Orientador: Paulo Sergio Tonello / Coorientador: Jarbas Honorio de Miranda / Banca: Antonio Cesar Germano Martins / Banca: Késia Oliveira da Silva Miranda / Resumo: A crescente urbanização, faz com que problemas ambientais tornem-se cada vez mais frequentes e, dessa forma, alternativas como o uso de coberturas vegetais mostram-se como importantes ferramentas para a melhoria ambiental nos centros urbanos. Telhados verdes são sistemas construtivos que quando utilizados, trazem inúmeros benefícios à população, dentre os quais se destacam: melhoria no conforto térmico em edificações, diminuição da poluição atmosférica, acústica e visual, além de menor escoamento superficial, reduzindo enchentes. Diante disso, a presente pesquisa buscou avaliar a temperatura em protótipos com diferentes sistemas de telhados verdes comerciais (Sistema FLAT, Sistema Modular e Sistema MacDrain) cultivados com Callisia repens, para quantificar a melhoria no que diz respeito ao conforto térmico que esses sistemas proporcionam, comparando-os entre si e com um sistema testemunha, totalizando 4 protótipos. A coleta dos dados ocorreu no período de 09/08/2017 à 22/11/2017 através de sensores de temperatura automatizados, em três diferentes horários: 08:00, 13:00 e às 22:00 horas. Adotouse o delineamento experimental de blocos ao acaso, e foram realizadas análises estatísticas para a comparação dos resultados, através do Teste de Tukey a 5% de significância. Os resultados mostraram que em horários com valores maiores de temperatura, os sistemas conseguem atenuar a radiação solar, diminuindo a transferência de calor do meio externo para o compartimento instalado logo aba... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The crescent urbanization makes that environmental problems become more frequent and, therefore, alternatives as the use of plant cover are important for the environmental improvement. The green roofs are constructive systems that when used bring countless benefits to the population, to name but a few, thermal comfort improvement in buildings, decrease of the atmosphere pollution, acoustic and visual, besides a larger surface flow reducing floods. Therefore, the present dissertation has evaluated the temperature in different green roof systems prototypes cultivated with Callisia repens, to quantify the improvement related to the thermal comfort that these systems provide, comparing them with each other and with a control system, totaling 4 prototypes. Data were collected from 09/08/2017 to 11/22/2017 by automated alerts, at three different times: 08:00am, 01:00pm and 10:00pm. To compare statistically the results, critical analyses were carried out using the Tukey test at 5% significance level. The results have showed that with higher temperatures, the systems are able to weaken the solar radiation, reducing the heat transfer from the external environment to the compartment just below the prototypes. On the other hand, at night, normally with mild temperatures, the system works by keeping the heat absorbed during the day in the compartment below, isolating the loss of heat. Although most of the internal temperature levels are not within the limits of thermal comfort zone, the ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

[pt] O presente trabalho descreve o desenvolvimento e avaliação de um sistema de dessorção térmica ex situ desenhado na PUC - Rio destinado a remediação de solos contaminados por hidrocarbonetos de petróleo. Trata-se de um sistema modular que emprega altas temperaturas para volatizar o contaminante do meio poroso. O principal módulo do sistema consiste de caixas metálicas onde o solo escavado é disposto e submetido ao tratamento. No interior de cada caixa são inseridas resistências que permitem a aplicação de altas temperaturas através da rede elétrica. A temperatura durante o ensaio é controlada por um sistema que permite a aplicação de rampas e patamares. O sistema também possui uma unidade de aeração que evita o coqueamento do material a ser tratado. A avaliação do sistema foi realizada com o tratamento ex situ de um solo contaminado oriundo de um antigo posto de serviços no Bairro do Grajaú, Rio de Janeiro. O sistema mostrou ter um bom desempenho reduzindo a contaminação do solo a valores abaixo do limite de detecção do analisador de gases Thermo modelo GasTech Innova SV. O tratamento realizado apresentou um custo de R$ 0,43 por quilograma de solo tratado, valor este bem abaixo do cobrado por unidades de incineração do Estado do Rio de Janeiro (i.e., cerca de R$ 3,00/kg). / [en] This dissertation describes the development and assessment of an ex situ thermal desorption system designed at PUC - Rio aimed on treating petroleum hydrocarbon contaminated soils. The modular system employs high temperatures to volatilize the contaminants presented in the porous media. The main component of this system comprises steel boxes where the contaminated soil is disposed and treated. In each box, electrical resistances are inserted enabling the application of very high temperature. The temperature during testing is controlled by a system that allows the use of ramps and steps. The system also has a unit of the aeration which prevents coking of the material to be treated. The system was assessed employing a contaminated soil excavated from a former gas station in Grajaú, Rio de Janeiro. The system showed a good performance reducing the contamination to levels below the limit detection of a Thermo GasTech Innova SV gas analyzer. The treatment presented a cost of R$ 0,43/kg, well below the average cost charged by incineration units in the State of Rio de Janeiro (i.e., circa R$ 3,00/kg).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:39:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 324048.pdf: 2954287 bytes, checksum: 83ba3a1ab50c52f7860ee729e4a98493 (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho apresenta um método para a análise térmica de um forno a gás natural, do tipo cadinho, usado na produção artesanal de vidro cristal. Fazendo parte do setor vidreiro, a confecção de artefatos de vidro cristal para decoração possui características particulares, sendo normalmente tratada de forma isolada do restante do segmento. Poucos trabalhos acadêmicos são encontrados sobre o assunto. O vidro cristal possui alto teor de chumbo, atribuindo-lhe propriedades singulares como elevada densidade e índice de refração, baixo ponto de fusão, e facilidade no tratamento mecânico (corte, e polimento). Envolvendo diretamente fenômenos de combustão e de transferência de calor, o problema é simulado a partir dos softwares comerciais EES, e Ansys CFX 14.0. O último usa o método dos volumes finitos, simulando os domínios dos gases resultantes da combustão, da massa de vidro cristal, do cadinho, e paredes do forno. Foram realizadas medições em um forno em operação, com os valores medidos comparados aos resultados da simulação. Na análise experimental se detectou o equipamento trabalhando com elevado excesso de ar - 98% - e perdas significativas de energia por suas superfícies, através da janela de extração, e com a retirada do produto. No que diz respeito à análise em CFD, os campos de temperatura, velocidade e pressão dos gases, trocas radiativas e convectivas no interior do equipamento são apresentados e discutidos, bem como as perdas para o exterior são analisadas. Por impossibilidades de medição, três casos diferentes foram simulados, estudando o comportamento do escoamento sob variadas sucções. Os resultados obtidos foram condizentes com as medições, comprovando a importância do controle deste parâmetro no desempenho do forno. Descrevendo o funcionamento de um forno para produção artesanal de vidro cristal, o método aplicado neste trabalho pode ser empregado na simulação de fornos de alta temperatura com características semelhantes, permitindo a realização de análises variadas com o objetivo de aprimorar o desempenho térmico do processo.<br> / Abstract : This work presents a thermal analyses methodology for a ladle furnace heated by natural gas, used in the handmade production of lead crystal. Lead crystal decoration pieces have unique characteristics, being part of the glass industry, normally treated apart from the rest of the sector. Few academic works are found. With a high contend of lead oxide, lead crystal has particular properties such as high density, refractive index, low melting point, as well as easy mechanical treatment (cutting and polishment). The commercial softwares EES and Ansys CFX 14.0 were employed. The latter simulates combustion and heat transfer phenomena, using the finite volume method, simulating the gaseous domain, the crystal load, the ladle, and the furnace´s walls. Experimental measurements were taken in an operating furnace, comparing the values with the simulation results. For the experimental analyses a high contend of excess air was found - 98%. Significant amount of energy left the furnace by its surfaces, by the extracting window, and with the load. For the CFD results the temperature field, the gases´ velocity and pressure, radiative and convective heat exchange are presented and discussed, the heat loss are also analyzed. Because of lack of data, three different cases were simulated, analyzing the suction influence on the flow behavior. The results were in accordance with the measurements, affirming the necessity of controlling this parameter for the furnace's performance. Although this work describes the operation of a handmade lead crystal furnace, the methodology applied in it can be used for simulating high temperature furnaces with similar characteristics, allowing different analyses, aiming to improve thermal efficiency of the process.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T18:00:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327117.pdf: 126252562 bytes, checksum: 728cbf1e05b72ed59574099bc3a0b90f (MD5) Previous issue date: 2014 / Este trabalho abrange o estudo de um forno industrial de produção de silicato de sódio, com o objetivo de fornecer subsídios para o aumento da eficiência energética e melhoria do seu desempenho. O trabalho incluiu o levantamento de dados in situ e também a modelagem numérica do processo. As medições envolveram vários parâmetros, sendo empregadas para o desenvolvimento e validação de um modelo numérico, capaz de analisar a influência dos diversos parâmetros na operação do forno. O modelo é baseado no método dos Volumes Finitos e resolve os fenômenos da turbulência, combustão e radiação, através dos modelos RANS, EDM e DTRM, respectivamente. O modelo envolve o forno por completo: cavidade com a queima de gás natural, banho de fusão da matéria-prima e paredes do forno. A liberação de CO2 pelo banho também foi considerada, tendo influência nas trocas radiativas internas. Os resultados experimentais indicaram grande potencial de economia de energia principalmente nos gases da chaminé representando 60 a 70% da energia de entrada do forno. Nos resultados numéricos a não consideração da liberação de CO2 na modelagem numérica se mostrou com diferença significativa no tratamento das trocas térmicas quando comparada com dados experimentais chegando a diferenças de mais de 18%. Essa diferença desce para menos de 10% quando modelada a liberação de CO2 pelo banho no modelo. Duas alterações na montagem do forno foram analisadas para um melhor desempenho do mesmo, inclinação do queimador e posição da chaminé demonstrando que uma pequena inclinação pode ser favorável ao processo.<br> / Abstract : This work covers the study of an industrial kiln for production of sodium silicate with the aim to provide subsidies to improve energy efficiency and performance. The study included data collection in sit and numerical modeling of the process. Measurements involved various parameters and were used for the development and validation of a numerical model, capable to analyze the influence of differents parameters on furnace operation. The model is based on the Finite Volume Method and solves the phenomena of turbulence, combustion and radiation through the RANS, EDM and DTRM models respectively. The model covers the complete kiln: fluid flow inside kiln cavity, the bath with melting product inside the kiln and the kiln walls. The release of CO2 by the bath was also taken into account, due to its influence on internal radiative heat exchanges. Collected experimental data indicated great potential for energy savings, mainly in the chimney gases representing 60-70% of the kiln energy input. The neglect of the CO2 liberation by the molten bath in the numerical model resulted in a significant difference between numerical and experimenatl results on the thermal exchanges reaching over 18%. This difference was reduced to less than 10% when the CO2 liberation was included in the same model. Two variations in the kiln's assembling were analyzed to obtain a better themal performance, the inlcination of the burner and the position of the chimney inlet. A small inclination of the burner was considered to be favorable to the process.

O uso de uma descrição cinética para analisar a propagação de ondas eletromagnéticas em um plasma empoeirado (dusty plasma) vem sendo desenvolvido ao longo dos últimos anos. À medida que a teoria é desenvolvida, novas aproximações são necessárias a fim de se obter resultados que descrevam melhor as observações. O objetivo de nosso trabalho é fazer um estudo a respeito das instabilidades em um plasma empoeirado, descrito por uma função de distribuição do tipo product-bi-kappa. Funções desse tipo podem ser úteis para aproximar de modo mais realista a forma das distribuições detectadas em plasmas espaciais, monitorados através de sondas e satélites. Entretanto, verifica-se que a maioria dos estudos já feitos envolvendo plasma convencional (composto de íons e elétrons, sem poeira) faziam uso de distribuições do tipo Maxwelliana e bi-Maxwelliana. Em decorrência disso, apresentamos primeiramente um amplo desenvolvimento na descrição cinética de instabilidades em plasma convencional usando distribuições do tipo product-bi-kappa, para só então prosseguir com a abordagem cinética de plasmas empoeirados, em que íons e elétrons podem ser descritos por distribuições não-térmicas do tipo product-bi-kappa. Instabilidades ion-cyclotron e ion firehose são o foco de nossos estudos. Análises numéricas a respeito da influência de anisotropias nas temperaturas de elétrons e íons nos mostraram que, com o uso de distribuições do tipo product-bi-kappa, ocorrem novas situações de instabilidades, bem como intensificação ou redução de instabilidades em situações já conhecidas como instáveis no caso de distribuições bi-Maxwellianas. Feita a análise a respeito da influência do tipo de partícula (elétrons ou íons), do tipo de anisotropia de temperatura e das relações entre as variáveis k e ? que aparecem na distribuição product-bi-kappa, iniciamos a etapa de inserção de grãos de poeira em nossa descrição e análise dessas mesmas influências em plasmas empoeirados. Nesse ponto, constatamos que o aumento da densidade numérica de particulas de poeira inseridas no plasma acarreta um enfraquecimento das instabilidades, visto através da diminuição do tamanho da região de números de onda que apresentam instabilidades e da redução das taxas de crescimento das instabilidades. / The use of a kinetic description to analyze the propagation of electromagnetic waves in a dusty plasma has been developed over the past years. As the theory is developed, new approaches are needed in order to obtain results that describe better the observations. The objective of the present work is a study regarding instabilities in a dusty plasma, with plasma particles described by a distribution function of type product-bikappa. Functions of this type may be useful to approximate more realistically the form of velocity distributions detected in space plasmas by probes and satellites. However, it is verified that the majority of the studies involving conventional plasma (consisting of ions and electrons without dust), usedMaxwellian and bi-Maxwellian distributions. Due to this reason, we start by presenting a comprehensive kinetic description of instabilities in conventional plasma, using product-bi-kappa distributions, and then proceed with a kinetic approach to the description of dusty plasmas, with ions and electrons described by the non-thermal product-bi-kappa distributions. Ion-cyclotron and ion firehose instabilities are at the focus of our studies. Numerical analyses about the influence of temperature anisotropies in electron and ion distributions have demonstrated that, with the use of product-bi-kappa distributions, new situations of instability occurr, as well as intensification or reduction of instabilities for situations which are already recognized as unstable in the case of bi-Maxwellian distributions. After analysis on the influence of the type of particle (electrons or ions), the type of temperature anisotropy and the relationship between the values of the k and ? constants which appear in the product-bi-kappadistribution, we have started to take into account the presence of dust grains in our description, and analyzed those influences in the case of dusty plasmas. At this point, we found that the increase of the number density of dust particles inserted into the plasma causes a weakening of instability, seen by decreasing size of the region of wavenumber which feature instability, and decrease of the magnitude of the growth rates of the instabilities.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T17:43:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 106951.pdf: 2213355 bytes, checksum: f67fa401eec7b56456172ac9007cec56 (MD5) Previous issue date: 1992 / Experimentação numérica do problema da descarga térmica bidimensional de jatos em ambiente uniforme ou estratificado, utilizando o método dos volumes finitos, aplicado a um sistema de coordenadas generalizadas. Para captar os efeitos de recirculação devidos a inversões térmicas, no caso de ambientes estratificados, o modelo matemático retém as equações na forma elíptica. O sistema elíptico de equações governantes é transformado do sistema de coordenadas cilíndricas para curvilíneas. Posteriormente, este é integrado e submetido a uma aproximação. O sistema resultante é resolvido por técnicas numéricas de solução de matrizes, sendo o acoplamento pressão-velocidade, oriundo da formulação incompressível, tratado pelo método PRIME. Para a validação da metodologia, simulam-se casos de convecção pura e mista no interior de um duto de secção circular, considerando o parâmetro adimensional Gr/Re. Posteriormente comparam-se resultados para jatos d'água descarregados no interior de um reservatório de mesmo fluído. Simula-se ainda um caso hipotético de inversão térmica e finalmente obtém-se resultados para escoamentos turbulentos, através da implementação de um modelo de turbulência algébrico simples, inicialmente proposto para um sistema parabólico de equações.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T17:59:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 92831.pdf: 7945262 bytes, checksum: 31585fe684a5d0b2fc8726fbe8cf280e (MD5) Previous issue date: 1993 / Modela-se geometricamente a estrutura porosa de um tipo de argamassa de cal e cimento, como a utilizada no revestimento interno de edificações, com o objetivo de simular os fenômenos de transferência. O objetivo do modelo é fornecer uma idealização razoável da estrutura complexa do material poroso de forma que os processos de transporte possam ser tratados matematicamente. A faixa de diâmetros dos porosos da argamassa analisada abrange poros com diâmetros entre 200 e 140000A. A distribuição em volume de poros utilizada foi obtida usando-se as isotermas de adsorção para os poros com diâmetros menores que 2000A, e a microscopia eletrônica para os poros com diâmetros maiores que 2000A. Além disso, as micrografias obtidas com microscópio eletrônico de varredura evidenciaram, na estrutura da argamassa, a presença de uma extensa rede de fissuras em volta dos grãos de areia, constituindo uma fonte de canais preferenciais de acesso ao interior do material. Mostraram ainda que os poros com diâmetros superiores a 10000A estão desconcectados e separados uns dos outros.

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:26:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-07-17. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:45:08Z : No. of bitstreams: 1 000846869.pdf: 4019979 bytes, checksum: dd307b06e2be686adf7e95b88b2fdd4d (MD5) / Ao encontro das necessidades de um mercado cada vez mais exigente, uma série de novas resinas vem sendo desenvolvidas; dentre estas as resinas polibenzoxazinas, que constituem uma nova classe de resinas fenólicas termorrígidas, que vem superando as propriedades das tradicionais resinas epóxi e fenólica, quando aplicadas na indústria aeroespacial. Com isto, o presente trabalho tem como objetivo sintetizar a resina benzoxazina de alto desempenho denominadas oAI-a (benzoxazina orto-amida-imida), processar compósitos de benzoxazina/fibra de carbono via'Hand lay up', utilizando as resinas benzoxazina fenol-diamino difenil metano (P-DDM), a resina oAI-a e a resina benzoxazina comercialmente disponível (Epsilon 99100 RTM), via moldagem por compressão a quente, e caracterizar suas propriedades físico-químicas, tanto em condições secas como expostas a radiação ultravioleta, umidade e calor e querosene de aviação, dando subsídios para o domínio da produção e caracterização de novos materiais com aplicações aeroespaciais. Os resultados obtidos a partir deste trabalho foram comparados entre si e com as propriedades mecânicas e térmicas das tradicionais resinas epóxi e fenólica disponíveis na literatura. Os resultados mostram que os compósitos de resina benzoxazina Epsilon 99100 RTM e P-DDM apresentam boa consolidação, temperatura de transição vítrea em torno de 162°C, para a resina Epsilon 99100 RTM e 168°C para a resina P-DDM e boa estabilidade térmica. No caso dos compósitos obtidos com a resina Epsilon 99100 RTM, o condicionamento por imersão em água reduziu sua Tg em 12%, e até 4,5% para as amostras condicionadas em UV, quando comparadas com as amostras não condicionadas. Foi também observado que para as amostras expostas ao querosene de aviação houve um aumento do valor da Tg de até 3,5%, quando comparado com os ... (Resumo completo, clicar acesso eletronico abaixo) / A series of new resins have been developed meeting the needs of an increasingly demanding market, among these the polibenzoxazin resins which constitute a new class of thermoset phenolic resin, which is overcoming the properties of traditional epoxy and phenolic resins when applied in the aerospace industry. With this, the present work aims to synthesize high performance benzoxazine resin called oAI-a (ortho-amide-imide benzoxazin), process composite benzoxazin/carbon fiber via'Hand lay up'using the benzoxazin phenol resins diamino diphenyl methane (P-DDM), the resin oAI-a and the benzoxazine resin commercially available (Epsilon 99100 RTM) via compression hot molding and characterize their physical and chemical properties both under dry conditions and exposed to ultraviolet radiation, humidity and heat and jet fuel, helping it to control production and characterization of new materials with aerospace applications. The results obtained from this study were compared between themselves and with the mechanical and thermal properties of traditional epoxy and phenolic resins available in the literature. The results show that benzoxazine resin composites Epsilon 99100 RTM and P-DDM exhibit good consolidation glass transition temperature around 162°C to the resin Epsilon 99100 RTM and 168°C to the resin P-DDM and good thermal stability. In the case of the composites obtained with Epsilon 99100 RTM resin the conditioning by immersion in water its Tg was reduced 12%, and up to 4.5% for samples UV conditioned when compared to nonconditioned samples. It was also observed that for the samples exposed to aviation kerosene was an increase in the Tg value of up to 3.5% compared with the results obtained in nonconditioned samples. In addition, samples conditioned in water showed an increase of interlaminar shear strength(22%) compared to non-conditioned samples; while the samples immersed in jet fuel showed no significant variation in their performance

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:22:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-07-01. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:28:26Z : No. of bitstreams: 1 000851931.pdf: 1504982 bytes, checksum: ae2ff5e485af4de839c5f30da069c883 (MD5) / A busca por fontes alternativas de geração de energia, menos agressivas ao meio ambiente e a base de combustíveis renováveis tem despertado grande interesse na comunidade científica. A utilização de células a combustível têm então ganhado espaço. A célula a combustível de óxido sólido SOFC destaca-se principalmente para fins estacionários, pois apresenta uma alta eficiência elétrica, por possibilitar o aproveitamento do calor liberado durante seu funcionamento e também pela capacidade de utilizar uma vasta gama de combustíveis. A produção do biogás através de resíduos para a geração de energia está consolidada em muitos países do mundo e inúmeros são os ganhos ecológicos da utilização deste. Nesta dissertação foi analisada a associação de célula a combustível de óxido sólido com um reformador a vapor de biogás. Através da reforma um gás de síntese (rico em hidrogênio) é obtido e encaminhado para a célula a combustível; uma câmara de combustão permite queimar o hidrogênio que não reagiu na célula e um recuperador de ar recicla parte do ar que não foi consumido na célula. Trocadores de calor também são utilizados para reaproveitar a energia contida nos gases de exaustão no processo e para a produção simultânea de água quente. A fim de avaliar a atratividade deste sistema foram realizadas análises de desempenho segundo as Leis da Termodinâmica, seguida de estudo econômico, baseada nas correntes de energia do sistema de cogeração. Em etapa final foi realizada a quantificação das emissões de poluentes do sistema, buscando a determinação do dióxido de carbono equivalente, do indicador de poluição e da eficiência ecológica do processo. Conclui-se que o sistema de cogeração proposto é uma opção interessante para geração de energia, apresentando bom desempenho energético e ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / The search for alternative sources of power generation, less harmful to the environment using renewable fuels has aroused great interest in the scientific community. The use of fuel cells has gained ground then. The Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) stands out especially for stationary purposes; it presents a high electrical efficiency by enabling use of the heat released during operation and also by the capacity to use a wide range of fuels. The production of biogas through waste to power generation is established in many countries of the world and there are many ecological gains in this use. This dissertation analyzed the association between a solid oxide fuel cell with a biogas steam reformer. By reforming a synthesis gas (hydrogen-rich) is obtained and sent to the fuel cell; a combustion chamber allows to burn hydrogen unreacted in the cell and an air recuperator recycles part of the air that has not been consumed in the cell. Heat exchangers are also used for recovering the energy contained in the exhaust gases in the process and the simultaneous production of hot water. In order to evaluate the attractiveness of this system performance analyzes were conducted according to the Laws of Thermodynamics, then a economic study was performed based on energy currents of the cogeneration system. In the final step, the quantification of system pollutant emissions is made, seeking the determination of carbon dioxide equivalent, pollution indicator and ecological efficiency. It is concluded that the proposed cogeneration system is an interesting option for energy production, with good energy and exergetic performance. Regarding economic aspects, the payback period was considered high, since it is a residential system; this scenario should change, the trend that the compact SOFC reach a lower value with the spread of its use, by increasing the production volume of these. ... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:24:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-08-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:30:54Z : No. of bitstreams: 1 000853517.pdf: 10039902 bytes, checksum: fe50ea8c5730317d053572b1a9f96429 (MD5) / Quando equipamentos e dispositivos eletrônicos são desenvolvidos, o conhecimento de todas as características do projeto é imprescindível. Certos circuitos eletrônicos apresentam componentes com elevada dissipação térmica devido à potência, podendo acarretar problemas no produto desenvolvido. Os componentes eletrônicos, em sua maioria, apresentam um limite em relação à temperatura, tal propriedade é denominada temperatura de junção, temperatura na qual o die do componente eletrônico se encontra. Se a temperatura de junção for excedida, o componente eletrônico poderá apresentar um comportamento inadequado ou até mesmo a parada total de suas atividades. O ideal é que o projeto elétrico e térmico avancem concomitantemente no desenvolvimento do equipamento, de modo a se obter um produto otimizado. Uma maneira eficiente de avaliar o comportamento térmico dos equipamentos eletrônicos é através de simulações computacionais em softwares de Computational Fluid Dynamics (CFD). O emprego dessa ferramenta não é trivial pela dificuldade da elaboração do modelo numérico. Além disso, alguns valores dos parâmetros necessários do modelo numérico, muitas vezes, não são conhecidos. Um exemplo típico é a potência térmica dissipada dos componentes eletrônicos, não dos elementos passivos como resistores ou capacitores, mas dos circuitos integrados (CIs). Os CIs possuem uma estrutura interna complexa contendo milhares ou até milhões de transistores. Outro exemplo é a placa de circuito impresso (PCI) com vários componentes eletrônicos no seu interior. Neste contexto, esta tese propõe uma metodologia para a obtenção de um modelo numérico correlacionado que pode ser extrapolado para um cenário desejado e a partir deste conhecer o campo de temperatura e de velocidade do equipamento. A metodologia é baseada em uma correlação entre o modelo numérico simplificado e teste... / When electronic equipment and devices are developed, the knowledge of all the features of this project is essential. Some electronic circuits have components with high thermal power dissipation, which can cause problems to the product developed. The electronic components have a limit on the temperature, such property is called junction temperature. If the junction temperature is exceeded, the electronic components will display inappropriate behavior or even a complete stop their activities. Ideally, the electrical design and thermal design concurrently advance in the development of the equipment in order to obtain an optimum product. A efficient way to meet the thermal performance of electronic equipment is through computer simulations in Computational Fluid Dynamics (CFD) software. However make use of this tool can be difficult. The difficulty is creating the numerical model. For this procedure is necessary to know some variables that are unknown. The thermal power dissipation of electronic components, not resistors or capacitors, but integrated circuits that has in its interior a very complex structure containing thousands or millions of transistors is an example. The complex structures of the geometries to be modeled that are inside electronic components and PCBs are other examples. In this context, this thesis proposes a methodology based on numerical correlations and experimental tests in order to know the device's temperature range designed running in a desired situation. The methodology is based on a correlation between the simplified numerical model and experimental test. The thermal simulation methodology presented in this thesis brings contributions to the thermal management in the design of electronic equipment. The approach allows doing numerical simulations of equipment for a desired scene and the results assist in project analysis, particularly in reliability and lifetime of electronic ...