A união por conformação eletromagnética de perfis tubulares de alta condutividade elétrica é um processo inovador e limpo que pode substituir com sucesso os processos convencionais de união baseados na fixação mecânica por parafusos, rebites, soldagem e adesivos estruturais. Esta tecnologia funciona a temperatura ambiente, permite a união de materiais diferentes e oferece potencial para promover novas aplicações na montagem de estruturas leves. Neste trabalho busca-se compreender a união por interferência de tubos por cravamento eletromagnético em termos de seus principais parâmetros com o objetivo de identificar a influência na resistência global das uniões e estabelecer a faixa útil de condições operacionais do processo. Inicialmente são apresentados os fundamentos teóricos do processo de conformação eletromagnética e suas principais variantes operacionais, seguido de um resumo do estado atual do conhecimento da aplicação desta tecnologia na união de perfis tubulares no qual é verificado que os parâmetros mecânicos são a tensão residual no mandril, a área e forma da zona de união e o coeficiente de atrito entre os componentes. Entretanto, tais parâmetros estão relacionados de forma complexa com o processo de cravamento eletromagnético, a começar pela energia e a distribuição do pulso de pressão magnética gerados pela máquina e ferramenta que “disparam” o processo de conformação, a folga inicial entre componentes, o material dos componentes e, a geometria, forma e rugosidade do mandril. O estudo experimental foca a união por interferência de tubos de alumínio (AA6082-O) com mandris de aço (AISI 1045) e alumínio (AA6082 nos estados O e T6) investigando de forma gradual a influência de parâmetros do processo na resistência mecânica (à tração) deste tipo de uniões. Os resultados obtidos demonstram que a resistência mecânica da união e os modos de falha associados são diretamente relacionados com os parâmetros de processo e condições do mandril. Além disso, outras importantes contribuições são apresentadas em relação à instrumentação para medição de fluxo magnético e eficiência global do processo e para o desenvolvimento e aplicações industriais desta tecnologia. / Joining of tubular profiles with high electrical conductivity by electromagnetic forming (EMF) is an innovative and clean technology that can successfully replace conventional joining technologies based on mechanical fixing with fasteners, rivets, welding and structural adhesives. The technology works at room temperature, allows joining dissimilar materials and offers potential to foster new applications in the assembly of lightweight tubular frame structures. This work investigates the interference-fit joining of tubes by electromagnetic crimping in terms of its major parameters with the aim of identifying their influence on the overall strength of the joints and establishing the useful range of process operating conditions. Initially, the theoretical principles of EMF and its main operational process variants are presented, followed by a summary of the current state of the knowledge of its application in the joining of tubular profiles in which it is found that the mechanical parameters are the residual stress at the joint interface, the area and shape of the joint interface and the friction coefficient between the joining partners. However, these parameters are related in a very complex way with the electromagnetic crimping process parameters, starting with the charging energy and by the machine and tool which generates the distribution of the magnetic pressure pulse that “triggers” the forming process, the initial gap between joining partners, the mandrel properties such as material, geometry, shape and surface roughness. The experimental study focuses the interference-fit of aluminum tubes (AA6082-O) on mandrels made of different materials and metallurgical conditions (AISI 1045, AA6082-O and AA6082-T6) and, therefore, the process is analyzed by the gradual influence of other process parameters aiming to achieve high strength joints. Results show that the joint strength and the associated failure mechanisms are directly related to process parameters and mandrel conditions. In addition, other important contributions are presented regarding the instrumentation for measuring the magnetic flux and overall process efficiency and to the development and implementation of this technology in industrial processes.

Os sistemas solares de aquecimento de água são uma forma de produção de energia não poluente, que já faz parte da matriz energética brasileira. O uso deste tipo de sistemas traz benefícios econômicos ao país e principalmente a quem os utiliza, devido à poupança no uso de outras fontes de energia para o aquecimento da água. No Brasil o aquecimento solar de água é realizado, principalmente, por coletores solares planos, tecnologia bem conhecida e fabricada no país a preços baixos. Mas atualmente há uma outra tecnologia que está sendo difundida no âmbito nacional, os coletores solares de tubos a vácuo, os quais estão sendo produzidos internacionalmente em uma escala maior, importados e comercializados a preços mais competitivos no mercado nacional. Por isto é necessário entender estes sistemas e o seu funcionamento para evitar erros na sua instalação e otimizar sua operação. Nesta dissertação é realizada uma análise comparativa de um sistema de aquecimento de água composto por um coletor solar de tubos de vidro a vácuo de extração de calor por transferência direta operando em circulação forçada com o mesmo sistema operando em circulação por termossifão. Esta comparação foi realizada determinando a energia anual que o sistema pode produzir para cada tipo de circulação, a qual foi calculada usando como referência a norma ISO 9459-2 e os dados climáticos da cidade de Porto Alegre do Estado do Rio Grande do Sul. Também foram realizadas medições da vazão em termossifão, entre o reservatório e o coletor solar, e foi determinado o coeficiente de perdas térmicas do tanque reservatório segundo os procedimentos da mesma norma. Para isto foi realizada a montagem de uma bancada experimental, com sensores e instrumentos de medida que foram calibrados. Para o sistema de aquecimento testado, os resultados mostram que o sistema trabalhando em circulação por termossifão produz maior quantidade de energia no ano do que o sistema em circulação forçada, onde se observou que a estratificação no tanque reservatório era menor. Também foi observado que a máxima vazão em termossifão para este sistema de aquecimento de água foi de 0,5 L/min. / Solar water heating systems are a method of clean energy production, which is already part of the Brazilian energy matrix. The use of these systems brings economic benefits to the country and especially who use them due to savings in the use of other sources of energy for heating water. In Brazil, the solar water heating is carried out mainly by flat solar collectors, which is a widely known technology because it is produced in the country at low prices. But recently, there is another technology that is being used named: evacuated solar collectors. These collectors are being worldwide produced on a large scale and they are imported and inserted at competitive prices in the domestic market. Therefore it is necessary to understand these systems and their operation to avoid errors in its installation and optimize their operation. In this work, it is accomplishing a comparative analysis of a solar water heating system composed by a water-in-glass evacuated tube solar collector working in forced circulation with the same system working in thermosyphon circulation. This comparison was performed by determining the annual energy that the system can produce for each type of circulation, which was calculated based on the ISO 9459-2 standard and the climatic data of the Porto Alegre city, state of the Rio Grande Do Sul. Also, it was performed thermosyphon measurements between the thermal reservoir and the solar collector, and it was calculated the heat loss coefficient from the reservoir tank according to the procedures of ISO 9459-2 standard. To do so, a testing bench was made, with sensors and measuring instruments which were calibrated before use. For the heating system tested, the results show that the system with thermosyphon circulation produces more annual energy than the forced circulation system where the water temperature stratification in the thermal reservoir was lower. Also, it was observed that the maximum thermosyphon flow for this solar water heating system was 0,5 L/min.

Sous conditions de fort déséquilibre thermodynamique, les populations des états internes émettant dans le VUV et l’infrarouge ne suivent plus une distribution de Boltzmann mais sont contrôlés par des processus collisionels et radiatifs. Nous avons développé un nouveau modèle collisionel-radiatif (CR) comprenant les mécanismes d’excitation et d’ionisation par impact d’électrons et de particules lourdes, ainsi que les transitions radiatives. Une revue exhaustive des diverses données expérimentales et théoriques nous a conduit à sélectionner les formulations les plus appropriées. Les transitions radiatives on été traitées via le concept de facteur d’échappement, égal à 0 pour les transitions dans le VUV, et à 1 pour les transitions dans l’infrarouge, en accord avec les récents calculs de la littérature. Nous avons interfacé notre modèle CR avec un code d’écoulement et un code spectral en vue de prédire les luminances récemment mesurées dans le tube à choc EAST de la NASA. Nous avons choisi deux conditions représentatives d’une rentrée hypervéloce sur Terre: V∞=10.6 et 11.12 km/s, à pression p∞=13.3 Pa. Nous avons comparé les densités d’électrons prédites par le modèle d’écoulement avec celles extraites des caméras CCD et avons obtenu un excellent accord, validant de fait le modèle d’ionisation et nous permettant de déterminer la position du choc. Ensuite, nous avons comparé les profils de luminance prédits par le modèle CR mesurés dans le VUV et l’infrarouge avec les données expérimentales et avons obtenu un excellent accord. Nous avons ainsi montré que les collisions par impact de particules lourdes sont cruciales et doivent être déterminés précisément en vue de prédire le flux radiatif dans le VUV, lequel peut représenter 60% du flux total reçu par le vaisseau spatial lors de sa rentrée dans l’atmosphère terrestre. / Under nonequilibrium, the populations of the electronic states that strongly radiate in the VUV and IR are no longer governed by a Boltzmann distribution but rather by collisional and radiative processes. A new collisional-radiative (CR) model was developed including the key processes chief among them electron-impact excitation and ionization, heavy-particle impact excitation and bound-bound transitions. A comprehensive review of the available experimental and theoretical reaction rates governing these processes was undertaken to produce a reliable set of rates. The bound-bound radiative mechanisms were treated using the escape factor concept, set to zero for VUV lines and set to one for infrared lines, in accordance with literature results. The CR model was interfaced with the a flowfield solver and with a radiation code to predict the nonequilibrium VUV and IR radiation spectra very recently measured in the EAST facility at NASA Ames Research Center. Two shock-tube conditions representative of a Lunar return reentry trajectory were selected: V∞=10.6 and 11.12 km/s, both at p∞=13.3 Pa. The electron number density profiles inferred from experiments were compared with the prediction of the flowfield model, showing excellent agreement in trend and absolute magnitude for both freestream conditions, and thus validating the ionization model and providing a way to accurately locate the shock front in the CCD images. Then, the experimental intensity profiles were compared with the prediction of the CR model. Excellent agreement between predicted and measured intensity profiles was obtained for both freestream conditions, when adjusting the heavy-particle impact excitation rate constants of Park (1985), suggesting that the nonequilibrium peak intensities observed in the VUV and IR spectral ranges are controled by heavy-particle impact processes.

O trabalho consiste em uma análise experimental comparativa do processo de combustão e de transferência de calor ao longo de uma fornalha flamotubular. Os combustíveis utilizados são o óleo diesel e o biodiesel proveniente de óleo de fritura. Uma outra parcela deste trabalho é investigar os níveis de emissões gasosas no processo de combustão do biodiesel em fornalha flamotubular. Não seria possível realizar esta pesquisa sem uma fornalha flamotubular dotada de câmaras calorimétricas, janelas de observação e extração de gás, e totalmente instrumentada. Assim, foi efetuado em paralelo o projeto e a construção de uma fornalha calorimétrica flamotubular. Os parâmetros utilizados para se analisar os combustíveis na fornalha são: rendimento térmico, taxa de fluxo mássico, temperatura de chama e perda de carga. Observou-se que o óleo diesel apresentou maior taxa de transferência de calor para a maioria das seções expostas à chama. Na região onde o corpo da chama não está presente, a taxa de transferência de calor do biodiesel torna-se ligeiramente superior. Em relação às emissões gasosas observaram-se baixos níveis de poluentes / This work consists in a comparative experimental evaluation of the process of combustion and heat transfer along a flame tube furnace. The fuels used are diesel oil and ethyl ester from waste vegetable oil (biodiesel). Another part of this work investigates the percentage of pollutants and emissions of gases in the flame tube furnace. It would not be possible to carry out this research without a flame tube furnace endowed with calorimetric chambers, windows of observation and extraction of gases, and totally instrumented. Thus, the project and the construction of a flame tube calorimetric furnace were done parallel. The parameters used to analyze the fuels in the furnace are: thermal efficiency, mass flow rate, temperature of flame and draught loss. It was observed that diesel oil presented higher heat transfer rate in most parts of the furnace that was near the flame. In the region where the body of flame is not present, the heat transfer rate of biodiesel becomes a little higher. In relation to emission of gases, it was observed low indexes of pollutants

Avaliou-se a eficácia de um procedimento de teleconsulta baseado na internet para a verificação do aparelho de amplificação sonora individual (AASI) por meio da realização de medidas com microfone sonda em adultos deficientes auditivos. Foram comparados os valores da amplitude da resposta de ressonância da orelha externa (REUR), resposta de ressonância da orelha externa com uso da amplificação (REAR) e o ganho de inserção (REIG) realizados face a face (F) e à distância (D). O erro casual das medidas da REUR, REAR e REIG realizadas pelos dois métodos foi analisado. Participaram do estudo: grupo A: sessenta adultos (média de idade de 67 anos) com deficiência auditiva unilateral (n=15) ou bilateral (n=45), totalizando 105 orelhas; grupo B: 19 adultos (média de idade de 28 anos) sem queixas auditivas (19 orelhas). Os AASIs utilizados foram do tipo mini-retroauricular e não possuíam microfone direcional ou algoritmos de cancelamento de retroalimentação e/ou redução de ruído. Para o grupo B foi feito ajuste do AASI resultando na menor saída possível. Cinco fonoaudiólogos voluntários auxiliaram na coleta dos dados à distância. O procedimento face a face foi realizado pela pesquisadora em todos os participantes, utilizando-se o equipamento Unity PC Probe Mic (Siemens) conectado a um computador pessoal. Para realização das medidas à distância esse computador foi conectado à LAN (10 Mpbs). O participante e o fonoaudiólogo voluntário se posicionaram na sala junto ao equipamento (ambiente de teste). A pesquisadora posicionou-se em outra sala denominada ambiente remoto juntamente com um notebook também conectado à LAN. Webcams e headsets foram utilizados para a captura de audio e video, transmitidas em tempo real pelo software Polycom PVX, o qual também foi utilizado para compartilhamento de aplicativos. Por meio desse compartilhamento a pesquisadora realizava as medidas diretamente no participante, com auxílio do fonoaudiólogo voluntário. Quatro repetições das medidas da REUR, REAR e REIG foram obtidas apenas para o grupo B. Correlações (Pearson) muito fortes e significativas foram obtidas entre as medidas realizadas face a face (F) e à distância (D). O teste t pareado revelou diferenças pequenas, porém significativas entre as medidas F e D para a REUR e REAR. A ANOVA mostrou diferenças significativas entre as repetições realizadas. Diferenças entre os métodos F e D foram obtidas apenas na freqüência de 2000 Hz. Os erros causais obtidos pelas medidas face a face e à distância foram muito semelhantes. As diferenças e variações encontradas entre as medidas face a face e à distância não foram maiores do que a magnitude de variabilidade do próprio procedimento de medidas com microfone sonda. É possível realizar medidas de microfone sonda confiáveis via teleconsulta / telessaúde baseada na internet. Outras investigações são necessárias para validar esse procedimento. / The efficacy of an internet based teleconsultation for hearing aid probe microphone measures in hearing impaired adults was evaluated. The amplitudes of face to face (F) and remote (R) real ear unaided response (REUR), real ear aided response (REAR) and real ear insertion gain (REIG) were compared. The measurement error for repeated measures of REUR, REAR and REIG was analyzed. Participated in this study: group A: 60 adults (mean age: 67 years), with unilateral (n=15) or bilateral (n=45) hearing loss, totalizing 105 ears; group B: 19 normal hearing adults (mean age: 28 years) totalizing 19 ears. Behind the ear hearing aids with no directional microphone, noise reduction and/or feedback cancellation were used. For group B these hearing aids were adjusted as to produce the least amount of gain and output. Five audiologists volunteers helped the data collection. The Unity PC Probe Mic (Siemens) coupled to a personal computer were used by the researcher to carry out face to face measures. For the remote measures this equipment was connected to a local area network (LAN 10 Mpbs). The volunteer and the participant were located in this room (test site). At the remote site the researcher used a notebook connected to the LAN. Webcams and headsets were used for audio and video capture which was transmitted in real time by the Polycom PVX software, which was also used for application sharing. By means of remote controlling of the PC Probe Mic equipment the researcher could perform the remote real ear measurements in the participants. Four repeated measures of REUR, REAR and REIG were obtained for group B only. Strong and significant correlations (Pearson) were obtained between face to face and remote real ear measures. Paired t tests revealed small but significant differences between face to face and remote REUR and REAR. Analysis of variance showed significant differences between repeated measures. Measurement errors for face to face and remote real ear measures were very similar. The differences as well as errors found between face to face and remote measures were never higher than the reported variability for probe microphone measures themselves. It is possible to carry out probe microphone measures by means of teleconsultation / telehealth. Further investigations to validate this procedure are necessary.

O uso da simulação via método de elementos finitos (MEF) tem sido de suma importância para o desenvolvimento de processos de conformação hidrostática de tubos (CHT). Sua utilização reduz o método de tentativa e erro na definição do processo e grandes ganhos de produtividade são auferidos. Neste trabalho, a simulação via MEF em conjunto com o desenvolvimento analítico existente na literatura foi utilizada para o desenvolvimento de um método projeto de uma ferramenta simples para a CHT em matriz aberta e para uso em prensa comum. Obtida a ferramenta, foi possível a um baixo custo ser determinado experimentalmente os limites de conformação, o caminho de deformação e as dimensões do tubo expandido sendo possível compara-los com os resultados simulados via MEF. Esta comparação de resultados experimentais e simulados validou o procedimento de simulação e o método de projeto da ferramenta. Quanto ao carregamento, com a ferramenta obtida foram expandidos tubos por dois carregamentos distintos: só pressão e pressão e carga axial simultâneos permitindo assim comprovar a eficácia do segundo carregamento para a obtenção de razões de expansão maiores. Quanto às simulações, executadas em um programa comercial, elas foram desenvolvidas também para ambos os carregamentos. Ainda nestas simulações duas maneiras de aplicar-se a pressão foram avaliadas. Para a determinação dos limites de conformação do tubo fez-se uso da técnica denominada Circle Grid Analisys. Foi escolhido para estudo um tubo extrudado de aço inoxidável AISI 316 L submetido a tempera de solubilização. O método de projeto desenvolvido, numa primeira tentativa, utilizou como dado de entrada as propriedades do Aço AISI 316 L obtidos para chapas o que levou a diferenças entre os resultados simulados e experimentais. Assim foi necessário determinar-se as propriedades do aço AISI 316 L para a condição de tubo extrudado. Para a direção circunferencial utilizou-se o método de ensaios denominado Ring Hoop Tension Test, e para o sentido longitudinal o foi utilizado um ensaio de tração usual. Foram determinados inclusive os coeficientes de anisotropia. Com estes dados novas simulações, considerando a anisotropia do material, foram realizadas. Um aprimoramento do método de projeto foi realizado, sendo construída uma segunda versão da ferramenta para a CHT. Assim os novos resultados simulados foram obtidos e foram comparados com os resultados experimentais e os erros diminuíram significativamente. Como resultado final, para esta segunda versão de simulações, de projeto e ferramenta, os erros dos valores obtidos via simulação via MEF, no diâmetro e na espessura ficaram ao redor de 10%, assumindo o resultado experimental como padrão. Quanto ao limite de conformação os resultados simulados diferiram dos experimentais, porém o estado de deformação e os caminhos de deformação situaram-se no mesmo quadrante no plano das deformações (Curva CLC) para os dois carregamentos. Finalmente, quanto ao diâmetro externo do tubo para os dois carregamentos, o tubo em aço Inoxidável AISI 316 L atingiu diâmetros até 12,9% maiores para expansão por pressão e carga axial em relação àqueles expandidos somente por pressão, os quais foram assumidos como padrão. / The simulation using the finite elements method (FEM) has been of utmost importance for the tube hydroforming (THF) processes development. It reduces the try and error method in the process definition and great profits are gained. In this work, the FEM simulation together with the existing analytical THF theory in the literature was used to develop a process and a simple tool design for the THF, in open die arrangement and to be used in a common press. Gotten this tool, it was possible in a low cost, determine experimentally the forming limits, the strain paths and the evolution of geometry for a tube and then make it possible compares these experimental results with the simulated results obtained by FEM. This comparison of experimental and simulated results validated the simulation procedure and the tool design method. Relate the loads applied during the THF, two distinct load cases were possible: only pressure and simultaneous pressure and axial load, thus allowing proving the effectiveness of the second load case in obtain bigger expansion ratios. Relate to the simulations, they were run in commercial software and also the two load cases were simulated. Additionally in these simulations, two ways to apply the pressure had been evaluated. In the experiments, in the forming limits determination, the Circle Grid Analysis technique was used. A seamless stainless cold finished AISI 316 L solution annealed and quenched tube was chosen for evaluation. The tool design method, in a first attempt, uses the AISI 316 L steel properties obtained from sheets. Big differences between the FEM simulated and experimental results was gotten. Thus, it was necessary execute tensile tests in order to obtain the AISI 316 L steel properties for the seamless stainless cold finished, solution annealed condition. In such a way, a tensile tube test method called Ring Hoop Tension Test was used, to determined AISI 316 L steel properties in the transversal direction and a common tensile test was used for the longitudinal direction. Also, for both directions, anisotropy coefficients were also determined. With these new material properties set, new simulations including the anisotropy and a new improved tool design method were carried through, resulting in a new and improved tool version. Thus, new experiments were performed and compared with the new simulated results and the errors had diminished significantly. As final result, the errors in the diameter and in the thickness had been around of 10%, assuming the experimental result as standard. Relate the forming limits the results had differed, however the strain state and the strain path had been placed the same quadrant in a strain plane graphic (FLD diagram) for both load cases. Finally, relate to the tube expansion ratio, the tube external diameter increase 12,9% greater for tube expansion under pressure and axial load assuming the tube expansion under only pressure as standard.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / This paper aims to scale, build and test a new vortex tube, operating from the use of compressed air at pressures below the pressure ranges typical of this unconventional cooling device for the purpose of obtaining drafts cold for air conditioning. For that were originally studied theoretical and experimental aspects of flow processes through tests performed in the laboratory with a commercial vortex tube. Known influence of geometric parameters (such as the ratio between the length and internal diameter of the tube and the diameter of the diaphragm hole) and the thermophysical properties (such as inlet pressure gauge in the compressed air tube and the mass flow rate of the stream cold) air in the performance of the vortex tube, gave up the step of sizing the same. After engineered and designed parts of the tube, the final steps were the manufacture of pipe and conducting experimental tests, beyond the selection of a photovoltaic array to provide the power required to drive the compressor. The results of the laboratory tests with a vortex tube counter-current type, internal diameter D equal to 16.5 mm and a length equal to fifteen times this value, and configured diaphragm orifice diameter of 0.5D showed that temperatures of the cold air flow of 9.5 ÂC at a mass flow of 40% of the mass flow input are obtained when delivered by the compressor inlet gauge pressure of 3 bar and volumetric flow rate of 3.15 L/s compressed air. / O presente trabalho tem como objetivos dimensionar, construir e testar um novo tubo de vÃrtice, que opere a partir da utilizaÃÃo de ar comprimido em pressÃes abaixo das faixas de pressÃo tÃpicas deste dispositivo de refrigeraÃÃo nÃo-convencional, com o propÃsito de obter correntes de ar frio para climatizaÃÃo. Para tanto, foram inicialmente estudados aspectos teÃrico-experimentais dos processos de escoamento, atravÃs de testes realizados em laboratÃrio com um tubo de vÃrtice comercial. Conhecida a influÃncia dos parÃmetros geomÃtricos (tais como a razÃo entre o comprimento e diÃmetro interno do tubo e o diÃmetro do orifÃcio do diafragma) e das propriedades termofÃsicas (tais como a pressÃo manomÃtrica de entrada no tubo do ar comprimido e o percentual de vazÃo mÃssica da corrente de ar frio) no desempenho do tubo de vÃrtice, deu-se a etapa de dimensionamento do mesmo. Depois de projetadas e desenhadas as peÃas do tubo, as etapas finais foram a fabricaÃÃo do tubo e a realizaÃÃo de testes experimentais, alÃm da seleÃÃo de um arranjo fotovoltaico que forneÃa a potÃncia necessÃria para o acionamento do compressor. Os resultados dos testes em laboratÃrio com um tubo de vÃrtice do tipo contra-corrente, de diÃmetro interno D igual 16,5 mm e comprimento igual a quinze vezes esse valor, e configurado com diafragma de diÃmetro do orifÃcio de 0,5D, mostraram que sÃo obtidas temperaturas da corrente de ar frio de 9,5 ÂC a uma vazÃo mÃssica de 40% da vazÃo mÃssica de entrada, quando fornecido pelo compressor pressÃo manomÃtrica de entrada de 3 bar e vazÃo volumÃtrica de 3,15 L/s de ar comprimido.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A busca por novos sistemas de refrigeraÃÃo vem se tornando o alvo de estudo de diversos pesquisadores, com o objetivo de diminuir impactos ambientais referentes à destruiÃÃo da camada de ozÃnio e efeito estufa que trazem consigo diversos malefÃcios à vida no planeta. Sistemas de refrigeraÃÃo convencionais respondem por boa parte do consumo de energia elÃtrica de uma residÃncia ou uma empresa (de 20 ou atà 25%), e sÃo normalmente ligados durante o dia , quando a demanda à maior e as tarifas mais caras. Dispositivos de refrigeraÃÃo sÃo indispensÃveis nas atividades humanas, como conservaÃÃo de alimentos, medicamentos, etc. Sistemas fotovoltaicos sÃo fontes de energia elÃtrica confiÃveis e independentes. Por essas razÃes, atualmente, hà um aumento no uso de sistemas de refrigeraÃÃo acionados por energia solar fotovoltaica nas zonas rurais. Tubos de Ranque-Hilsch ou tubos de vÃrtice sÃo geralmente utilizados para refrigeraÃÃo local de baixo custo, onde hà a disponibilidade de ar comprimido. Nesse trabalho, um tubo de vÃrtice foi concebido, testado e otimizado para operaÃÃo em pressÃes inferiores Ãs convencionais, de modo a ser alimentado por um compressor acionado por mÃdulos fotovoltaicos, suprindo as necessidades de esfriamento em localidades desprovidas de energia elÃtrica. Nas mediÃÃes experimentais, foram obtidas temperaturas abaixo do ponto de congelamento da Ãgua por meio da combinaÃÃo de certos parÃmetros, possibilitando a esse sistema de climatizaÃÃo ser utilizado de maneira eficiente e racional em localidades remotas, podendo contribuir para a soluÃÃo da questÃo energÃtica e ambiental da sociedade. / The search for new refrigeration systems has become the target of various researchers. Their goal is to reduce the environment impacts resulting from the destruction of the ozone layer and the greenhouse effects that harm life in the planet Earth. Vapor-compression refrigeration systems represent a big fraction of the world energy consumption in houses and commercial stores (between 20 to 25%) and these systems usually run during the day, when the energy demand and the prices are higher. Refrigeration systems are necessary to todayâs human activities, such as food and medicament conservation, air conditioning, etc. Photovoltaic systems are reliable energy sources and they can operate separately from the distribution energy grid. For these reasons, there is an increase in the use of refrigeration systems powered by solar photovoltaic panels in rural areas. Ranque-Hilsch tubes or vorticity tubes are commonly used for low cost local refrigeration, where compressed air is available. In this study, a vortex tube was designed, tested, and optimized to operate at pressure levels lower than the conventional values. The purpose is to allow its operation by a compressor system powered by solar photovoltaic panels and, therefore, its installation in locations where there is no electrical grid. In the experimental measurements, temperatures below the water freezing point were reached due to the combination of a number of tube parameters. These low temperature values support the use of the vortex tube in air cooling applications in a more efficient and rational energy use, particularly in remote locations, and can contribute to the solution of the energy demand and environmental problems.

O modelo experimental canino Golden Retriever portador da Distrofia Muscular (GRMD) é o melhor substituto entre os modelos animais para estudar a Distrofia Muscular de Duchenne. Os principais sinais clínicos observados no cão afetado são disfagia, hipertrofia da língua, emagrecimento progressivo, fraqueza muscular, desvio de eixo dos membros e contraturas. A doença é determinada pela ausência da distrofina, uma proteína da membrana muscular, que tem papel vital na manutenção da estrutura e função da célula muscular. A GRMD não afeta apenas a musculatura estriada esquelética, podendo afetar inclusive o funcionamento do trato digestório, já que o músculo liso é o elemento primário dos órgãos tubulares. Objetivou-se neste trabalho, através do estudo morfológico, verificar se a distrofia muscular afeta a arquitetura geral do trato digestório e como está disposta sua estrutura muscular. Foram realizadas avaliações descritivas macroscópicas e microscópicas ópticas com colorações de Hematoxilina-Eosina, Tricrômio de Masson e Picrosirius. Em conjunto, nove cães GRMD afetados foram submetidos à avaliação da implantação de um novo manejo alimentar, num período de um ano, direcionado à correção dos problemas envolvidos na disfagia do cão distrófico. O esôfago e o estômago apresentaram-se como as porções mais afetadas do tubo digestório. Suas fibras musculares apresentavam-se com diâmetros variados e estavam entremeadas com abundante deposição de tecido conjuntivo, fibroblastos e infiltrado mononuclear com distribuição intersticial. O esôfago apresentou alterações muito severas, refletindo na sua funcionalidade, e levando ao megaesôfago secundário, devido à constituição por músculo estriado em toda a totalidade. O intestino não apresentou alterações histopatológicas significativas. Observou-se diferença de severidade entre lesões que ocorrem na musculatura estriada e na musculatura lisa, que pode ser devido à distribuição distinta do complexo distrofina-glicoproteína existentes nesses dois tipos de musculaturas. Desta forma, a ausência da proteína distrofina tende a ser menos crítica para a função muscular lisa no intestino, tal como é para o músculo esquelético. A musculatura lisa do estômago apresentava-se mais afetada que a do intestino, podendo ser explicado pelo fato do primeiro sofrer maiores ciclos de contrações e distenções, o que pode resultar em aumento de área de colágeno no tecido muscular e conseqüente perda de sua arquitetura. No cão afetado GRMD, a apreensão é uma fase crítica. Houve significativas respostas na implantação do novo manejo alimentar, quando aquela etapa foi substituída por auxílio humano. Assim a regurgitação mecânica tendeu a zero e pareceu diminuir o gasto energético excessivo. O modo como foram oferecidos o alimento e água preveniu o aparecimento de pneumonias por aspiração. A quantidade de água adicionada ao alimento seco foi suficiente para manter os animais hidratados. O manejo atual determinou manutenção dos pesos, ausência de desidratação clínica e ausência de óbitos, sendo assim indicado como manejo base a ser aplicado para a disfagia e megaesôfago adquirido secundário a distrofia muscular. Conclui-se que o manejo adequadamente direcionado torna-se especialmente importante para prevenir complicações e reflete em manutenção de equilíbrio e fortalecimento do sistema imune, e conseqüentemente, suporte perante a doença, proporcionando uma sobrevida com qualidade / The experimental dog model Golden Retriever affected by muscular dystrophy (GRMD) is the most appropriate substitute among animal models to study Duchenne Muscular Dystrophy. The main clinical signs observed in affected dogs are dysfagy, tongue hypertrophy, progressive weight loss, weakness, splaying of the limbs and contractures. The disease is due to the absence of dystrophin, a transmembrane muscle protein, which has a vital role on the maintence of structure and function of the muscle cell. GRMD doesn?t affect only skeletal muscle, also acted including in the digestory tract function, since the smooth muscle corresponds to0 the primary component of the digestive tube. The aim of this study was to evaluate, through of morphologic studies, if the muscular dystrophy affects the general architecture of digestory tract and how is arranged its muscular structure. There were evaluated the tubular viscera of GRMD affected dogs, through gross and light microscopic description, stained with Hematoxilin and Eosin, Masson trichrome and Picrossirus technique. Jointly, nine GRMD affected dogs were submitted on evaluation of the establishment of a new alimentary management, during a year, directed to the correction of problems involved on the dysphagy of dystrophic dog. The esophagus and the stomach presented the most affected portions. Muscle fibers presents varied diameter and were intermixed with abundant connective tissue, fibroblast and mononuclear infiltrate. The esophagus presents severe alterations, reflecting on its functionability, and leading to secondary megaesophagus, due to total constitution of striated muscle. The gut doesn?t presented significative histopathologic alterations. There was observed difference of severity between lesions that occurs on the striated muscle and the smooth muscle, and this fact could be due to the distinct distribution of the dystrophin-glycoprotein complex that occurs in these types of muscles. In this way, the absence of dystrophin was inclined to be less critical to the function of the intestine smooth muscle than of the skeletal striated muscle. The stomach smooth muscle presented more affected than the intestine smooth muscle, being explained to the fact of the first to suffer more contraction and distention cycles, which results in increase of collagen area on the muscle tissue and consequently, loss of its architecture. On the GRMD affected dog, the apprehension is a critical phase. There were significative answers on new management, since those phases was substituted by human relief. The mechanic regurgitation was inclined to zero and seems to decrease the excessive energetic caloric burned. The way which was offered the food and water warned the occurrences of aspiration pneumonia. The amount of water added to dry food was enough to hidric maintenance. The present management determined weight maintenance, absence of clinic dehydration and absence of death, being indicated as basal management to be applied on the dysphagy and secondary megaesophagus acquired in the muscular dystrophy. Concluding, the management adequately directed became especially important to warn complications and reflects on maintenance of the balance and strength of immune system, consequently, support in front of the disease, given then life with quality

Sistemas de aquecimento de água que utilizam a conversão de energia solar em energia térmica, além de serem um meio fácil e limpo de geração de energia, trazem benefícios econômicos ao país e principalmente a quem os utiliza. O elemento principal destes sistemas, o coletor solar, é objeto de estudo neste trabalho. Coletores planos são amplamente utilizados e possuem uma tecnologia consolidada, porém, um tipo de coletor composto por tubos de vidro, com isolamento a vácuo e superfície absorvedora seletiva vem se tornando uma opção cada vez mais viável economicamente. Com benefícios evidentes em climas de frio mais intenso, estes coletores devem ter seus parâmetros de desempenho térmico determinados segundo procedimentos normativos, para que possam ser dimensionados de forma correta os sistemas de aquecimento que os utilizarem. Este trabalho descreve o desenvolvimento de uma bancada de ensaios construída no Laboratório de Energia Solar da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, que tem o intuito de possibilitar o ensaio deste tipo de coletor. Esta bancada contou com uma instrumentação cuidadosamente calibrada e com um dispositivo, desenvolvido neste trabalho, capaz de realizar medidas da diferença de temperatura da água entre as seções de entrada e saída do coletor com uma incerteza inferior a 0,05 °C. Foram realizados ensaios individuais de dois tubos a vácuo de superfícies absorvedoras distintas desacoplados do coletor. Um ensaio determinou seu coeficiente de transferência de calor e outro avaliou as propriedades ópticas de cada tubo. A metodologia experimental utilizada se mostrou válida e possível de determinar alguns parâmetros para utilização em simulações. Um melhor desempenho do tubo com superfície seletiva de (Al-N/SS/Cu) em relação ao que utiliza (Al-N/Al) ficou evidente nestes ensaios. Foi realizado na bancada desenvolvida o ensaio de um coletor de tubos de vidro a vácuo que utiliza o principio de transferência direta. Sua curva de eficiência e seus parâmetros de desempenho foram determinados sob condições de regime permanente. Houve pequena diferença entre os valores obtidos e os fornecidos pelo fabricante, o que deve ter ocorrido, em parte, devido à diferença das condições de realização dos ensaios. A curva de desempenho obtida neste trabalho para o coletor de tubos de vidro a vácuo foi comparada às curvas de dois coletores planos. Nesta comparação ficou evidente que o coletor ensaiado é mais eficiente em situações onde a diferença entre a temperatura da água no interior do coletor e temperatura ambiente são maiores. / The use of solar systems for heating water brings economic benefits to the country and especially to the users. Furthermore, it is an easy and clean form of energy generation. The solar collector, the main element of such systems, is the object of the present study. Flat plane collectors are widely used and have a consolidated technology. However, the market share of tubular evacuated glass collectors is rapidly increasing. These collectors are constituted by elements consisting in two concentrical tubes with vacuum in between. Instead of using a black painted sheet of metal as the absorbing element, the internal glass tube is coated with a selective surface. The vacuum provides a high level insulation, with evident benefits in severe cold climates. In order to allow a correct sizing of systems employing such collectors, their thermal performance parameters must be determined according to standard procedures. This work show the description of a test system, built at Laboratório de Energia Solar of Universidade do Rio Grande do Sul, which enable the testing of this type of collector. This test system features a carefully calibrated instrumentation and a device, developed in this work, for measuring the water temperature difference between the collector inlet and outlet with an accuracy of 0.05 °C. A test for estimating the thermal losses and the optical properties of two evacuated tubes with different selective surfaces (Al-N/SS/Cu e Al-N/Al) was also performed. The better performance of the tube with the selective surface deposited on a copper layer was. The experimental methodology was proven to be valid and useful for determining some parameters used in simulations. A test based on the current Brazilian standard with a solar collector with twenty water-in-glass vacuum tubes was performed. Its efficiency curve and its performance parameters were determined under steady state conditions. Some differences between the obtained values and manufacturer data were detected, probably due to the difference between the test conditions. The efficiency curve obtained for the tubular solar collector was compared to the curves of two flat plane collectors. This comparison indicated that the tested collector is more efficient under situations in which the difference between the temperature of the water inside the collector and the ambient temperature are higher.