Orientador: Clóvis Augusto Ribeiro / Banca: Adelino Vieira de Godói Netto / Banca: Mirabel Vieira Cerqueira / Resumo: Aduto (do latin Adductus, "atraidos") é o produto de uma adição direta de duas ou mais moléculas distintas, resultando em um produto de reação simples contendo todos os átomos de todos os componentes, com formação de duas ligações químicas e uma redução na multiplicidade da ligação em pelo menos um dos reagentes. Assim, aduto é uma nova espécie química resultante da união direta de moléculas individuais. A meglumina é um carboidrato que se caracteriza pela sua habilidade em formar adutos altamente solúveis em meio aquoso com ácidos carboxílicos. A indústria farmacêutica foi pioneira em explorar essa propriedade, aplicando-a no aperfeiçoamento de medicamentos já existentes. Diante desse contexto, os ácidos carboxílicos envolvidos na formação de adutos com a meglumina apresentam propriedades farmacológicas, mais especificadamente, pertencem à classe dos anti-inflamatórios não esteroidais (AINEs). Com relação à elucidação estrutural dessas espécies, um único trabalho é descrito na literatura o qual contempla o arranjo cristalino da flunixina-meglumina, primeiro aduto dessa classe a ser comercializado. Neste trabalho a flunixina-meglumina e o diclofenaco-meglumina, este último preparado como proposta do estudo, foram caracterizados a partir das técnicas Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho (IV) e Ressonância Magnética Nuclear (RMN). O comportamento térmico da flunixina-meglumina e do diclofenaco-meglumina no estado sólido foi avaliado mediante as técnicas termoanalíticas Termogravimetria e Termogravimetria Derivada (TG/DTG); Termogravimetria e Análise Térmica Diferencial Simultânea (TG-DTA) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). Foi evidenciado que após a temperatura de fusão das respectivas amostras cristalinas, ocorre a formação de um material com comportamento polimérico sugerindo que os adutos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: An adduct (from the Latin adductus, "drawn toward") is a product of a direct addition of two or more distinct molecules, resulting in a single reaction product containing all atoms of all components, with formation of two chemical bonds and a net reduction in bond multiplicity in at least one of the reactants.Thus, an adduct is a new chemical specie that results from the direct union of individual molecules. Meglumine is a carbohidrate characterized by its capability to form soluble adducts in aquous solutions with carboxilic acids. Pharmaceuticals industry was the first to explore this property, with application to enhance drugs that already exists. In this context, carboxylic acids related to adducts formation with meglumine present pharmacological properties and are included in the class of nonsteroidal anti-inflamatory drugs (NSAIDs). Actually, it is not well understood the structural and chemical characteristics about adducts formed by association of meglumine and carboxylic acids. Only one work in the literature describes the cristaline sctructure formed by flunixin-meglumine adducts, the first compound in this class to go to market. In this work, two adducts (flunixin-meglumine and diclofenac-meglumine) were characterized by Infrared Absortion Spectroscopy (IR) and Nuclear Magnetic Resonance (NMR). Results sugest that the adduct formation of carboxylic acid-meglumine occurs by deprotonation of carboxylic acid and protonation of meglumine. Both adducts in solid state studied in this work were analyzed by Thermogravimetry - Differential Thermal Analysis (TG-DTA) and Differential Scanning Calorimetry (DSC). The results for DSC curves presented two cristaline forms for both adducts. Besides, it was noted that after the melting temperature of the respectives cristalines compounds, they present an self-assembly process wich leads to supramolecular polymers... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Celso Eduardo Tuna / Coorientador: José Alexandre Matelli / Banca: Pedro Magalhães Sobrinho / Banca: Diovana Aparecida dos Santos Napoleão / Resumo: As indústrias queimam combustíveis para produzir energia térmica para um processo. Em alguns casos, uma fração dessa energia não é completamente utilizada. Com o intuito melhorar a eficiência do sistema, essa fração de energia térmica não utilizada pode ser usada para acionar um Sistema de Refrigeração por Absorção (SRA). Nas últimas décadas, o interesse em usar SRA aumentou consideravelmente por conta da possibilidade de se utilizar vapor, água quente e gases de exaustão de sistemas de potência. Além disso, melhorias tecnológicas permitiram uma melhor eficiência do SRA. Uma modelagem termodinâmica do SRA foi realizada para analisar o desempenho de uma máquina em termos energéticos e exergéticos para obter água gelada a 5, 7, 9, 11 e 15 oC com uma fonte de água quente a 80, 90, 100, 110, 120 e 130 oC . A primeira e segunda lei da termodinâmica, tabelas e equações das propriedades da solução aquosa de brometo de lítio e água foram utilizadas para modelar o ciclo e efetuar os cálculos. As hipóteses básicas consideradas foram regime permanente, água pura, bomba isentrópica e processos adiabáticos. Através da análise dos resultados, que essa metodologia pode ser aplicada para determinar o comportamento da variação do COP e eficiência exergética em função da temperatura da água quente que alimenta o gerador e da água gelada obtida no evaporador. Realizou-se análise energética e exergética em cada componente do sistema. Com base nesses dados, pode-se verificar que a faixa de temper... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Industries burn fuels to produce thermal energy for a process. In some cases, a fraction of this energy is not fully utilized. In order to improve the efficiency of the system, this waste of energy can be used to drive an Absorption Refrigeration System (ARS). On the last decades, the interest in using ARS increased considerably because of the possibility of using steam, hot water or exhaust gases from thermal engines. Furthermore, technological improvements increased efficiency of this cycle. A thermodynamic model of an ARS was developed to calculate the required energy to generate cold water at 5, 7, 9, 11 e 15 oC from a heat source at 80, 90, 100, 110, 120, 130 oC. First law of thermodynamic, tables and equations of property of aqueous solution of lithium bromide and water were used to model the cycle. The basic hypothesis considered was steady state, pure water, isentropic pump and adiabatic processes. Analysis of the results revealed that this methodology can be applied to study the relationship between COP and exergetic efficiency as a function of the inlet hot water temperature and outlet cold water . Energetic and exergetic analysis were performed for each component. The results show that the highest COP and exergetic efficiency were obtained for hotwater temperature range between 90 to 100 oC. The distribution in terms of exergy in main components were studied and revealed that the high losses of exergy occurred in evaporator and absorber / Mestre

Orientador: Amarildo Tabone Paschoalini / Banca: Marcio Antonio Bazani / Banca: Thiago Antonini Alves / Resumo: Para que todos os equipamentos e componentes eletrônicos funcionem adequadamente é necessária uma eficiente troca de calor entre os elementos e o meio para evitar o superaquecimento. A princípio, utilizava-se a convecção natural como principal forma de dissipação de calor. No entanto, com a miniaturização dos componentes eletrônicos e o aumento da potência desses componentes houve a necessidade de aumentar o fluxo de ar para a dissipação de calor e deste modo passou-se a utilizar a convecção forçada para manter os equipamentos dentro das faixas de temperatura recomendadas. Logo, com o gradativo aumento das velocidades de fluxo geraram-se assim escoamentos cada vez mais turbulentos, que são um grande aliado quando se busca uma maior troca de calor. Com isso a proposta deste trabalho é apresentar um estudo dos fenômenos ocorridos em uma placa eletrônica submetida a um escoamento turbulento através de simulações numéricas e realizar um comparativo com resultado experimental existente na literatura. Visando analisar a influência de cada modelo de turbulência aplicado ao caso de estudo. Pois, observou-se que há uma grande dificuldade para quem trabalha com simulação numérica em definir qual modelo utilizar dentre os diversos modelos de turbulência e é nesse aspecto que esse trabalho se baseia, facilitar a escolha do modelo de turbulência e apontar qual modelo de turbulência descreve melhor o problema aqui proposto. Para isso, blocos aquecidos sobre uma placa eletrônica foram submetidos a escoamentos com velocidades variando entre 1m/s a 4m/s, por serem as mais utilizadas na indústria para este tipo de escoamento, e através do estudo e refinamento das malhas, das análises dos escoamentos, das velocidades e das distribuições de temperatura buscou-se verificar o modelo de turbulência que melhor descreve o problema aqui escolhido / Abstract: For all equipment and electronic components function, properly efficient heat exchange is required between the elements and the means to prevent overheating. At first, it was used natural convection as the primary form of heat dissipation. However, with the miniaturization of electronic components and the increasing power of these components was necessary to increase the air flow for heat dissipation and thus passed to using forced convection to maintain the equipment within the temperature ranges recommended. Then, with the gradual increase in flow velocities were thus generated flows increasingly turbulent, which are a great ally when seeking a larger heat exchange. Thus, the purpose of this paper is to present a study of the phenomena occurring on an electronic board subjected to turbulent flow through numerical simulations and perform a comparison with existing experimental result in the literature. To analyze the influence of each turbulence model applied to the case study. Therefore, it was observed that there is a great difficulty for anyone working with numerical simulation to define which model to use among the various models of turbulence and is in this respect that this work is based, to facilitate the choice of turbulence model and point out which turbulence model best describes the problem proposed here. To this end, heated blocks on an electronic board were subjected to flows with speeds ranging from 1m/s to 4m/s, being the most used in industry for this type of flow and through study and refinement of the meshes, the analysis of flows, speeds and temperature distributions sought to verify the turbulence model that best describes the problem here chosen / Mestre

Orientador: Guillermo Gerardo Cabrera Oyarzun / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-09-24T15:37:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Weinketz_Sieghard_D.pdf: 2042202 bytes, checksum: dad8a9299ae7eab45512df31642e9336 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: A dessorção térmica de moléculas diatômicas simples a partir de superfícies sólidas (metálicas) é descrita como um Processo de Poisson em um modelo de gás-de-rede com dois processos básicos (locais): dessorção de pares e difusão superficial, e tratada dentro de um procedimento de Monte Carlo Dinâmico (dependente do tempo). A partir das regras estocásticas é possível se mostrar que a cinética de dessorção depende diretamente da ordem local dos adsorbatos. Portanto, com uma descrição apropriada do ordenamento local, e no limite de difusão rápida com respeito à dessorção, a simulação Monte Carlo pode ser 'substituída' por um formalismo de equações diferenciais. Na ausência de interações entre os adsorbatos, o limite de difusão rápida, significa que os adsorbatos estão aleatoriamente distribuídos e pode ser mostrada uma equivalência à equação diferencial de Polanyi-Wigner de Segunda ordem para dessorção. Por outro lado, quando são incluídas interações a primeiros e segundos vizinhos entre os adsorbatos, a ordem local pode ser muito bem aproximada pela aproximação C2 do Método de Variação de Blocos de Kikuchi, e da qual pode ser derivado um procedimento de equações diferenciais com fatores de forma autoconsistentemente encontrados, reproduzindo bastante bem os espectros de Dessorção a Temperatura Programada obtidos pela simulação / Abstract: The thermal desorption of simple diatomic molecules from solid {metallic) surfaces is described as a heterogeneous Poisson Process in a lattice-gas model with two basic {local) processes: pair desorption and surface diffusion, and treated within a Dynamic ( time-dependent ) Monte Carlo procedure. From the stochastic rules it can be shown that the desorption kinetics depends directly on the local order of the adsorbates. Therefore, with an appropriate description of the local order, in the limit of fast diffusion with respect to desorption, the Monte Carlo simulations can be 'substituted' by a differential equation formalism. In the absence of energetic interactions between the adsorbates, the limit or fast diffusion means that the adsorbates are randomly disordered and an equivalence can be found to the Polanyi- Wigner second-order differential equation for desorption. On the other hand, when including nearest and next-nearest neighbour interactions between the adsorbates, the local order can be wel1 approximated by the C2 approximation of Kikuchi's Cluster-Variation Method, and from which a differential equation procedure with self-consistently found structure forms can be derived, reproducing well the Temperature-Programmed Desorption spectra obtained by the simulation / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarnia, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-16T20:47:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T13:52:35Z : No. of bitstreams: 1 180627.pdf: 28295238 bytes, checksum: 04b4be6992c4899cbee451d3d7385731 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T22:38:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T17:27:10Z : No. of bitstreams: 1 88963.pdf: 3847761 bytes, checksum: 74479c384d134ff79db869c636edbf92 (MD5) / Neste trabalho é desenvolvida uma metodologia numérica, em volumes finitos, no sistema de coordenadas generalizadas, utilizando malhas adaptativas coincidentes com a direção do vetor velocidade, visando minimizar os erros de interpolação decorrentes do fator do vetor velocidade ser, em geral, oblíquo às linhas de malha. É proposta uma função de interpolação para a avaliação das variáveis na face do volume de controle, com base nas equações de conservação, permitindo que as influências dos efeitos convectivos, difusivos, de pressão e existência de termos fontes sejam consideradas. Esta função de interpolação é denominada neste trabalho de WUDS-E, por ser uma extensão do esquema WUDS. É um fato bastante conhecido as dificuldades de convergência enfrentadas quando diferenças centrais são empregadas para a função de interpolação sem a adição de termos dissipativos. A alternativa já em uso há décadas e o emprego de esquemas "upwind" e híbridos, evitando a origem de coeficientes negativos que, dependendo do método de solução do sistema linear empregado, podem ser desastrosos. Estes métodos, entretanto,em suas formas mais simplificadas, isto é, unidimensionais, resultam em considerável introdução de difusão numérica quando as linhas coordenadas não estão alinhadas com o vetor velocidade.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Arquitetura e Urbanismo, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T16:58:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 273865.pdf: 1761626 bytes, checksum: 93aa870529ee09d857f4b040b47804be (MD5) / A crise energética e ambiental exige o consumo racional da energia. No Bra-sil, quase metade da energia elétrica é consumida principalmente no condicionamen-to ambiental das edificações. E no setor residencial, as estratégias de ventilação natural proporcionam grande potencial para obtenção de conforto térmico, contribu-indo na economia de energia ao evitar o uso de condicionamento artificial. Como contribuição ao entendimento deste potencial, este trabalho tem como objetivo avaliar a ventilação natural e desempenho térmico de edifícios verticais multifamili-ares através de simulações com o modelo de rede AirflowNetwork do EnergyPlus, adotando o clima da cidade de Campo Grande, MS. Para o desenvolvimento desta avaliação foram estudados os conceitos sobre coeficientes de descarga, coeficiente de pressão do vento, coeficiente e expoente de fluxo de ar pelas frestas e rugosidade do entorno. Assim como foram estudados os fundamentos dos métodos de cálculo de taxas de ventilação e infiltração de ar em edificações. Para identificar a influência da variação destes parâmetros de ventilação no desempenho térmico foram realiza-das simulações paramétricas em um modelo de edifício referencial respeitando as limitações de obtenção de cada coeficiente, sendo observada a influência da variação dos parâmetros nas taxas de ventilação e graus hora de refrigeração. Após conhecer esta influência foi avaliado o desempenho de um edifício real buscando transpor as restrições de modelagem e determinação de cada coeficiente. O edifício real estuda-do é uma amostra intencional de uma tipologia de edifício multifamiliar comum na cidade de Campo Grande, com quatro apartamentos por andar e planta com formato H. O edifício real foi avaliado por dois métodos diferentes: um padrão, adotando todos os parâmetros default indicados pelo EnergyPlus, e outro avançado, com os parâmetros de ventilação determinados de forma mais detalhada. A avaliação do desempenho térmico do edifício real, seus apartamentos e ambientes foram analisa-dos através de uma escala de graus hora de refrigeração da temperatura do ar exter-no, classificando o seu desempenho entre A e E. Na análise paramétrica do modelo referencial, o coeficiente de descarga foi o parâmetro que mais influenciou no desempenho térmico de graus hora de refrigeração e os coeficientes e expoentes de fluxo de ar pelas fretas e os diferentes métodos de obtenção de coeficientes de pressão de vento apresentaram a menor influência nos resultados de desempenho térmico. Entre a simulação padrão e avançada do edifício real não se pôde concluir qual dos resultados é o mais correto, porém, comparando o comportamento simula-do, as duas simulações apresentaram a mesma tendência de resultados. No resultado da classificação do edifício real, seus apartamentos foram classificados como B e C, resultando em um desempenho médio do edifício completo como B. Contu-do, além das constatações quanto ao desempenho dos edifícios estudados, este traba-lho permitiu verificar o funcionamento da simulação de ventilação natural com o modelo AirflowNetwork do EnergyPlus.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T05:52:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Com o aumento do volume de petróleo produzindo no Brasil é necessária a busca de novas tecnologias para que os processos se tornem mais eficientes e propiciem a redução do consumo de energia. Uma das propostas é o estudo térmico de uma unidade de destilação que possui uma configuração inovadora, sendo assistida pela tecnologia semelhante à aplicada em tubos de calor e termossifões. Estudos preliminares mostraram que uma variação longitudinal na temperatura da parede do tubo de destilação, contribui para a redução da altura da coluna, e também na eficiência energética do dispositivo. O objetivo do presente trabalho é o estudo teórico e experimental de um sistema de controle térmico para unidade de destilação pelicular, assistida por uma câmara de vapor. Para a obtenção de um perfil de temperatura que atenda esta configuração foi utilizada gases não-condensável dentro da câmara de vapor. Um modelo matemático simplificado, baseado na equação da difusão mássica entre espécies químicas envolvidas, foi proposto para inferir a distribuição da fração molar das espécies e a temperatura do fluido condensado no interior da câmara de vapor. Um protótipo de vidro foi construído para a visualização do fenômeno bifásico de transferência de calor que ocorre dentro da câmara de vapor, bem como para avaliar os resultados obtidos do modelo matemático. Ensaios experimentais foram executados simulando a película de fluido a ser destilado através de um escoamento anular de água, com vazão controlada, para diferentes níveis de potência e temperatura aplicados sobre o sistema. Os resultados experimentais, bem como os resultados modelo analítico, indicaram que é possível obter um perfil de temperatura ao longo da câmara de vapor, com a inserção de ar como gás não-condensáveis. / With the increasing rate of petroleum extraction in Brazil, it is necessary to find new technologies to make the processes more efficient and also energy efficient. One of the proposals is the thermal study of a distillation unit which contains an innovative configuration with heat pipe and thermosyphon techonologies. Preliminary studies showed that the variation of the longitudinal wall temperature of the distillation tube contributes to reduce the height of the column, and also to improve the energetic efficience of the device. The objective of the present work is the theoretical and experimental studies of a thermal control system for a pelicular disttilation unit, aided by a vapor chamber in order to obtain a temperature profile to suit this configuration non condensible gases were applied inside the vapor chamber. A simplified mathematical model, based on the diffusion equation for the mass of the chemical components is proposed to determine the molar distribution of the species and the temperature profile of the condensed working fluid in the interior of the vapor chamber. A glass-type prototype was built for the visualization of the two-phase heat transfer phenomena which occurs in the vapor chamber, as well as to compare the mathematical models. Experimental tests were performed with an annular water flow to simulate the liquid film to be distilled, and different power and temperature levels applied on the system. The experimental results as well the analytical results show that it is possible to obtain a temperature profile over the vapor chamber, with the intersection of the air as a non-condensable gas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T06:53:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 278415.pdf: 3713276 bytes, checksum: ad0f96db3658bcb8caa91c01182ddc77 (MD5) / O trabalho apresenta uma metodologia de estudo e modelagem de energia térmica em fornos de fusão de fritas cerâmicas a gás natural através da resolução numérica do problema em CFD. Fritas cerâmicas são compostos vítreos que aportam propriedades especificas aos esmaltes usados na cobertura de outras cerâmicas, principalmente do setor de revestimentos cerâmicos. O objetivo desse trabalho é gerar subsídios científicos para propostas de viabilidade economia no setor de revestimentos cerâmicos. A modelagem em CFD é realizada no software comercial Ansys CFX 11.0, baseado no método dos volumes finitos. O domínio geométrico de resolução é constituído pela cavidade interna do forno, não incluindo a chaminé. Os fenômenos físicos envolvidos abordados na modelagem numérica em CFD são a combustão de gás natural com oxigênio, o escoamento turbulento interno de gases de combustão, a perda de energia por convecção e radiação para o meio através das paredes e a radiação dentro da cavidade do forno com meio participante semitransparente. Dados coletados em forno em operação na indústria são utilizados para verificação da solução numérica.

Orientador: Gilbert Bannach / Banca: Daniel Rinaldo / Banca: Egon Schnitzler / Resumo: O processo de fabricação de painéis MDF é muito dinâmico e a todo instante surgem novidades tecnológicas buscando não somente otimizar custos de processo, mas incrementar novas características ou melhorar a resistência mecânica e usinabilidade. As fibras de madeira de eucalipto e as resinas termofixas como a uréia-formaldeído desempenham papel importantíssimo no contexto industrial. Um grande número de pesquisas e estudos se direciona a aperfeiçoar os processos de fabricação por meio do aprimoramento da matéria-prima. Muitos materiais foram desenvolvidos e adicionados tanto as fibras como as resinas sendo muito comum a busca por melhorias na resistência mecânica nas chapas MDF. A resina MDI (metileno difenil diisocianato), por exemplo, possui muitas vantagens conhecidas como a isenção de emissão de formol e a alta resistência a água, porém, outras características relacionadas à interação química com a madeira são pouco estudadas. Nesse contexto tecnológico, o presente trabalho se dedicou ao uso das técnicas termoanalíticas TG/DTG-DTA e DSC para investigar e compreender melhor a interação química entre as fibras de madeira de eucalipto e as resinas sintéticas termofixas e por fim, sugerir melhorias ao processo produtivo buscando assim, reduzir custos de fabricação. Além das técnicas termogravimétricas, a espectroscopia vibracional de absorção na região infravermelho médio com transformada de Fourier também foi usada para auxiliar na proposta reacional de polimerização e princi... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The process of manufacturing MDF panels is very dynamic and at every moment technological innovations are emerging, seeking not only to optimize process costs, but to increase new characteristics or improve mechanical strength and machinability. Eucalyptus wood fibers and thermoset resins such as urea-formaldehyde play a very important role in the industrial context. A great number of researches and studies are directed at perfecting the manufacturing processes through the improvement of the raw material. Many materials have been developed and added to both fibers and resins, and the search for improvements in mechanical strength in MDF sheets is very common. MDI resin (methylene diphenyl diisocyanate), for example, has many advantages known as formaldehyde emission exemption and high water resistance, but other characteristics related to the chemical interaction with wood are little studied. In this technological context, the present work was dedicated to the use of TG / DTG-DTA and DSC thermoanalytical techniques to investigate and better understand the chemical interaction between eucalyptus wood fibers and thermosetting synthetic resins and, finally, to suggest improvements to the production process thus seeking to reduce manufacturing costs. In addition to the thermogravimetric techniques, the vibrational absorption spectroscopy in the medium infrared region with Fourier transform was also used to aid in the polymerization reaction proposal and mainly in the identificati... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre