Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-02-02T16:59:37Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstruturasTubularesEnrijecidas.pdf: 10442420 bytes, checksum: 3001099480943d2833858d749e88c61c (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-02-03T15:31:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstruturasTubularesEnrijecidas.pdf: 10442420 bytes, checksum: 3001099480943d2833858d749e88c61c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-05T11:22:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstruturasTubularesEnrijecidas.pdf: 10442420 bytes, checksum: 3001099480943d2833858d749e88c61c (MD5) Previous issue date: 2003 / Este trabalho tem como objetivo investigar as vantagens e as possibilidades estruturais de sistemas enrijecidos pelos aspectos formais e geométricos de seus elementos, ou por suas disposições físicas neste sistema. As superfícies de dupla curvatura ou superfícies hiperbólicas, devido a suas características geométricas de empenamento, conferem uma eficiência no seu comportamento estrutural superior às superfícies planas. Dentro deste universo, a escolha de tais superfícies (anticlásticas) servirá como ponto de partida nesta pesquisa, na transposição do raciocínio do comportamento estrutural das cascas e membranas para as estruturas reticuladas de superfícies hiperbólicas. Em especial neste estudo: os Parabolóides Hiperbólicos. As estruturas de dupla curvatura, que já agregam naturalmente um irresistível apelo estético, encontram nos perfis tubulares cilíndricos vantagens significativas. A seção transversal completamente simétrica em todas as direções favorece as ligações entre as barras que se posicionam de maneiras reversas e variáveis no espaço, fazendo dos tubos um dos melhores aliados quanto às questões estruturais e de montagem. O presente trabalho propõe-se a investigar as vantagens estruturais dessas formas, no intuito de viabilizar sistemas construtivos metálicos que possam ter aplicações imediatas em alguns campos da engenharia e da arquitetura. ______________________________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT : The main objective of this work is to investigate the advantages and possibilities of structural systems stiffened by formal and geometric aspects of its components, or by their physical arrangement in the system. The doubly curved surfaces or hyperbolic paraboloids, due to their geometrical characteristics, have superior structural performance when compared to flat (plane) surfaces. This research departs from the selection of these surfaces, and from the structural similarities that exist between shells, isotropic membranes and ruled surfaces, especially hyperbolic paraboloids. These solutions have not yet been sufficiently explored in their structural advantages by the steel construction industry. The strong aesthetic appeal of the doubly-curved surfaces, together with the use of hollow cylindrical sections for bars, offer significant advantages. The radial simmetry of the cross-section allows reverse and random positioning in space, resulting in an efficient solution, either in the structural or the constructive aspects. The present work aims to investigate the structural pros and cons of the tubular sections using these geometrical shapes for the steel construction industry, and to analyze and propose new solutions for structural elements, including the analysis of their structural behaviour and constructive aspects such as production and assembling on site.

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-02-03T19:31:47Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_PropostaSistemaConstrutivo.pdf: 18454418 bytes, checksum: a87076c1599bcc4d5f3eb9400a2a1552 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-02-03T19:37:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_PropostaSistemaConstrutivo.pdf: 18454418 bytes, checksum: a87076c1599bcc4d5f3eb9400a2a1552 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-05T11:31:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_PropostaSistemaConstrutivo.pdf: 18454418 bytes, checksum: a87076c1599bcc4d5f3eb9400a2a1552 (MD5) Previous issue date: 2004 / Neste trabalho objetiva-se pesquisar sistemas modulados tridimensionais, do ponto de vista arquitetônico e estrutural, buscando sua discriminação através de modelos teóricos. Devido à larga possibilidade de reunir dados sobre o assunto, o enfoque foi dado ao estudo de sistemas utilizados em coberturas. Para a discriminação dos modelos, buscouse relacionar processos de equacionamento de formas através da geometria e nesta interface, reunir informações para auxiliar profissionais na etapa de investigação de um projeto. Entre os modelos propostos, foi utilizado como parâmetro de referência, um sistema construtivo convencional mas, considerando-se que além dos sistemas clássicos de se construir estruturas moduladas existem outros modelos igualmente viáveis e possíveis de serem desenvolvidos, investigam-se dois sistemas alternativos e menos usuais comparando-os ao sistema convencional. Assim, após serem analisados alguns modelos geométricos planos e espaciais, foram propostos três sistemas para coberturas onde foram valorizadas ainda a ambientação interna e a linguagem formal da edificação. Para efeito de análise comparativa e dimensionamento dos componentes foi especificado um mesmo perfil tubular cilíndrico. O trabalho analisa finalmente as possibilidades de concepção arquitetônica, decorrentes de sua utilização. Mostra-se que os modelos não usuais componentes. propostos são viáveis quando se comparam os parâmetros peso por m2 e o número de componentes. ______________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The purpose of this study is to research three-dimensional modulated systems from an architectonic and structural perspective, making use of constructed theoretical models. The focus will be set on the study of the systems used in penthouses due to the possibility of easily collect data about this matter. In order to distinguish the models, we seek to establish relations among the different processes of equating the forms by using geometry and in this interface, gather information to help professionals when they are in the investigation phase of their projects. We have used a conventional constructed system as our reference pattern. However, we have decided to investigate two other alternative ones, not frequently used but equally feasible. Therefore, after analyzing some plane and spatial geometric models we have proposed three systems for penthouses where we have also considered the interior atmosphere and the formal language of the building. We have specified an identical cylindrical-tubular profile in order to measure the components and make the comparative analysis. Finally, we also examine the possibilities of architectonic conceptions derived from its use. We show that the unconventional models proposed are suitable when we have to compare the weight per square meter with the number of components.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-05-04Bitstream added on 2014-06-13T19:13:06Z : No. of bitstreams: 1 rodrigues_vr_me_rcla.pdf: 4171113 bytes, checksum: a99cd34c446d81c2e46430a7cca701df (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Sorocaba é um município em franco desenvolvimento que vem intensificando o uso de recursos hídricos subterrâneos para o atendimento de sua demanda, nesse sentido se fazem necessários estudos que auxiliem na gestão desse recurso. Na presente pesquisa, buscou-se o melhor entendimento dos Aqüíferos Tubarão e Cristalino baseando-se em dados obtidos através do cadastramento de poços tubulares profundos e através do conhecimento da geologia local. Cadastraram-se poços que captam água do Aqüífero Cristalino, Aqüífero Tubarão e de ambos aqüíferos e analisaram-se seus aspectos técnico-construtivos e seus parâmetros hidráulicos. Dessa forma pôde-se discutir a produção dos poços em função dos condicionantes geológicos e construtivos, além de compor a geometria do Aqüífero Tubarão e confeccionar o seu mapa potenciométrico. Na presente pesquisa, objetivou-se também, deflagrar na comunidade envolvida com os recursos hídricos subterrâneos o ímpeto pela reflexão, através de questionamentos sobre a eficácia de dois importantes instrumentos de gestão - a Licença para Execução de Poços Tubulares Profundos e a Outorga de Direito de Uso de Recursos Hídricos. / The municipality of Sorocaba is in the clear process of development and intensifying the use of groundwater resources in order to meet the population's demands. This increases the importance of studies that can be applied to the management of this resource. This study is aimed to investigate the Tubarão and Cristalino aquifers, based upon data obtained by the registration of tubular deep wells and also the local geology studies. It was registered wells that tap water from the Cristalino, the Tubarão, or both aquifers, and their technical aspects as well as their hydraulic parameters were analyzed. The wellsþ production was discussed according to their geological and building characteristics, and a geometric design of the Tubarão Aquifer and a map of the Aquifer potential were composed. This work was also aimed to encourage the community involved with the groundwater subject to reflect on the efficiency of the two most important management instruments - the License for Executing Deep Tubular Wells and the Process of Water Use Authorization for underground water.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6562.pdf: 9369782 bytes, checksum: 46884d43907cb278f2aef50c933da6ec (MD5) Previous issue date: 2014-10-07 / Itaipu Binational along with the Swiss company power generation Kraftwerke Oberhasli AG/KWO, are developing a battery of nickel-sodium salt (Na/NiCl2), which uses β/β"-Al2O3 ceramic as solid electrolyte, to apply on electric vehicles and stationary banks. The main challenges in obtaining β/β"-alumina are obtain more content β"-Al2O3 phase, the difficulty in controlling the sodium loss during the sintering and minimize abnormal grain growth which leads to a duplex microstructure which compromises the mechanical strength. This paper aims to: i) develop ceramic solid electrolyte β/β "-alumina using powders prepared by citrate process (CP) and mixed oxides process (MOP) and correlate the microstructure with electrical conductivity and mechanical properties, ii) obtain solid electrolyte tubular using the powder which generated the best samples. The samples obtained with MOP powder were not sensitive to sintering atmosphere. The amount of β” phase was ≈75%, microstructure obtained was duplex form containing larger grains (≈150 μm) dispersed in a matrix of smaller grains (≤5 μm). The higher mechanical resistance value to radial compression was 92 ± 14 MPa and the maximum the electrical conductivity value was 1.03x10-1 S.cm-1 at 300 oC. Citrate process produced nano-powder, which was more sensitive to the samples stowage during sintering and generated a microstructure more thin and homogeneous with grain size about ≤5 μm. Amount of β” phase, electrical conductivity and mechanical strength were lower than those obtained by the MOP. The solid electrolytes tubular were obtained by isostatic pressing with powder prepared via MOP. The pipes have a good mechanical resistance to green body for handling and finishing with good densification after sintering, indicating the viability of manufacturing of tubes for batteries. / A Itaipu Binacional juntamente com a empresa suíça de geração de energia Kraftwerke Oberhasli AG/KWO estão desenvolvendo uma bateria de sal sódio-níquel (Na/NiCl2), a qual utiliza a cerâmica β/β”-Al2O3 como eletrólito sólido, visando aplicação em veículos elétricos e bancos estacionários. Os principais desafios na obtenção da β/β”-alumina são obter uma quantidade majoritária da fase β”-Al2O3, a dificuldade em controlar a perda de sódio durante a sinterização e minimizar o crescimento anormal de grão que leva à uma microestrutura duplex, que compromete a resistência mecânica. O presente trabalho tem por objetivos: i) obter o eletrólito sólido β/β”-alumina utilizando pós preparados pelo processo de mistura de óxidos (MO) e processo citrato (PC) e correlacionar a microestrutura com a condutividade elétrica e resistência mecânica, ii) obter eletrólito sólido tubular utilizando o pó que gerou as melhores amostras. Os corpos de prova obtidos com pó de MO não se mostraram sensíveis a atmosfera de sinterização. O teor de fase β” foi de ≈ 75% e a microestrutura obtida foi do tipo duplex com grãos de ~150 μm dispersos em uma matriz de grãos inferiores a 5 μm. O maior valor da resistência mecânica a compressão diametral foi 92±14 MPa, e o máximo valor da condutividade elétrica foi de 1,03x10-1 S.cm-1 a 300oC. Já o processo citrato processo gerou nanopó, foi mais sensível ao acondicionamento da amostra durante a sinterização e gerou microestrutura mais fina e homogênea com grãos ≤5 μm. Os valores da condutividade elétrica, teor de fase β” e resistência mecânica das amostras obtidas com estes pós foram inferiores àquelas obtidas pelo processo de MO. Os eletrólitos sólidos tubulares foram obtidos por prensagem isostática utilizando pó de MO, apresentam boa resistência mecânica a verde para manuseio e acabamento, boa densificação após sinterização, sinalizando a viabilidade da fabricação dos tubos para baterias.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-04-03T20:57:28Z No. of bitstreams: 1 EricaGuedesReboucas_DISSERT.pdf: 1576991 bytes, checksum: 485b977b19d4b074758125f6902f17b1 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-04-06T22:31:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 EricaGuedesReboucas_DISSERT.pdf: 1576991 bytes, checksum: 485b977b19d4b074758125f6902f17b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-06T22:31:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EricaGuedesReboucas_DISSERT.pdf: 1576991 bytes, checksum: 485b977b19d4b074758125f6902f17b1 (MD5) Previous issue date: 2016-12-16 / A partir das limita??es nas fontes de energia, principalmente aos derivados de petr?leo, surge o biodiesel que ? produzido por rotas tradicionais e consolidadas, como a transesterifica??o, empregando aquecimento convencional e cat?lise homog?nea. Na busca por novas tecnologias de produ??o de biodiesel, os processos utilizando ?lcool em condi??es supercr?ticas t?m sido amplamente investigados. E a import?ncia de uma opera??o cont?nua tem levado a alguns estudos de produ??o de biodiesel em meio supercr?tico utilizando reatores tubulares. O presente trabalho tem o objetivo de investigar o emprego de leito de inertes (vidro) em um reator tubular para produ??o de biodiesel a partir de ?leo de soja com etanol pressurizado. A partir de um planejamento experimental, foram analisados os efeitos da temperatura (300, 350 e 400?C), da vaz?o volum?trica de alimenta??o dos reagentes (0,5 e 1 mL/min) e da porosidade do leito (0,42, 0,38 e 0,32) nas condi??es de 15 MPa e raz?o molar ?leo:etanol 1:40 sobre o teor em ?steres. Al?m disso, foi analisado o efeito da raz?o molar ?leo:etanol, e para isso foram conduzidas corridas experimentais a 350?C, 15 MPa e porosidade de 0,38 nas vaz?es de 0,3; 0,5; e 1 mL/min, em diferentes raz?es molares (1:10 ? 1:70). Em geral, os resultados indicaram um efeito positivo da temperatura sobre o teor em ?steres, devido a maior solubilidade do ?leo no ?lcool, nestas condi??es. Outro resultado interessante, foi o efeito combinado da vaz?o e da porosidade sobre tempo de resid?ncia, maximizando a transfer?ncia de massa e a miscibilidade entre as fases, possibilitando o avan?o da rea??o em baixos tempos. O melhor resultado em teor de ?steres (98,99%) foi alcan?ado ap?s 5,44 min de rea??o, nas condi??es de 400?C, 15MPa, raz?o molar ?leo de soja:etanol 1:40, vaz?o de alimenta??o de 0,5 mL/min, e porosidade de 0,32. / From the limitations of energy sources, mostly oil derivatives, biodiesel, traditionally produced comes with well-established routes of production such as the transesterification, using conventional heating and homogeneous catalysis. In the search for new technologies in the production of biodiesel, the methods that use alcohol in supercritical conditions have been widely investigated. The importance of continuous operation has taken to some studies of biodiesel production in supercritical method using tubular reactors. The following project has aims to investigate the use of inert (glass) in a tubular bed reactor for the production of biodiesel from soybean oil with pressurized. The effects of the temperature (300, 350 and 400?C), the volumetric flow rate of the reagents (0,5 and 1 mL/min), bed porosity (0.42, 0.38 and 0.32) under the conditions of 15 MPa and molar ratio oil: ethanol 1:40 on the esters conversion of the reaction were analyzed. In addition, the effect of the oil: ethanol molar ratio was analyzed, and for this, experimental runs were conducted at 350?C, 15 MPa and porosity of 0.38 at flow rates of 0.3; 0.5; and 1 mL/min, in different molar ratios (1:10 - 1:70). In general, the results indicated a positive effect of temperature on the ester content, due to the higher solubility of the oil in the alcohol under these conditions. Another interesting result was the combined effect of flow rate and porosity on residence time, maximizing the mass transfer and the miscibility between the phases, allowing the advance of the reaction at low times. The best result (98.99%) were achieved after 8 min of reaction under the conditions of 400?C, 15 MPa, molar ratio soybean oil: ethanol 1:40, flow rate of 0.5 mL/min, and porosity of 0.32.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-07-03T13:37:23Z No. of bitstreams: 1 LeandroLuizDaSilvaPereira_DISSERT.pdf: 10051425 bytes, checksum: 2c83b499adde5859560e54458c90cb2c (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-07-07T12:37:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LeandroLuizDaSilvaPereira_DISSERT.pdf: 10051425 bytes, checksum: 2c83b499adde5859560e54458c90cb2c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-07T12:37:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeandroLuizDaSilvaPereira_DISSERT.pdf: 10051425 bytes, checksum: 2c83b499adde5859560e54458c90cb2c (MD5) Previous issue date: 2016-12-29 / Evitar falhas ? uma medida extremamente necess?ria quando se gerencia sistemas de produ??o e distribui??o de ?gua com 95% das redes pressurizadas diretamente por po?os. Baseado nas frequentes faltas de ?gua em 2015, registradas pela CAERN na Unidade de Opera??o e Manuten??o de ?guas de Parnamirim (UNAP), destacam-se as avarias causadas por sobreaquecimento e outros danos de natureza mec?nica e el?trica que levam a falhas nas instala??es de motobombas submersas. Nesse escopo, este trabalho foi dedicado a realizar um estudo de caso sobre as instala??es de quatro motobombas dos po?os PC, PD, PS e PI, com diferentes acionamentos el?tricos, utilizando a proposta da Roda de Falhas (Failure Wheel) numa an?lise preditiva el?trica e termogr?fica, para inferir qualitativamente sobre o n?vel de confiabilidade e custo de manuten??o na concession?ria de abastecimento d??gua. Para subsidiar as an?lises foram inspecionados itens importantes das referidas instala??es, observando suas rela??es de conformidade com as especifica??es das motobombas, onde foram efetuadas medi??es de par?metros el?tricos e t?rmicos de opera??o, incluindo vari?veis de estresse para auxiliar no diagn?stico e estimar os desempenhos dessas m?quinas. A an?lise foi conduzida por ficha de inspe??o de par?metros operacionais, checklist e pela Roda de Falhas em discuss?o, que permitiram diagn?sticos sobre os dados das inspe??es e do hist?rico de falhas recorrentes. Nesse sentido, a aplica??o da Roda de Falhas se deu com a adapta??o de um modelo para as motobombas submersas, identificando os principais mecanismos de danos associados ?s causas gerais de falhas, que demonstrou viabilidade em rotinas de manuten??o baseada na condi??o para an?lise detectiva-preditiva de falhas em curso nos equipamentos. Comparando o consumo espec?fico de energia entre as motobombas, a PI, com acionamento por inversor de frequ?ncia, obteve melhor rendimento, oferecendo maior efici?ncia energ?tica durante a capta??o d??gua entre julho de 2015 e julho de 2016. A mesma demonstrou risco reduzido de falhas t?picas de motobombas dentre os equipamentos, tendo em vista o menor n?vel t?rmico em opera??o apresentado nas termografias, e o menor estresse causado devido ?s caracter?sticas da chave de partida. Conclui-se, portanto, que seu n?vel de confiabilidade foi o maior, seguido da PS, PC e PD. As vantagens da aplica??o sistem?tica da proposta, aliada a uma pol?tica de manuten??o planejada, apontam para a redu??o de intercorr?ncias por falhas e perdas de produ??o, e com isso, permitem diminuir trocas prematuras de equipamentos e custos com manuten??o e energia el?trica. Como resultado da pesquisa obteve-se uma metodologia de acompanhamento preditivo, visando a??es de manuten??o antes da falha catastr?fica sobre itens em percurso de danos. / Avoiding failures is an extremely necessary measure when managing water production and distribution systems with 95% of networks pressurized directly by wells. Based on the frequent water shortages in 2015, registered by CAERN at the Parnamirim Water Operation and Maintenance Unit (UNAP), the most notable are the damages caused by overheating and other mechanical and electrical damages that lead to failures in the motor pump Submerged. In this scope, this work was carried out to carry out a case study on the installations of four well pumps PC, PD, PS and PI, with different electric drives, using the Failure wheel proposal in an electric predictive analysis And thermographic, to qualitatively infer about the level of reliability and cost of maintenance in the water supply concessionaire. In order to subsidize the analyzes, important items of the aforementioned facilities were inspected, observing their relations of conformity with the specifications of the pumps, where electrical and thermal parameters of operation were carried out, including stress variables to aid in the diagnosis and to estimate the performances of these machines. The analysis was carried out by a checklist of operational parameters, checklist and by Failure Wheel in discussion, which allowed for diagnoses on inspection data and the history of recurring faults. In this sense, the application of the Failure Wheel occurred with the adaptation of a model for the submersible pumps, identifying the main damage mechanisms associated to the general causes of failures, which demonstrated viability in maintenance routines based on the condition for detective-predictive analysis of faults in the equipment. Comparing the specific energy consumption between the pumps, the PI, with drive by frequency inverter, obtained better efficiency, offering greater energy efficiency during the water harvest between July 2015 and July 2016. It showed a reduced risk of failure Typical of motor pumps, among the equipment, considering the lower thermal level in operation presented in thermographs, and the lower stress caused due to the characteristics of the starter. It was concluded, therefore, that its reliability level was the highest, followed by PS, PC and PD. The advantages of the systematic application of the proposal, coupled with a planned maintenance policy, point to the reduction of intercurrences due to failures and losses of production, and with this, allow to reduce premature equipment changes and costs with maintenance and electric energy. As a result of the research, a methodology of predictive monitoring was obtained, aiming at maintenance actions before the catastrophic failure on items in the course of damages.

O presente trabalho teve como objetivo desenvolver sistemas tubulares de condução de luz natural propondo a substituição do alumínio revestido com prata (que é o sistema comercializado atualmente por diversas empresas internacionais), por polímero metalizado. Espera-se com isso diversificar os materiais empregados na fabricação destes dispositivos reduzindo significativamente o custo. Os sistemas tubulares de condução de luz natural permitem o aproveitamento da luz solar para iluminação de interiores, contribuindo para a redução do consumo de energia elétrica. No presente estudo foram avaliados como material estrutural os polímeros (PP, PS, PEAD, PEBD, ABS nas condições virgem e reciclada), revestidos com alumínio e cromo e submetidos à metalização por evaporação no vácuo (íon plating) ou por projeção catódica (sputtering). Os materiais poliméricos foram caracterizados quanto sua resistência mecânica através de ensaios de tração (norma ASTM D638). Os revestimentos de alumínio e cromo depositados nos materiais poliméricos, foram caracterizados quanto à adesão (norma ASTM D3359-09) e quanto à reflexividade (norma ASTM E903). Essas propriedades foram avaliadas comparativamente ao material empregado em um sistema tubular de condução de luz natural comercial (referencia). Os resultados obtidos dos ensaios realizados, demonstraram que os melhores sistemas obtidos foram o PP reciclado metalizado com alumínio pelo processo de projeção catódica, e também ABS e PS virgem metalizados com alumínio pelo processo de evaporação no vácuo. Para a validação em escala real, foram elaborados: um protótipo de PP reciclado metalizado com alumínio pelo processo de projeção catódica e um protótipo de ABS virgem metalizado com alumínio pelo processo de evaporação no vácuo. Enquanto, o tubo protótipo de ABS virgem metalizado com alumínio chegou em média diária a atingir 65% do rendimento comparado com o tubo referência, o PP reciclado metalizado com alumínio pelo processo de projeção catódica chegou apenas a 21%. Isso evidenciou a viabilidade técnica de construção de um tubo para condução da luz solar direta para iluminação utilizando ABS virgem metalizado com alumínio com rendimento de 65% do tubo de referência, o qual pode ser comercializado uma redução de custo estimado de 46,5% em relação a referência. / This paper aims to develop tubular daylight systems for transporting natural light by substituting silver coated aluminum (which is the system currently supplied by several international companies), for metalized polymer. This is expected to diversify the materials used in the manufacturing of those tubular devices, significantly reducing their cost. The tubular systems for conducting natural light enable to maximize the use of natural daylight for interior lighting, minimizing the consumption of electric energy. In this study some polymers (virgin and recycled PP, PS, HDPE, LDPE, and ABS) aluminum or chromium coated were evaluated as structural material. The coating were obtained metallization by vacuum evaporation (ion plating) or by cathodic projection (sputtering). The polymeric materials were evaluated for their mechanical resistance through tensile tests (American Society for Testing and Materials - ASTM D638 standard). The aluminum and chromium coatings deposited on polymeric materials were evaluated for their adhesion (ASTM D3359-09) and for their reflectivity (ASTM E903). These properties were measured comparatively to the material commonly used in a commercial tubular daylight conducting system (reference). The tests results showed that the best systems were the recycled PP metalized with aluminum by the cathodic projection process, and also virgin ABS and virgin PS metalized with aluminum by the vacuum evaporation process. For the real-scale validation, a prototype of recycled PP metalized with aluminum by the cathodic projection process and a prototype of virgin ABS metalized with aluminum by the vacuum evaporation process were made. While the prototype made with virgin ABS metalized with aluminum attained an average daily efficiency of 65% compared to the reference tube, the prototype made with recycled PP metalized with aluminum by the cathodic projection process attained only 21%. Thus, these results demonstrate the technical feasibility of producing a tubular direct daylight conducting system using virgin ABS metalized with aluminum with an efficiency of 65% of the reference tube at an estimated cost 46.5% lower than the reference tube.

As estruturas tubulares, muitas vezes, têm sua aplicação restrita a construções onde a concepção arquitetônica determina o seu uso, no entanto há algumas vantagens do ponto de vista estrutural que podem justificar a sua aplicação. A reduzida área exposta ao fogo e aos ambientes agressivos, boa resistência a compressão axial com baixa tendência ao desenvolvimento de instabilidades localizadas, são algumas das vantagens da utilização destas estruturas. O objetivo principal deste trabalho é analisar numericamente o comportamento da ligação entre viga de seção I com coluna tubular circular, para tanto são consideradas configurações usuais de ligação com anéis externos transversais e chapa de alma. É ainda objetivo trazer um panorama das estruturas tubulares em geral, com o desenvolvimento histórico das pesquisas, e principalmente estabelecer uma compilação dos procedimentos analíticos de cálculo e classificação apresentados pelas normas Eurocode 3 e ANSI/AISC. A análise numérica foi realizada por meio dos pacotes comerciais TRUEGRID® e ANSYS®, os quais aplicam o método dos elementos finitos. Foram empregados modelos que consideram as características mecânicas do aço, como plastificação e encruamento, e ainda as não-linearidades geométricas e de contato. Os resultados numéricos apresentaram coerência razoável com os modelos analíticos normativos. Foi possível o conhecimento do comportamento M-\'fi\' (momento-rotação) das ligações, bem como a determinação dos parâmetros que caracterizam tal relação, como resistência, rigidez inicial e ductilidade. Os estudos comprovaram a eficácia dos anéis externos na distribuição dos esforços oriundos do engastamento parcial da viga, fazendo com que a coluna não seja comprometida. / The application of tubular structures is usually restricted to constructions on which the architectural conception demands them. However, there are also several structural advantages which justify their usage, such as a) reduced exposed area concerning fire and agressive environments; b) high axial compression resistance; c) high local buckling resistance. The aim of this work is the numerical analysis on the behavior of the I beam-circular hollow column connection, usually constituted by an external ring with single plate. It is presented a general view about the researchers development over the years on tubular structures focusing the compilation of the analytical design procedures and Eurocode 3 and ANSI/AISC classification as well. Finite element method softwares TRUEGRID and ANSYS are used for the numerical analysis in order to consider steel mechanical properties such as yielding, hardening and also geometric and contact nonlinearities. Numerical results present good agreement to codes\' analytical models. Analysis lead to understanding the connection\'s moment-rotation behavior and some of its parameters such as resistance, initial stiffness and ductility. It is shown external rings significantlly improve the semi-rigid connections stress distribution at the columns face.

O atrativo estético proporcionado pela forma arredondada é o fator que na maioria das vezes determina a utilização de estruturas tubulares circulares. É crescente a concepção de pórticos formados por colunas tubulares e as tradicionais vigas de seção I. Esse tipo de ligação ainda é pouco estudado no Brasil, e esse trabalho busca avançar no entendimento do comportamento estrutural dessas ligações. Foram realizados estudos analíticos, numéricos e experimentais em quatro configurações de ligação, com diafragmas externos transversais, chapa de alma, soldas, parafusos e enrijecedor. Avaliou-se a relação M-\'fi\' (momento-rotação) das ligações estudadas e os parâmetros envolvidos como resistência, rigidez e ductilidade, evidenciando-se o modo de colapso das ligações. O estudo analítico foi desenvolvido baseado nas recomendações do Eurocode 3 (2005), com a utilização do Método das Componentes. A análise numérica, através do Método dos Elementos Finitos, foi realizada por meio dos programas computacionais TRUEGRID® e ANSYS®. Os modelos numéricos consideram as características mecânicas do aço, como plastificação, encruamento e não-linearidades geométricas e de contato. As formulações do Eurocode 3 (2005), adaptadas para a determinação da resistência das ligações viga-coluna, apresentaram resultados coerentes e a análise numérica foi representativa frente aos resultados experimentais. A utilização de diafragmas externos conectados à viga apresentou boa funcionalidade, ajudando na distribuição das tensões na região da ligação, melhorando o comportamento da coluna. / The aesthetic appeal provided by the round shape is the factor that mostly determines the use of circular tubular structures. There is an increasing conception of structures formed by hollow columns and traditional beams of section I. This type of connection hasn\' t been sufficiently studied in Brazil, and this paper tries to advance the comprehension of the structural behavior of these connections. Analytical, numerical, and experimental study were performed in four connections configurations, with transverse external diaphragms, web plate, welds, bolts and stiffener. The relation M-\'fi\' (moment-rotation) of the studied connections and the parameters involved such as strength, stiffness and ductility were evaluated, evidencing the failure mode of connections. The analytical study was developed based on recommendations of Eurocode 3 (2005) using the Method of Components. The numerical analysis using the Finite Element Method was performed with the computer programs TRUEGRID® and ANSYS®. The numerical models consider the mechanical characteristics of steel, such as yielding and hardening, and also the geometric and contact nonlinearity. The formulations of Eurocode 3 (2005), adapted for determining the strength of beam-column connections, showed coherent results and the numerical analysis was representative compared to experimental results. The use of external diaphragm connected to the beam showed good functionality, helping in the distribution of stress in the region of connection, improving the behavior of the column.

Orientador: Teresa Massako Kakuta Ravagnani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T16:55:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Possani_Germano_M.pdf: 3312667 bytes, checksum: 30058f7ade4b339ee579a28950283ff8 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Dentre os termoplásticos mais utilizados atualmente na indústria, pode-se mencionar o estireno, principal responsável pela produção de plásticos e borrachas. No processo de fabricação de estireno, a principal rota química é por meio da desidrogenação de etilbenzeno, com o hidrogênio como subproduto. A conversão de etilbenzeno nesta reação é em torno de 50,0 %, devido ao equilíbrio termodinâmico. Para deslocar esse equilíbrio e aumentar a produtividade de estireno,foram desenvolvidas novas configurações de reatores, tal como os reatores com membrana. eatores equipados com membranas de paládio fornecem uma seletividade maisalta ao estireno uando comparados com reatores equipados apenas com membranas porosas. Para explorar o otencial desse tipo de reator, modelagens matemáticas foram desenvolvidas a fim de determinar os parâmetros cruciais que regem esses processos. O objetivo deste trabalho foi modelar e simular um reator de leito fixo catalítico, envolto por uma membrana inerte permseletiva ao hidrogênio com transferência de calor e massa, sendo composta por uma camada de aço inoxidável de 1,6 mm de espessura, a qual serviu de suporte para a deposição de um filme de 20 µm de paládio. Para essa modelagem foram utilizados os métodos de Runge-Kutta-Gill para o cálculo das variáveis no sentido axial, tanto no retentato quanto no permeado, considerando no retentato um leito fixo catalítico descrito pelo modelo Pseudo-homogêneo, e para os cálculos das equações não lineares das frações molares das espécies e do fluxo mássico de hidrogênio na direção radial do reator foi utilizado o método de Newton-Raphson. Foram analisados os perfis de temperatura, pressão e concentração dos componentes da reação axialmente, considerando a transferência de massa e energia através da membrana, além dos valores para a conversão do etilbenzeno e produtividade em relação ao estireno. Como resultados das simulações foram obtidos valores para a conversão e produtividade de 50,3 % e 35,2 %, respectivamente, para o reator na condição de reator de leito fixo catalítico convencional, e 71,2 % e 60,2 %, para o reator na condição de reator de leito fixo catalítico envolto por uma membrana permseletiva ao hidrogênio, sendo estes valores 41,6 % maiores para a conversão do etilbenzeno e 71,0 % maiores para a produtividade em relação ao estireno. Concluiu-se que com a implementação da membrana no reator em estudo, considerando também a troca térmica na membrana, esta é uma boa opção como nova alternativa para o processo de fabricação do estireno / Abstract: Among the most widely used thermoplastics in the industry, styrene can be mentioned, the main responsible for the production of plastics and rubbers. In the manufacturing process of styrene, the principal chemical route is by means of dehydrogenation of ethylbenzene, with hydrogen as a byproduct. The conversion of ethylbenzene in this reaction is around 50,0 % due to thermodynamic equilibrium. To overcome this equilibrium and increase the productivity of styrene, new reactor configurations were developed such as membrane reactors. Membrane reactors equipped with a palladium membrane provide a higher selectivity compared with reactors that are equipped only with a porous membrane. To explore the potential of this type of reactor, mathematical models were developed to determine the crucial parameters governing these processes. The aim of this study was to model and simulate a fixed bed catalytic reactor, surrounded by a permselective to hydrogen inert membrane with heat and mass transfer, composed by a layer of stainless steel of 1,6 mm thickness, which served as support for deposition of a 20 µm film of palladium. For this modeling the Runge-Kutta-Gill method was used to calculate the variables in the axial direction, both in tube side and in permeate side, considering in tube side a catalytic fixed bed described by Pseudo-homogeneous model, and for the calculations of nonlinear equations of the mole fractions of species and the mass flow of hydrogen in the radial direction it was used the method of Newton-Raphson. Profiles of temperature, pressure and concentration of reaction components on axial toward were analyzed considering the heat and mass transfer across the membrane, besides the values for ethylbenzene conversion, selectivity and productivity in relation to styrene. As the simulation results, values were obtained for the conversion and productivity of 50,3 % and 35,2 %, respectively, putting the reactor on condition of conventional catalytic fixed bed reactor, and 71,2 % and 60,2 % for the reactor on condition of catalytic fixed bed reactor surrounded by a permselective membrane to hydrogen, then , the obtained values were 41,6 % higher for the conversion of ethylbenzene and 71,0 % higher for the productivity of styrene. It was concluded that with the implementation of a membrane in reactor under study, also considering the heat transfer in the membrane, this technology is a good option as new alternative to the styrene manufacturing process / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química