguir o modelo é simulado para analisar a influência dos diversos parâmetros nas respostas do elemento. O modelo matemático da instalação propulsora a vapor é obtido agrupando-se convenientemente os modelos dos vários componentes do ciclo. Com isso obtêm-se um sistema de 47ª ordem que pode simular diversos casos de interesse real. Neste trabalho são analisadas as respostas do ciclo para dois casos. A primeira corresponde ao fechamento parcial da válvula de controle da turbina e a segunda ao corte na vazão de óleo combustível. / This paper presents a study of the dynamics of a steam power plant using techniques of modelling and simulation. The mathematical model derives form the laws of Thermodynamics and basic concepts of fluid mechanics and heat transfer; the simulation is carried out in a digital computer. Each component is first modelled individually, and its state, input and output variables are determined. The model is then simulated for the analysis of the influence of the various parameters in the responses of the component. The mathematical model of the complete power plant is constructed by the convenient grouping of the various component models of the cycle. Thereby a 47th order system is obtained, which can simulate various cases of interest. The cycle\'s response for two cases are analysed. The first case correspond to the partial closing of the turbine control valve and the second to the fuel flow interruption .

The present work proposes a methodology to define the electric propulsion system for PSVs. This methodology was applied to a case study: the conceptual design of a PSV for operation at the pre-salt fields at Santos basin. First, four different alternatives of electric propulsion systems for the PSV are presented and sized. The first one has induction motors as main propulsion motors, the second one has synchronous motors as main propulsion motors; the third and fourth alternatives are the same as the first and second, respectively, with a batteries bank connected to the main switchboard. Each of the four arrangements was contemplated with two options for Diesel generators: high speed and medium speed generator sets. The mass, volume, fuel consumption, exhaust gases emissions and reference capital costs for each arrangement are estimated and analyzed. Moreover, an economic analysis through the Net Present Value (NPV) is performed. The methodology ends with the Analytic Hierarchy Process (AHP) to support the decision making procedure. Some of the parameters obtained for each arrangement (mass, volume, fuel consumption, exhaust gases and NPV) are used as criteria and sub-criteria for selection. Two scenarios are evaluated, the first scenario gives more importance to the financial component of the design; the second scenario sets the exhaust gases emissions as the more significant parameter. The results were different, the arrangements 1 and 2 with medium speed Diesel generator sets appear as the most suitable option from the economical point of view; whereas the arrangements with batteries and high speed Diesel gensets are the best options to reduce the exhaust emissions. / O presente trabalho propôs uma metodologia para definir o sistema de propulsão elétrica para PSVs. A metodologia foi aplicada para um caso estudo: o projeto conceitual de um PSV para operar nos campos do pré-sal na Bacia de Santos. Primeiramente, as quatro diferentes alternativas de sistemas de propulsão elétrica para PSV são apresentadas e dimensionadas. A primeira alternativa tem motores de indução como motores de propulsão principal, a segunda alternativa tem motores síncronos como motores de propulsão principal; a terceira e quarta alternativas são as mesmas que a primeira e a segunda, respectivamente, com um banco de baterias conectado ao quadro principal. Cada um dos quatro arranjos foi considerado com duas opções para Diesel geradores: Diesel geradores de alta e média rotação. A massa, volumem, consumo de combustível, emissão de gases e os custos capitais de referência para cada arranjo são estimados e analisados. Adicionalmente, uma análise económica usando o Valor Presente Líquido (VPL) é feita. A metodologia finaliza com o Analytic Hierarchy Process (AHP) para apoiar o processo de escolha de alternativa. Alguns dos parâmetros obtidos para cada arranjo (massa, volumem, consumo de combustível, gases poluentes e o VPL) são utilizados como critérios de seleção. Dois cenários são avaliados, o primeiro cenário dá maior importância à parte financeira do projeto, o segundo cenário estabelece as emissões de gases poluentes como o parâmetro mais significativo. Os resultados foram diferentes, os arranjos 1 e 2 com Diesel geradores de média rotação se apresentam como a opção mais adequada desde o ponto de vista econômico; enquanto os arranjos com baterias e Diesel geradores de alta rotação são a melhor opção para reduzir as emissões de gases poluentes.

The present work proposes a methodology to define the electric propulsion system for PSVs. This methodology was applied to a case study: the conceptual design of a PSV for operation at the pre-salt fields at Santos basin. First, four different alternatives of electric propulsion systems for the PSV are presented and sized. The first one has induction motors as main propulsion motors, the second one has synchronous motors as main propulsion motors; the third and fourth alternatives are the same as the first and second, respectively, with a batteries bank connected to the main switchboard. Each of the four arrangements was contemplated with two options for Diesel generators: high speed and medium speed generator sets. The mass, volume, fuel consumption, exhaust gases emissions and reference capital costs for each arrangement are estimated and analyzed. Moreover, an economic analysis through the Net Present Value (NPV) is performed. The methodology ends with the Analytic Hierarchy Process (AHP) to support the decision making procedure. Some of the parameters obtained for each arrangement (mass, volume, fuel consumption, exhaust gases and NPV) are used as criteria and sub-criteria for selection. Two scenarios are evaluated, the first scenario gives more importance to the financial component of the design; the second scenario sets the exhaust gases emissions as the more significant parameter. The results were different, the arrangements 1 and 2 with medium speed Diesel generator sets appear as the most suitable option from the economical point of view; whereas the arrangements with batteries and high speed Diesel gensets are the best options to reduce the exhaust emissions. / O presente trabalho propôs uma metodologia para definir o sistema de propulsão elétrica para PSVs. A metodologia foi aplicada para um caso estudo: o projeto conceitual de um PSV para operar nos campos do pré-sal na Bacia de Santos. Primeiramente, as quatro diferentes alternativas de sistemas de propulsão elétrica para PSV são apresentadas e dimensionadas. A primeira alternativa tem motores de indução como motores de propulsão principal, a segunda alternativa tem motores síncronos como motores de propulsão principal; a terceira e quarta alternativas são as mesmas que a primeira e a segunda, respectivamente, com um banco de baterias conectado ao quadro principal. Cada um dos quatro arranjos foi considerado com duas opções para Diesel geradores: Diesel geradores de alta e média rotação. A massa, volumem, consumo de combustível, emissão de gases e os custos capitais de referência para cada arranjo são estimados e analisados. Adicionalmente, uma análise económica usando o Valor Presente Líquido (VPL) é feita. A metodologia finaliza com o Analytic Hierarchy Process (AHP) para apoiar o processo de escolha de alternativa. Alguns dos parâmetros obtidos para cada arranjo (massa, volumem, consumo de combustível, gases poluentes e o VPL) são utilizados como critérios de seleção. Dois cenários são avaliados, o primeiro cenário dá maior importância à parte financeira do projeto, o segundo cenário estabelece as emissões de gases poluentes como o parâmetro mais significativo. Os resultados foram diferentes, os arranjos 1 e 2 com Diesel geradores de média rotação se apresentam como a opção mais adequada desde o ponto de vista econômico; enquanto os arranjos com baterias e Diesel geradores de alta rotação são a melhor opção para reduzir as emissões de gases poluentes.

Propulsionar cadeira de rodas (CR) está relacionado a altas incidências de dores e lesões em usuários de cadeira de rodas (UCR). Embora seja reconhecida como uma forma de baixa eficiência para se locomover, representa fundamental importância para o desempenho dessas pessoas nas atividades de vida diária, ocupacionais, de lazer e em sua participação social. Ao longo dos estudos sobre a propulsão nas últimas décadas, foi notado recentemente em especial, que a propulsão inicial que retira o sistema usuário-cadeira de rodas do repouso, o colocando em movimento, apresentam a maiores solicitações mecânicas. Considerando que esta situação é executada várias vezes durante o uso típico da cadeira de rodas, torna-a relevante objeto de estudo. Como até o momento, pouco foram os estudos sobre a fase inicial da autopropulsão e que do ponto de vista da neuroativação, esse movimento não foi abordado, este estudo tem como objetivo descrever o gesto da fase inicial da autopropulsão de cadeira de rodas manual de UCR, por meio da eletromiografia, apresentando os níveis atingidos de ativação muscular e o perfil do comportamento de ativação ao longo da execução do gesto da autopropulsão. Para isso foram avaliados oito grupos musculares envolvidos nesse gesto de onze UCR. Os sinais eletromiográficos foram coletados dos oito grupos musculares, simultaneamente, durante a execução de dez propulsões, partindo do repouso, de cada UCR participante da pesquisa. Com relação aos níveis de ativações musculares, foi introduzido um método alternativo de normalização. Esse método consiste na realização do teste de contração isométrica máxima na própria CR. Os resultados foram apresentados em boxplot a fim de demonstrar o pico de ativação bem como a distribuição dos demais níveis de ativação. Como o novo método proposto demonstrou limitações, inviabilizou a interpretação dos resultados quanto as intensidades calculadas. Sobre o perfil de acionamento muscular ao longo da execução da autopropulsão, os resultados foram expostos em gráficos normalizados pelo pico dinâmico e em relação ao período de um ciclo de propulsão, evidenciando o comportamento ativado em cada instante do ciclo. Segundo os resultados dessa segunda metodologia, entre os oito grupos musculares examinados, os que apresentaram os maiores picos de ativação foram: deltoide anterior (80,27%), o peitoral maior (79,27%), os flexores de punho (78,93%) e os extensores de punho (80,65%). Os achados colaboram com estudos anteriores de outros autores de que os principais grupos musculares efetores na propulsão de CR são o deltóide anterior (DA) e peitoral maior (PM). / Propelling wheelchair (CR) is related to high incidences of pain and injury in wheelchair users (WCU). Although this locomotion way be known as low efficient locomotion mode, it represents fundamental importance for these people performance in daily living activities, occupational, leisure and in their social participation. Over the studies course on propulsion in recent decades, it has recently been noted, particularly, that the initial stage of wheelchair propulsion which retires the user-wheelchair system from resting, putting it into motion, presents greater mechanical stresses. It considering this situation is executed several times during the typical wheelchair usage, it makes this relevant study object. As until current moment, there are few studies about initial stage of wheelchair propulsion and, from the neuroactivation point of view, this movement was not approached, this study aims to describe the gesture of initial stage of manual wheelchair propulsion from WCU, across electromyography, presenting the muscular activation levels achieved and the recruited behavior profile during the propulsion gesture execution. For this problem, eight muscle groups involved in this gesture were evaluated from eleven WCU. Electromyographic signals were collected from these eight muscle groups, simultaneously, during ten propulsions execution, starting from resting, of each WCU participant of the research. Regarding the muscular activation levels, an alternative normalization method was introduced. This method consists in performing the maximum isometric contraction test on the wheelchair itself. The results were showed in boxplot in order to demonstrate the activation peak as well as the remaining activation levels distribution. As the new method proposed showed limitations, a better results interpretation was not possible on calculated intensities. Regarding the muscular activation profile during the propulsion execution, the results were exposed in graphs normalized by the dynamic peak as well as in relation to a single propulsion cycle, evidencing the activated behavior at each cycle moment. According to the results based on second methodology, among the eight muscle groups examined, the ones which presented the highest activation peaks values were: the anterior deltoid (80.27%), the pectoralis major (79.27%), the wrist flexors (78, 93%) and the wrist extensors (80.65%). The findings agree with previous studies by other authors that the main effector muscle groups in CR propulsion are anterior deltoid (DA) and pectoralis major (PM).

Propulsionar cadeira de rodas (CR) está relacionado a altas incidências de dores e lesões em usuários de cadeira de rodas (UCR). Embora seja reconhecida como uma forma de baixa eficiência para se locomover, representa fundamental importância para o desempenho dessas pessoas nas atividades de vida diária, ocupacionais, de lazer e em sua participação social. Ao longo dos estudos sobre a propulsão nas últimas décadas, foi notado recentemente em especial, que a propulsão inicial que retira o sistema usuário-cadeira de rodas do repouso, o colocando em movimento, apresentam a maiores solicitações mecânicas. Considerando que esta situação é executada várias vezes durante o uso típico da cadeira de rodas, torna-a relevante objeto de estudo. Como até o momento, pouco foram os estudos sobre a fase inicial da autopropulsão e que do ponto de vista da neuroativação, esse movimento não foi abordado, este estudo tem como objetivo descrever o gesto da fase inicial da autopropulsão de cadeira de rodas manual de UCR, por meio da eletromiografia, apresentando os níveis atingidos de ativação muscular e o perfil do comportamento de ativação ao longo da execução do gesto da autopropulsão. Para isso foram avaliados oito grupos musculares envolvidos nesse gesto de onze UCR. Os sinais eletromiográficos foram coletados dos oito grupos musculares, simultaneamente, durante a execução de dez propulsões, partindo do repouso, de cada UCR participante da pesquisa. Com relação aos níveis de ativações musculares, foi introduzido um método alternativo de normalização. Esse método consiste na realização do teste de contração isométrica máxima na própria CR. Os resultados foram apresentados em boxplot a fim de demonstrar o pico de ativação bem como a distribuição dos demais níveis de ativação. Como o novo método proposto demonstrou limitações, inviabilizou a interpretação dos resultados quanto as intensidades calculadas. Sobre o perfil de acionamento muscular ao longo da execução da autopropulsão, os resultados foram expostos em gráficos normalizados pelo pico dinâmico e em relação ao período de um ciclo de propulsão, evidenciando o comportamento ativado em cada instante do ciclo. Segundo os resultados dessa segunda metodologia, entre os oito grupos musculares examinados, os que apresentaram os maiores picos de ativação foram: deltoide anterior (80,27%), o peitoral maior (79,27%), os flexores de punho (78,93%) e os extensores de punho (80,65%). Os achados colaboram com estudos anteriores de outros autores de que os principais grupos musculares efetores na propulsão de CR são o deltóide anterior (DA) e peitoral maior (PM). / Propelling wheelchair (CR) is related to high incidences of pain and injury in wheelchair users (WCU). Although this locomotion way be known as low efficient locomotion mode, it represents fundamental importance for these people performance in daily living activities, occupational, leisure and in their social participation. Over the studies course on propulsion in recent decades, it has recently been noted, particularly, that the initial stage of wheelchair propulsion which retires the user-wheelchair system from resting, putting it into motion, presents greater mechanical stresses. It considering this situation is executed several times during the typical wheelchair usage, it makes this relevant study object. As until current moment, there are few studies about initial stage of wheelchair propulsion and, from the neuroactivation point of view, this movement was not approached, this study aims to describe the gesture of initial stage of manual wheelchair propulsion from WCU, across electromyography, presenting the muscular activation levels achieved and the recruited behavior profile during the propulsion gesture execution. For this problem, eight muscle groups involved in this gesture were evaluated from eleven WCU. Electromyographic signals were collected from these eight muscle groups, simultaneously, during ten propulsions execution, starting from resting, of each WCU participant of the research. Regarding the muscular activation levels, an alternative normalization method was introduced. This method consists in performing the maximum isometric contraction test on the wheelchair itself. The results were showed in boxplot in order to demonstrate the activation peak as well as the remaining activation levels distribution. As the new method proposed showed limitations, a better results interpretation was not possible on calculated intensities. Regarding the muscular activation profile during the propulsion execution, the results were exposed in graphs normalized by the dynamic peak as well as in relation to a single propulsion cycle, evidencing the activated behavior at each cycle moment. According to the results based on second methodology, among the eight muscle groups examined, the ones which presented the highest activation peaks values were: the anterior deltoid (80.27%), the pectoralis major (79.27%), the wrist flexors (78, 93%) and the wrist extensors (80.65%). The findings agree with previous studies by other authors that the main effector muscle groups in CR propulsion are anterior deltoid (DA) and pectoralis major (PM).

A utilização de motores elétricos diretamente nos cubos de roda é uma alternativa de propulsão para um veiculo elétrico ou híbrido muito interessante, pois não necessita do uso de sistemas complexos de transmissão, tornando o conjunto mecânico muito mais simples e, consequentemente, reduzindo a sua massa, atritos e custos. Entretanto, a adição dos motores nas rodas causa o incremento da massa não suspensa, e isto irá afetar o comportamento de dirigibilidade do veículo. Dessa forma, com ajuda da ferramenta de multicorpos, será identificado o que ocorrerá devido ao acréscimo de massa compatível com os motores elétricos de última geração. Para isto, uma série de análises comparativas será realizada, com modelos de veículos baseados na técnica de multicorpos, para o caso de um carro de passeio compacto. Primeiramente, uma análise modal comparando um carro convencional aos carros com a utilização dos motores, no eixo traseiro ou no dianteiro, e uma posterior avaliação das frequências obtidas. Em sequência, também foram realizadas manobras padrão com o modelo de veículo completo e foram observadas maiores influências nos resultados das análises em regime transiente, como a manobra de troca de faixa e a manobra do anzol (\"fishhook\"). Com a ajuda destes resultados, foi possível identificar que as instalações dos motores elétricos nos cubos traseiros causam uma menor influência negativa no desempenho de dirigibilidade, quando comparado com o caso instalado no eixo dianteiro. Através de uma otimização realizada com a ajuda de uma análise de sensibilidade das variáveis do sistema (D.O.E.), baseada na manobra do anzol, foi possível identificar que alterações nas molas, amortecedores e barra estabilizadora são capazes de mitigar os efeitos indesejáveis causados pelo incremento de massa não suspensa. / The electric motors directly in wheel hubs usage is an alternative of propulsion for a electric or hybrid vehicle, since it does not need the use of complex systems of transmission, making the mechanical assembly simpler and, consequently, reducing its mass , frictions and costs. However, the addition of the motors in the wheels causes an increase unsprung mass, and this will affect the vehicle handlings behavior. In that way, with the assistance of the multibody tool, it will be identified the consequences of mass addition, compatible with the moderns electric motors of. In this work, a series of comparative analyzes will be carried out, with vehicle models based on multibody techniques, in the situation of a compact car. First, a modal analysis comparing a conventional car to with the vehicle using hub driven motors, in rear or front axle, and an evaluation of the obtained frequencies. In the sequence, standard maneuvers were also performed with the complete vehicle model, and greater influences were observed in the transient analysis results, such as lane change and fishhook maneuver. With help of these results, it was possible to identify; that the installation of the electric motors in the rear hubs causes a smaller negative influence on the handling performance when compared to the case installed on the front axle. Through an optimization performed with the aid of a system variable sensitivity analysis (D.O.E.) based on the fish hook maneuver, it was possible to identify thtat changes on springs, shock absorbers and stabilizer bar are able to mitigate the undesirable effects caused by the increase of unsprung mass.

Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de materiais catalíticos à base de óxidos mistos, de baixo custo, para serem empregados como catalisadores mássicos, na decomposição do peróxido de hidrogênio 90%, em massa, possibilitando múltiplas partidas a frio em um micropropulsor de satélites a monopropelente. Foram utilizados diferentes métodos de síntese de óxidos mistos com altos teores de manganês e cobalto. Os materiais foram avaliados, preliminarmente, na decomposição espontânea do peróxido de hidrogênio em bancada (teste da gota). Em seguida, os catalisadores com melhores desempenhos foram selecionados e testados em um micropropulsor de 2N, onde foram monitorados o empuxo, a pressão e a temperatura da câmara do propulsor. Todos os catalisadores foram caracterizados por Adsorção de Nitrogênio, Termogravimetria, Espectroscopia Fotoeletrônica de Raios-X, Difratometria de Raios-X e Resistência Mecânica à Compressão Radial, visando correlacionar suas propriedades físico-químicas com suas atividades na decomposição catalítica do peróxido de hidrogênio concentrado. Os catalisadores denominados MnAl2 e Co4MnAl, sintetizados pelo método da co-precipitação em solução aquosa, foram aqueles que apresentaram os melhores resultados, sendo capazes de decompor espontaneamente o H2O2 sem sofrer desativação ou fragmentação após os testes. / This work aimed to develop mixed oxides, at low cost, to be used as catalysts in the decomposition of hydrogen peroxide, 90% by weight, allowing multiple starts in a microthruster of monopropellant satellites. Different synthesis methods of mixed oxides with high levels of manganese and cobalt oxides were employed. The materials were evaluated, preliminarily, in the spontaneous decomposition of hydrogen peroxide (drop test). Then, the best performing catalysts were selected and tested in a 2N microthruster, where the thrust, the pressure, and temperature in the chamber was monitored. All catalysts were characterized by nitrogen adsorption, thermogravimetry, X-ray photoelectron spectroscopy, X-ray Diffraction, and Mechanical Strength Radial Compression , aiming to correlate their physicochemical properties with their activity in the catalytic decomposition of concentrated hydrogen peroxide.The catalysts called MnAl2 and Co4MnAl, synthesized by co-precipitation in aqueous solution, were those that showed the best results, being able to spontaneously decompose H2O2 without undergoing deactivation or fragmentation after testing.

A magnetohidrodinâmica, ou simplesmente MHD, é um campo da ciência que estuda os movimentos de fluidos condutores submetidos a forças eletromagnéticas e une conceitos da fluidodinâmica e eletromagnetismo. Nos últimos anos, a MHD vem sendo aplicada em diversas áreas tecnológicas, desde a propulsão eletromagnética até dispositivos biológicos. Neste trabalho, são mostradas a construção e a operação de um dispositivo MHD, um canal retangular preenchido com um fluido eletrolítico conhecido como macrobomba, isento de partes mecânicas móveis. Os imãs geram um campo magnético externo e os eletrodos criam um campo elétrico, perpendicular ao escoamento, que move o fluido. O modelo MHD é calculado a partir das equações de Navier Stokes acopladas às equações de Maxwell para um fluido incompressível newtoniano. As forças eletromagnéticas que surgem resultam do produto vetorial da densidade de corrente e da densidade de fluxo magnético - essa é a força de Lorentz. Os resultados são apresentados em simulações 3D numéricas, assim como em dados experimentais. O objetivo é relacionar o campo magnético com o elétrico e com a quantidade de movimento produzida, e calcular a densidade de corrente e o perfil de pressão e de velocidade. Um perfil U e M de pressões e velocidades é esperado no experimento. Dados experimentais e computacionais são comparados para validação e posterior uso para futuros trabalhos. / Magnetohydrodynamics or simply (MHD) is a field of science that studies the movement of conductive fluids subjected to electromagnetic forces. Such a phenomenon brings together concepts of fluid dynamics and electromagnetism. Over the years, MHD has been encountered in a wide area of technological applications electromagnetic propulsion to biological devices. The present work didactically shows the construction (materials and equipment) and operation of an MHD device; a rectangular closed circuit filled with an electrolyte fluid, known as macro pumps, where a permanent magnet generates a magnetic field and electrodes generate the electric field, perpendicular to the flow, moving the fluid. The MHD model has been derived from the Navier-Stokes equation and coupled with the Maxwell equations for Newtonian incompressible fluid. Electric and magnetic components engaged in the test chamber assist in creating the propulsion of the electrolyte fluid. The electromagnetic forces that arise are due to the cross product between the vector density of current and the vector density of magnetic field applied. This is the Lorentz force. Results are present of 3D numerical MHD simulation for Newtonian fluid as well as experimental data. The goal is to relate the magnetic field with the electric field and the amounts of movement produced, and calculate de current density and fluid´s pressure and velocity. An u-shaped and m-shaped velocity and pressure profiles are expected in the experiment. Computational and experimental data are compared for validation and future analysis.

O trabalho mostra os resultados de uma série de medições de desempenho propulsivo de um comboio no rio Araguaia, constituído de um empurrador bihélice de potência instalada de 448kW e duas chatas de 530 t de deslocamento cada. O empurrador teve, durante o período de medições, dois tipos de propulsores diferentes: da série B-Troost, mais convencional, e da série Kaplan em dutos. Os resultados de escala real foram analisados fazendo uso, inclusive, de resultados com modelos em tanques de provas, com o objetivo de descobrir os problemas e identificar os melhores procedimentos para o projeto de hélices de embarcações fluviais de cargas. Levando em consideração as características operacionais com alto carregamento das pás dos hélice fluviais, foi proposto um tratamento diferenciado daquele tradicionalmente aplicado em hélices de embarcações marítimas convencionais. Ao final, foi verificado que existem métodos adequados de estimativas de resistências ao avanço de comboios fluviais, mas que existem problemas nas estimativas dos coeficientes propulsivos, o que influencia decisivamente a qualidade dos projetos dos hélices fluviais. Com relação à geometria das pás dos hélices, concluiu-se que os hélices fluviais devem apresentar, em termos gerais, pequenos diâmetros, grandes razões de áreas expandidas, pás mais espessas, especialmente nas pontas, simetria do contorno das pás e ausência de caimento. As análises mostraram, também, as vantagens da utilização de hélices em dutos, assim como constataram que as séries sistemáticas de hélices podem ser utilizadas com pleno êxito em projetos de hélices de embarcações fluviais. / This work shows the results of a series of measurements of propulsive performance of a push-tow in the Araguaia river, with a 448kW twin-screw pusher and two 530t barges. During the measurements the pusher was fitted with two different types of propellers: firstly with a more conventional B-Troost one and later with a Kaplan ducted propeller. The full scale results were analyzed by using results of towing tank tests in order to find out the problems and identify the best procedures for the design of propellers of inland vessels. Taking into consideration the operational characteristics of heavily loaded blades of inland vessel propellers, it has been proposed a differentiated treatment compared to that usually applied on conventional marine propellers. At the end, it was verified that there exist good methods of estimating push-tow resistances, but there are problems in estimating the propulsive coefficients, and these influence decisively the quality of inland propeller design. Regarding the blades geometry of the propeller, it was concluded that inland propellers should have small diameters, great expanded area ratios, thicker blade sections, especially in the tips, no skew and no rake. The analysis showed, also, the advantages of the ducted-propellers in inland vessels, as well as it verified that the propeller systematical series can be used successfully for the selection of such propellers.

Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de materiais catalíticos à base de óxidos mistos, de baixo custo, para serem empregados como catalisadores mássicos, na decomposição do peróxido de hidrogênio 90%, em massa, possibilitando múltiplas partidas a frio em um micropropulsor de satélites a monopropelente. Foram utilizados diferentes métodos de síntese de óxidos mistos com altos teores de manganês e cobalto. Os materiais foram avaliados, preliminarmente, na decomposição espontânea do peróxido de hidrogênio em bancada (teste da gota). Em seguida, os catalisadores com melhores desempenhos foram selecionados e testados em um micropropulsor de 2N, onde foram monitorados o empuxo, a pressão e a temperatura da câmara do propulsor. Todos os catalisadores foram caracterizados por Adsorção de Nitrogênio, Termogravimetria, Espectroscopia Fotoeletrônica de Raios-X, Difratometria de Raios-X e Resistência Mecânica à Compressão Radial, visando correlacionar suas propriedades físico-químicas com suas atividades na decomposição catalítica do peróxido de hidrogênio concentrado. Os catalisadores denominados MnAl2 e Co4MnAl, sintetizados pelo método da co-precipitação em solução aquosa, foram aqueles que apresentaram os melhores resultados, sendo capazes de decompor espontaneamente o H2O2 sem sofrer desativação ou fragmentação após os testes. / This work aimed to develop mixed oxides, at low cost, to be used as catalysts in the decomposition of hydrogen peroxide, 90% by weight, allowing multiple starts in a microthruster of monopropellant satellites. Different synthesis methods of mixed oxides with high levels of manganese and cobalt oxides were employed. The materials were evaluated, preliminarily, in the spontaneous decomposition of hydrogen peroxide (drop test). Then, the best performing catalysts were selected and tested in a 2N microthruster, where the thrust, the pressure, and temperature in the chamber was monitored. All catalysts were characterized by nitrogen adsorption, thermogravimetry, X-ray photoelectron spectroscopy, X-ray Diffraction, and Mechanical Strength Radial Compression , aiming to correlate their physicochemical properties with their activity in the catalytic decomposition of concentrated hydrogen peroxide.The catalysts called MnAl2 and Co4MnAl, synthesized by co-precipitation in aqueous solution, were those that showed the best results, being able to spontaneously decompose H2O2 without undergoing deactivation or fragmentation after testing.