The report includes a study that underlies a development of a 3TEMP Hipster thermos. The report includes development of a new concept with suitable material that is supported by calculations. The entire process from requirement specification to a completed concept of the thermos is in detail described. The quality of the thermos in terms of usability and design has been beneath required level and is wished to be improved. A central part of the project includes a study of a spiral shaped tank consisting of spiral wound pipes as a alternative. The study showed by replacing the traditional cylindrical tank with a spiral shaped pipe instead resulted in an increased mass, higher heat loss while filling. However, the improved and increased isolation thickness results in a improved insulation effect than existing thermos that favor it while being used. The thermos contains a design that symbolise quality and exclusivity. The electropolished austenitic stainless steel SS-2333 is by the dimension 25.4 x 1.65 mm in order to allow roll bending as manufacturing method to create the tank system where the material also improved the quality of the thermos. The study also resulted in alternative material to apply for the thermos such as phenolic foam and austenitic stainless steel AISI 205 in order to increase the quality of the thermos. Also, Tomlinson tap is utilized to increase the usability for the customers. The solution of alternative is also presented as a geometry modelling in CAD and was shaped to meet 3TEMP’s requirements.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:28:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:02:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 00926.pdf: 1248780 bytes, checksum: a2d1cde80f7e26d3eb2ebc6249d926e2 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

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This work solves the effect of incorrect tire inflation on the warming of their parts while driving a personal car. A series of tests were carried out for different tire pressure values and during the tests the temperature data of tires was collected using a thermocamera. An analysis of these data was also carried out and a proposal for modification of the methodology for further measurements was made.

[pt] Neste estudo diferentes concretos a base de cimento aluminoso foram desenvolvidos e caracterizados em termos de seu comportamento termomecânico para uma ampla faixa de temperaturas (25-1200 graus Celsius). Primeiramente, três refratários com diferentes teores de alumina (51, 71 e 90 porcento em peso) foram estudados para caracterizar seus comportamentos químico e mecânico em diferentes temperaturas. Para isso vários tipos de ensaios experimentais, após aquecimento e resfriamento, foram realizados: ensaios microestruturais, químicos, de compressão uniaxial, tração direta e flexão em três pontos. Com esses resultados foi desenvolvido, através de simulações numéricas, um novo tipo de revestimento combinando os três refratários em camadas. A solução mais eficiente em termos de gradiente térmico foi a combinação que usou o refratário com 90 porcento de alumina como camada interna e os refratários de 71 porcento e 51 porcento como as camadas média e externa, respectivamente. Um material compósito refratário reforçado com fibras de aço inoxidável foi também desenvolvido. Para isso o concreto refratário com 51 porcento de alumina foi selecionado, pois apresentou o melhor comportamento mecânico nas temperaturas analisadas (até 1200 graus Celsius). Três tipos de fibras foram consideradas: lisa, ondulada e recartilhada. Além da realização dos mesmos tipos de ensaios feitos para a matriz refratária, foram também realizados ensaios cíclicos, de arrancamento de fibras e estruturais (painéis circulares). Os ensaios forneceram os parâmetros necessários para o modelo constitutivo de dano plástico disponível no programa de elementos finitos ABAQUS. O modelo constitutivo foi validado através de simulações termomecânicas do ensaio do painel circular. Concluiu-se que o comportamento termomecânico dos compósitos refratários com a adição de fibras de aço inoxidável foi significativamente melhor do que do refratário sem reforço. O compósito com a fibra recartilhada foi o que teve o melhor desempenho devido à forte aderência da fibra com a matriz. Os resultados experimentais e as simulações numéricas mostraram que o efeito de reforço beneficia o comportamento mecânico pré-pico e pós-pico dos compósitos refratários. A influência do endurecimento por deformação observada na fase inicial das curvas e do abrandamento (softening) pós-pico indicam a importância desses parâmetros para projetos estruturais. O dano do compósito refratário foi analisado através da análise de correlação digital de imagem para estudar a propagação da fissura nas várias temperaturas. Observou-se que com o aumento de temperatura a propagação da fissura fica mais lenta e a abertura da fissura fica menos acentuada. Conclui-se então que esses materiais são apropriados para utilização em aplicações que envolvem temperaturas elevadas. / [en] In this study different concretes based on aluminous cement were developed and characterized in terms of their thermomechanical behavior over a wide temperature range (25-1200 Celsius degrees). First, three refractories with different alumina contents (51, 71 and 90wt. percent) were studied to characterize their chemical and mechanical behavior at different temperatures. For this, several types of experimental tests, after heating and cooling, were carried out: microstructural, chemical, uniaxial compression tests, direct tensile tests and three-point bending test. With these results, a new type of coating was developed through numerical simulations combining the three refractories in layers. The most efficient solution in terms of thermal gradient was the combination that used the refractory with 90 percent of alumina as the inner layer and the refractories of 71 percent and 51 percent as the middle and outer layers, respectively. A refractory composite material reinforced with stainless steel fibers was developed. For this, the refractory concrete with 51 percent of alumina was selected, since it presented the best mechanical behavior at the analyzed temperatures (up to 1200 Celsius degrees). Three types of fibers were considered: straight, wavy and knurled. In addition to performing the same types of tests for the refractory matrix, cyclic, fiber pullout and structural tests (round panels) were also performed. The tests provided the parameters for the Damage Plasticity constitutive model available in the finite element software ABAQUS. The constitutive model was validated through thermomechanical simulations of the round panel test. It was concluded that the thermo-mechanical behavior of the refractory composites with the addition of stainless steel fibers was significantly better than the non-reinforced refractory. The composite with the knurled fiber was the one that had the best performance due to the strong bond of the fiber to the matrix. The experimental results and numerical simulations showed that the reinforcement effect benefits the pre-peak and post-peak mechanical behavior of the refractory composites. The influence of the strain-hardening observed in the initial phase of the curves and the softening post-peak indicated the importance of these parameters for structural projects. The damage of the refractory composite was analyzed through digital image correlation to study the crack propagation at various temperatures. It has been observed that with the increase in temperature the propagation of the crack becomes slower and the opening of the crack becomes less pronounced. It is therefore concluded that such materials are suitable for use in applications involving high temperatures.

Baigiamajame magistro darbe tiriamas akytojo stiklo (putų stiklo) technologijų panaudojimas statyboje. Remiantis užsienio šalių patirtimi išanalizuotos putų stiklo šilumos izoliacijos savybės, jo taikymo atvejai bei technologijų panaudojimas statyboje. Lietuvos rinkai pasiūlyta nauja šilumą izoliuojanti medžiaga – putų stiklas. Atsižvelgiant į putų stiklo, kaip termoizoliacinės medžiagos, išskirtines savybes ir jos panaudojimo galimybes, pateikta baseino – termoso įrengimo inovacinė idėja, panaudojant putstiklį baseino šiltinimui. Apskaičiuoti baseino – termoso atitvarų šiluminiai rodikliai: baseino dugno šilumos perdavimo koeficientas – 0,197 W/m2K; baseino sienų šilumos perdavimo koeficientas – 0,191 W/m2K; baseino dangčio šilumos perdavimo koeficientas – 0,202 W/m2K; baseino atitvarų projektiniai šilumos nuostoliai – 148,49 W. Atlikus skaičiavimus, nustatyta šilumos tiekimo sistemos galia baseino vandens šildymui – 187,1 W. Apskaičiuotos vidutinės mėnesio išlaidos baseino – termoso vandens šildymui, šildant 12 valandų per parą: balandžio mėn. ��� 20,31 Lt; gegužės mėn. – 12,34 Lt; birželio mėn. – 7,88 Lt; liepos mėn. – 6,74 Lt; rugpjūčio mėn. 7,63 Lt; rugsėjo mėn. – 13,17 Lt; spalio mėn. – 19,97 Lt. Darbą sudaro 6 dalys: įvadas, apžvalginis skyrius, putų stiklo technologijų panaudojimas statyboje, akytojo stiklo pritaikymo inovacinis pasiūlymas, išvados, literatūros ir kitų informacijos šaltinių sąrašas. Darbo apimtis – 82 p. teksto be priedų, 65 iliustr., 15 lent., 61... [toliau žr. visą tekstą] / There are researching of foam glass technologies in construction in this master thesis. On abroad expierence ground, there are analysed foam glass heat insulation characteristics, it application cases and research of foam glass technologies in construction. There is suggested the new heat insulating material – foam glass to lithuanian market. According to foam glass, like thermal material, special characteristics and it application opportunities, there is presented the basin – thermos installation inovating idea in this thesis, use foam glass for thermal insulation. There are calculated termal indexes of the basin – thermos: the U value of the basin buttom – 0,197 W/m2K; the U value of the basin walls – 0,191 W/m2K; the U value of the basin cover – 0,202 W/m2K; the overal heat waste of the basin – thermos – 148,49 W. There are calculated expense for each month to heat the basin – termos water 12 hours a day: in April – 20,31 Lt; in May – 12,34 Lt; in June – 7,88 Lt; in July – 6,74 Lt; in August – 7,63 Lt; in September – 13,17 Lt; in October – 19,97 Lt. Structure: introduction, review, the research of glass technologies in construction, the inovating suggestion application of foam glass, conclusions, references. Thesis consist of: 82 p. text without appendixes, 65 pictures, 15 tables, 61 bibliographical entries. Appendixes included.

Studies that show discrepancy between nocturnal and diurnal activity under laboratory and field conditions, respectively, have become increasingly common in rodents and suggest that the definition of temporal niche is far more plastic than originally suspected. Recently, it has been proposed that factors that challenge the animal\'s energy balance play an important role in temporal niche switches. Food availability and environmental temperatures could then be one of the fundamental differences between field and laboratory that could alter the temporal daily pattern of activity. In laboratory, animals are fed ad libitum, while in nature they need to expend energy for foraging. The \"circadian thermo-energetics hypothesis\" suggests that daytime activity could be a response to the high energetic costs of foraging, allowing the animal to save energy during the cooler night hours by resting and taking shelter in burrows where temperatures are higher than on the surface. In this thesis, we explored the interplay of plasticity in nocturnal/diurnal activity definition and energetic metabolism in two rodent species, tuco-tucos (Ctenomys aff. knighti) and laboratory mice (Mus musculus). Tuco-tucos are subterranean rodents which face peculiar energetic challenges in their habitat and were shown to be diurnal in the field and nocturnal in the laboratory. We characterized how their energy expenditure varies across day and night and described the peculiar finding of some factor inside the metabolic chamber being itself a trigger for the nocturnal to diurnal switch. Moreover, we estimated the amount of energy tuco-tucos would save by being diurnal in the field, by combining metabolic rate measurements at various ambient temperatures with records of environmental temperature in the tuco-tuco\'s natural habitat. We also described further investigations of circadian plasticity in both locomotor activity and body temperature of laboratory mice subjected to food restriction in semi-natural conditions. The findings of these three studies provided valuable evidence for the discussion of the role of environmental factors, particularly energetic challenges, in the plasticity of daily rhythms / Estudos que apontam discrepâncias entre atividade noturna e diurna, respectivamente, sob condições de laboratório e de campo, estão cada vez mais comuns em roedores e sugerem que a definição de nicho temporal é muito mais plástica do que se suspeitava inicialmente. Recentemente, foi proposto que fatores que desafiam o balanço energético do animal desempenham um papel importante em mudanças de nicho temporal. A disponibilidade de alimento e as temperaturas ambientais poderiam ser algumas das diferenças fundamentais entre campo e laboratório, os quais poderiam alterar o padrão temporal de atividade diária. No laboratório, os animais são alimentados ad libitum, enquanto na natureza eles precisam gastar energia para forrageamento. A \"hipótese circadiana termoenergética\" sugere que a atividade diurna pode ser uma resposta aos altos custos energéticos do forrageamento, permitindo que o animal economize energia durante as horas mais frias da noite, descansando e se abrigando em tocas onde as temperaturas são mais altas do que na superfície. Nesta tese, exploramos a interação entre a plasticidade da definição noturnalidade/diurnalidade e o metabolismo energético em duas espécies de roedores, o tuco-tucos (Ctenomys aff. knighti) e o camundongo de laboratório (Mus musculus). Tuco-tucos são roedores subterrâneos que enfrentam desafios energéticos peculiares em seu habitat e verificamos que são diurnos em campo e noturnos em laboratório. Nós caracterizamos a variação de seu gasto energético ao longo do dia e da noite e descrevemos o achado peculiar de que algum fator presente no interior da câmara metabólica pode ser um gatilho para a mudança de noturnalidade para diurnalidade. Além disso, estimamos a quantidade de energia que os tuco-tucos economizariam ao serem diurnos em campo, combinando medidas de taxa metabólica em várias temperaturas ambientes com registros dessa temperatura no habitat natural do tuco-tuco. Descrevemos também investigações adicionais sobre a plasticidade circadiana na atividade locomotora e na temperatura corporal de camundongos submetidos à restrição alimentar, em condições seminaturais. Os achados desses três estudos forneceram evidências valiosas para a discussão do papel dos fatores ambientais, particularmente os desafios energéticos, na plasticidade dos ritmos diários

Studies that show discrepancy between nocturnal and diurnal activity under laboratory and field conditions, respectively, have become increasingly common in rodents and suggest that the definition of temporal niche is far more plastic than originally suspected. Recently, it has been proposed that factors that challenge the animal\'s energy balance play an important role in temporal niche switches. Food availability and environmental temperatures could then be one of the fundamental differences between field and laboratory that could alter the temporal daily pattern of activity. In laboratory, animals are fed ad libitum, while in nature they need to expend energy for foraging. The \"circadian thermo-energetics hypothesis\" suggests that daytime activity could be a response to the high energetic costs of foraging, allowing the animal to save energy during the cooler night hours by resting and taking shelter in burrows where temperatures are higher than on the surface. In this thesis, we explored the interplay of plasticity in nocturnal/diurnal activity definition and energetic metabolism in two rodent species, tuco-tucos (Ctenomys aff. knighti) and laboratory mice (Mus musculus). Tuco-tucos are subterranean rodents which face peculiar energetic challenges in their habitat and were shown to be diurnal in the field and nocturnal in the laboratory. We characterized how their energy expenditure varies across day and night and described the peculiar finding of some factor inside the metabolic chamber being itself a trigger for the nocturnal to diurnal switch. Moreover, we estimated the amount of energy tuco-tucos would save by being diurnal in the field, by combining metabolic rate measurements at various ambient temperatures with records of environmental temperature in the tuco-tuco\'s natural habitat. We also described further investigations of circadian plasticity in both locomotor activity and body temperature of laboratory mice subjected to food restriction in semi-natural conditions. The findings of these three studies provided valuable evidence for the discussion of the role of environmental factors, particularly energetic challenges, in the plasticity of daily rhythms / Estudos que apontam discrepâncias entre atividade noturna e diurna, respectivamente, sob condições de laboratório e de campo, estão cada vez mais comuns em roedores e sugerem que a definição de nicho temporal é muito mais plástica do que se suspeitava inicialmente. Recentemente, foi proposto que fatores que desafiam o balanço energético do animal desempenham um papel importante em mudanças de nicho temporal. A disponibilidade de alimento e as temperaturas ambientais poderiam ser algumas das diferenças fundamentais entre campo e laboratório, os quais poderiam alterar o padrão temporal de atividade diária. No laboratório, os animais são alimentados ad libitum, enquanto na natureza eles precisam gastar energia para forrageamento. A \"hipótese circadiana termoenergética\" sugere que a atividade diurna pode ser uma resposta aos altos custos energéticos do forrageamento, permitindo que o animal economize energia durante as horas mais frias da noite, descansando e se abrigando em tocas onde as temperaturas são mais altas do que na superfície. Nesta tese, exploramos a interação entre a plasticidade da definição noturnalidade/diurnalidade e o metabolismo energético em duas espécies de roedores, o tuco-tucos (Ctenomys aff. knighti) e o camundongo de laboratório (Mus musculus). Tuco-tucos são roedores subterrâneos que enfrentam desafios energéticos peculiares em seu habitat e verificamos que são diurnos em campo e noturnos em laboratório. Nós caracterizamos a variação de seu gasto energético ao longo do dia e da noite e descrevemos o achado peculiar de que algum fator presente no interior da câmara metabólica pode ser um gatilho para a mudança de noturnalidade para diurnalidade. Além disso, estimamos a quantidade de energia que os tuco-tucos economizariam ao serem diurnos em campo, combinando medidas de taxa metabólica em várias temperaturas ambientes com registros dessa temperatura no habitat natural do tuco-tuco. Descrevemos também investigações adicionais sobre a plasticidade circadiana na atividade locomotora e na temperatura corporal de camundongos submetidos à restrição alimentar, em condições seminaturais. Os achados desses três estudos forneceram evidências valiosas para a discussão do papel dos fatores ambientais, particularmente os desafios energéticos, na plasticidade dos ritmos diários

The master’s thesis deals with the influence of the exothermic risers on the solidification of aluminum alloys. The work is divided into three parts. The first theoretical part describes the differences of properties of cast aluminum alloys compared to other based metals, especially iron alloys. It also describes the methodology of designing risers, composition of exothermic mixtures and finally gives an overview on the simulation programs on the market, their application in foundry practice and briefly explains how to define the material in the simulation program ProCAST. The second part describes the experimental measurement of the solidification time of aluminum alloy AlSi7Mg0,3 in the sand form with exothermic riser. The final section describes the simulation of experimental measurements. Further with help of simulation software it is tried to find the general principles that have an influence on feed module rate of exothermic riser.

[pt] A importância do sal em diversas atividades humanas tem acompanhado as fases principais da civilização. Aplicações estratégicas e inovadoras envolvendo rochas salinas são planejadas até os dias atuais, tais como barreiras geológicas para abandono de poços e cavernas de estocagem para novas fontes de energia ou descarbonização. Esta tese foca no comportamento geomecânico do sal com atenção especial à fluência, dilatância, efeitos térmicos e seus impactos no comportamento hidráulico. Modelos deram suporte ao desenvolvimento de metodologias para avaliação de condições de integridade e estanqueidade de projetos estratégicos no contexto de energia. Eles incluem o abandono de poços do pré-sal, cavernas de sal e sal como rocha capeadora de reservatórios carbonáticos. Simulações numéricas avançadas utilizando o framework GeMA investigaram cenários representativos de cada projeto. Para tanto, modelos constitutivos de fluência, condições de contorno customizadas e variáveis de saída específicas foram implementados. Dentre os modelos de fluência, o EDMT foi desenvolvido no contexto desta pesquisa de doutorado, com foco no sal brasileiro. Os estudos de caso conduziram a observações importantes. Um poço do pré-sal pode fechar completamente por fluência após a remoção do revestimento. A redução da pressão e o aquecimento do poço aceleraram seu fechamento de modo significativo. No cenário mais crítico, a permeabilidade final foi ligeiramente superior a 100 vezes o valor inicial. Uma caverna de sal pode suportar mecanicamente ciclos de pressão causados por um esquema contingencial de fornecimento de hidrocarbonetos, embora uma permeabilidade final de 6,5 vezes o valor inicial tenha sido observada. Na geomecânica de reservatórios, a contribuição da fluência da rocha capeadora na subsidência é pequena e irreversível mesmo que a pressão do reservatório seja recuperada. As mudanças na permeabilidade foram sutis apesar da contribuição da fluência do sal e da variação de pressão do reservatório. A revisão da literatura, os modelos de fluência, as metodologias de análise, as funcionalidades incorporadas ao framework e as discussões motivadas pelos estudos de caso representam o valor agregado da tese para a comunidade científica e para a indústria no que tange ao aproveitamento estratégico de rochas salinas. / [en] The importance of salt in many human activities has accompanied the main phases of civilization. Strategic and innovative applications in salt rocks are planned until the present day, such as geological barriers for well abandonment and storage caverns for new energy sources or decarbonization. This thesis focuses on the geomechanical behavior of salt with special regards to creep, dilation, thermal effects and their impact on the hydraulic behavior. Models have supported the development of methodologies to assess integrity and tightness conditions of strategic projects in the context of energy. These include Pre-salt well abandonment, salt caverns and salt as caprock of carbonate reservoirs. Advanced numerical simulations using the framework GeMA have investigated representative scenarios of each project. To this end, creep constitutive models, customized boundary conditions and specific output variables have been implemented. Among the creep models, the EDMT has been developed in the context of this doctoral research, focusing on Brazilian salt. The case studies have led to important findings. A Pre-salt well can close completely by creep after casing removal. Pressure reduction and well heating have accelerated closure significantly. In the most critical scenario, the final permeability was slightly higher than 100 times the initial value. A salt cavern can mechanically support pressure cycles caused by a contingency hydrocarbon supply scheme; however, a final permeability of 6.5 times the initial value has been noticed. In reservoir geomechanics, the caprock creep contribution in the subsidence is small and irreversible even if the reservoir pressure is recovered. Permeability changes have been subtle despite the creep contribution and the reservoir pressure variation. The literature review, the creep models, the analysis methodologies, the capabilities incorporated into the framework and the discussions motivated by the case studies represent the added value of the thesis to the scientific community and industry regarding the strategic use of salt rocks.