Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2016-06-22T11:34:19Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-06-22T11:34:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:12:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGEF15MA039.pdf: 2330601 bytes, checksum: 436c70ad150933024e19e47188c03d1d (MD5) Previous issue date: 2015-02-19 / Evaluation of erros from non-destructive volumetric estimates takes fundamental importance, as well the establishment of trusted relations between solid volume and mass units, whereas the wood quantification is directly linked to eficiente planning in forestry companies. This way, the aim of this study was to evaluate the accuracy of volumetric estimates by the non-destructive method comprinsing diferente ages and horizontal distance measurement (HD) and, establish relations between solid volume and mass units considering diferente ages, assortments and storage time in stands of Pinus taeda l.. the experiments were conducted in themunicipality of Ponte Alta do Norte SC. The non-destructive measurements were performed using dendrometer Criterion RD1000, and they were compared to the destrucrtive and xylometer methods. The method used both volumetric estimates was Hohenadl with 10 sections, in stands of 13 and21 years old, considereing three HD s (10; 14 and 18 m). the results were assessed at the level of mean absolute and relative erros, taking as reference the xylometer values. In the study of relations between solid volume and mass units were considered stands of nine and 21 years old, where in the first age had assortments in fine point of 8 18 cm (S1) and 18 24 cm (S2), while in the second, in addition of these, there were two more assortments, 25 35 cm (S3) andaboce 35 cm (S4). Theexperiment was conducted in a randomized block expedrimental design, considering the a factorial scheme with three replications, each of these being composed of five logs. The logs had their estimated volume (Smalian method) and heavy, at 0; 7; 14; 21; 28; 60 and 90 days of storage in the open. Statistical diferences were evaluated according to analysis of variance followed of Scott-Knott test for factors age and assortment and regression analysis to storage time. The volumetric estimates through non-destructive volumetric estimates demonstrate satisfactoey results in all HD s studied at age 21 years. While in the age of 13 years it s observed that only the HD 0f 18 m showed similar results with destructive volumetric estimate, demonstrating overestimation mean erros of 1.32% aboce the same. Relations between solid volume and mass presented statistical diferences when considering assortments and ages, and there is, intersction between these factors. For the storage time, there were diferences in the case of S1 and S2 at both ages, whereas for S3 and S4 at the age of 21 years significant changes weren t observed. Thus, it can be concluded that the non-destructive estimates proved promising, reaching acceptable erros, especially in the HD 0f 18 m at both ages and, the adoption of mean conversion s factors of solid volume and mass units by the forestry companies, can lead to large erros in estimates, when they showed diferences in age, assortment and storage time / A avaliação de erros oriundos de cubagens não-destrutivas assume fundamental importância, assim como o estabelecimento de relações confiáveis entre unidades de volume sólido e massa, considerando que a quantificação de madeira tem ligação direta a planejamentos eficientes nas empresas florestais. Desta forma, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a exatidão de estimativas volumétricas pelo método não-destrutivo englobando diferentes idades e distâncias horizontais de medição (DH) e, estabelecer relações entre unidades de volume sólido e massa analisando diferentes idades, sortimentos e tempos de estocagem em povoamentos de Pinus taeda L.. Os experimentos foram conduzidos no município de Ponte Alta do Norte SC. As cubagens não-destrutivas foram realizadas utilizando o dendrômetro Criterion RD1000, sendo que as mesmas foram comparadas ao método destrutivo e xilometria dos fustes. O método empregado em ambas às cubagens foi o de Hohenadl 10 seções, em povoamentos de 13 e 21 anos de idade, considerando três DH s (10; 14 e 18 m). Os resultados foram avaliados ao nível de erros absolutos e relativos médios, tomando-se como referência os valores da xilometria. No estudo das relações entre unidades de volume sólido e massa foram considerados povoamentos de nove e 21 anos de idade, sendo que na primeira idade tinham-se sortimentos na ponta fina de 8 18 cm (S1) e 18 24 cm (S2), já na segunda, além desses, existiam mais dois sortimentos, 24 35 cm (S3) e acima de 35 cm (S4). O experimento foi analisado no delineamento em blocos ao acaso, considerando o esquema fatorial, com três repetições, sendo cada uma dessas, composta por cinco toras. As mesmas foram cubadas (método de Smalian) e pesadas, aos 0; 7; 14; 21; 28; 60 e 90 dias de estocagem a céu aberto. As diferenças estatísticas foram avaliadas segundo análise de variância seguidas do teste de Scott-Knott para idade e sortimento e, análise de regressão para tempo de estocagem. As estimativas volumétricas por meio das cubagens não-destrutivas demonstram resultados satisfatórios em todas as DH s estudadas na idade 21 anos. Enquanto na idade de 13 anos observa-se que apenas a DH de 18 m apresentou resultados similares à cubagem destrutiva, demonstrando erros médios de superestimativa de 1,32% superior à mesma. As relações entre volume sólido e massa apresentaram-se diferentes estatisticamente quando se consideraram sortimentos e idades, existindo ainda, interação entre esses fatores. Para o tempo de estocagem, observaram-se diferenças nos caso dos S1 e S2 em ambas as idades, enquanto para S3 e S4 na idade de 21 anos não foram observadas variações significativas. Desta forma, pode-se concluir que as estimativas não-destrutivas se mostraram promissoras, atingindo erros aceitáveis, principalmente na DH de 18 m em ambas as idades e, a adoção de fatores de conversão médios entre unidades de volume sólido e massa por parte das empresas florestais, pode acarretar em erros nas estimativas, sendo que os mesmos apresentaram diferenças a nível de idade, sortimento e tempo de estocagem

A aplicação prática de resíduos industriais, como cinza volante proveniente da queima de carvão, em bases e sub-bases de rodovias, é de grande interesse para engenheiros geotécnicos, uma vez que reduz o consumo de recursos naturais e oferece um destino a esses resíduos. Nesse sentido, esta dissertação de mestrado avalia o desempenho de misturas cinza volante-cal submetidas a condições climáticas extremas. Foram analisadas as propriedades resistência, rigidez e durabilidade de misturas de cinza volante (25%) com areia de Osório, comparando-se ciclos de molhagem-secagem com ciclos de congelamento-degelo. Para isso variou-se: o teor de cal hidratada (3%, 5%, 7%), o grau de compactação (14,0 kN/m³, 15,0 kN/m³, 16,0 kN/m³), a adição de 0,5% de cloreto de sódio (NaCl) como catalisador e a adição de 0,5% de fibras de polipropileno. Foi estudada a influência da temperatura (23°C e 40°C) em um período de 7 dias de cura, chegando-se à conclusão que o aumento de temperatura proporciona elevados ganhos de durabilidade por congelamento e degelo, resistência e rigidez, assim como a adição de sal e fibras de polipropileno Visando ampliar esta pesquisa foi proposta a troca da matriz da mistura (areia de Osório) por fresado (RAP) e a cal hidratada pela cal de carbureto. Para esse novo tipo de mistura, também foi realizado ensaios triaxiais para análise do comportamento tensão-deformação em relação a adição de 0,5% de NaCl, onde percebeu-se um aumento de 3,4° no ângulo de atrito e de 42,8 kPa no intercepto coesivo. As misturas de RAP e cal de carbureto obtiveram melhores resultados de resistência por compressão e durabilidade do que as misturas com areia de Osório e cal dolomítica, para a mesma temperatura de cura. Posteriormente constatou-se que a perda de massa acumulada após os referidos tipos de ciclos é controlada pelo índice porosidade (η)/teor volumétrico de cal (Liv), para ambas as misturas. Além disso, percebeu-se que menores perdas de massa acumulada foram obtidas para os ciclos de molhagem e secagem comparados aos ciclos de congelamento e degelo, tanto para as misturas com areia quanto para as misturas com RAP. / The practical application of industrial residues, such as coal fly ash, on bases and sub-bases of highways, is of great interest to geotechnical engineers, since it reduces the consumption of natural resources and gives a destination to these residues. In this sense, this master's thesis evaluates the performance of coal fly ash-lime mixtures under extreme climatic conditions. Was analysed the impact of the hydrated lime content (3%, 5%, 7%), the degree of compaction (14.0 kN/m³, 15.0 kN/m³, 16.0 kN/m³), the addition of 0.5% sodium chloride (NaCl) as a catalyst and the addition of 0.5% polypropylene fibers, on strength, stiffness and durability (comparing freezing-thawing to wetting-drying cycles), in fly ash mixtures (25%) with Osório sand. The influence of temperature (23 °C and 40 °C) in a period of 7 days of cure was also studied, this increase in temperature has been shown to provide high durability (for freezeing-thawing cycles), strength and stiffness gains, as well as addition of salt and polypropylene fibers. In order to extend this research, it was propose the exchange of the matrix’s mixture (Osório sand) by reclaimed asphalt paving (RAP) and lime hydrated by carbide lime For this new type of mixture, triaxial tests are also performed to analyze the stress-strain behavior in relation to the addition of 0.5% NaCl, where a 3.4° increase in the friction angle was observed, and 42.8 kPa in the cohesive intercept. The mixtures of RAP and carbide lime obtained better strength and durability results than mixtures with Osório sand and dolomitic lime, for the same cure temperature. Subsequently, It was verified that the accumulated loss of after these kinds of cycles is controlled by the index of porosity (η) / volumetric content of lime (Liv), for both mixtures. Besides that, lower losses of accumulated mass was observed for the wetting and drying cycles, compared to the freezing and thawing cycles.

A questão ambiental vem se tornando tema recorrente nos foros nacionais e internacionais, estando atualmente inserida na opinião pública, nas comunidades e sendo norteadora na geração de novos produtos e serviços na área industrial e comercial voltados para a sustentabilidade. Neste sentido, a indústria da construção é um dos principais causadores de impacto ambiental, pois consome consideráveis recursos naturais e gera grandes quantidades de resíduos. Sendo assim, a utilização de resíduos como matéria prima na indústria da construção possibilita benefícios ambientais e econômicos. Buscando avançar nesta discussão, a presente pesquisa procurou inserir dois resíduos (cinza volante e cal de carbureto), gerados na região metropolitana de Porto Alegre, como possibilidade de solução de Engenharia. Para isto, é necessário um estudo do seu comportamento mecânico decorrente da cimentação proporcionada pela mistura e compactação destes materiais. Contudo, ainda não existe uma formulação de dosagem dessa mistura baseadas em critérios mais racionais. Assim, a presente pesquisa busca fornecer subsídios para que, através do uso da relação porosidade/teor volumétrico de cal obtidas a partir da identificação e quantificação das variáveis mais importantes no controle da resistência da mistura de dois resíduos, possa determinar o seu comportamento. Isto é, a formulação de equações para previsão da resistência à compressão simples do material cimentado em cura acelerada. Para isso, foram realizados ensaios de compressão simples em corpos-de-prova com 5, 10 e 15% de cal, com peso específico aparente seco de 11, 12 e 13 kN/m³; curados por 1, 3 e 7 dias em câmara vaporizadora nas temperaturas 40, 60 e 80°C; e 3, 7 e 14 dias para cura sem vapor a 23°C. Os resultados demonstram que o aumento da quantidade de cal, do peso específico aparente seco, do tempo de cura e da temperatura provoca o aumento da resistência à compressão simples da mistura compactada. Entretanto, a temperatura apresentou um limite de influência para 3 e 7 dias, onde a variação de 60°C para 80°C não aumentou a resistência. A relação porosidade(/teor volumétrico de cal (Lv), ajustado por um expoente [/(Lv)0,11], mostrou-se adequado na formulação de equações na previsão da resistência do material cimentado para todas as temperaturas e tempos de cura estudadas. Além disso, a existência de relações únicas e distintas no controle da resistência à compressão simples em função da porosidade, teor volumétrico de cal e temperatura, assim como para o tempo de cura mostraram-se úteis para formulações de dosagem. Os resultados foram submetidos à análise de variância que comprovou que todos os fatores controláveis escolhidos para o experimento são significativos, assim como todas as interações entre eles. / The environmental issue is becoming a recurring theme in national and international forums, currently inserted in the public opinion, communities and being guiding the generation of new products and services in the industrial and commercial area focused to sustainability. In this sense, the construction industry is a major cause of environmental impact, it consumes considerable natural resources and generates large amounts of waste. Thus, the use of waste as a raw material in the construction industry provides economic and environmental benefits. Looking for progress in this discussion, this research sought to insert two wastes (fly ash and carbide lime), generated in the metropolitan region of Porto Alegre, as a possibility for solution of Engineering. For this, a study of its mechanical behavior due to cementation and compaction provided by the mixture of these materials is necessary. However there is not a rational dosage formulation of this mixture. Therefore, this research seeks to provide subsidy to determine behavior through the use of the relation of porosity/volumetric lime content obtained from the identification and quantification of the most important variables in the controlling of strength to the mixture of two residues. That is, the formulation of equations for predicting the compressive strength of cemented material into accelerated healing. For this, tests were conducted on samples with 5, 10 and 15% of lime; with dry unit weight of 11, 12 and 13 kN/m³; for 1, 3 and 7 curing days with steam in the temperature of 40, 60 and 80°C; and 3, 7 and 14 days without steam for 23°C. The results show that increasing the amount of carbide lime, dry unit weight, curing time and temperature has as consequence the increase of unconfined compression strength of the compacted mixture. However, the temperature had a limit of influence for 3 and 7 days, where the range of 60°C to 80°C did not increase the unconfined compression strength. The porosity()/volumetric lime content (Lv) ratio adjusted by an exponent [/(Lv)0,11], proved to be adequate to formulate equations to predict the strength of the cemented material for all temperatures and curing times studied. Furthermore, the existence of unique and distinct relationships in the control of unconfined compression strength of the mixture studied as a function of porosity, lime volumetric content, temperature, as for the cure time proved to be useful in dosage formulations. The results were subjected to analysis of variance showing that all the controllable factors chosen for the experiment are significant, as well as all interactions between them.

Submitted by Daniela Maria de Toledo Ungaro (danielamt_ungaro@yahoo.com.br) on 2018-09-27T12:43:41Z No. of bitstreams: 1 Daniela Ungaro Finalizado para impressão.pdf: 3219565 bytes, checksum: 8ee8e24e21d6105d1be4113a492c91f5 (MD5) / Approved for entry into archive by Silvana Alvarez null (silvana@ict.unesp.br) on 2018-09-27T14:48:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ungaro_dmt_me_sjc.pdf: 3219565 bytes, checksum: 8ee8e24e21d6105d1be4113a492c91f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-27T14:48:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ungaro_dmt_me_sjc.pdf: 3219565 bytes, checksum: 8ee8e24e21d6105d1be4113a492c91f5 (MD5) Previous issue date: 2018-08-15 / Os objetivos deste estudo foram avaliar, com a ajuda de um modelo matemático, o tempo estimado para ocorrer reparo ósseo em dentes com lesão periapical tratados endodonticamente e comparar o volume da lesão periapical (em mm3) após a utilização de dois tipos de medicação intracanal. Para isso, foram selecionados 34 dentes unirradiculares com lesão periapical de pacientes da Disciplina de Endodontia do ICT/SJC-UNESP que necessitavam de tratamento endodôntico. Após a seleção dos dentes, foram obtidas radiografias periapicais (RP) e tomografias computadorizadas de feixe cônico (TCFC) antes de iniciar o tratamento endodôntico (T0). Os dentes foram divididos em dois grupos de acordo com a medicação intracanal utilizada (n=17): G1 – Hidróxido de cálcio associado à Clorexidina Gel 2% e G2 – Ultracal XS®. Foram obtidas novas radiografias periapicais e tomografias (TCFC) após o término do tratamento endodôntico (T1), sendo outras após 3 meses (T2) e também após 6 meses (T3). Os arquivos das tomografias foram exportados no formato DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) para avaliar a volumetria das lesões pré e pós tratamento (em voxel/mm3) pelo processo de segmentação semiautomático em todos os períodos de tempo pré-estabelecidos (T0, T1, T2 e T3), por meio do software de livre acesso ITK-SNAP1.4.1 (University of North Carolina, Chapel Hill, NC, USA). Após a análise da volumetria das lesões periapicais em todos os períodos de tempo, os dados obtidos foram utilizados para construir um modelo matemático que foi empregado para estimar o tempo de reparo ósseo das lesões. Os dados obtidos foram analisados estatisticamente pelo Teste t - Student de amostras independentes (p<0,05). Houve diminuição do volume da lesão periapical nos casos tratados endodonticamente e a medicação intracanal utilizada, seja Hidróxido de cálcio + Clorexidina gel 2% ou Ultracal®, não apresentou diferença significativa no tempo de reparo ósseo nem no volume da lesão periapical nos períodos pré-determinados. Não houve diferença na estimativa de tempo de reparo ósseo entre os grupos avaliados, sendo, em média, 249 dias para o G1 e 245 dias para o G2. A utilização de um modelo matemático para estimativa de reparo ósseo pode ser uma alternativa viável na previsão do tempo de reparo dos casos tratados endodonticamente. / The objectives of this study were to evaluate the estimated time for bone repair in teeth with periapical lesions treated endodontically and to compare the volume of the periapical lesion (in mm3) with the help of a mathematical model after the use of two types of intracanal medication. For this, 34 single rooted teeth with periapical lesion were selected from patients of the Endodontic Discipline of the ICT/SJC-UNESP who needed endodontic treatment. After the teeth were selected, periapical radiography (RP) and cone-beam computed tomography (CBCT) were obtained before starting the endodontic treatment. The teeth were divided into two groups according to the intracanal medications used (n=17): G1 - Calcium hydroxide associated with 2% chlorhexidine gel and G2 – Ultracal XS®. New periapical radiographs and tomographys (CBCT) were obtained after endodontic treatment (T1), others after 3 months (T2) and after 6 months (T3). The files of CBCT were exported in DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) format to evaluate the volumetry of pre and post-treatment lesions (voxel/mm3) by the semi-automatic segmentation process at all the pre-established time periods (T0, T1, T2, T3) through the free access software ITK SNAP-1.4.1 (University of North Carolina, Chapel Hill, NC, USA). After the analysis of the periapical lesion volume in all time periods, the data were used to construct a mathematical model that was used to estimate the bone repair time of the lesion. The data obtained were statistically analyzed by Student's t - test of independent samples (p <0.05). ). There was a decrease in the volume of the periapical lesion in endodontically treated cases and the intracanal medication used, whether calcium hydroxide + chlorhexidine gel 2% or Ultracal®, did not present a significant difference in bone repair time nor in the periapical lesion volume in the predetermined periods. There was no difference in the estimated bone repair time between the groups evaluated, being, on average, 249 days for G1 and 245 days for G2. The use of a mathematical model for estimation of bone repair may be a viable alternative in predicting the repair time of endodontically treated cases.

Avaliou-se o desempenho do reator anaeróbio em batelada seqüencial com biomassa imobilizada (ASBBR) no tratamento de soro de queijo quanto submetido a diferentes estratégias de alimentação e cargas orgânicas volumétricas (COV). O reator operou com agitação mecânica através de impelidor do tipo hélice na rotação de 500 rpm. Um volume de 2 litros foi alimentado por ciclo com 1 litro de volume residual, totalizando 3 litros. O substrato utilizado foi soro de queijo desidratado reconstituído. Suplementou-se o sistema com NaHCO3 na razão de 50% NaHCO3/DQO. Foram testadas as seguintes COVs: 2, 4, 8 e 12 gDQO/l.d. Para ciclos de 8 horas e em cada COV, três estratégias de alimentação foram testadas: (a) operação em batelada com ciclo de 8 horas, (b) batelada alimentada de 2 horas (c) batelada alimentada de 4 horas. Na COV de 2 gDQO/l.d, a conversão de matéria orgânica como DQO em amostras filtradas foi de 92, 96 e 91% para as estratégias de alimentação (a), (b) e (c), respectivamente. Para a COV de 4 gDQO/l.d, o desempenho foi de 94, 97 e 93%, respectivamente. Para a COV de 8 gDQO/l.d houve redução nas eficiências de conversão a 83, 85 e 86%, respectivamente. O aumento da COV para 12 gDQO/l.d, resultou na redução em eficiências de 72, 73 e 81%, respectivamente. Os perfis durante os ciclos da concentração de ácidos voláteis totais mostraram que, apesar do aumento gradual com o tempo de enchimento aumentando, nenhuma diferença significativa foi detectada em termos dos seus valores máximos. Foi observada a redução de ácido propiônico como conseqüência do aumento do tempo de enchimento. Assim, para COV de 2 e 4 gDQO/l.d, a estratégia de alimentação (b) proporcionou maiores eficiências de conversão e estabilidade operacional, enquanto que este comportamento foi observado na estratégia de alimentação (c) para os valores de COV de 8 e 12 gDQO/l.d. / The performance of an anaerobic sequencing batch biofilm reactor (ASBBR) treating cheese whey was evaluated when subjected to different feeding strategies and volumetric organic loads (VOL). The reactor operated under mechanical stirring provided by helix impellers at rotor speed of 500 rpm. A volume of 2 l was fed per cycle with 1 l of residual volume, totalizing 3 l. Reconstituted dehydrated cheese whey was used as substrate. NaHCO3 was supplemented at a ratio of 50% NaHCO3/COD. The following VOLs were tested: 2, 4, 8 and 12 gCOD/l.d. For 8-h cycles and each value of VOL three feed strategies were tested: (a) batch operation with 8-h cycle; (b) 2-h fed-batch operation; and (c) 4-h fed-batch. In the VOL of 2 gCOD/l.d, organic matter conversions as COD were 92, 96 and 91%, for feeding strategies (a), (b) and (c), respectively. For the VOL of 4 gCOD/l.d, performance values were 94, 97 and 93%, respectively. For the VOL of 8 gCOD/l.d there was a reduction in conversion efficiency to 84, 85 and 86%, respectively. The increase of VOL to 12 gCOD/l.d resulted in the reduction in efficiency of 78, 73 and 81%, respectively. The profiles of total volatile acids concentration obtained during the cycles showed that despite its gradual increase with the increasingly filling time, no significant differences were detected in terms of maximum values. Reduction in proprionic acid concentration along the cycle were observed as consequence of the increase of the filling time. Thus, for VOL of 2 and 4 gCOD/l.d feeding strategy (b) provided higher conversion efficiency and operation stability. This behavior was similar to that observed for the feeding strategy (c) at the VOL of 8 and 12 gCOD/l.d.

Sensores capacitivos são amplamente utilizados em vários sistemas de medida, tanto na indústria como em laboratórios de pesquisa. Estes dispositivos medem variadas grandezas físicas, como deslocamento, força, pressão, densidade e concentração de substâncias em escoamentos bifásicos, entre outros. Sua aplicação vêm sendo utilizada há algum tempo de forma relativamente elementar, necessitando ainda de estudos específicos para entender a fundo o fenômeno de transferência de carga. A sonda proposta neste trabalho visa melhorar a aquisição do sinal capacitivo e obter uma medida precisa de fração volumétrica em condições bifásicas e trifásicas. Portanto, é necessário um circuito transdutor que transmita de forma precisa a capacitância registrada entre os eletrodos dos sensores até uma central de aquisição. Neste trabalho buscamos desenvolver um modelo de sonda para medir frações volumétricas in situ. Para tanto, apresentamos as etapas de calibração dos sensores, através de válvulas de fechamento rápido, e validamos a técnica sob determinadas condições e variados padrões de escoamento. Dois sensores de geometrias distintas (anéis e hélices) foram utilizados na composição da sonda capacitiva não intrusiva. Propõe-se a solução do sistema linear para medição direta de fração volumétrica em escoamento trifásico. / Capacitive sensors are widely employed in many measurement systems in both industry and laboratory activities. These devices measure several physical quantities such as displacement, forces, pressure, density and concentration of substances in two-phase flows. Their application in industry is still insipient, in part because specific studies are still necessary to properly understand the phenomenon of charge transfer. The goal of this research is the development of a non-intrusive double-sensor probe to on-line measurement of in-situ volumetric fractions in two and three-phase flows. Therefore, we present the calibration work, through quick-closing valves, and validation techniques under certain conditions and for different flows patterns. A transducer circuit to transmit the capacitance sign accurately from the sensors to the central acquisition was developed. Two sensors with different geometries (rings and helix) comprise the double-sensor capacitive probe. Finally, we propose the solution of a linear system for the direct measurement of in-situ volumetric fraction in three-phase flow.

A presente tese trata da representação e da visualização volumétrica de dados espaciais, através das quais novas possibilidades para visualizar tridimensionalmente as propriedades dos solos são apresentadas. O uso de volumes nos processos avaliativos dos solos permite ver e explorar a estrutura complexa do fenômeno como um corpo contínuo no espaço, incorporando dessa forma a terceira dimensão na cartografia de solos. A metodologia de trabalho adotada compreende a aquisição, organização e codificação dos dados, como também a interpolação, formação e visualização de volumes, através da utilização de um Sistema de Informações Geográficas Tridimensional em conjunto com um programa para visualização de volumes. Os dados de solos são de natureza qualitativa e quantitativa e foram interpolados para sua representação contínua no espaço tridimensional. Os resultados obtidos para as representações volumétricas das propriedades físicas, químicas e morfológicas são uma nova forma de visualizar os solos e se constituem em uma fonte de novos conhecimentos para o estudo deste fenômeno. / This dissertation is on volume representation and visualization of spatial data. It aims at showing new possibilities to visualize soil’s properties on 3D. The use of volumes in soil’s evaluation processes allows one to visualize and to explore the phenomenon as a continuous body in the space bringing third dimension to soil cartography. The methodology of this research entails the acquisition, organization and coding of data, as well as volume interpolation, formation and visualization by means of 3D-GIS environment. Soil’s data are either qualitative or quantitative and they were interpolated in order to be continuously represented in 3D space. The outcome of volume representations of physical, chemical and morphological properties is a new way to visualize the soil and a new source of knowledge to the study of this phenomenon.

A duração da combustão tem implicação direta na determinação do trabalho negativo no ciclo motor. A duração da combustão tem relação inversa com a velocidade de propagação da chama. Assim, quanto maior a velocidade de propagação da chama, menor a duração da combustão. Além disto, a duração da combustão está relacionada com a relação volumétrica de compressão, com a razão de mistura e com o tipo de combustível, entre outros fatores. Neste sentido, quanto maior a velocidade de queima da mistura ar-combustível, menor o trabalho negativo no ciclo. Neste contexto, foram ensaiadas 3 relações de compressão e 3 razões de mistura, para 6 combustíveis de composição conhecida: gasolina comum tipo C, álcool etílico hidratado combustível (AEHC) e AEHC adicionado à gasolina comum tipo C nas proporções de 20%, 40%, 60% e 80%. A variação da pressão no interior da câmara de combustão, para todos os combustíveis, e a posição da centelha de ignição foram determinadas com a utilização da base angular e com variação da relação volumétrica de compressão e da razão de mistura. O diagrama , para fins de cálculo de área, foi traçado por pós-processamento. Os resultados obtidos indicam que a duração da combustão aumenta com o aumento da razão de mistura e diminui com o aumento da relação volumétrica de compressão, para todos os combustíveis ensaiados. Verificou-se que a amplitude da pressão, no interior da câmara de combustão, se comporta inversamente à duração da combustão. Mostrou-se que o aumento da razão de mistura implica na redução do trabalho líquido entregue ao êmbolo ao longo de todo o ciclo do motor. Opostamente ocorre com o aumento da relação volumétrica de compressão, que implica no aumento do trabalho líquido por ciclo. Concluiu-se que o máximo valor para o trabalho líquido ao longo de todo o ciclo foi obtido para a maior relação volumétrica de compressão (8:1) e a menor razão de mistura (λ = 0,9). O combustível que representou este resultado foi o álcool etílico hidratado combustível adicionado à gasolina comum tipo C em 80% (AEHC80). O mínimo valor para o trabalho líquido, ao longo de todo o ciclo foi obtido, para a menor relação volumétrica de compressão (6:1) e a maior razão de mistura dos ensaios (λ = 1,1). O combustível que representou este resultado foi o álcool etílico hidratado combustível (AEHC). / The duration of the combustion is directly implicative on determining the negative work of the motor cycle. The duration of the combustion has an inverse relation with the flame propagation speed. Thus, the higher propagation of the flame, the shorter duration of the combustion. Besides that, the duration of the combustion is related to the relation of compression, to the air/fuel relation and to the type of fuel, among other factors. In this way, the higher burning speed of the air/fuel mixture, the smallest negative work in the cycle. In such a context, there were tried three compression relations and three mixture ratios for six fuels of know compositions: ordinary gasoline C type, combustible hydrated ethyl alcohol and combustible hydrated ethyl alcohol added to ordinary gasoline C type in the proportions of 20%, 40%, 60% and 80%. The pressure variation inside the combustion chamber, for all fuels, and the position of the ignition spark were determined using the angular base and with variation of the compression relation and the mixture ratio. The diagram, for area calculation, was traced by post processing. The obtained results indicate that the combustion duration increases with the rising of the mixture ratio and decreases with the rising of the compression relation, for all the tried combustibles. It was found that the pressure amplitude inside the combustion chamber behaves inversely to the combustion duration behavior. It was shown that the rising of the mixture ratio implies on the reduction of the net work delivered by the piston all through the cycle of the motor. The opposite occurs with the rising of the compression relation, that implies on the increase of the net work by cycle. It was concluded that the maximum value for the net work all through the cycle was obtained for the higher compression relation (8:1) and the least mixture ratio of the tests (λ = 0,9). The combustible that achieved such a result was the combustible hydrated ethyl alcohol added to ordinary gasoline C type in 80%. The least value for the net work all through the cycle was obtained by the least compression relation (6:1) and the highest mixture ratio of the tests (λ = 1,1). The fuel that achieved that result was the combustible hydrated ethyl alcohol.

A questão ambiental vem se tornando tema recorrente nos foros nacionais e internacionais, estando atualmente inserida na opinião pública, nas comunidades e sendo norteadora na geração de novos produtos e serviços na área industrial e comercial voltados para a sustentabilidade. Neste sentido, a indústria da construção é um dos principais causadores de impacto ambiental, pois consome consideráveis recursos naturais e gera grandes quantidades de resíduos. Sendo assim, a utilização de resíduos como matéria prima na indústria da construção possibilita benefícios ambientais e econômicos. Buscando avançar nesta discussão, a presente pesquisa procurou inserir dois resíduos (cinza volante e cal de carbureto), gerados na região metropolitana de Porto Alegre, como possibilidade de solução de Engenharia. Para isto, é necessário um estudo do seu comportamento mecânico decorrente da cimentação proporcionada pela mistura e compactação destes materiais. Contudo, ainda não existe uma formulação de dosagem dessa mistura baseadas em critérios mais racionais. Assim, a presente pesquisa busca fornecer subsídios para que, através do uso da relação porosidade/teor volumétrico de cal obtidas a partir da identificação e quantificação das variáveis mais importantes no controle da resistência da mistura de dois resíduos, possa determinar o seu comportamento. Isto é, a formulação de equações para previsão da resistência à compressão simples do material cimentado em cura acelerada. Para isso, foram realizados ensaios de compressão simples em corpos-de-prova com 5, 10 e 15% de cal, com peso específico aparente seco de 11, 12 e 13 kN/m³; curados por 1, 3 e 7 dias em câmara vaporizadora nas temperaturas 40, 60 e 80°C; e 3, 7 e 14 dias para cura sem vapor a 23°C. Os resultados demonstram que o aumento da quantidade de cal, do peso específico aparente seco, do tempo de cura e da temperatura provoca o aumento da resistência à compressão simples da mistura compactada. Entretanto, a temperatura apresentou um limite de influência para 3 e 7 dias, onde a variação de 60°C para 80°C não aumentou a resistência. A relação porosidade(/teor volumétrico de cal (Lv), ajustado por um expoente [/(Lv)0,11], mostrou-se adequado na formulação de equações na previsão da resistência do material cimentado para todas as temperaturas e tempos de cura estudadas. Além disso, a existência de relações únicas e distintas no controle da resistência à compressão simples em função da porosidade, teor volumétrico de cal e temperatura, assim como para o tempo de cura mostraram-se úteis para formulações de dosagem. Os resultados foram submetidos à análise de variância que comprovou que todos os fatores controláveis escolhidos para o experimento são significativos, assim como todas as interações entre eles. / The environmental issue is becoming a recurring theme in national and international forums, currently inserted in the public opinion, communities and being guiding the generation of new products and services in the industrial and commercial area focused to sustainability. In this sense, the construction industry is a major cause of environmental impact, it consumes considerable natural resources and generates large amounts of waste. Thus, the use of waste as a raw material in the construction industry provides economic and environmental benefits. Looking for progress in this discussion, this research sought to insert two wastes (fly ash and carbide lime), generated in the metropolitan region of Porto Alegre, as a possibility for solution of Engineering. For this, a study of its mechanical behavior due to cementation and compaction provided by the mixture of these materials is necessary. However there is not a rational dosage formulation of this mixture. Therefore, this research seeks to provide subsidy to determine behavior through the use of the relation of porosity/volumetric lime content obtained from the identification and quantification of the most important variables in the controlling of strength to the mixture of two residues. That is, the formulation of equations for predicting the compressive strength of cemented material into accelerated healing. For this, tests were conducted on samples with 5, 10 and 15% of lime; with dry unit weight of 11, 12 and 13 kN/m³; for 1, 3 and 7 curing days with steam in the temperature of 40, 60 and 80°C; and 3, 7 and 14 days without steam for 23°C. The results show that increasing the amount of carbide lime, dry unit weight, curing time and temperature has as consequence the increase of unconfined compression strength of the compacted mixture. However, the temperature had a limit of influence for 3 and 7 days, where the range of 60°C to 80°C did not increase the unconfined compression strength. The porosity()/volumetric lime content (Lv) ratio adjusted by an exponent [/(Lv)0,11], proved to be adequate to formulate equations to predict the strength of the cemented material for all temperatures and curing times studied. Furthermore, the existence of unique and distinct relationships in the control of unconfined compression strength of the mixture studied as a function of porosity, lime volumetric content, temperature, as for the cure time proved to be useful in dosage formulations. The results were subjected to analysis of variance showing that all the controllable factors chosen for the experiment are significant, as well as all interactions between them.