[pt] A dessalinização térmica é uma técnica utilizada em diversas partes do mundo para produção de água. Países como Estados Unidos, Israel, Espanha e Grécia utilizam esse tipo de sistema em grande escala, garantindo um abastecimento constante para alguns pontos de seu território e contribuindo para o aperfeiçoamento dos sistemas de produção. No Brasil, apesar da vasta bacia hidrográfica e da existência de grandes reservatórios subterrâneos, a dessalinização térmica poderia ser vista como alternativa de produção para apoiar o desenvolvimento agrícola e industrial em algumas regiões, criando também melhores condições sociais para a população beneficiada, especialmente no nordeste brasileiro. Nessa dissertação propomos um método para avaliação preliminar de diversos cenários para implantação de tais sistemas. A avaliação aborda inicialmente a definição do dessalinizador, realizada através das formulações disponíveis em trabalhos acadêmicos que têm como base a Primeira Lei da Termodinâmca. Tais formulações foram adaptadas para o caso em estudo. Em seguida são avaliados os principais parâmetros para viabilidade do projeto, tais como Valor Presente Líquido (VPL) e Índice de Lucratividade (IL), de forma a demonstrar se o projeto seria ou não viável. Para consolidação da metodologia utilizada foi criado um programa que permite a avaliação de diversos cenários de maneira independente, sendo de fácil acesso e de grande flexibilidade para o usuário interessado neste tema. / [en] Thermal desalination is a technology used in many places for water production. Some countries use desalination to produce big volume of water, like USA, Israel, Spain and Greece, aiming for the steady supply of water to some specific regions, contributing to the improvement of production systems. In Brazil, inspite of the huge volume of water available through the rivers, thermal desalination should be considered as an alternative for water production supporting the development of country for food production and for industry, specially in the northeastern region. In this work, a method of evaluation for different water supply needs was conceived, in order to perform the preliminary evaluation of this kind of system. It begins with the definition of the thermal desalinator which will compose the production system. This first step was based on First Law of Thermodynamics formulations available in technical articles used as reference. After technical analysis, the main parameters used for the study of feasibility are defined, for example, the Net Present Value. The methodology extracted from reference articles was simplified and converted into an algorithm, developted for an easy evaluation of different situations.

[pt] Na Termodinâmica estocástica, o calor é uma variável aleatória que flutua estatisticamente e, portanto, precisa ser investigada por meio de métodos estatísticos. Para compreender essa quantidade, a investigamos em diversos sistemas, como superamortecidos, subamortecidos, não-lineares, isotérmicos e não-isotérmicos. Os resultados aqui obtidos podem ser divididos em duas contribuições: a caracterização das distribuições de calor e dos momentos para diferentes sistemas, e a correção da fórmula do calor para sistemas superamortecidos, onde descobrimos a necessidade de incluir a energia cinética, que era previamente ignorada na literatura. Esta tese tem como foco a compreensão do calor, quantidade fundamental na termodinâmica estocástica. / [en] In Stochastic Thermodynamics, heat is a random variable that statistically fluctuates and therefore needs to be investigated using statistical methods. To understand this quantity, we investigated it for various systems, overdamped, underdamped, nonlinear, isothermal, and non-isothermal. The resultsobtained here can be divided into two contributions, the characterization ofthe distributions of heat and the moments in these different systems, and thecorrection of the formula of heat for overdamped systems, where we discoveredthe need to include the kinetic energy that was previously ignored in the literature. This thesis focuses on understanding heat, a quantity that is fundamentalin stochastic thermodynamics.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-04-11T18:09:47Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ProcessosRelaxacaoSistemas.pdf: 1260132 bytes, checksum: ad4fe6b7c854c1f14a57345a390d826a (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-05-04T13:56:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ProcessosRelaxacaoSistemas.pdf: 1260132 bytes, checksum: ad4fe6b7c854c1f14a57345a390d826a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-04T13:56:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ProcessosRelaxacaoSistemas.pdf: 1260132 bytes, checksum: ad4fe6b7c854c1f14a57345a390d826a (MD5) Previous issue date: 1985-08-16 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPESP - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo / Utilizamos o método do operador estatístico de não-equilíbrio desenvolvido, por D. N. Zubarev, baseado no formalismo da entropia máxima de E. T. Jaynes, para derivar um conjunto de equações de transporte que descrevem a evolução temporal de um plasma de semicondutor altamente excitado. A partir deste conjunto de equações obtemos a evolução temporal das variáveis termodinâmicas intensivas de interesse para a descrição do processo de relaxação do plasma, e aplicamos ao estudo dos semicondutores GaAs, CdS e CdSe.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-04-13T16:51:06Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_SinteseCaracterizacaoTermoquimica.pdf: 7789425 bytes, checksum: 48f235647b5e0f49acd60837ead1b243 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-04-13T17:01:52Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_SinteseCaracterizacaoTermoquimica.pdf: 7789425 bytes, checksum: 48f235647b5e0f49acd60837ead1b243 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-13T17:01:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_SinteseCaracterizacaoTermoquimica.pdf: 7789425 bytes, checksum: 48f235647b5e0f49acd60837ead1b243 (MD5) Previous issue date: 1980 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / As reações dos haletos de zinco, cádmio e mercúrio com os ligantes metiluréia (UM), N,N'-dimetiluréia (DMU) e tetrametiluréia (TMU) produziram os seguintes adutos:ZnL2X2, MLX2 (M=Cd, Hg) (X = Cl, Br e L + UM, DMU e TMU), M (TMU) 2I2 (M+Zn, Cd),Cd (DMU) 3Br2 e Hg (DMU) 2Cl2. Estes adutos foram caracterizados por análise elementar, pontos de fusão, medidas de condutância, termogravimetria, espectros na região do infravermelho e espectro de massa. A partir dos valores das entalpias padrão de dissolução dos haletos, ligantes e adutos em solventes calorimétricos aropriados,calculou-se a entalpia padrão da reação. MX2(s) + nL (l,s) = MLnX2 (s); ΔHθR. Para a obtenção das entalpias padrão de formação dos adutos (ΔHθf) utilizou-se os valores de ΔHθR e foi necesário determinar as entalpias padrão de formação da DMU e MU, as quais foramobtidas através de calorimetria de combustão. Foram calculadas as entalpias padrão ΔHθD e ΔHθM referentes às equações abaixo: para tanto, necessitou-se determinar a entalpia padrão de vaporização da TMU e as entalpias padrão de sublimação da DMU e da MU. MLnX2(s) + Mx2(s) + nL(g) ; ΔHθD. MLnX2(s) + Mx2(s) + nL(g) ; -ΔHθM. Os dados térmicos, aliados aos espectros de massa dos adutos, sugerem que possivelmente estes compostos não existam, pelo menos em quantidades apreciáveis, no estado gasoso. Porém, pode-se estimar a entalpia da ligação metal-oxigênio, baseando-se no fato de que este modo de coordenação ocorreu com os três ligantes, conforme comprovam os dados de infravermelho. O parâmetro ΔHθR possibilitou estabelecer-se a ordem de basicidade TMU>DMU>MU e a de acidez dos metais Zn>Cd>Hg. / The reactions of zinc, cadmium and mercury halides with the ligands methylurea (MU), N, N'-dimethylurea (DMU) and tetramethylureia (TMU) yielded the following adducts: 2nL2x2, MLX2 (M + Cd, Hg) (X =Cl, Br and L=MU, DMU and TMU), M(TMU) 2I2 (M + Zn, Cd),Cd (DMU) 3Br3 and Hg (DMU) 2Cl2. These adducts were characterized by elemental analyses, melting points, conductance measurements, thermogravimetric. ifra red spectra and mass spectra. From the values os standard enthalpies of dissolution of thehalides,ligands and adducts in suitable calorimetric solvents, the standard enthapy of the reactions was calculated: MX2(s) + nL (l,s) = MLnX2 (s); ΔHθR. For the obtention of the standard enthalpies of formation ΔHθf of the adducts ΔHθR values were used. It was also necessary to determine the standard enthalpies of formation of DMU and MU, which were obtained by means of combustion calorimetry. The standard enthalpies, ΔHθD and ΔHθM, for the equations below were also calculated, howerer, it was necessary to determine the standard enthapy of vaporation of TMU and the standard enthalpies of sublimation of DMU and MU. MLnX2(s) + Mx2(s) + nL(g) ; ΔHθD. MLnX2(s) + Mx2(s) + nL(g) ; -ΔHθM. The thermal data in conjution with the mass spectra of the adducts suggest that possibility these compouds do not exist, at least in appreciable amounts in the gaseous phase. However, the enthalpy of the metal-oxigen bond was estimated, based on the fact that this mode of coordenation has occured with these three ligands, in agreement with the infra red results. The ΔHθR parameter establiches the order of basicity, TMU>DMU>MU, and the acidity order of of the metals, Zn>Cd>Hg.

A deformação plástica de polímeros semicristalinos na região situada entre suas Tg (temperatura de transição vítrea) e T m (temperatura de fusão cristalina), modifica suas propriedades termodinâmicas e morfológicas produzindo materiais com novas propriedades e aplicações. Neste trabalho polifluoreto de vinilideno (PVF2) e polietileno de alta densidade (PEAD) foram submetidos à deformação plana por compressão na região entre suas T 9 e T m, para a investigação de dois tipos de processos em nãoequilíbrio: a deformação plástica desses polímeros e o processo de relaxação do material deformado. As mudanças das propriedades termodinâmicas, coeficientes de expansão térmica linear (ai) e capacidades térmicas a pressão constante (Cp), ocorridas no primeiro processo foram registradas através de técnicas de Análise Termomecânica (TMA) e Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC). Foi verificado aumento de ai e Cp nas amostras deformadas. As mudanças morfológicas ocorridas no primeiro processo foram registradas através das técnicas de Difração de Raios X e Densimetria. Observou-se aumento da fase amorfa bem como transição de fase na região cristalina em ambos materiais. Medidas de DSC mostraram maior grau de cristalinidade no PEAD que no PVF2. O segundo processo foi acompanhado submetendo-se o material deformado a ciclos consecutivos de aquecimento e resfriamento, com o auxílio das técnicas de TMA e DSC. As "memórias" de forma e termomecânica foram registradas através de transições relacionadas a mudanças irreversíveis no ai ao longo das coordenadas de deformação. Também foi observado que o PVF2 possui maior tendência à recuperação da forma que o PEAD. Relaxação da Cp não foi observada no intervalo de temperatura estudado. Os resultados obtidos neste trabalho levam a concluir que o processo de deformação plana por compressão permite a obtenção de materiais fisicamente modificados com novas propriedades mecânicas e termodinâmicas, os quais possuem a tendência a recuperar parcialmente seu estado original. Também foi verificada que a recuperação da forma e da Cp não estão diretamente relacionadas: enquanto a recuperação da forma do material semicristalino parece estar mais relacionada à mobilidade da fase amorfa, a recuperação da Cp está provavelmente mais relacionada à capacidade de recuperação da fase cristalina. / The plastic deformation of semi-crystalline polymers between Tg (glass transition temperature) and Tm (crystalline melting temperature), modifies their thermodynamics and morphological properties producing materiais with new properties and applications. In this work polyvinylidene fluoride (PVF2) and high density polyethylene (HOPE) were submitted to plane-strain compression in a deep channel die in a temperature range between their Tg and T m, in order to investigate two kind of nonequilibrium processes: the plastic deformation of these polymers and the relaxation process of the deformed material. The changes of thermodynamical properties, linear thermal expansion coefficients (ai) and constant pressure heat capacities (Cp), occurred in the first process were registered by Thermomechanical Analysis (TMA) and Oifferential Scanning Calorimetry COSC) techniques. An increase in ai and Cp in deformed samples has been observed. The morphological changes occurred in the first process were registered by X-Ray Diffraction and Densimetry techniques. It was observed an amorphous phase increase as well as a phase transition in the crystalline region in both materiais. The DSC measurements have shown a better cristalinity degree in PEAO than in PVF2. The second process was followed by submitting the samples to consecutive cycles of heating and cooling using TMA and DSC techniques. The shape and thermomechanical "memory" were registered by means of transitions related to irreversible changes in the linear thermal expansion coefficient, along the deformation coordinates. It was also observed that PVF2 has a better tendency to shape recovery than PEAD. Relaxation in the heat capacity has not been observed in temperature range studied. The results obtained in this work lead to the conclusion that the plane-strain compression allows physically modified materiais with new thermodynamical and mechanical properties, which have the tendency to recover its original state, to be obtained. It was also verified that shape and Cp recovery are not directly related: while the shape recovery of semi-crystalline materiais seems to be more related to the amorphous phase mobility, the Cp recovery is most probably related to the ability of crystalline phase recovery.

A deformação plástica de polímeros semicristalinos na região situada entre suas Tg (temperatura de transição vítrea) e T m (temperatura de fusão cristalina), modifica suas propriedades termodinâmicas e morfológicas produzindo materiais com novas propriedades e aplicações. Neste trabalho polifluoreto de vinilideno (PVF2) e polietileno de alta densidade (PEAD) foram submetidos à deformação plana por compressão na região entre suas T 9 e T m, para a investigação de dois tipos de processos em nãoequilíbrio: a deformação plástica desses polímeros e o processo de relaxação do material deformado. As mudanças das propriedades termodinâmicas, coeficientes de expansão térmica linear (ai) e capacidades térmicas a pressão constante (Cp), ocorridas no primeiro processo foram registradas através de técnicas de Análise Termomecânica (TMA) e Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC). Foi verificado aumento de ai e Cp nas amostras deformadas. As mudanças morfológicas ocorridas no primeiro processo foram registradas através das técnicas de Difração de Raios X e Densimetria. Observou-se aumento da fase amorfa bem como transição de fase na região cristalina em ambos materiais. Medidas de DSC mostraram maior grau de cristalinidade no PEAD que no PVF2. O segundo processo foi acompanhado submetendo-se o material deformado a ciclos consecutivos de aquecimento e resfriamento, com o auxílio das técnicas de TMA e DSC. As "memórias" de forma e termomecânica foram registradas através de transições relacionadas a mudanças irreversíveis no ai ao longo das coordenadas de deformação. Também foi observado que o PVF2 possui maior tendência à recuperação da forma que o PEAD. Relaxação da Cp não foi observada no intervalo de temperatura estudado. Os resultados obtidos neste trabalho levam a concluir que o processo de deformação plana por compressão permite a obtenção de materiais fisicamente modificados com novas propriedades mecânicas e termodinâmicas, os quais possuem a tendência a recuperar parcialmente seu estado original. Também foi verificada que a recuperação da forma e da Cp não estão diretamente relacionadas: enquanto a recuperação da forma do material semicristalino parece estar mais relacionada à mobilidade da fase amorfa, a recuperação da Cp está provavelmente mais relacionada à capacidade de recuperação da fase cristalina. / The plastic deformation of semi-crystalline polymers between Tg (glass transition temperature) and Tm (crystalline melting temperature), modifies their thermodynamics and morphological properties producing materiais with new properties and applications. In this work polyvinylidene fluoride (PVF2) and high density polyethylene (HOPE) were submitted to plane-strain compression in a deep channel die in a temperature range between their Tg and T m, in order to investigate two kind of nonequilibrium processes: the plastic deformation of these polymers and the relaxation process of the deformed material. The changes of thermodynamical properties, linear thermal expansion coefficients (ai) and constant pressure heat capacities (Cp), occurred in the first process were registered by Thermomechanical Analysis (TMA) and Oifferential Scanning Calorimetry COSC) techniques. An increase in ai and Cp in deformed samples has been observed. The morphological changes occurred in the first process were registered by X-Ray Diffraction and Densimetry techniques. It was observed an amorphous phase increase as well as a phase transition in the crystalline region in both materiais. The DSC measurements have shown a better cristalinity degree in PEAO than in PVF2. The second process was followed by submitting the samples to consecutive cycles of heating and cooling using TMA and DSC techniques. The shape and thermomechanical "memory" were registered by means of transitions related to irreversible changes in the linear thermal expansion coefficient, along the deformation coordinates. It was also observed that PVF2 has a better tendency to shape recovery than PEAD. Relaxation in the heat capacity has not been observed in temperature range studied. The results obtained in this work lead to the conclusion that the plane-strain compression allows physically modified materiais with new thermodynamical and mechanical properties, which have the tendency to recover its original state, to be obtained. It was also verified that shape and Cp recovery are not directly related: while the shape recovery of semi-crystalline materiais seems to be more related to the amorphous phase mobility, the Cp recovery is most probably related to the ability of crystalline phase recovery.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-22T09:27:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 247341.pdf: 5473179 bytes, checksum: fd1d6b0de8707ac3226268575edab3a2 (MD5) / O crescimento de uma camada de gelo nas estruturas aerodinâmicas de uma aeronave (asas, empenagens, nacelles, etc.) pode ocorrer quando esta voa através de uma nuvem contendo gotículas de água super-resfriadas que congelam ao se chocarem contra as superfícies. Esta camada de gelo altera as características aerodinâmicas da aeronave, ocasionando queda de sustentação e aumento do arrasto, além da perda de eficiência dos motores no caso das nacelles (compartimento que abriga o motor). Para evitar estes problemas, existem os dispositivos de proteção contra a formação de gelo que precisam ser dimensionados. Para isso, é necessário conhecer o escoamento externo e o processo de transferência de calor que ocorre sobre a superfície e nas camadas metálicas que formam a estrutura aerodinâmica. O escoamento externo, formado pelo ar e gotículas de água é resolvido, no caso mais geral, utilizando o modelo de dois fluidos, que considera as duas fases (ar e gotículas de água) como contínuas, sendo que a concentração de cada fase dentro de um volume de controle é medida pela fração volumétrica. O fluxo de água que incide sobre a superfície, assim como o coeficiente de transferência de calor, tensão cisalhante e pressão na parede são obtidos desta solução para a geometria 3D de um dado componente da aeronave, podendo ser uma asa ou uma nacelle, por exemplo. Estes dados, além das condições ambientes e os dados do sistema de proteção são os parâmetros de entrada para o modelo termodinâmico. Este modelo é 2D, aplicado em perfis bidimensionais gerados a partir de cortes feitos na geometria 3D, na mesma direção do escoamento. Em cada um destes cortes é realizado um balanço de massa em volumes de controle sobre a superfície. Este balanço depende da temperatura na superfície, que é obtida da solução do problema de transferência de calor na região que envolve a estrutura metálica, a camada de gelo, se já houver, e um filme de água que pode se formar sobre a superfície. Um sistema de proteção anti-gelo é considerado na análise, sendo que a solução do problema de transferência de calor na região interna, onde o sistema opera, é suposta conhecida. Este sistema acoplado (massa e energia) fornece as espessuras de gelo formadas em cada posição de cada perfil, e estes são então modificados para representar a nova geometria. Com os novos perfis bidimensionais obtidos, a estrutura 3D é reconstruída. O processo todo é então repetido até o tempo desejado de formação de gelo. Os resultados obtidos mostram boa concordância com resultados de outros códigos disponíveis na literatura, assim como resultados experimentais Ice growth on the leading edge of aerodynamic surfaces of an aircraft may occur when it flies through a cloud that contains super-cooled water droplets. These droplets hit the surfaces and freeze immediately. The ice layer changes the geometry and affects the aerodynamic characteristics of such structures, leading to lift drop, drag and weight increase and engine efficiency decrease in the case of ice deposition on nacelles. To avoid these undesired effects, protection systems are built inside the structures and they need to be designed based on the amount of ice deposited under certain conditions. The ice accretion problem comprehends the solution of the external flow and the heat transfer process taking place in the metal layers, ice and in the water film that may also be present. The external flow, which includes air and water droplets is solved, in a more general form, by using the two-fluid model, which assumes both phases (air and water droplets) as a continuum. The amount of each fluid in a material control volume is measured by the volume fraction of each phase. The impingement water flux, as well as the convective heat transfer coefficient, shear stress and pressure on the wall are obtained from the flow around the 3D geometry of the aerodynamic structure. These data, besides the environmental conditions and the information about the anti-icing system, are the input data for the thermodynamic model. This model is applied on 2D profiles generated from cut planes over the 3D geometry in the flow direction. A mass balance is carried out in control volumes located over the external surface of each profile. This balance depends on the surface temperature, which is computed from the solution of the heat transfer problem in the metal and ice layers and the water film. The internal flow conditions, related to the protection system operation, are assumed to be known. The coupled system (mass and energy) provides the ice thickness deposited in each position of the surface for all the profiles. These profiles are changed to account for the ice growth and the 3D geometry is re-built. Then, the external flow is solved again. This process continues until the desired icing time is reached. The results obtained compare well with results obtained by other softwares available in the literature as well as with experimental data.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-06-25T23:43:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 309187.pdf: 6775761 bytes, checksum: eb398acaad627071341967483660b1f5 (MD5) / A poluição ambiental e os impactos econômicos associados ao uso de combustíveis fósseis tem fomentado o estudo de fontes renováveis de energia. Na geração de energia elétrica em regiões isoladas é comum a utilização de grupos geradores a diesel. Neste cenário a utilização do óleo vegetal ou bio-óleo se apresenta como importante alternativa energética para operação de grupos geradores, tanto na geração distribuída como na geração de eletricidade em regiões isoladas. Três óleos vegetais foram estudados em projeto de pesquisa recentemente concluído no Laboratório de Combustão e Engenharia de Sistemas Térmicos (LabCET): óleo de soja, óleo de girassol e óleo de tungue. Neste trabalho em particular é apresentado o estudo experimental e exergético do óleo de soja e sua mistura de 50/50 (v/v) com óleo diesel. O desempenho do motor operando com óleo de soja e também com a mistura foi comparado com o desempenho do motor com óleo diesel. Os testes foram realizados na bancada dinamométrica existente no LabCET com a cooperação técnica do Laboratório de Hardware (LHW), ambos do Departamento de Engenharia Mecânica da UFSC. Os trabalhos experimentais consistiram na caracterização das propriedades físico-químicas dos combustíveis e nos ensaios na bancada dinamométrica. Foram realizadas medições relativas ao consumo de combustível, rotação, torque, potência e emissões dos gases de exaustão (CO, CO2 e NOx). O desempenho do motor com cada combustível foi comparado na condição de 1800 rpm. Os resultados foram analisados de acordo com procedimentos estatísticos estabelecidos através de Análise de Variância (ANOVA) e teste Dunnett, este em particular para comparação com um combustível padrão. Os trabalhos teóricos se concentraram na avaliação termodinâmica dos combustíveis testados no motor. Entre os resultados obtidos é importante ressaltar o funcionamento satisfatório do motor com óleo de soja, apresentando inclusive um aumento da ordem de 1,3% na eficiência energética como também na eficiência exergética quando comparado com óleo diesel. No caso da mistura, o comportamento da eficiência energética e da eficiência exergética foi similar ao óleo diesel. Adicionalmente, os cálculos termodinâmicos comprovaram similar destruição de exergia na operação do motor com os três combustíveis testados. Os resultados comprovam a viabilidade técnica do óleo de soja no funcionamento de grupos geradores. / Environmental pollution and economic impacts associated with fossil fuels dependency have fostered the study of renewable energy sources. For electric power generation in remote areas is common to use diesel-generators. In this scenario the use of vegetable oil or bio-oil presents itself as an important energetic alternative to operate generators, both for distributed generation and for electricity generation in remote regions. Three vegetable oils were studied in a research project recently finished at the Combustion and Thermal Systems Engineering Laboratory (LabCET): soybean oil, sunflower oil and tung oil. In the present work an experimental and exergetic study of soybean oil and its blend 50/50 (v/v) with diesel oil is described. The performance of the engine operating with soybean oil, with the blend and with diesel oil was studied. The tests were conducted on a dynamometer bench at LabCET in cooperation with the Hardware Laboratory (LHW), of the Mechanical Engineering Department of Federal University of Santa Catarina. The experimental work consisted of the characterization of physical-chemical properties of fuels, as well as of tests on a dynamometer bench. Measurements included fuel consumption, speed, torque, power and exhaust gas emissions (CO, CO2 and NOx). The engine performance with each fuel was evaluated at 1800 rpm. The results were analyzed in accordance with statistic procedures established by Analysis of Variance (ANOVA) and by the Dunnett´s test, which is used for comparison with a standard fuel. The theoretical work has focused on thermodynamic assessment of fuels used in the engine. Among the obtained results it is important to note the satisfactory operation of the engine with soybean oil, showing an increase of 1.3% in the energetic efficiency and exergetic efficiency similar when compared to diesel fuel. In the case of the blend, the behavior of the energetic and exergetic efficiencies was similar to that of diesel oil. Furthermore, the thermodynamic calculations showed that the exergy destruction in the engine operation was similar for the three tested fuels. The results demonstrated the technical feasibility of soybean oil in the operation of generators.

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-28Bitstream added on 2014-12-02T11:20:57Z : No. of bitstreams: 1 000801044.pdf: 2058949 bytes, checksum: a2fbd6a1a0679568a16266345bbce966 (MD5) / No presente trabalho foram apresentadas diferentes simulações para a operação de uma planta sucroalcooleira produtora de açúcar, etanol e bioenergia, a qual passou por uma ampliação recente, havendo momentaneamente a necessidade de compra de bagaço para atender aos contratos de venda de energia. Para tanto, foram considerados variações na moagem (de 1.500.000 até 1.800.000 toneladas de cana por safra) e no mix de produção (de 40 a 80 %), mantendo-se a potência gerada em 39,3 MW e 45 MW para cada situação. Além disso, também foi considerada o efeito da variação da taxa condensação na turbina (entre 50 e 70 t/h). Para cada caso são apresentadas análises termodinâmica, termoeconômica e econômica, identificando as vantagens e desvantagens de cada situação, incluindo a verificação da viabilidade e atratividade do empreendimento. Os resultados mostram que a ampliação da termoelétrica geram benefícios tanto para a produção de açúcar e etanol, através do aumento da capacidade de moagem, como, também, proporciona uma possibilidade de ganho na comercialização de energia através do aumento de mais de 82 % na energia exportada / In this work, different simulations for the operation of a sugarcane mill that produces sugar, ethanol and bioenergy, which has undergone a recent expansion requiring purchase of bagasse to meet energy sales contracts, were carried out. For this was taking into account the variations in the milling (from 1,500,000 to 1,800,000 tons of cane by harvest) and in the sugar-alcohol production mix (from 40 to 80 %), keeping the power output of 39.3 MW and 45 MW for each situation. Furthermore, the effect of the variation in the turbine condensation rate (from 50 to 70 t/h) was also considered. For each case, thermodynamic, thermoeconomic and economic analyzes are presented, identifying the advantages and disadvantages of each situation, including the viability and attractiveness of the investment. The results show that the expansion of plant generates benefits both for the production of sugar and ethanol, by increasing the milling capacity, as provides a chance to gain on sale of energy through the increase of over 82 % in the energy exported

Made available in DSpace on 2015-01-26T13:21:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-05-22Bitstream added on 2015-01-26T13:30:46Z : No. of bitstreams: 1 000802105.pdf: 1474854 bytes, checksum: c1c76dff611e2295ed771556f06da3a8 (MD5) / Este trabalho apresenta o estudo e uma modelagem simplificada de um trocador de calor compacto por mudança de fase para equipamentos eletrônicos, através de técnicas experimentais e simulações numéricas. Tal trocador, possuindo características de espalhamento de calor muito eficientes começa a ser cada vez mais aplicado na indústria eletrônica uma vez que os componentes eletrônicos estão se tornando menores e com alta dissipação de calor. Esta situação faz com que o projeto térmico e simulações numéricas se mostrem cada vez mais importantes no desenvolvimento de um equipamento eletrônico e vem suprir a carência de modelos do trocador que sejam facilmente aplicáveis em softwares comerciais. Neste trabalho também é analisado o comportamento do trocador ao utilizar a fonte de calor em posições diversas não somente na região central, região onde a fonte é comumente localizada nos casos da literatura / This paper presents the study and one simplified modeling of a compact heat exchanger by phase change for electronic equipment, by experimental techniques and numerical simulations. This exchanger with very efficient characteristics of scattering heat, begins to be increasingly used in the electronics industry, since the electronics are becoming smaller and with high heat dissipation. This makes the thermal design and numerical simulations be increasingly important in the development of electronic equipment and come supply the scarcity of the exchanger models which are easily applicable in commercial software. In this paper we also will analyze the behavior of the exchanger in the using of the heat source in various positions not only in the central region where the heat source is usually located in the literature