Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-21T11:53:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 204328.pdf: 3279554 bytes, checksum: 605ad5535eee25abf59faf181165ce94 (MD5) / O presente trabalho apresenta um método simples para estimar a temperatura interna de residências a partir de temperaturas internas e externas medidas durante curtos períodos. Com as temperaturas estimadas pode se comparar o comportamento térmico de diversos ambientes, verificar se as temperaturas internas do ambiente atendem ao desempenho térmico previsto nas propostas de normas de conforto da ABNT, e até mesmo servir de base de dados para futuros aperfeiçoamentos nas normas. Para desenvolvimento do método foram usadas as temperaturas medidas em oito ambientes de três residências de Florianópolis durante o período de abril de 1998 a março de 1999. O método proposto serve para estimar a temperatura interna horária e temperatura média, máxima e mínima diárias. O primeiro passo é calcular a média móvel estatística da temperatura externa, e verificar a mais forte correlação com a temperatura interna. Depois, deve-se determinar através da análise de regressão uma equação da temperatura interna em função da temperatura externa. A relação empírica entre temperatura interna e temperatura externa apresenta diferentes valores nas constantes das equações obtidas por regressão, isto devido às diferenças construtivas e de uso dos ambientes estudados. Estas equações podem ser denominadas como sendo a "assinatura térmica" do ambiente, pois são a representação do comportamento térmico individual de cada ambiente diante do clima, das características construtivas e da ocupação. Uma segunda medição de temperatura feita de 12/07/2002 a 25/09/2002 em duas das três residências foi usada para aferir o método proposto. Para determinar a incerteza do método proposto, as temperaturas internas medidas foram comparadas com as temperaturas estimadas. Utilizou-se para isso o RMSE, medida da diferença das temperaturas estimadas e temperaturas medidas, e também a faixa de ocorrência de 95% dos erros das estimativas. O RMSE máximo encontrado foi de 2,4°C e o mínimo foi de 0,4°C. Dos oito ambientes estudados, sete apresentaram a faixa de ocorrência de 95% dos erros entre #2,0°C e 2,0°C. Para uma melhor comprovação da validade do método estimativo proposto, ele também foi aplicado utilizando temperaturas medidas em 14 moradias da Vila Tecnológica de Curitiba. O método proposto nesta tese é simples de ser utilizado, mas é indicado para ambientes com pequena amplitude da temperatura interna. Porém erros são inerentes a qualquer método estimativo, e o intervalo de incerteza aceitável dependerá da finalidade e do objeto de aplicação das temperaturas estimadas.

Orientador: Sadhan K. Adhikari / Doutor

Made available in DSpace on 2016-01-13T13:28:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1999. Added 1 bitstream(s) on 2016-01-13T13:33:34Z : No. of bitstreams: 1 000181561.pdf: 2344438 bytes, checksum: 51f9499fdcedeec049df1103e1eb92d9 (MD5)

La mezcla asfáltica en caliente es una de las más utilizadas por sus características físicas y durabilidad, superior a otro tipo de mezclas como mezclas asfálticas en frio o tratamiento superficial, por lo cual es recomendable para vías con tráficos mayores a 1’000,000 de ejes equivalentes como indica el Ministerio de Transporte y Comunicaciones. Sin embargo, es necesario realizar todos los controles de calidad y procesos de construcción de forma adecuada, pues no tomar en cuenta las recomendaciones dadas por el MTC en cada una de las etapas, puede perjudicar la calidad de la mezcla final.

São propostos modelos de 4 e de 12 vértices na rede quadrada para explicar a transição de fases antiferroelétrica observada no ácido quadrático (H IND. 2C IND. 4O IND. 4). A energia livre do modelo básico de 4 vértices se anula identicamente. A solução do modelo iônico de 12 vértices na aproximação de Bethe apresenta uma transição de segunda ordem. A existência desta transição de fases é assegurada por meio de um argumento de Peierls . A transição de fases do modelo de 12 vértices também é estudada pela técnica do grupo de renormalização fenomenológico. Conclui-se que a temperatura critica exata deve ser sistematicamente inferior àquela prevista pela aproximação de Bethe. Há evidências de que nü = 1. A mesma técnica foi empregada no estudo de um modelo de 16 vértices equivalente ao modelo de Ising, reproduzindo- se com boa precisão os cálculos exatos. Resultados experimentais mais recentes para O ácido quadrático indicam urna transição de primeira ordem. Mostra- se então que um modelo compressível de 12 vértices apresenta urna transição descontinua na aproximação de Bethe. / We consider 4 and 12 vertex models on the square lattice for the antiferroelectric phase transition in crystals of squaric acid (H IND. 2C IND. 4O IND. 4). The free energy of the basic 4 vertex model vanishes identically. In the framework of the Bethe approximation, the ionic 12 vertex model gives a second order phase transition. We use a Peierls argument to show that a phase transition does indeed occur in this model. Also, the phase transition in the 12 vertex model is studied by means of phenomenological renormalization group calculations. The exact critical temperature seems to be always lower than the prediction of the Bethe approximation. We present evidences that nü = 1 for this model. The same calculations were done for a 16 vertex model which is equivalent to the Ising model, the exact results being reproduced with good precision. Recent experimental data seem to support that the transition in squaric acid is indeed of first order. A compressible 12 vertex model is then shown to give a discontinuous transition.

Los hornos de secado son una herramienta utilizada ampliamente en la industria, en especial en la fabricación de transformadores. En la actualidad, el proceso de secado de transformadores se realiza en hornos eléctricos, los cuales consumen una gran cantidad de energía debido a las largas horas de operación. Por esta razón, se presentó una propuesta innovadora, la cual es reemplazar las resistencias calefactoras por un sistema de calentamiento a gas. Para que esto fuese posible, era necesario diseñar e implementar un nuevo sistema de control de temperatura que permitiera alcanzar una estabilidad de ±5°C hasta un máximo de 130°C y, adicionalmente, añadir un sistema de monitoreo de humedad con una exactitud de ±5% para determinar si es posible establecer una relación entre esta y la calidad final de los transformadores. El desarrollo de este trabajo de tesis consistió en la selección de los sensores adecuados para los rangos de temperatura y humedad; y el diseño y desarrollo de los circuitos de acondicionamiento de señal respectivos. La selección de un controlador que permita implementar un algoritmo de control para mantener una variación de ±5°C como máximo. El desarrollo de una interfaz de usuario y la selección de la fuente de alimentación para todo el sistema. Para verificar que se cumplió los requerimientos de exactitud y estabilidad, se realizó varias pruebas en el laboratorio, en donde se pudo obtener una exactitud de ±1°C en el rango de interés para el módulo de temperatura y una exactitud de ±3% para el módulo de humedad. En la prueba de estabilidad realizada al horno como sistema, se obtuvo una máxima variación de ±4°C al programar una temperatura de 120°C. Este trabajo de tesis brindó resultados satisfactorios en lo que respecta a estabilidad de temperatura, pero aún es necesario realizar algunas mejoras en lo que respecta a uniformidad y distribución de esta. / Tesis

Los hornos de secado son una herramienta utilizada ampliamente en la industria, en especial en la fabricación de transformadores. En la actualidad, el proceso de secado de transformadores se realiza en hornos eléctricos, los cuales consumen una gran cantidad de energía debido a las largas horas de operación. Por esta razón, se presentó una propuesta innovadora, la cual es reemplazar las resistencias calefactoras por un sistema de calentamiento a gas. Para que esto fuese posible, era necesario diseñar e implementar un nuevo sistema de control de temperatura que permitiera alcanzar una estabilidad de +/-5°C hasta un máximo de 130°C y, adicionalmente, añadir un sistema de monitoreo de humedad con una exactitud de +/-5% para determinar si es posible establecer una relación entre esta y la calidad final de los transformadores. El desarrollo de este trabajo de tesis consistió en la selección de los sensores adecuados para los rangos de temperatura y humedad; y el diseño y desarrollo de los circuitos de acondicionamiento de señal respectivos. La selección de un controlador que permita implementar un algoritmo de control para mantener una variación de +/-5°C como máximo. El desarrollo de una interfaz de usuario y la selección de la fuente de alimentación para todo el sistema. Para verificar que se cumplió los requerimientos de exactitud y estabilidad, se realizó varias pruebas en el laboratorio, en donde se pudo obtener una exactitud de +/-1°C en el rango de interés para el módulo de temperatura y una exactitud de +/-3% para el módulo de humedad. En la prueba de estabilidad realizada al horno como sistema, se obtuvo una máxima variación de +/-4°C al programar una temperatura de 120°C. Este trabajo de tesis brindó resultados satisfactorios en lo que respecta a estabilidad de temperatura, pero aún es necesario realizar algunas mejoras en lo que respecta a uniformidad y distribución de esta. / Tesis

El presente proyecto consiste en un sistema de refrigeración que trabaja con dos temperaturas de evaporación (Ta = 0ºC, alta, y Tb =-15ºC, baja) y un solo compresor. Las capacidades frigoríficas solicitadas son de 400 W y 200 W en los ambientes de alta y baja temperatura correspondientemente. Con la configuración empleada, el sistema cuenta con un COP de 2.78. Para obtener el diseño final, primero se realizó un estudio, en catálogos y manuales de refrigeración, de los componentes principales y los accesorios de los sistemas de refrigeración por compresión de vapor para obtener un esquema del sistema con los componentes necesarios. A continuación se realizaron los cálculos energéticos en base al Ashrae Handbook-Refrigeration, para poder seleccionar los componentes con las capacidades adecuadas. Luego se realizó el dimensionado y cálculo de la parte estructural de acuerdo a libros de resistencia de materiales, un cálculo básico de la parte eléctrica para definir conductores, dispositivos de protección, y un sistema de arranque adecuado. El sistema, que opera con R134A como sustancia refrigerante, tiene dentro de sus componentes principales: un compresor reciprocante de dos cilindros, un motor asíncrono trifásico de 0.75 kW, dos evaporadores con capacidades de 418 W y 578 W, dos válvulas de expansión termostáticas con capacidades de 22 kg/h u 11.74 kg/h. Como dispositivos de protección se tienen presostatos de alta y baja presión y válvulas de solenoide, mientras que para el control se seleccionaron termostatos para ambas temperaturas de trabajo. Como aislamiento se escogieron paneles de poliuretano de 100 mm de espesor, y finalmente para la estructura se optó por usar perfiles angulares y canales C de acero estructural A36, y ruedas para poder transportar el módulo entero. Las dimensiones generales de todo el sistema resultantes son de 1.7m x 1m x 1.6 m. Los materiales, el diseño y el ensamblaje en conjunto resultaron en un costo total estimado de S/.17,268.25 El trabajo realizado abarcó el diseño térmico, la selección de los componentes; el diseño mecánico de la estructura, y el diseño del sistema de mando y fuerza del sistema. Adicionalmente se realizó un listado con especificaciones técnicas y un presupuesto del costo total de fabricación del módulo. Se adjunta una guía para la experiencia de laboratorio en los anexos. / Tesis

São propostos modelos de 4 e de 12 vértices na rede quadrada para explicar a transição de fases antiferroelétrica observada no ácido quadrático (H IND. 2C IND. 4O IND. 4). A energia livre do modelo básico de 4 vértices se anula identicamente. A solução do modelo iônico de 12 vértices na aproximação de Bethe apresenta uma transição de segunda ordem. A existência desta transição de fases é assegurada por meio de um argumento de Peierls . A transição de fases do modelo de 12 vértices também é estudada pela técnica do grupo de renormalização fenomenológico. Conclui-se que a temperatura critica exata deve ser sistematicamente inferior àquela prevista pela aproximação de Bethe. Há evidências de que nü = 1. A mesma técnica foi empregada no estudo de um modelo de 16 vértices equivalente ao modelo de Ising, reproduzindo- se com boa precisão os cálculos exatos. Resultados experimentais mais recentes para O ácido quadrático indicam urna transição de primeira ordem. Mostra- se então que um modelo compressível de 12 vértices apresenta urna transição descontinua na aproximação de Bethe. / We consider 4 and 12 vertex models on the square lattice for the antiferroelectric phase transition in crystals of squaric acid (H IND. 2C IND. 4O IND. 4). The free energy of the basic 4 vertex model vanishes identically. In the framework of the Bethe approximation, the ionic 12 vertex model gives a second order phase transition. We use a Peierls argument to show that a phase transition does indeed occur in this model. Also, the phase transition in the 12 vertex model is studied by means of phenomenological renormalization group calculations. The exact critical temperature seems to be always lower than the prediction of the Bethe approximation. We present evidences that nü = 1 for this model. The same calculations were done for a 16 vertex model which is equivalent to the Ising model, the exact results being reproduced with good precision. Recent experimental data seem to support that the transition in squaric acid is indeed of first order. A compressible 12 vertex model is then shown to give a discontinuous transition.

Espalhamentos Raman e Brillouin foram usados no estudo de vários sistemas que apresentam questões em aberto no comportamento de suas propriedades físicas com a temperatura. Estudamos materiais de interesse geofísico, como o rutilo Ti02 e o espinélio MgAl204. Os resultados de espalhamento Raman no rutilo Ti02, a temperaturas de 1000 K, mostraram que as frequências dos fônons ópticos diminuem pouco com a temperatura. A ausência de um modo soft a estas altas temperaturas, confirma a estabilidade da stishovite, material de estrutura análoga ao rutilo TiO2, e que existe no manto terrestre. As constantes elásticas do espinélio MgAl204 foram medidas em função da temperatura, por meio de espalhamento Brillouin até 2100 K: estas foram as temperaturas mais altas já obtidas em experimentos de espalhamento Brillouin. A partir das constantes elásticas, calculamos parâmetros de importância geofísica, pois este material é estruturalmente análogo ao espinélio y-Mg2Si04, considerado o maior constituinte do manto inferior terrestre. O estudo de espalhamento Raman no material sintético c-BN, a temperaturas de 1600 K, mostrou que este material retém suas propriedades mecânicas a estas altas temperaturas, sendo indicado para aplicações onde estas condições são requeridas. Realizamos espalhamento Raman nos compostos GaI3, GaBr3,AlBr3 e AlCI3, com a finalidade de determinar suas estruturas perto de seus pontos de fusão. A estrutura dos líquidos foi determinada como sendo composta por moléculas diméricas, presentes também nos sólidos, com a excessão do composto AICI3. Neste composto, a mudança de estado sólido-líquido ocorre com uma brusca mudança estrutural, onde o sólido iônico transforma-se em um líquido de moléculas diméricas. As propriedades elásticas da água sob pressões negativas foram investigadas por meio de espalhamento Brillouin em microinclusões, naturais e sintéticas, de água e vapor de água em cristais de quartzo. Através do aquecimento, estas inclusões homogenizam a uma temperatura Th: no resfriamento a partir de Th, o sistema atinge um estado metaestável, interrompido pela nucleação da fase gasosa. Nossos experimentos geraram tensões da ordem de 100 MPa. O enxofre líquido foi estudado por espalhamento Brillouin, a temperaturas em torno da transição À. A interpretação dos espectros polarizados foi feita de acordo com o formalismo de Mori-Zwanzig, e não mostraram evidência da transição À. Os espectros despolarizados, por outro lado, mostraram uma pronunciada anomalia em torno da temperatura da transição . / Raman and Brillouin scattering were used in the study of several systems which present open questions in their physical properties. under the effect of the temperature. Materials of geophysical interest were studied as rutile Ti02 and the spinel MgAh04. Results of Raman scattering from Rutile (Ti02) up to 1000 K show that the frequencies of the optical phonons decrease slowly with temperature, and do not show anomalies reported in previous work at lower. temperatures The absence of a soft mode at these high temperatures confirms the stability of stishovitte, a structural analog of Rutile (Ti02), wich exists in the Earth\'s mantle. The elastic constants of Spinel MgAh04 were measured using Brillouin scattering up to 2100 K: this is the highest temperature ever reported for a Brillouin scattering experiment. Parameters of geophysical importance were calculated, in an analog to y-Mg2Si04, believed to be the major constituent of the Earth\'s lower mantle. Raman scattering measurements on cubic boron nitride up to 1600 K, indicate that at high temperature this material retains its mechanical strength, and it is therefore suitable in applications where very high temperatures are involved. The vibrational properties of molten GaI3, GaBr3, AlBr3 and AlCI3. were determined by Raman scattering. The structure of these compounds in the molten state is a dimer represented by M2X6 consisting of two tetrahedra sharing a halide edge. In AlC13, the melting process leads to a drastic change in the structure. Using Brillouin scattering we have investigated the elastic properties of water under negative pressures. The samples were H20 liquid-vapor inclusions in -quartz which could be heated to their homogenization temperature; on cooling, negative pressures as high as 100 MPa were reached before a vapor bubble nucleated. The velocity of sound results obtained indicate that nucleation occurs long before reaching the mechanical instability region, where the bulk modulus is zero. Liquid Sulphur was studied by Brillouin scattering as a function of temperature trough the lambda transition. Mori-Zwanzig formalism was applied to fit the polarized spectra and they showed no evidence of a lambda transition. On the other hand the depolarized spectra exhibited marked changes near the lambda transition temperature.