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26,057 | Aproveitamento energético com bomba de calor em corrente geotérmica | Fluidos frigorigéneos,Geotermia,Bombas de calor | O objetivo do documento é a análise da performance de diferentes fluidos frigorigeneos para aquecimento e arrefecimento, fazendo uma comparação entre duas fontes: uma aerotérmica e uma geotérmica. Foi também analisada a possibilidade de arrefecimento passivo e feita uma análise económica entre o sistema com fonte geotérmica e o sistema com fonte aerotérmica, utilizando como base uma habitação unifamiliar na Figueira da Foz, Portugal. A habitação em estudo foi simulada com o programa HAP da Carrier, onde foram obtidos os valores de potência térmica de arrefecimento de 8.7 kW e de aquecimento de 12.9 kW A análise dos fluidos frigorigeneos, em aquecimento, com 40 ºC de temperatura do condensador, demonstrou um aumento médio de 28% de eficiência do sistema geotérmico, face ao aerotérmico; e, com 65 ºC de temperatura, revelou um aumento médio de 15%. Os fluidos r600 e r134a provaram ser os mais eficientes, com coeficientes de performance máximos de 6.8 e 6.56, respetivamente. Em arrefecimento, verificou-se um aumento médio de 34% para o sistema geotérmico, em relação ao aerotérmico, para uma temperatura de evaporação de -20 ºC, em que o melhor valor de coeficiente de frio de 3.79 é obtido com o r600 e o segundo melhor, de 3.7, com o r134a. A análise económica demonstrou um tempo de retorno mínimo, para a infraestrutura geotérmica, não incluindo furo, de um ano e três meses e um retorno efetivo ao fim de quinze anos, para uma habitação onde já existisse anteriormente um furo instalado. Um tempo de retorno de quatro anos e 6 meses é alcançado quando toda a infraestrutura, incluindo o furo, é contabilizada. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,058 | Rede Alumni DEM-FCTUC | Gestão das organizações,Redes sociais,Antigos alunos | As instituições de ensino superior de hoje têm que potenciar as redes que possuem. Os antigos estudantes representam um recurso das instituições que podem e devem ser potencializados. Através de uma extensa revisão bibliográfica sobre conceitos de marketing, de organizações, de redes sociais, através de uma visão holística dos resultados obtidos sobre a interação com antigos estudantes por parte de outras instituições e através de uma análise quantitativa sobre os principais indicadores de desempenho dos antigos estudantes do Departamento de Engenharia Mecânica, este trabalho contextualiza o Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Coimbra perante a relação com os seus antigos estudantes e determina um plano de ação a desenvolver identificando atividades essenciais e comportamentos necessários para uma produtiva relação com os seus antigos estudantes. Este trabalho visa responder a duas questões fundamentais: Como ganham os antigos estudantes? Como ganha o Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Coimbra? | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,059 | Definição de indicadores de desempenho do processo de compras para apoio ao controlo de stocks | Gestão de stocks,Compras,Indicadores de desempenho | A presente dissertação surge como resultado de um estágio curricular realizado na empresa MAHLE – Componentes de Motores, uma empresa que se dedica à produção de anéis de pistão para motores a gasolina e a diesel. O elevado nível de competitividade que caracteriza esta indústria, tal como as constantes auditorias a que as empresas estão sujeitas, conduz à necessidade de uma melhoria contínua, aspirando aumentar a eficiência dos processos e a redução de custos. Para fazer face a esta necessidade, um dos objetivos deste trabalho incidiu na determinação de indicadores de desempenho para o processo de compras, tendo em vista descobrir oportunidades de melhoria, através de análises detalhas aos relatórios de requisições e de pedidos/ordens de compra. Terminado o primeiro objetivo, prosseguiu-se para o apoio no controlo e gestão dos stocks acondicionados no armazém geral da empresa. Este apoio consistiu, essencialmente, na elaboração da análise ABC a três dos grupos de materiais existentes, bem como na identificação de situações de ruturas de stock e picos de consumo dos materiais auxiliares de produção. Com estas análises, pretendiam-se obter informações relevantes que dessem suporte à reavaliação dos stocks de segurança e da política de reposição de materiais. Para terminar, determinaram-se os três indicadores mais importantes de gestão de stocks. Concluídos os objetivos, foram retiradas as respetivas conclusões e propostas algumas ações de melhoria. Palavras-chave: Indicadores de desempenho, Oportunidades | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,060 | Análise de problemas de rolamentos do gerador em turbinas eólicas de eixo horizontal | Turbina eólica,Gerador,Rolamentos,Lubrificação | Com o mercado de fabricação, venda e manutenção de equipamentos de aproveitamento de energia renovável, nomeadamente a eólica, cada vez mais exigente, dificilmente se pode aceitar que um aerogerador esteja parado por falhas técnicas quando as condições ambientais são propícias a gerar energia. Sendo o gerador um dos componentes principais da turbina eólica, a sua falha através dos rolamentos é algo que necessita de ser identificada e tratada com a maior exatidão possível, pois a viabilidade das empresas de operação e manutenção, depende de fatores de resolução como este. A rápida atuação perante estes problemas é a forma mais eficiente de reduzir os custos, tentando perceber precocemente qual o problema e a melhor forma de o combater, maximizando o tempo de produção e diminuindo o tempo de paragem. Dentro dos possíveis problemas, há um que exige especial atenção por não existirem soluções viáveis ou baratas para a sua resolução. Esse problema baseia-se nas correntes elétricas criadas no rotor do gerador e que atravessam o rolamento, acelerando exponencialmente a sua degradação. Ora, a causa principal deste fenómeno foi tratada neste estágio, com o intuito de descobrir o que está na origem do seu aparecimento. Foi efetuada a substituição de um rolamento devido ao seu estado e criado um plano de lubrificação para que a vida dos rolamentos se estenda, com o intuito de só ser substituído quando as condições climatéricas sejam favoráveis, ou seja, quando for expectável que não haja vento. O plano principal deste trabalho passou, assim, por criar um sistema que permita aos técnicos de manutenção saber avaliar e resolver o problema – quando deparado com ele –, para que o aerogerador esteja o menor tempo possível parado. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,064 | Análise do desempenho do armazém e do departamento de planeamento de uma indústria do setor alimentar | Indústria alimentar,Produtividade,Gestão da produção,Logística | Numa realidade onde a competitividade entre as empresas sofre aumentos constantes, a busca pela liderança encontra-se intimamente relacionada com a eficiência produtiva. Cada vez existem formas de produção mais eficientes devido ao crescente investimento em áreas que permitem encontrar modos mais rápidos de produzir mais, com maior qualidade e a menores custos. A importância da logística tem vindo a ser comprovada e as empresas que decidem investir nesta área ganham vantagem competitiva. O planeamento da produção e a gestão de armazém são dois componentes chave da logística que se encontram interligados e quando corretamente executados podem estar associados ao aperfeiçoamento no fluxo de produtos, ao aumento do nível de serviço, à diminuição dos custos totais de uma empresa e, por consequência, ao aumento dos seus lucros. Ao longo do presente documento irá ser desenvolvida uma análise de dados relativos ao armazém de matérias-primas e material de embalagem que permitirá avaliar a gestão realizada no mesmo. Numa segunda fase estudar-se-ão conceitos relacionados com o planeamento da produção. Através desta análise pretende-se identificar potenciais problemas e propor algumas soluções. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,065 | Caracterização energética de uma empresa de distribuição de produtos congelados | Eficiência energética,Indústria alimentar,Conservação de alimentos | A presente dissertação é o resultado de uma análise energética efetuada a uma empresa do setor alimentar, mais precisamente, uma empresa que se dedica essencialmente ao comércio e distribuição de produtos alimentares congelados. Ainda que a empresa não se caracterize por ser uma consumidora intensiva de energia, são diversas as oportunidades de racionalização de consumo energético a ter em conta, as quais poderão resultar numa redução de custos bastante simpática. Nesse sentido, para além da análise de custos e consumos energéticos da empresa, são também identificadas ORC’s. Estas estão associadas essencialmente aos setores que, dentro da empresa, são responsáveis por grande parte do consumo energético – iluminação e câmaras frigoríficas. Ainda que não tenham sido calculados os paybacks inerentes à aplicação das ORC’s, essas medidas afiguram-se promissoras. O estudo de instalação de uma Unidade de Produção para Autoconsumo, bem como análise dos consumos do parque de viaturas é também considerado. Dada a elevada importância que as tecnologias de conservação de alimentos representam neste setor, o estudo de medidas de eficiência energética específicas deverá formar um objetivo futuro, bem como a caracterização do estado tecnológico atualmente utilizado, para assim serem identificadas possíveis melhorias. Mesmo existindo uma crescente preocupação, derivado dos alertas constantes para a eficiência energética, verifica-se que grande parte das empresas ainda não está estimulada para melhorar a utilização da energia, não conseguindo alcançar as devidas oportunidades de poupança. O facto de não existir legislação energética para empresas que não atinjam o consumo limite de 500 tep, levará sempre a que estas considerem este tipo de custo como inevitável, ficando alheias à racionalização energética. Face aos problemas económicos com que as empresas se deparam, a redução dos custos operacionais das empresas deste setor torna-se um fator chave na luta pela sustentabilidade financeira. Esta sustentabilidade pode ser tanto maior, quanto maior for a redução de custos. Essa redução de custos, para além do aumento de competitividade, fará sentir um aumento de confiança e transparência das empresas | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,067 | Caracterização mecânica e tribológica de materiais de atrito | Atrito,Tribologia,Pastilhas de travão | Os materiais de atrito desempenham um importante papel no sistema de travagem. Assim sendo, para que cumpram com eficácia a sua função, devem, entre outras características, ter um coeficiente de atrito estável e dar resposta a diferentes situações de aplicação, nomeadamente, pressão aplicada, temperatura, velocidade e humidade. Devem ainda possuir outros requisitos, tais como, resistência a contaminações líquidas, resistência ao calor e estabilidade térmica, baixa taxa de desgaste e não provocar danos no disco. As pastilhas e os calços de um veículo são elementos essenciais no sistema de travagem, visto que são responsáveis por uma travagem que se deseja eficiente e segura, e por isso, alvo de uma grande evolução ao longo dos tempos. No fabrico das pastilhas de travão é utilizada frequentemente uma extensa gama de diferentes materiais, com inúmeras possibilidades de combinação, que cumprem funções específicas. Os métodos de ensaio que têm sido desenvolvidos para testar tribologicamente os materiais de atrito são muitos e a sua evolução é uma constante. Devido a limitações que alguns métodos apresentam, têm sido feitos estudos para determinar o grau de correlação entre os resultados dos testes obtidos em laboratório e os obtidos em veículos reais, concluindo-se que não há testes de laboratório que de uma forma consistente forneçam dados que se correlacionem com os obtidos em situação de serviço. Por outro lado, estes ensaios são muito demorados e de elevado custo, tendo sido desenvolvidos, para este tipo de pesquisas, de forma independente e a menor escala, outro tipo de testes que, dependendo dos parâmetros que se pretendem avaliar, podem ser instrumentalizados para esse fim. No presente estudo submetemos seis materiais a ensaios, sendo estes, BREKA, COMERCIAL 70-30, PESADO, 50-20, PLACAS, 55-30. Todos os materiais foram caracterizados mecanicamente, mas só foi possível caracterizar tribologicamente os materiais PLACAS, BREKA e COMERCIAL 70-30, por falta de amostras suficientes dos restantes materiais. Para realizar os ensaios tribológicos para cada material, foram utilizadas três pressões diferentes e para cada pressão foram efetuados três ensaios de duração diferente. Os ensaios tribológicos foram efetuados numa máquina denominada Friction Assessment Screening Test (F.A.S.T), tendo sido substituídas algumas peças originais e feitas adaptações de modo a permitir a obtenção dos dados de forma digital. Como outputs foram obtidos a força normal, a força de atrito e a temperatura da pastilha. O desgaste de cada pastilha foi determinada através de pesagem. A comparação do desempenho das formulações foi realizada através da representação gráfica da força de atrito e coeficiente de atrito ao longo da distância de escorregamento, assim como a massa de desgaste de todos os materiais sujeitos a ensaio. Foi ainda feita, para auxiliar a compreensão de resultados obtidos, a caracterização mecânica dos materiais e determinados os valores de módulo de elasticidade dinâmico, módulo de elasticidade estático, dureza e resistência à flexão/tenacidade. Genericamente, verificou-se um aumento do desgaste com o aumento da pressão aplicada ao provete e com o aumento da distância de escorregamento, como era expectável. Todos os materiais apresentaram valores de desgaste específico no intervalo que é tomado como referência (40 mg/MJ a 100 mg/MJ) na classificação do material de atrito como aceitável. Relativamente ao desgaste volúmico e desgaste específico, os materiais PLACAS e COMERCIAL 70-30 tiveram valores de desgaste muito semelhantes para todos os tipos de ensaios. O material BREKA, pelo contrário distingue-se dos outros dois por apresentar valores de desgaste muito inferiores. Quanto ao coeficiente de atrito, o material que apresentou maior coeficiente de atrito foi o PLACAS e o material que apresentou o menor coeficiente de atrito, foi o BREKA. No que toca às propriedades mecânicas, o módulo de elasticidade de todos os materiais de atrito diminuiu com o aumento da temperatura. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,068 | Estudo e implementação da metodologia SMED para a redução de tempos de setup em linhas de produção de componentes eletrónicos | Empresas,Produtividade,Planeamento da produção,Tempos de setup | A presente dissertação surge no âmbito de um protocolo estabelecido entre a Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra e a empresa HFA – Henrique, Fernando & Alves, S.A., que se dedica à assemblagem e teste de equipamento eletrónico e de telecomunicações, em regime de subcontratação. O trabalho desenvolvido teve como objetivo a redução dos tempos de setup nas linhas de assemblagem da área Surface Mount Technology (SMT) da empresa HFA, através da implementação da metodologia Single Minute Exchange of Die (SMED). Após análise do processo produtivo, procedeu-se a aplicação de quatro ações de melhoria com o intuito de reduzir os tempos de setup para valores inferiores aos estimados, aquando a orçamentação da produção dos produtos. Devido a algumas dificuldades na introdução das ações de melhoria, os resultados obtidos não alcançaram valores satisfatórios, seria indispensável uma janela de tempo maior para melhorar a assimilação e enraizamento destes processos. No entanto, este trabalho servirá como ponto de partida para desenvolver melhorias futuras, dando ênfase a todo o processo produtivo, visando a otimização de processos e metodologias. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,070 | Consolidação de aparas metálicas por explosivos | Resíduos industriais,Reciclagem,Aparas metálicas | A reciclagem de resíduos industriais é uma temática emergente, pois quando se analisa detalhadamente um resíduo - como foi o caso das aparas metálicas de ligas de alumínio, de cobre puro e de um aço ferramenta, pode-se encontrar características muitas vezes procuradas em materiais convencionais, como é o caso da nanocristalinidade. Assim, uma boa gestão de resíduos passa pela sua análise detalhada, e por encontrar a tecnologia adequada para o seu processamento, que realce as suas propriedades específicas. As aparas estão incluídas nos resíduos que podem conferir novas propriedades aos produtos que delas resultarem, desde que não sejam enfraquecidas pela tecnologia selecionada para o seu processamento. Nas aparas, em particular as resultantes da maquinagem de alta velocidade, a denominada compactação dinâmica com recurso a explosivos foi a técnica selecionada. O explosivo com matriz ativada por diferentes quantidades de microesferas ocas de vidro e a configuração cilíndrica da montagem permite, em geral, após processamento, conseguir a partir de aparas um material com poucos macrodefeitos e com ligações eficazes interaparas, assegurando a existência de uma consolidação. No entanto, há em alguns casos vestígios de fusão na zona central do compacto. Os valores da ultramicrodureza refletem a eficiência do processo e a manutenção do caráter submicrométrico e nanométrico presente na apara. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,071 | Avaliação de ciclo de vida de sistemas alternativos para transporte urbano e suburbano em Coimbra | Avaliação de ciclo de vida,Transporte urbano,Coimbra,Veículos eléctricos | As crescentes necessidades de mobilidade, resultantes do aumento populacional, levaram à necessidade de estudar soluções e alternativas para o transporte de passageiros. O uso predominante de petróleo como base dos combustíveis contribui significativamente para a poluição do ar e emissão de gases com efeito de estufa. Desta forma, torna-se necessário promover uma mudança no paradigma energético, no sentido de reduzir a dependência do uso de combustíveis fósseis e os impactes ambientais associados à utilização dos meios de transporte. A presente dissertação apresenta um estudo de Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) de sistemas alternativos para transporte urbano e suburbano na cidade de Coimbra, com o objetivo de comparar ambientalmente diferentes tipos de meios de transporte de passageiros. São avaliados veículos ligeiros e pesados (rodoviários e ferroviários), integrando diferentes tecnologias (diesel, gasolina, GPL, gás natural e elétrica). Adicionalmente, apresenta-se uma análise ao percurso suburbano Serpins-Coimbra, incluindo a possibilidade de deslocação pela via atual ou a reativação da linha de comboio, que liga os dois locais. Realiza-se ainda uma análise de sensibilidade às taxas de ocupação dos meios de transporte, com o objetivo de avaliar a sua influência nos resultados. A metodologia adotada foi a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), que permite calcular os potenciais impactes ambientais de um produto/serviço, utilizando o método ReCiPe para avaliar sete categorias de impacte ambiental: aquecimento global, depleção fóssil, depleção metálica, acidificação terrestre, PM10, eutrofização de água doce e eutrofização marinha. Os resultados relativos aos meios urbano e suburbano mostram que o veículo pesado elétrico apresenta, de uma forma geral, resultados mais favoráveis, pois apresenta menores impactes ambientais nas categorias de aquecimento global, depleção fóssil, acidificação terrestre, matéria particulada (PM10) e eutrofização marinha. Para o meio urbano, os veículos elétricos apresentam impactes inferiores aos veículos de combustão interna (ICEVs) para todas as categorias ambientais, exceto na eutrofização de água doce. O veículo pesado elétrico apresenta os menores impactes nas categorias de aquecimento global, acidificação terrestre, eutrofização marinha e PM10. Já o veículo ligeiro elétrico apresenta os melhores resultados para a categoria de depleção fóssil e o troleicarro para a categoria de depleção metálica. No meio suburbano, o veículo pesado diesel apresenta os menores impactes para as categorias de depleção metálica, acidificação terrestre e eutrofização de água doce. Por outro lado, o Bus Rapid Transit (BRT) elétrico (veículo pesado elétrico) apresenta os melhores resultados para as restantes categorias de impacte ambiental. O trajeto Serpins-Coimbra foi avaliado para as categorias de aquecimento global e depleção fóssil. As conclusões mostram que o BRT elétrico é o que apresenta impactes menores para ambas as categorias ambientais, realizando a viagem através da antiga via ferroviária, considerando que a via foi alcatroada. Por outro lado, o veículo ligeiro a gasolina apresenta os maiores impactes ambientais para ambas as categorias, percorrendo o trajeto via estrada nacional. Os veículos ferroviários apresentam impactes ambientais elevados, principalmente devido à contribuição das infraestruturas de circulação destes meios de transporte para as diferentes categorias de impacte. Esta contribuição é particularmente elevada porque estes veículos realizam o transporte numa via construída especificamente para a circulação num único percurso (11 viagens/dia). Assim, todos os impactes da construção, manutenção e deposição da infraestrutura de circulação estão alocados apenas ao próprio veículo. A análise de sensibilidade às taxas de ocupação, realizada para o aquecimento global e depleção fóssil, mostra que os meios de transporte pesados rodoviários permitem o transporte de pessoas com menor impacte ambiental do que os veículos ligeiros. Isto porque os veículos ligeiros apenas podem transportar cinco pessoas no máximo. Apesar dos impactes ambientais de deslocação de um veículo pesado serem maiores do que os de um veículo ligeiro, o transporte de uma pessoa num veículo pesado é realizado com menores impactes, a partir de ocupações entre 20 e 31 pessoas por veículo (mediante o tipo de veículo e a categoria de impacte ambiental considerada). | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,072 | Gestão térmica dinâmica de superfícies: canais paralelos ou redes dendríticas | Comportamento térmico,Sistemas de arrefecimento,Lei construtal | O desempenho de sistemas electrónicos depende do controlo da temperatura dos componentes que os constituem através de técnicas de termoregulação, permitindo a otimização do seu funcionamento. Esta dissertação explora a Lei Construtal como uma ferramenta de projeto para a obtenção das configurações em sistemas de gestão térmica com melhor desempenho. De modo a realizar este estudo, foram comparadas duas abordagens ao arrefecimento de uma superfície. Uma convencional com canais dispostos em paralelo, e outra em rede dendrítica. Para efetuar essa comparação foi desenvolvida uma instalação laboratorial para testar as duas configurações. A rede dendrítica, projetada de acordo com o princípio construtal provém de um trabalho anterior. Os canais paralelos são projetados segundo o mesmo princípio e, de modo a garantir que os sistemas seriam comparáveis, usou-se como critério a equivalência entre as áreas de arrefecimento onde o líquido entra em contacto direto com a superfície. Os canais em ambas as configurações obtidas pela Lei Construtal têm uma secção transversal retangular. No caso dos canais em paralelo, a análise teórica subjacente ao dimensionamento construtal entrou em conta com o fator de atrito em canais de secções rectangulares, ao contrário do que foi projetado para a rede dendrítica. As experiências realizadas incidem sobre o efeito da distância (5, 10 e 15 cm) à fonte de energia por radiação na potência dissipada em cada sistema. Os resultados evidenciam que a temperatura de estabilização da superfície é semelhante entre configurações. Porém, a potência dissipada pela rede dendrítica é superior à dissipada pelos canais paralelos, apontando para um melhor desempenho do primeiro sistema de arrefecimento face ao segundo. Sugere-se que isso se deva à diferença no princípio de funcionamento associado ao design. No caso da configuração convencional com canais paralelos, o seu projeto depende da temperatura média do fluido circulante. A rede dendrítica não depende desse parâmetro, mas antes da geometria dos canais desde um ponto para a área a arrefecer, sugerindo que isso pode estar associado a um arrefecimento cuja temperatura final é menos sensível ao fluxo imposto. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,073 | Determinação numérica do limiar de fadiga | Alumínio,Fadiga,Fendas de fadiga | O estudo da fadiga é amplamente reconhecido como uma área de grande importância na investigação do comportamento mecânico dos materiais. O seu estudo é, geralmente, efetuado com casos onde se aplicam carregamentos simples, com amplitude constante ou espectros de amplitude variável. No estudo do fenómeno de propagação de fenda por fadiga é utilizada a relação da/dN –ΔK como padrão para a maioria dos casos analisados. No entanto o parâmetro de deslocamento de abertura de extremidade de fenda, CTOD, demonstra resultados interessantes, tornando este parâmetro potencialmente importante para a análise da fadiga. O limiar de fadiga, Klf, é geralmente determinado experimentalmente, através de uma técnica que consiste em reduzir progressivamente a gama de carga até que não exista propagação de fenda mensurável. O processo é bastante moroso, e os valores obtidos são afetados pelo fenómeno de fecho de fenda. Neste trabalho faz-se a determinação numérica de Klf com base na análise do CTOD plástico, CTODp. Esta abordagem tem duas hipóteses de base: o limiar de fadiga está ligado com a ocorrência de deformação plástica na extremidade da fenda e a deformação pode ser quantificada por CTODp. O objetivo deste trabalho é, pois, investigar o limiar de fadiga, e a sua variação com as gamas de carga aplicadas, com as propriedades do material e com o estado de tensão. A tensão de cedência é o parâmetro de material mais relevante, tendo o módulo de Young um efeito bastante menor. O aumento de K provoca uma pequena redução de Klf. Além disso, faz-se a comparação com resultados experimentais da literatura tendo-se observado uma concordância razoável. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,074 | Estudo numérico de um sistema com PCMs microencapsulados para o revestimento de fachadas verticais exteriores | 4 Comportamento térmico de edifícios,Armazenamento de energia | O objetivo deste trabalho é avaliar numericamente a transferência de calor em cavidades verticais de alumínio, de secção retangular, preenchidas com materiais de mudança de fase (PCMs) microencapsulados. Desenvolveu-se e validou-se um modelo numérico bidimensional, puramente difusivo, baseado no modelo da capacidade calorífica equivalente. O modelo numérico baseia-se no método dos volumes de controlo com uma formulação totalmente implícita, e permite simular a fusão e a solidificação do PCM sujeito a condições de fronteira variáveis. O modelo foi validado com base em resultados experimentais realizados no Departamento de Engenharia Mecânica (DEM) da Faculdade de Ciências e Tecnologias da Universidade de Coimbra (FCTUC). Após a validação, o modelo numérico foi utilizado num estudo paramétrico para avaliar o desempenho térmico de diferentes unidades de armazenamento de energia (UAE) com diferentes configurações. Estas UAE são constituídas por uma macrocápsula metálica preenchida com PCMs microencapsulados, e a sua configuração pode constituir um novo sistema para o revestimento exterior de fachadas verticais de edifícios. O estudo visou avaliar o desempenho do sistema no armazenamento e restituição de energia térmica num dia típico de Verão, para diferentes localizações, considerando diferentes espessuras e geometrias da UAE. Verificou-se que a energia armazenada/restituída pelo PCM é diretamente proporcional à espessura da unidade (volume de PCM) e inversamente proporcional ao número de alhetas. A radiação solar incidente tem um efeito notório na mudança de fase do PCM. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,076 | Análise e propostas de melhoria para o sistema de aprovisionamento de produtos de turismo da Universidade de Coimbra | Aprovisionamento,Gestão de stocks,Turismo da Universidade de Coimbra | Nos dias que correm o mercado tem-se tornado cada vez mais competitivo, trazendo a necessidade às empresas de apostar fortemente no seu sistema de aprovisionamento. O objetivo desta dissertação, passa por isso mesmo, conseguir melhorar a gestão do aprovisionamento nos produtos para venda, existente no turismo da Universidade de Coimbra (UC), de forma a ganhar uma maior organização permitindo melhores métodos de trabalho, resultados, e consecutivamente margens de lucro mais positivas. Ao longo do documento são apresentados conceitos teóricos como apoio às análises que melhor se adaptarão a cada caso. Como o turismo tem uma vasta gama de produtos, optou-se por apenas estudar as famílias de produtos que pudessem ser mais criticas para o negócio, pois para além da dimensão de dados, os períodos de tempo de análise são curtos, havendo apenas disponibilizados os dados referentes ao ano de 2015 e ao primeiro semestre de 2016. Para poder perceber quais os materiais com maior impacto financeiro e com um maior consumo anual foi utilizada a análise ABC ou de Pareto, o que, no entanto, não é suficiente para perceber o tipo de procura que os itens têm de modo a aplicar os corretos modelos de gestão de stocks. Para tal, foi então aplicada uma categorização da procura, baseada em Syntetos (2005), o que nos vai permitir então aplicar os modelos mais corretos de forma a obter os menores custos totais para o turismo e consequentemente uma correta utilização dos itens em stock. Em suma, é pretendido desenvolver as melhores práticas de trabalho de forma a corresponder às necessidades dos clientes, havendo sempre um correto dimensionamento e otimização do stock, de forma a reduzir os custos totais. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,077 | Estudo da propagação de um incêndio florestal num duplo desfiladeiro | Incêndios florestais,Fogo, propagação | Os incêndios florestais são os principais responsáveis pelos maiores desastres causados nas florestas, provocando também danos tanto a nível material, como a nível humano, devido à sua imprevisibilidade, rapidez e dificuldade de controlo. Neste trabalho foi estudada a propagação de incêndios florestais num duplo desfiladeiro, uma das situações de incêndio de mais difícil combate, que, devido ao seu comportamento eruptivo, torna este estudo fundamental para um melhor combate e compreensão, a fim de evitar danos de maior impacto. O estudo desta problemática começou primeiramente com um estudo detalhado da mesa de ensaios onde o pretendido era uma melhor compreensão do funcionamento da mesa a fim de detetar possíveis aspetos a melhorar e para a obtenção de diferentes configurações de desfiladeiro mais precisas. Esta mesa de ensaios é composta por quatro painéis distintos que nos permitem obter configurações semelhantes à topografia em situações reais. Os ensaios foram realizados em laboratório com condições controladas, onde se definiram três ângulos distintos que nos permitem obter geometricamente a topografia que se pretende simular. Dependendo da configuração escolhida foi possível criar dois desfiladeiros em simultâneo, e, formando com isso duas linhas de água secundárias. Realizados os ensaios e com os resultados obtidos, foi possível a análise detalhada das velocidades de propagação do fogo segundo a configuração do desfiladeiro e a direção tomada. Para finalizar foi feita uma comparação dos resultados a fim de se verificar quais as condições mais favoráveis a propagação do fogo e consequentemente mais perigosas para o seu combate. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,079 | O efeito do vento e do declive em fogos de junção | Incêndios florestais,Propagação do fogo | O objetivo desta dissertação é o estudo do fenómeno do fogo de junção, um tipo de comportamento do fogo que ocorre quando duas frentes se encontram, fazendo entre si um determinado ângulo. O trabalho focou-se principalmente nos efeitos do vento e do declive na velocidade de propagação do fogo de junção. Para caracterizar os efeitos das variáveis acima referidas no fogo de junção, foram elaborados dois programas experimentais distintos: no primeiro, foram realizados vários ensaios de queima de 3 combustíveis diferentes, fazendo-se variar o ângulo de inclinação da mesa de ensaios entre 0 e 40º; no segundo, realizado no túnel de vento do CEIF, foram realizados ensaios de queima usando caruma (Pinus pinaster) e fazendo variar a velocidade do vento entre 1 e 5 m/s. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,080 | Propagação de fendas de fadiga em aços sinterizados a laser | Aço,Sinterização laser,Fendas de fadiga | Devido ao avanço tecnológico, aumentou a necessidade do fabrico de peças de geometria complexa e de prototipagem rápida. Os processos de fabrico convencionais são relativamente limitados em termos de geometria da peça, o que originou o desenvolvimento de processos por adição. Os processos de manufatura por adição (AM) permitem uma liberdade total quanto á geometria do componente, e uma rápida prototipagem uma vez que são utilizados desenhos em CAD, diretamente transferidos para a máquina em questão. O objetivo deste trabalho é avaliar o comportamento mecânico á propagação por fadiga de elementos sinterizados a laser, de aço 18Ni300, mais precisamente obtenção das curvas de propagação de fenda, obtenção das constantes para aplicação da lei de Paris, determinação do limiar de fadiga, avaliação do efeito de sobrecarga e medição do fecho de fenda, para R=0, R=0,3 e R=0,6 em provetes fabricados com velocidade de laser de 200 mm/s e para R=0 para 400 mm/s. O presente estudo permitiu concluir que a razão de tensões não afeta substancialmente a velocidade de propagação. Pelo método usado para medição de fecho de fenda não foi possível detetar fecho em qualquer ensaio. A sobrecarga não provoca um efeito muito significativo no material, no entanto o efeito transitório é mais pronunciado para níveis de sobrecarga superiores. Concluiu-se também que a fenda tende a propagar-se entre camadas de sinterização. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,081 | Avaliação de medidas de eficiência energética dos sistemas de um hotel | Consumo energético,Eficiência energética,Hotelaria,Consumos em hotéis,Simulação energética de edifícios,Energy efficiency,Energy consumption,Hotels,Hotel consumptions,Building dynamic simulation | A otimização e eficiência energética são os temas na ordem do dia, cada vez mais se torna imperativo tomar extremo rigor quando o assunto é a eficiência energética. A legislação e medidas europeias são claras quanto ao objetivo que pretendem atingir: a implementação do conceito de edifícios com necessidades nulas de energia. Para isto, em Portugal já se começam a sentir os esforços feitos nesse sentido, através de atualizações na legislação regulamentar em edifícios. Esta dissertação tem como caso de estudo um hotel, situado na Ilha de S. Miguel, na Região Autónoma dos Açores. Os picos de ocupação ocorrem no mês de agosto, consequentemente sendo o mês no qual os consumos energéticos, eléctricos e de águas quentes sanitárias atingem os valores mais elevados. Através de ferramentas de simulação dinâmica como o Solterm e o Hourly Analysis Program foram propostas alternativas aos sistemas energéticos e de iluminação e a partir de metodologias para determinação de perdas térmicas e de consumos de água foram propostas medidas de correção, complementadas com uma análise económica. O objetivo de otimização de consumos foi cumprido, com análises energéticas a corresponder a diminuição de consumos e a recuperação de capital de investimento a ser realizada em períodos regulamentares e bastante interessantes do ponto de vista empresarial. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,086 | Análise e melhoria da produtividade e organização de um fornecedor da indústria automóvel | Empresas,Produtividade,Organização de empresa | O conceito de produtividade e organização tem atraído a atenção de empresas, sendo tema de discussões que são desenvolvidos desde os recintos académicos até ao interior das empresas devido à grande concorrência e à necessidade de querer fazer sempre melhor. O trabalho aqui exposto é o resultado de uma pesquisa e da avaliação das características do processo de organização do trabalho no sistema de qualidade da Simoldes Plásticos, cujo principal foco é direcionado para o aspeto organizacional propriamente dito, que se relaciona sobretudo com a questão da produtividade, eliminando tarefas desnecessárias e melhorando a qualidade do serviço prestado, baseando-se na melhoria do sistema produtivo e dos seus outputs. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,087 | Desenvolvimento de modelos para análise estrutural do quadro tubular de uma bicicleta pelo método dos elementos finitos | Bicicleta,Quadro,Simulação numérica | Atualmente, as bicicletas apresentam-se como um meio de transporte cómodo, eficiente e sustentável. O componente estrutural essencial de uma bicicleta é o quadro, que para ser validado tem que cumprir os requisitos de segurança estabelecidos pelas normas, que se traduzem por diversos ensaios que simulam os mais variados tipos de solicitações. O principal objetivo deste trabalho é averiguar a viabilidade da utilização de procedimentos numéricos para a realização dos ensaios previsto na norma ISO 4210. A análise de viabilidade toma em conta as características específicas dos ensaios, bem como os aspetos relacionados com o desempenho computacional dos programas atualmente disponíveis. Neste contexto, considerou-se como referência um quadro, cujas dimensões foram fornecidas pela empresa Triangle’s, produzido numa liga de alumínio. Neste trabalho foram construídos os modelos numéricos dos ensaios, de acordo com as imposições descritas na norma ISO 4210, com o auxílio de dois programas cujo funcionamento se dá em conjunto: o Autodesk® InventorTM, para a modelação, e o Autodesk® Simulation MechanicalTM para a análise pelo método dos elementos finitos. A construção dos modelos teve por base a interpretação cuidada da norma. A realização deste trabalho permitiu identificar um conjunto de dificuldades associadas: (i) à preparação dos ficheiros em ambiente CAD, devido à utilização de ficheiros genéricos para a definição da geometria; (ii) à geração de malha de elementos finitos, devido ao elevado número de elementos necessários para descrever corretamente os detalhes geométricos do modelo, o que resulta em tempos de computação elevados; (iii) aos requisitos de hardware, uma vez que os modelos também se caracterizam por apresentarem diferentes tipos de não linearidades, que contribuem para originar problemas de convergência. Apesar destas dificuldades, a simulação numérica do ensaio de impacto de massa em queda livre, permitiu evidenciar a importância da dimensão da forqueta e das propriedades mecânicas do material do quadro, no desempenho estrutural do quadro. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,088 | Desenvolvimento de ferramenta para avaliação do desempenho energético de chillers/bombas-de-calor para climatização | Bombas de calor,Auditoria energética a chillers,Eficiência energética em edifícios | Atualmente, no sector dos edifícios, o consumo de energia do sistema de AVAC (Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado) pode representar mais de 50% do consumo total do edifício. Neste sentido, o desempenho energético dos equipamentos mais consumidores, como é o caso dos Chillers / Bombas-de-calor, assume a maior importância, apesar das dificuldades na sua avaliação em instalações reais existentes. O trabalho que aqui se apresenta tinha como objetivo o desenvolvimento de uma ferramenta informática de apoio à realização de auditorias de avaliação do desempenho energético de Chillers/Bombas-de-calor pertencentes aos sistemas de climatização instalados nos edifícios. Os trabalhos decorreram sob a forma de estágio em ambiente empresarial, enquadrado na equipa de gestão de energia da empresa Virtual Power Solutions, em parceria com a Universidade de Coimbra. A ferramenta foi desenvolvida em MS Excel + VBA e assenta na comparação do desempenho energético do equipamento instalado em ambiente real (funcionando a carga parcial ou total) com duas referências: o desempenho que este equipamento teria se fosse “novo” e o de um dos melhores equipamentos existentes no mercado. Quando aliada a outras ferramentas de simulação dinâmica permite obter estimativas de gastos anuais para os cenários considerados e assim ajudar na tomada de decisões sobre eventuais medidas de melhoria do desempenho energético dos equipamentos auditados. O tempo disponível para realizar este trabalho não permitiu que fosse viável testar a ferramenta em situação de auditoria real a Chillers / Bombas-de-calor de sistemas de climatização de edifícios. Para contornar esta limitação recorreu-se a simulações produzidas por um software de simulação dinâmica detalhada monozona, tendo-se assim criado auditorias energéticas (hipotéticas) a uma Clínica privada e a uma Escola secundária. Analisando os resultados obtidos para os dois casos selecionados para testar o comportamento da ferramenta informática desenvolvida, constatou-se a sua grande utilidade na previsão do desempenho energético dos Chillers / Bombas-de-calor auditados. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,089 | Resposta ao impacto longitudinal e transversal de laminados de vidro/epóxi | Materiais compósitos,Laminados,Condições higrotérmicas,Ensaio de tracção | A presente Dissertação de Mestrado tem como objetivo analisar o comportamento dos materiais compósitos na resposta ao impacto transversal e longitudinal e também à solicitação de tração, de compósitos laminados de fibra de vidro/epóxi. O presente estudo, segue a sequência do que já foi estudado por diversos autores, salientando que na análise do comportamento dos laminados no que se refere ao impacto, foi realizado um ensaio até então pouco utilizado e ainda não reportado na literatura, ensaio de impacto longitudinal (Tensile impact), com o qual se pretende avaliar a resistência ao impacto longitudinal destes materiais. No presente trabalho estudou-se o comportamento de laminados com três sequências de empilhamento na resposta aos impactos transversal e longitudinal, assim como à solicitação de tração. É ainda de referenciar que nesta dissertação foi realizado o estudo da degradação dos provetes em diferentes condições higrotérmicas durante vários períodos de imersão, e também da resposta dos laminados após pré-dano com diversos carregamentos, de modo a se entender a influência destas diferentes condições na integridade estrutural dos laminados após a realização dos ensaios de impacto e de tração neste tipo de materiais. O estudo do pré-dano foi realizado através de ensaios de tração, para determinados níveis de carga, os quais provocam um determinado tipo de dano nos provetes. Dos resultados obtidos foi possível concluir que a sequência de empilhamento tem grande influência na resposta aos impactos e à tração dos laminados em questão. No caso do impacto transversal verificou-se que nos laminados [0,90]8 e [02,902]2s os valores observados diferem em apenas 3%, já no laminado [02,452,-452,902]s observou-se o valor mais baixo, aproximadamente 28%, comparando com o laminado [02,902]2s que apresenta a melhor resistência. Na resistência ao impacto longitudinal, o laminado [0,90]8 apresentou o melhor desempenho, seguindo-se o laminado [02,902]2s com uma diferença próxima dos 12% e onde o pior caso foi observado para o laminado [02,452,-452,902]s. Para a resistência à tração verificou-se um comportamento muito semelhante ao observado para a resistência ao impacto longitudinal. Concluiu-se também que os aumentos da temperatura e tempo de imersão afetam significativamente a integridade estrutural dos laminados em análise. De facto quanto maior a temperatura e o tempo de imersão, menor é a capacidade dos laminados responderem às solicitações exteriores. Na resistência ao impacto transversal, comparativamente aos valores obtidos no controlo, verificou-se uma diminuição para 60 dias a 3ºC e para 60 dias a 80ºC, respetivamente, cerca de 18% e 37%. Comparativamente aos valores de controlo na resistência ao impacto longitudinal, observou-se um decréscimo para os 40 dias a 3ºC, 40ºC e 80ºC, de respetivamente 28%, 43% e 64%. No caso da resistência à tração para os 60 dias a 3ºC e 80ºC, visualizou-se uma descida dos valores de resistência de respetivamente 11% e 28%, em comparação ao controlo, e para 40 dias a 40ºC um valor inferior próximo dos 16%. Por outro lado, a presença do pré-dano também afeta a integridade estrutural do compósito, sendo que quanto maior o valor de pré-dano induzido, maior o decréscimo dos valores das propriedades em estudo, verificando-se neste caso uma descida da resistência ao impacto longitudinal para 20%, 40% e 80% de pré-tensão, de aproximadamente 22%, 31% e 53%, respetivamente, face ao provetes de controlo. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,091 | A visão de uma PME para os desafios da normativa REACH : o caso do Cr Duro | Crómio hexavalente,Controlo de qualidade,REACH | O presente trabalho, envolvido numa componente de estágio curricular, procura explorar as implicações que o regulamento REACH irá trazer à indústria dos tratamentos de superfícies, a restrição dos compostos de Crómio hexavalente. Um objetivo preponderante é procurar perceber qual a melhor abordagem estratégica para tomar partido de uma oportunidade desta natureza. A projeção térmica, nomeadamente a tecnologia HVOF, posiciona-se cada vez mais como uma das principais alternativas diretas à substituição permanente do Crómio Duro Funcional, considerando ainda que as indústrias influenciadoras do mercado procuram uma rápida solução que prevaleça sobre as características reveladas pelas aplicações de Crómio Duro. Para complementar o objetivo proposto para esta tese, são caracterizados revestimentos de HVOF projetados na empresa, especificando o processo de caracterização e controlo de qualidade dos mesmos, por forma a entender melhor a tecnologia e os materiais e posicioná-los como alternativa coerente do Crómio Duro. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,093 | Estudo de sistemas de proteção de tripulações de veículos de combate a incêndios florestais | Incêndios florestais,Veículos de combate a incêndios,Sistema de protecção | O fogo é essencial para o equilíbrio dos ecossistemas florestais. No entanto, devido a alterações ocorridas nos regimes de fogo os incêndios florestais tornaram-se nas últimas décadas um problema em diversas regiões do globo, nomeadamente Portugal. A integridade e a segurança dos bombeiros são, atualmente, temas de extrema importância e de investigação. Os incêndios são uma realidade incontornável à escala mundial e local que muito tem vindo a marcar a vida das populações e dos agentes de prevenção e combate a fogos. Importa aqui sublinhar que este problema comporta consequências prejudiciais a nível ambiental mas também a nível pessoal, como perda de bens e valores materiais, danos físicos e psicológicos e até a possibilidade de morte. Nesta dissertação realizaram-se alguns testes em simulacro de incêndio dando a conhecer de uma maneira mais aprofundada o veículo como meio de proteção e refúgio, os perigos e os vários sistemas de proteção do bombeiro e do veículo. O objetivo deste trabalho é testar e verificar a eficácia de utilização do sistema de aspersores numa cabine de veículos utilizados pelos bombeiros, impedindo que o fogo danifique a estrutura e proteja os seus ocupantes e assim concluir se os indivíduos podem permanecer de forma sustentável no interior da cabine ou não. A água é um agente de supressão extremamente eficiente, devido ao seu elevado calor latente de vaporização, que absorve uma grande quantidade de energia dificultando a combustão. Os ensaios foram realizados no Laboratório de Estudos sobre Incêndios Florestais (LEIF) da Associação para o Desenvolvimento da Aerodinâmica Industrial (ADAI) da Universidade de Coimbra. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,094 | Conceção de um sistema semiautomático para rotação de pás de turbinas eólicas no posto produtivo | Turbinas eólicas,Problemas de contacto,Rolamentos,Dimensionamento estrutural | O presente trabalho tem como principal objetivo a conceção de alterações estruturais de um equipamento semiautomático para a rotação de pás de turbinas eólicas no posto produtivo. Tendo por base um equipamento existente, prevê-se o levantamento das suas caraterísticas e limitações, bem como a avaliação da sua aptidão para a pretendida função. Num mercado onde grandes desafios surgem a cada dia, gerados pela grande diversidade e competitividade entre empresas, a procura por inovadoras soluções de engenharia é crescente. Com o risco da não sobrevivência, a necessidade de evolução e otimização de meios e métodos torna-se também imprescindível. Neste trabalho é ainda realizada uma avaliação do comportamento de um material hiperelástico e da resistência que provoca ao rolamento dos elementos onde se encontra aplicado. Com a conceção e dimensionamento das alterações à estrutura de base, diversos componentes devem ser selecionados de forma a conectar as novas estruturas e, nalguns casos, estruturas de adaptação devem ser desenhadas de raiz | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,097 | Simulação computacional em openFOAM® de um leito fluidizado | Fluidização,Dinâmica dos fluidos,Escoamentos | O principal objetivo deste trabalho consiste no desenvolvimento de simulação computacional de um leito fluidizado do tipo “Wurster” utilizando o OpenFOAM®, para a avaliação do comportamento hidrodinâmico de um conjunto de partículas contidas no interior do reator. As simulações computacionais produzidas têm uma importância fundamental na caracterização das condições de fluidização no interior do tubo de sucção, pois diminuem a instrumentação intrusiva, decorrente do processo experimental, assim como reduzem o trabalho laboratorial. O estudo computacional da fluidização aqui apresentado recorre à Teoria Cinética de Escoamentos Granulares, alicerçada numa abordagem Euleriana, onde tanto a fase sólida como a fase fluida são tratadas como domínios contínuos. Dois casos foram simulados: (i) escoamento sem partículas e (ii) escoamento com partículas. Das simulações sem partículas conclui-se que o escoamento é favorável ao movimento recirculatório das partículas, característico do equipamento “Wurster”. Nas simulações envolvendo partículas, é estudado o efeito de três caudais volúmicos de ar insuflado, assim como do coeficiente de restituição das partículas. Concluise que o caudal mais elevado (300 m3/h) é aquele que promove melhores condições à fluidização e que o coeficiente de restituição afeta, de forma significativa, os resultados obtidos. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,098 | Estruturas fluídicas em cavitação hidrodinâmica | Tratamento de águas,Cavitação hidrodinâmica | O presente trabalho pretende dar seguimento a uma dissertação realizada no ano 2015 por Mário da Silva Gomes denominada “Cavitação hidrodinâmica para tratamento de águas”. Sendo um dos mais recentes métodos a ser explorado na área do tratamento de águas, a cavitação hidrodinâmica tem-se revelado uma alternativa atrativa a nível económico e ambiental. Este fenómeno consiste na formação, crescimento e colapso de bolhas resultante de uma redução da pressão local abaixo do valor da pressão de vapor para as condições locais, redução essa causada pela passagem de um escoamento por um constrangimento. Apesar do sucesso deste método à escala laboratorial, ainda não foi conseguida a sua transição para a escala industrial. Tal transição passa por um conhecimento mais aprofundado do fenómeno, a fim de uma manipulação correta de parâmetros geométricos e operacionais dos dispositivos usados para gerar cavitação. Este trabalho teve como objetivos o estudo das condições da formação de cavitação hidrodinâmica para diferentes configurações de constrangimentos e o registo e avaliação das estruturas fluídicas criadas durante o fenómeno. Para isso recorreu-se a uma instalação experimental que possibilitou o estudo do fenómeno, com uma secção de ensaios que permitiu mudar a configuração de constrangimentos manualmente, seja pela mudança de geometria, número ou disposição destes. Os resultados evidenciaram que tanto a geometria como a adição de um constrangimento possibilitaram diferentes condições dinâmicas para o aparecimento de cavitação e influenciaram a forma das estruturas fluidodinâmicas criadas por cavitação. Surge assim a necessidade de dar seguimento à investigação, com a finalidade de desenvolver um design ótimo para a geração de cavitação hidrodinâmica com melhor eficiência e passível de ser transposto à escala industrial. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,100 | Processos híbridos step-by-step para produção de componentes metálicos com geometrias complexas | Função selectiva por laser | Num mundo onde a 4ª revolução industrial está iminente, exige-se a adaptação a este novo paradigma, onde componentes exclusivos, adaptados às necessidades do consumidor com geometrias inviáveis tornam-se possíveis. O fabrico aditivo responde perfeitamente a estas exigências, onde o processo de fusão seletiva por laser (SLM) de pós assume um papel significativo para o processamento de materiais metálicos. No entanto, para além da densificação, a rugosidade da superfície é um dos problemas deste processo de fabrico. Após estudo exaustivo de diversos parâmetros de processamento de um componente esférico, em diversas localizações, esta dissertação demonstra que há sempre necessidade de recurso a processos híbridos. No entanto, os parâmetros selecionados são determinantes para a esfericidade e ocorrência de defeitos que podem afetar a sua geometria. Numa segunda instância, foram comparados as caraterísticas/propriedades de dois tipos de pó de aço H13: comercial e resultante do aproveitamento de aparas de maquinagem/acabamento. Os pós de apara metálica H13 podem atingir após processamento propriedades ainda adequadas às aplicações a que se destinam, através de uma solução ambientalmente sustentada. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,101 | Aplicação do conceito de combustão dual-fuel num motor diesel pesado | Combustão,Combustíveis,Motores diesel | Durante as últimas décadas, a combustão Dual-Fuel, com recurso a combustíveis gasosos alternativos, tem sido alvo de uma forte investigação, na medida que constitui uma boa abordagem para a diversificação das fontes energéticas e para a redução das emissões de poluentes. O objetivo deste estudo consiste no estudo teórico, técnico e prático de um veículo pesado (MAN TGA 18.433 FLS 36LX) equipado com um motor Euro 3 D2066 LF01 convertido para Dual-Fuel a GPL. A configuração inovadora do sistema proposto permite a variação do fornecimento do combustível original (gasóleo) através do controlo da pressão do rail e da pressão de sobrealimentação lidas pelo controlador original do motor. Esta configuração possibilita a aplicação de um sistema Dual-Fuel a um veículo com caixa de velocidades automática sem que as suas características de funcionamento sejam comprometidas, o que não se verifica para os sistemas originais existentes até então no mercado. O combustível de adição usado para alimentar o sistema instalado durante o estudo foi o GPL, devido essencialmente a fatores como a relativa facilidade de armazenamento deste combustível, o número elevado de postos de abastecimento a nível nacional/internacional e ainda a necessidade de otimização dos sistemas que fazem uso desta fonte de energia. Foi desenvolvida uma metodologia de cálculo com recurso ao software Microsoft EXCEL que permite simular os consumos e as poupanças associadas à utilização deste tipo de sistemas. Foram feitos testes experimentais em estrada e em banco de potência de forma a calibrar e avaliar todo o sistema. Posteriormente com os dados obtidos foi feita uma análise do desempenho do veículo e dos consumos e poupanças decorrentes do seu funcionamento em Dual-Fuel a GPL. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,102 | Fenómenos extremos de vento em Portugal : análise do tornado de 2012 em Lagoa - Silves | Vento forte,Tornado em Silves,Prevenção de desastres naturais,Gestão | O presente trabalho aborda o tema dos fenómenos extremos de vento, mais precisamente as rajadas de vento forte e os tornados, que atingem Portugal. O propósito de estudar este tema prende-se com o facto da ocorrência destes fenómenos ser bastante frequente, no caso das rajadas de vento forte, provocando avultados danos no território português. Por outro lado embora os tornados sejam relativamente raros, torna-se pertinente o seu estudo, pelo facto de a sua ocorrência resultar em danos graves nas regiões por onde passa. É também de ressaltar que o registo histórico de tornados em Portugal, embora existente, não apresenta muita informação. O estudo dos tornados em Portugal carece de maior investigação, em várias vertentes, nomeadamente na sua génese, no seu registo histórico, no seu comportamento e na detecção e prevenção. Apresenta-se neste trabalho um inventário dos episódios de vento forte (rajadas de vento forte e tornados) para o período de Janeiro de 2007 a Dezembro de 2014, no qual se procede à caracterização desses fenómenos meteorológicos em Portugal continental. De seguida analisa-se qual o contexto atmosférico dos tornados em Portugal, associado a situações sinópticas especificas. Como caso de estudo realiza-se a análise ao tornado de Lagoa/Silves a 16 de Novembro de 2012, o qual contem a descrição do evento, o contexto atmosférico, qual a intensidade, consequências, trajecto e qual o impacto do tornado nas populações afectadas. A gestão deste tipo de desastre natural e prevenção também são temas abordados neste trabalho. Com recurso à recolha de informação na imprensa nacional, assim como no European Severe Weather Database foi elaborado um inventário dos Episódios de Vento Forte. Os dados recolhidos foram tratados em formato de mapas a partir do software de sistema de informação geográfica ArcGis e também de gráficos através do Excel. Foram analisadas cartas sinópticas diárias para caracterizar o contexto atmosférico. E realizaram-se entrevistas e inquéritos às autoridades e populações afectadas pelo tornado de 16/11/2012. Pode-se concluir que os tornados são fenómenos meteorológicos extremos raros em Portugal, sendo as rajadas de vento forte mais frequentes. As situações sinópticas registadas são muitas vezes associadas a mesociclones, com origem em estruturas supercelulares. O tornado em Lagoa/Silves de 16/11/2012 teve bastante impacto nas populações, afectando as infra-estruturas da área atingida, assim como o quotidiano e a saúde das pessoas directa e indirectamente atingidas. A gestão de desastres naturais como os tornados ainda é muito recente em Portugal, neste caso aplica-se normas internacionais relacionadas com este tipo de evento. É na prevenção que se tem apostado, nos últimos anos, sobretudo na sensibilização aos mais novos nas escolas. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,103 | Análise de processos produtivos com recurso à simulação por eventos discretos | Simulação,Análise,Alternativas,Produtividade,Dimensão dos lotes,Simulation,Analysis,Alternative solution,Productivity,Lots size | Esta dissertação surge no âmbito de um estágio curricular realizado na empresa Iber Oleff que se dedica ao projecto, engenharia e produção de sistemas cinemáticos e componentes para a indústria automóvel e electrónica. O sector automóvel é um sector muito competitivo, o que obriga a uma constante melhoria e inovação dos produtos e processos produtivos. A simulação é uma ferramenta muito versátil que permite estudar processos produtivos através da sua representação num modelo virtual que pode ser usado em processos existentes, para testar alternativas ao modelo real com o objectivo de melhorá-lo, ou em processos que ainda não existem, para identificar as melhores formas de implementação. O objectivo deste trabalho foi utilizar a simulação para estudar dois processos produtivos. Inicialmente foi realizada uma análise de uma linha de montagem de ventiladores e foi construído um modelo representativo recorrendo à simulação, com o objectivo de identificar soluções alternativas ao modelo actual da linha que distribuam e eliminem operações que não acrescentam valor ao produto, de forma a aumentar a produtividade. Este estudo permitiu obter resultados que podem ser úteis na tomada de decisões da empresa, pois fornece informações sobre as distribuições da utilização dos recursos e sobre as taxas de produção, no estado actual da linha e nos cenários considerados. Num segundo projecto foi estudado o processo produtivo de uma estrutura de um bezel em fase de implementação, com o objectivo de determinar a programação e a dimensão dos lotes de transferência que minimizam o WIP (Work In Process). No final deste estudo obteve-se um conjunto de soluções que poderão ser utilizadas pela empresa na escolha do sequenciamento dos lotes de produção deste processo produtivo. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,104 | Análise das condições de queima de tendas e de caravanas | Incêndios florestais,Prevenção de incêndios,Campismo,Queima de tenda,Combustão,Queima de caravana | Esta dissertação tem como objetivo a análise das características da queima de tendas de campismo e de caravanas. Está integrada no âmbito de um projeto denominado FireCamp2 – “Segurança Contra Incêndios em Áreas Dedicadas à Atividade de Campismo e Caravanismo” desenvolvido pelas diversas unidades do Laboratório Associado de Energia, Transportes e Aeronáutica (LAETA), com coordenação da Associação para o Desenvolvimento da Aerodinâmica Industrial (ADAI). Neste estudo realizou-se um conjunto de ensaios de queima de tendas e caravanas, com o intuito de se estudar a influência do tipo de ignição na queima deste tipo de estruturas e as respetivas condições de combustão. Nos ensaios de queima das tendas foram analisados três tipos de ignição diferentes, nomeadamente: 1) ignição linear no exterior, 2) ignição pontual no interior e na superfície da tenda e 3) ignição pontual no interior e teto da tenda. A ignição dos ensaios com caravanas consistiu numa ignição a partir do exterior com frente de chama e numa ignição pontual iniciada no interior da caravana. Verificou-se que, o tipo de ignição influencia a forma de combustão dos equipamentos analisados. Na queima das tendas comprovou-se que, no tipo de ignição pontual na superfície e interior da mesma, a combustão é mais intensa do que nos restantes tipos de ignição. No entanto, o mesmo não acontece na queima das caravanas, pois verificou-se, pela análise dos resultados, que a combustão tem mais intensidade e é mais rápida numa ignição que advém de uma frente de fogo vinda do exterior. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,105 | Otimização da geometria inicial da chapa no processo de estampagem | Chapas metálicas,Estampagem,Optimização,Algoritmos | Os processos de conformação plástica de chapas metálicas têm atualmente uma importância crucial em diversas indústrias produtivas, nomeadamente na indústria automóvel. O objetivo deste trabalho é desenvolver um algoritmo de otimização capaz de prever rapidamente e com precisão a geometria a utilizar no esboço inicial. Deste modo, o desperdício de matéria-prima resultante do corte de material em excesso após a operação de conformação é reduzido ou mesmo eliminado. O presente trabalho é exposto de forma sequencial, onde inicialmente é estudada a influência da geometria do esboço na configuração final da peça conformada. De realçar que a geometria final do componente após operação de estampagem é prevista numericamente com o método dos elementos finitos. Nesta fase do estudo são utilizados dois processos de conformação com graus de complexidade distintos: a conformação de um perfil em U e a conformação de uma taça cilíndrica. O algoritmo desenvolvido é baseado nos resultados obtidos com estes exemplos, observando-se uma relação aproximadamente linear entre a dimensão inicial do esboço e o comprimento final da flange, em ambos os casos. Além disso o algoritmo utiliza uma relação analítica obtida através da condição de conservação do volume, assumindo que não existe variação da espessura durante o processo de conformação. Numa fase posterior, e por forma a validar o algoritmo proposto, foram selecionados três algoritmos de otimização existentes na literatura, com os quais é comparado o algoritmo proposto. Esta comparação permite observar a superioridade do algoritmo proposto em termos de velocidade de convergência, dado que todos eles têm em comum o facto de a geometria do esboço ser corrigida iterativamente partindo de uma solução inicial. Finalmente, o algoritmo proposto é utilizado para fazer a otimização da geometria do esboço em dois processos de estampagem, um processo de estampagem seguida de estiramento de uma taça cilíndrica e num processo de conformação de uma taça em cruz. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,106 | Redução do tempo de setup no sector da transformação de chapa da indústria metalúrgica | Empresas,Produtividade,Lean Manufacturing,Gestão da produção | O presente trabalho foi desenvolvido na Mercatus Portugal, empresa que se dedica ao desenvolvimento e produção de sistemas de refrigeração industrial, onde o objetivo se prendeu com aplicação ferramentas Lean Manufacturing, nomeadamente SMED (Single Minute Exchange to Die), no sector da transformação da empresa, em particular no subsector das quinadoras. A proposta deste trabalho vem em decorrer da necessidade de reduzir tempos de mudança de fabrico a fim de poder existir uma redução do tamanho de lote de produção. No decorrer do projeto foi a analisado o setor em questão, tanto as mudanças de ferramenta como a ordem produção dos diferentes produtos como forma de poder avaliar o quanto se poderia reduzir o tamanho de lote de cada tipo de produto. Das quatro quinadoras, foram analisadas duas para aplicação da metodologia SMED. Como forma de reduzir tempos iniciais de transporte de peças, que se incluíam no processo de mudança de fabrico, foi proposto o desenvolvimento de um método, a fim de sequenciar a produção, e de eliminar este tempo através da alocação de um operador. O desenvolvimento do método de sequencimento permitiu reduzir cerca de 52% a 73% do tempo total de mudança de fabrico, consoante a mudança de ferramenta efetuada. A aplicação da metodologia SMED permitiu reduções até 39% do tempo despendido durante a mudança de ferramenta, sendo praticamente soluções de custo nulo aplicado. Além das soluções aplicadas, foram também propostas outras, também de custo nulo e outras com algum custo monetário associado. O presente trabalho permitiu uma grande iniciação à caracterização deste sector, existindo ainda muito a melhorar. No entanto, os objetivos foram cumpridos e cabe à empresa garantir o contínuo seguimento das melhorias propostas e de continuar o trabalho neste sector. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,109 | Estudo de processos de tratamento de águas residuais de lagares de azeite | Fenton,Tratamento | O presente trabalho teve por finalidade analisar processos de tratamento de águas residuais de lagares de azeite (OMW – Olive Mill Wastewaters). A produção de azeite gera uma grande quantidade de águas residuais, que devido às suas características causam desmedidos impactes ambientais. Os efluentes gerados apresentam elevado teor de carga orgânica, baixa biodegradabilidade e são altamente tóxicos fazendo com que o seu tratamento seja essencial. Os tratamentos biológicos são as mais frequentes técnicas utilizadas para redução da carga orgânica de efluentes líquidos. Porém, para efluentes contendo compostos com baixa biodegradabilidade é necessário recorrer a tratamentos físico-químicos alternativos como são exemplo os processos de oxidação avançada, nomeadamente o processo Fenton. Neste trabalho foi estudada a aplicação do processo Fenton seguido do processo de permuta iónica para tratar OMW. Os estudos de Fenton iniciaram-se com a aplicação de um desenho de experiências baseado num plano fatorial a 2 níveis com o objetivo de avaliar a influência de diferentes variáveis (concentração de Fe2+, concentração de H2O2, tempo e pH) na eficiência de remoção de carga orgânica. Um segundo desenho de experiências foi seguidamente aplicado com a finalidade de encontrar condições ótimas para o processo, variando as concentrações de Fe2+ e o rácio [Fe2+]/[H2O2]. Os resultados do tratamento com reagente de Fenton permitiram obter uma eficiência ótima do processo usando 50 ppm de Fe2+ e 0,002 (m/m) como rácio Fe2+/H2O2. Para estas condições obteve-se uma remoção de 81% da CQO,81 e 97% de TPh e CBO5, respetivamente. As experiências de permuta iónica foram efetuadas recorrendo à resina Lewatit TP207 que revelou maior afinidade para a remoção de iões ferro trivalente. O ajuste das isotérmicas de equilíbrio com efluente simulado e efluente real foi conseguido recorrendo aos modelos de Freundlich e Langmuir sendo que o melhor ajuste se conseguiu para o primeiro modelo. Estudos para avaliar a influência da carga orgânica, em termos da CQO, que variou entre 0 e 2000 mg O2 L-1 demonstraram que a sua presença no efluente pode favorecer a remoção de ferro. Após o tratamento por Fenton verificou-se que a remoção de ferro pela resina é independente da valência do ferro inicial (Fe2+ ou Fe3+). A descrição da isotérmica de equilíbrio obtida com uma solução cuja concentração inicial de ião ferro era de 50 mg L-1, com recurso ao modelo de Langmuir, conduziu a uma quantidade máxima (qmáx) de adsorção de 26,74 mg/g resina. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,114 | Estudo numérico de propagação de fendas por fadiga em juntas soldadas em T | Juntas soldadas,Propagação de fendas,Fendas por fadiga | A fadiga é um processo de alteração estrutural permanente, progressivo e localizado, que resulta de cargas cíclicas aplicadas em componentes, sendo estas responsáveis pela grande parte das falhas de serviço e pela rotura dos materiais. O comportamento à fadiga de juntas soldadas, continua a ser uma área muito investigada. Apesar dos grandes avanços conseguidos na tecnologia da soldadura, as ligações soldadas continuam a ser um ponto crítico e suscetível à iniciação e propagação de defeitos por fadiga. A investigação de fenómenos de fadiga com base em abordagens numéricas, devido ao crescente aumento das velocidades de processamento dos computadores da atualidade, tem-se revelado muito atrativa. De entre as várias técnicas numéricas, destaca-se o método dos elementos finitos, que permite simular geometrias e carregamentos complexos. Neste trabalho, o principal objetivo consiste no desenvolvimento de um procedimento automático, baseado no método dos elementos finitos, para o estudo de fenómenos de propagação de fendas por fadiga em juntas soldadas em forma de T sujeitas a cargas cíclicas em Modo-I. O procedimento procura implementar uma técnica de remalhagem adaptativa com múltiplos graus de liberdade para a frente de fenda, e é desenvolvido usando o ambiente de programação Visual Basic 2012. As malhas de elementos finitos são constituídas por três regiões: uma região em forma de teia de aranha junto à frente de fenda; uma malha de transição que procura criar uma caixa retangular; e uma malha regular que preenche o resto da peça. Os campos de deslocamentos são obtidos a partir da ferramenta computacional COSMOSM. Os fatores de intensidade de tensão ao longo da frente de fenda são calculados com o método direto da extrapolação com dois pontos. Os avanços da frente de fenda são obtidos através de curvas da/dN−AK. As frentes de fenda são definidas usando funções cubic spline. O procedimento desenvolvido tem elevada flexibilidade: permite estudar diferentes formas de fendas, incluindo fendas de canto, e fendas superficiais; diferentes geometrias das peças a unir; diferentes formas de cordões e níveis de penetração da soldadura; diferentes tipos de carga, incluindo tração, flexão e tração-flexão; entre outros. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,115 | Implementação dos 5'S no armazém de peças e do MRP na gestão de stocks | Empresas,Produtividade,Gestão da produção,Gestão da produção | A presente dissertação, intitulada “Implementação dos 5’S no armazém de peças e do MRP na gestão de stocks”, decorreu no âmbito do estágio curricular do 5º ano do Mestrado em Engenharia e Gestão Industrial da Universidade de Coimbra. O projeto, proposto pela Sociedade da Água de Luso (SAL), consiste na implementação da metodologia dos 5’S, no armazém de peças de apoio à manutenção das linhas de enchimento e, posteriormente, na implementação do Material Requirement Planning (MRP), na ajuda à gestão de stocks. A proposta surge com um objetivo bastante claro, já que a aplicação deste tipo de filosofias de gestão de qualidade tem permitido às empresas um aumento no desempenho dos seus sistemas de produção. Esta dissertação encontra-se dividida em três partes. Na primeira parte é feita uma apresentação da empresa, desde a sua história aos seus produtos. Na segunda parte é feito um enquadramento teórico dos 5’S - onde é abordado a sua metodologia e a sua importância para uma empresa - e do sistema MRP, onde são definidas as suas características e os seus componentes. Na terceira parte é descrito todo o trabalho realizado na empresa até à data, desde a implementação da metodologia dos 5’S, à implementação do MRP na gestão de stocks. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,117 | Reforço de pastilhas de travão com aparas de aço | Pastilhas de travão,Veículo em fim de vida,Aparas de aço | A produção de resíduos sólidos é um dos problemas da humanidade. Com o crescimento urbano e da densidade populacional, a produção de resíduos passou a ser um problema de ordem ambiental. Esta dissertação é um estudo que tenta valorizar resíduos provenientes de veículos em fim de vida e da indústria dos moldes, introduzindo-os num novo ciclo produtivo, o dos materiais de fricção. Este trabalho pretende compreender a influência relativa de aditivos metálicos (aços AISI 420 e H13) no comportamento tribológico de pastilhas de travagem, que são produzidas a partir de resíduos de fragmentação de veículos em fim de vida. Diversas pastilhas de travagem com aditivos foram produzidas, testadas e avaliadas quanto ao seu coeficiente de atrito e taxa de desgaste. A inclusão das aparas metálicas na formulação das pastilhas de travagem não provocou variações significativas no seu coeficiente de atrito. Contudo, a presença dos aditivos contribuiu para um decréscimo da taxa de desgaste das pastilhas de travagem. A adição de aparas do aço AISI 420 conduziu, em média, a uma maior redução da taxa de desgaste, apesar de não apresentar uma relação linear entre o “teor de aditivo vs taxa de desgaste”. As pastilhas com aparas do aço AISI H13 demonstraram uma diminuição da taxa de desgaste com o aumento do teor de aditivo. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,118 | Análise da tenacidade à fratura de elementos híbridos com implantes de aço sinterizado a laser | Sinterização laser,Tenacidade,Fractura | Apesar de ser relativamente recente, o processo de sinterização tem tido uma evolução rápida, e com aplicações em diversas áreas, desde a área da saúde, aeroespacial até a indústria de moldes. A sinterização a laser é um processo aditivo, um processo que utiliza pós metálicos que através da energia proveniente de um feixe laser são consolidados e fundidos possibilitando assim um fabrico de componentes, camada a camada. Este processo é assistido por software CAD, possuindo uma enorme liberdade geométrica, ao ponto de ser possível replicar componentes que mais nenhum processo consegue. Esta dissertação tem como objetivo analisar a tenacidade à fratura em amostras totalmente sinterizadas e amostras híbridas com dois materiais base distintos ambas as amostras com velocidades de deposição, 200 e 400 mm/s, e espessuras de 3 e 6 mm. Para isso foram realizadas medições de dureza, análises morfológicas, ensaios, ensaios de fratura e observação das superfícies de fratura. Através da realização desta dissertação foi possível concluir, que os provetes apresentam uma plasticidade elevada, os valores de tenacidade são afetados não só pela espessura como seria de esperar, mas também pelas velocidades de varrimento do laser e apenas nas séries híbridas foram obtidos alguns valores válidos de K1c. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,119 | Influência do papel de aditivos no comportamento tribológico de pastilhas de travão baseadas em sucata metálica não ferrosa | Pastilhas de travão,Veículo em fim de vida,Grafite | Ao longo dos anos tem-se verificado um incremento na produção de resíduos, responsável por inúmeros impactes ambientais, surgindo a necessidade de minimizar a sua produção, assegurando uma gestão sustentável. Portanto, surge a necessidade de implementação de técnicas de reciclagem e reutilização de resíduos, de maneira a constituir um benefício tanto a nível ambiental como energético, sendo um exemplo disso a criação da Hierarquia de Gestão de Resíduos. No âmbito do presente estudo serão desenvolvidas, testadas e avaliadas diversas pastilhas de travagem, constituídas fundamentalmente por dois resíduos resultantes da fragmentação de veículos em fim de vida e de elétrodos de grafite em fim de vida. Estes resíduos, que tinham como destino final o aterro, foram reciclados e reutilizados com a finalidade de servir respetivamente de matéria-prima base e de aditivo, para a constituição de um novo produto - pastilhas de travagem de veículos. Dois testes essenciais permitiram avaliar o coeficiente de atrito, a força de atrito e a taxa de desgaste: Pino-Disco e FAST. O primeiro teve como principal objetivo o estudo do coeficiente de atrito e da taxa de desgaste entre duas superfícies, já o FAST verificou e testou as caraterísticas de desgaste e de atrito de materiais de fricção. A adição de grafite aos resíduos metálicos não induziu grandes variações no desempenho da pastilha de travagem em relação ao seu coeficiente de atrito. Esta, por sua vez, permitiu alterar substancialmente a temperatura de atrito entre a pastilha de travagem e o disco e o desgaste decresceu significativamente com o aumento da presença do lubrificante sólido. A resina desempenhou um papel importante na ação de ligação aos vários constituintes porém, esta, quando sujeita a altas temperaturas, perde as suas propriedades levando assim, a desagregação dos restantes materiais. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,120 | Produção de componentes por estampagem a frio: análise ao modelo de custos do produto | Empresas,Produtividade,Indústria automóvel,Custos de produção,Planeamento da produção | No presente contexto industrial assiste-se a uma constante e acelerada evolução de tecnologias, conceitos e técnicas com vista a dar resposta a uma enorme competitividade e satisfação da procura exigida, sendo a indústria automóvel um dos motores desta evolução, requerendo dos seus fornecedores um elevadíssimo grau de qualidade e uma resposta imediata tendo sempre em vista o conceito Just in Time. Com este ritmo evolutivo é importante não perder o foco da função principal de uma empresa – Acrescentar valor aos produtos com vista a obter lucro – sendo assim essencial um apertado controlo de custos produtivos com vista a obter lucro máximo sem afastar os clientes. É assim importante analisar os processos produtivos com vista a melhorar a sua eficiência, bem como manter uma carteira de clientes saudável e interessada. Para isso são apresentados neste documento vários métodos de análise de custos sendo efetuada a sua aplicação prática numa empresa que labora no ramo da metalomecânica dedicando-se à produção de componentes de fixação para a indústria automóvel pelo método de estampagem a frio. O objetivo é avaliar o custo de produção de uma seleção de produtos tendo em vista a posterior comparação com os valores teóricos tidos em orçamentação. É também efetuada a análise à sua carteira de clientes recorrendo-se ao gráfico de Curva de Baleia que, sendo uma ferramenta relativamente simples, se mostrou muito útil no processo de avaliação de clientes, atestando a sua rentabilidade. Em suma, pretende-se imputar aos produtos os custos inerentes à sua produção e posteriormente avaliar a lucratividade que advém da venda destes mediante a análise dos seus compradores. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,121 | Análise e proposta de melhoria dos processos de uma empresa de transformação de veículos | Gestão da qualidade,Planeamento da produção | A presente dissertação descreve um percurso de estágio com a duração de cinco meses, realizado na empresa TecLife, cujas atividades produtivas se baseiam na transformação de veículos. Sendo uma empresa bastante recente e sem uma organização sólida, o principal desafio imposto à autora consistiu na realização de um planeamento da produção para cumprir com o objetivo de transformar quatro viaturas por semana. Primeiramente, foi realizada uma extensa análise ao complexo processo produtivo da empresa. O resultado dessa análise mostrou a existência de vários problemas de cariz organizacional que impossibilitavam a realização de um planeamento credível e eficaz. Deste modo, foi realizado um planeamento teórico ideal ao cumprimento dos objetivos propostos. Assim sendo, todos os setores da empresa foram analisados, tendo sido proposta pela autora a aplicação de ferramentas com capacidade de resolução de alguns dos problemas impeditivos ao cumprimento dos objetivos de produção. As propostas de melhoria apresentadas pela autora baseiam-se na utilização de ferramentas da qualidade e processos correspondentes ao planeamento e controlo de operações, adaptados ao tipo de indústria em questão. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,123 | Análise estrutural de um molde para injeção de componentes plásticos | Moldes,Análise estrutural | A presente dissertação tem como objetivo a análise estrutural de um molde para injeção de componentes plásticos. O trabalho centra-se num molde específico que, devido à necessidade de diminuição das suas dimensões (para ser compatível com a máquina do cliente), originou alguns problemas. O estudo centrou-se numa análise de elementos finitos recorrendo ao programa SolidWorks. Numa primeira abordagem é feito um estudo com os componentes do molde simplificados. Os resultados desse estudo são posteriormente validados com base numa segunda simulação onde os componentes críticos são simulados considerando os canais de arrefecimento. A diminuição do tamanho dos constituintes estruturais do molde, a pedido do cliente, resultou numa fragilização do conjunto, gerando deslocamentos excessivos entre as buchas e as cavidades do molde e, consequentemente, o aparecimento de rebarba nas peças injetadas. Com o intuito de saber se o molde tinha sido bem dimensionado na fase de orçamentação, foi criada uma nova simulação com as dimensões dos componentes estruturais aumentadas para os valores usados na fase preliminar de orçamentação. Esta simulação revelou que o molde estava apto a injetar sem problemas, no entanto estava sobredimensionado. Sabe-se que o dimensionamento dos componentes do molde é feito com base na experiência de Manuel Novo (dono da Erofio) e de Gabriel Santos (responsável pela orçamentação). Este tipo de previsão é bem-sucedida porque é deixada uma margem de segurança bastante elevada. A razão para este acontecimento, prende-se com o facto de não se conseguir definir o ponto, a partir do qual começam a existir problemas. Esta teoria é corroborada pela última simulação realizada neste estudo. A análise do molde em questão foi realizada ao longo de 6 meses de estágio, na empresa Erofio S.A., no departamento da Produção, nas instalações da empresa na Batalha, Leiria. Ao longo dos próximos capítulos o estudo irá focar-se na avaliação de resultados, cujas conclusões serão apresentadas ao longo do trabalho. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,127 | Rumo à indústria 4.0 | Tecnologia,Indústria | A indústria está em transformação a uma velocidade nunca antes vista, impulsionada pelo desenvolvimento e utilização de tecnologias facilitadoras, cada vez mais evoluídas e ágeis. A transformação será transversal, apesar de alguns setores assumirem a liderança, como é o caso da indústria automóvel, tecnológica e biológica. "I believe the auto industry will change more in the next five to 10 years than it has in the last 50.” [2] . A velocidade e o impacto da transformação é tal que se fala numa nova revolução Industrial, a quarta. Esta revolução está a provocar alterações profundas, não só na indústria, mas também na sociedade, na economia, nos valores, na forma como nos relacionamos, como escolhemos os produtos e serviços, compra ou aluguer, economia partilhada, inovação colaborativa, manufatura aditiva, as redes sociais, as plataformas digitais, entre outras. O mundo anda a velocidades diferentes, aumentando cada vez mais o fosso entre países desenvolvidos e países em desenvolvimento, entre indústria de vanguarda e as outras, é preciso entender as oportunidades e os riscos de forma a criar vantagem competitiva. O objetivo desta dissertação não é a implementação da indústria 4.0 na SRAMPORT, até porque não existe uma definição, mas sim uma visão em constante evolução à medida que tecnologias facilitadoras vão imergindo. Este trabalho é acerca de um caminho, uma estratégia que tem vindo a ser seguida e que tem colocado a empresa em vantagem competitiva perante as suas congéneres e rumo ao futuro. O presente documento está dividido em duas partes distintas: primeira parte em que são abordadas algumas vertentes e pilares da indústria 4.0. Na segunda parte são dados alguns exemplos de iniciativas que abrem caminho à sua implementação preparando infraestruturas de suporte numa estratégia vanguardista de inovação. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,130 | Determinação da extensão da camada superficial em geometrias com entalhes severos | Fadiga,Materiais,Carga,Fendas de fadiga | A fadiga é um dos principais mecanismos de falha de componentes mecânicos sujeitos a cargas cíclicas. O objetivo principal desta investigação consiste na quantificação da extensão da camada superficial em geometrias planas entalhadas com fendas passantes e sujeitas a carga cíclica com amplitude constante. Neste trabalho consideraram-se três geometrias planas: um provete M(T) normalizado que serviu de referência; um provete M(T) com entalhes laterais em forma de U com raios e profundidades variáveis; e, também, um provete M(T) com entalhes em V com ângulos de abertura e profundidades variáveis. A análise foi efetuada a partir de dois modelos constitutivos, mais concretamente, um modelo linear-elástico e um modelo elasto-plástico. Numa primeira fase do trabalho, procedeu-se á otimização da malha de elementos finitos, com ênfase especial na topologia de malha, caraterizada por um elevado nível de refinamento junto à superfície. Numa segunda fase, no que concerne à extensão da camada superficial, foram estudados os efeitos da espessura da peça, da geometria e forma de entalhe, do comprimento de fenda, e da tensão remota aplicada. Após análise dos resultados, verificou-se que a extensão da camada superficial é influenciada pela espessura nos provetes M(T), M(T)u e M(T)v. Para espessuras inferiores a 2 mm, a extensão da camada superficial aumenta de forma acentuada à medida que a espessura diminui. Para espessuras superiores ao valor referido, a extensão da camada superficial tende a estabilizar. Verificou-se, ainda, que os valores estáveis são mais elevados para os modelos elasto-plásticos do que nos modelos lineares-elásticos. Também as variáveis geométricas, associadas a cada geometria, tiveram influência. No caso do provete M(T)u, observou-se um efeito assinalável do raio do entalhe (r), e no provete M(T)v uma influência determinante do ângulo de abertura do entalhe (α). Relativamente à profundidade do entalhe (b), verificou-se um efeito pouco revelante. Foi, ainda, distinguido um efeito considerável do comprimento de fenda. No caso do modelo elasto-plástico, foi ainda identificado um efeito importante do valor da tensão remota (σ). Constatou-se que a extensão da camada superficial aumenta com a tensão remota. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,132 | Otimização de uma rede de transportes: case-study: Bosch termotecnologia S. A. | Otimização de transportes,Bosch termotecnologia | A presente dissertação foi desenvolvida com base no estágio curricular na Bosch Termotecnologia S.A. A necessidade de redução de custos logísticos de transportes e a otimização de rotas e camiões foram o motivo pelo qual o Departamento Central da Bosch desenvolveu um Centro de Gestão de Transportes intitulado TMC. O TMC, com sede na Hungria, é uma unidade central que assume a responsabilidade de planear, otimizar e coordenar os transportes das fábricas do grupo Bosch nas quais está presente. Com o objetivo de otimizar a rede de transportes da Bosch Termotecnologia, o TMC iniciou a sua inserção nesta fábrica. Considerado como um grande projeto, a implementação do TMC contemplou quatro grandes fases: numa primeira fase, a recolha e tratamento de dados com vista ao estudo da rede de transportes da Bosch Termotecnologia, numa segunda fase, a análise de processos da fábrica e do TMC com o objetivo de identificar as diferenças entre estes, numa terceira fase, o aprofundamento dos dados recolhidos e numa quarta fase, a análise de viabilidade das propostas de otimização. Com este estudo foi possível aprofundar conhecimentos da rede de transportes da fábrica, criar bases de dados e alcançar soluções de otimização consideradas viáveis. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,134 | Eficiência energética em complexos de piscinas interiores | Eficiência energética,Piscina coberta | Os complexos desportivos são em geral grandes consumidores de energia, em particular os que têm piscinas interiores. Em Portugal a gestão deste tipo de edifícios pertence na sua maioria às câmaras municipais. Estando estas fortemente condicionadas em termos dos gastos financeiros, importa melhorar a eficiência energética deste tipo de complexos, de modo a diminuir os consumos e os custos associados. Nesta dissertação é estudado o Complexo Olímpico de Piscinas Municipais de Coimbra, considerado um dos maiores e melhores complexos em Portugal. São analisados os consumos de eletricidade, gás natural e água e os seus respetivos custos. São calculados indicadores para comparação com valores de referência em guias de boas práticas. São também apresentados os resultados obtidos das medições efetuadas no sistema de AVAC, para estudar as temperaturas nas superfícies da bomba de calor desumidificadora e a potência elétrica consumida. Como as perdas térmicas por evaporação são consideráveis é efetuado um estudo aprofundado para as temperaturas reais registadas durante o ano de 2015, por comparação com as temperaturas de projeto. Conclui-se que há um potencial de poupança superior a 40 % na energia térmica usada para aquecer a piscina, com um controlo mais apertado e criterioso das condições ambientais da nave e da temperatura da água das piscinas. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,138 | Análise das Condições Higrotérmicas em Espaços da Biblioteca Geral da Universidade de Coimbra | Condições higrotérmicas,Humidade relativa,Temperatura,Conservação,Preservação,Hygrothermal conditions,Relative humidity,Temperature,Conservation,Preservation | O controlo das condições higrotérmicas em bibliotecas é indispensável para a preservação e conservação dos seus acervos. É neste contexto que se enquadra a presente dissertação, realizada no decorrer de um protocolo criado entre a ADAI (Associação para o Desenvolvimento da Aerodinâmica Industrial) e a BGUC (Biblioteca Geral da Universidade de Coimbra). O principal objectivo é analisar e avaliar as condições higrotérmicas (valores da humidade relativa e temperatura) verificadas em três espaços da BGUC, nomeadamente, o depósito de periódicos, o depósito de livros e o depósito de manuscritos musicais. Inicialmente fez-se a inspecção visual dos espaços, onde foi possível recolher toda a informação necessária para a descrição destes. Para a avaliação do desempenho que o edifício apresenta para a preservação dos seus acervos, recorreu-se a recolha de dados de humidade relativa e temperatura ao longo de um determinado período de tempo utilizando sensores higrotérmicos. Posteriormente procedeu-se ao tratamento dos mesmos, através da utilização de fórmulas matemáticas e programas informáticos (KaleidaGraph e Excel). Determinou-se também a taxa de renovação de ar no depósito de manuscritos musicais, um espaço que alberga antigos e valiosíssimos documentos. Com a compilação de todas as informações foi possível fazer uma avaliação global das condições dos espaços, onde se concluiu que o depósito de periódicos apresenta um comportamento higrotérmico aceitável, mas a curto prazo. Quanto ao depósito de livros e de manuscritos musicais, estes não apresentam boas condições de preservação. Ao longo do estudo foram detectadas algumas anomalias no que respeita a manutenção do edifício e ao controlo dos níveis dos parâmetros higrotérmicos. Neste sentido, apresentou-se algumas sugestões de melhoramento que se podem aplicar a fim de proporcionar melhores condições de preservação e conservação a curto prazo. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,139 | Caracterização Mecânica de Materiais Metálicos com Recurso a Ensaios de Corte | Ensaio de Corte,Materiais Metálicos | O processo de Soldadura por Fricção Linear é uma técnica inovadora emergente na ligação de materiais metálicos no estado sólido na qual, o conhecimento do comportamento viscoplástico do material é essencial. Desta forma, advém a necessidade de realizar ensaios mecânicos com vista à correcta caracterização mecânica do comportamento do material a aplicar neste processo tecnológico. Com este estudo pretendeu-se caracterizar mecanicamente, com recurso a ensaios de corte, uma liga de alumínio de 4 mm de espessura, AA5083-H111, e duas ligas com 3 mm de espessura, o alumínio AA6082-T6 e, o cobre Cu-DHP. Para tal, foram ensaiados provetes com diversas geometrias de modo a averiguar a sua influência na qualidade dos resultados obtidos. A avaliação da deformação foi realizada, quer segundo uma perspectiva local, seleccionando diversos pontos ao longo da zona útil das amostras, quer segundo uma perspectiva global, ou seja, determinando-se o valor médio da deformação ao longo da zona útil. Ambas as metodologias apresentaram resultados semelhantes nos locais onde a deformação foi, essencialmente, homogénea. De forma a complementar a avaliação da deformação foram ainda realizadas medições de dureza e análise metalográfica de forma a melhor compreender a evolução da deformação na direcção transversal à zona útil dos provetes. A comparação de curvas tensão-deformação equivalentes em corte e em tracção, denotou boa concordância de resultados para o alumínio AA5083-H111. O mesmo não aconteceu com os outros dois materiais em estudo, onde se registou uma importante discrepância de resultados. A realização de ensaios com inversão de trajectória permitiu obter resultados fiáveis para o alumínio AA5083-H111, mas o mesmo não sucedeu para o alumínio AA6082-T6. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,141 | Estudo Aerodinâmico de Partículas Planas | Focos secundários,Transporte de partículas,Partículas planas,Coeficientes aerodinâmicos,Modelo empírico,velocidades terminais | Este estudo foi realizado no âmbito dos focos secundários, onde foram estudadas as características aerodinâmicas de partículas incandescentes com capacidade para serem emitidas durante um incêndio florestal, mais propriamente num incêndio de uma floresta constituída por eucaliptos. Este trabalho baseia-se no estudo do transporte aerodinâmico de partículas de cascas de tronco de eucalipto (Eucaliptus globullus Lab.) com forma plana, tendo para o efeito sido utilizado um túnel de vento com direcção do escoamento variável para a medição dos coeficientes aerodinâmicos (Cx, Cz e CMy) das partículas. Foi desenvolvido um modelo empírico com base nos resultados experimentais para cada coeficiente aerodinâmico, tendo a sua validação sido realizada através de ensaios em que as mesmas partículas foram deixadas cair de uma altura de 9,70 [m], na ausência de vento, o que permitiu comparar as velocidades terminais medidas em queda livre com as velocidades terminais obtidas através dos coeficientes aerodinâmicos. Foram também analisadas as velocidades terminais médias, medidas nos ensaios de queda livre, em função das características físicas das amostras de cascas de eucalipto. A comparação das velocidades terminais, para verificação do modelo, não apresentou bons resultados, pois as velocidades terminais medidas na queda livre foram afectadas pelo seu movimento. As velocidades terminais dadas pelo modelo apresentaram recorrentemente valores inferiores às velocidades terminais medidas na queda livre. A medição das velocidades terminais permitiu saber que a velocidade terminal depende da densidade das partículas planas e que as suas dimensões características não influenciam a velocidade terminal. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,142 | Procedimento Para Manutenção Preventiva na Empresa de Resíduos Sólidos Urbanos do Centro "ERSUC" | Manutenção Preventiva,ERSUC,Manutenção,Custos | O presente trabalho, tem como finalidade o desenvolvimento de um procedimento para manutenção preventiva programada na Empresa de Resíduos Urbanos do Centro (ERSUC). O procedimento tem como finalidade alargar a vida útil dos veículos que fazem trabalho de recolha indiferenciada de resíduos nas regiões afectas à empresa, permitindo assim obter uma redução de custos no que diz respeito a reparações e evitar ter os veículos imobilizados. O trabalho conta com quatro capítulos, nos quais são apresentados conceitos gerais sobre os vários tipo de manutenção e um aprofundamento sobre manutenção preventiva, que é o tema do nosso caso de estudo, bem como o diagnóstico da empresa e a situação nela existente, em termos de manutenção preventiva. No último capítulo foi realizado o desenho e implementação de um procedimento de manutenção preventiva programada. Foi nosso objectivo realizar um trabalho que fosse útil para a Empresa. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,143 | Condições Ambientais de Piscinas Interiores | Qualidade do Ar,Piscinas Interiores | Hoje em dia, constata-se uma procura cada vez mais alargada de utilização de piscinas interiores para actividades desportivas, recreativas e terapêuticas. Este tipo de solicitação é uma marca de desenvolvimento e de qualidade de vida da nossa sociedade. Pretende-se, deste modo, que seja uma oferta de qualidade, de forma a que os seus utilizadores retirem o máximo de benefícios, sem que seja posta em causa a sua saúde. Para a obtenção de condições óptimas, tanto a nível da água de piscinas, como da qualidade do ar ambiente interior, é necessário efectuar manutenções periódicas dos sistemas de tratamento da água e de ventilação. É uma tentativa válida para que, a médio prazo, possam vir a melhorar as condições de conforto e de higiene tanto para os utentes, como para os trabalhadores. Com este trabalho, pretende-se efectuar amostragens de natureza Química e Microbiológica relacionadas com a Qualidade do Ar, tendo em vista não só a detecção da presença de Trihalometanos, com base nos limites impostos pela Organização Mundial de Saúde (OMS), recorrendo a um aparelho Personal Air Sampling Pump, mas também de Bactérias e Fungos recorrendo ao equipamento SAS Super IAQ. No que concerne à temática do Conforto Térmico, determinar os parâmetros ambientais (humidade relativa do ar, temperatura do ar, velocidade do ar e temperatura operativa) e os índices PMV, (Voto Médio Previsto), e PPD, (Percentagem de Pessoas Insatisfeitas), recorrendo ao equipamento Analisador de Climas Interiores Tipo 1213. Posteriormente, em função dos resultados obtidos nas actividades experimentais, pretende-se compará-los com os que se encontram estipulados em Normas e em Decretos-Lei para averiguar se os espaços, objecto de estudo, apresentam condições adequadas de conforto e higiene. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,145 | Estudo da Qualidade do Ar Interior num edifício departamental da UC | Qualidade do Ar interior | Nas últimas décadas, a qualidade do ar interior (QAI) tem sido considerada como uma das principais causas para o desconforto, degradação da saúde e baixo desempenho dos ocupantes de estabelecimentos de ensino. Num local como o Departamento de Engenharia Mecânica da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (DEM-FCTUC), onde estudantes, docentes e funcionários passam grande parte do seu dia, urge a avaliação da QAI. Um dos objectivos do presente trabalho foi auditar a QAI do DEM-FCTUC, para a emissão do seu certificado energético e de QAI. Outros objectivos foram i) a análise da percepção individual das condições de conforto interior associado à QAI e ii) a avaliação dos sintomas derivados à baixa QAI na saúde dos ocupantes. A QAI foi avaliada em 50 espaços de 23 zonas do DEM, através da verificação da higiene e manutenção dos sistemas AVAC e da medição dos parâmetros impostos pela legislação nacional: Partículas suspensas no ar (PM10), Dióxido de Carbono (CO2), Monóxido de Carbono (CO), Ozono (O3), Formaldeído (HCHO), Compostos Orgânicos Voláteis Totais (COVT), Bactérias, Fungos, Temperatura e Humidade Relativa. A percepção individual e os sintomas foram analisados através da distribuição de questionários juntos dos alunos em quatro salas de aula. As medições estenderam-se em duas campanhas. Os resultados mostram que a concentração de PM10 excedeu o limite legal em 4 espaços. Por outro lado a concentração de CO2 foi ultrapassada em 46% dos espaços segundo o 1º critério de conformidade do RSECE e em 2 espaços apenas considerando o 2º critério, indicando aí uma ventilação inadequada. As concentrações de CO, O3, e COVT não revelaram problemas nos espaços. O formaldeído atingiu um valor superior ao regulamentar em apenas um espaço que foi avaliado com detalhe. As bactérias mais comuns foram os cocus Gram (+) e os fungos foram os Cladosporium sp e Penicillium sp. As condições de conforto térmico (Temperatura e Humidade Relativa) não se revelaram preocupantes. Foram feitas recomendações ao proprietário com vista a uma melhoria das condições mais críticas e a obtenção do certificado energético e de QAI. Da análise dos questionários, constatou-se que os alunos têm uma maior percepção da situação térmica do espaço do que do nível de humidade ou da falta de QAI. Os sintomas mais sentidos foram a garganta seca ou rouca e a tosse. Futuros estudos deverão ser propostos para descobrir uma adequada estratégia de ventilação, essencial para melhorar a QAI nesteedifício. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,146 | Biodiesel de girassol ou microalgas para Portugal: Uma avaliação comparativa de ciclo de vida | Avaliação de ciclo de vida,biodiesel de girassol,biodiesel de microalgas,cultivo da matéria-prima | A crescente pressão por parte da União Europeia (UE), para que os seus estados membros estabeleçam metas de incorporação de energias provenientes de fontes renováveis, tanto no consumo final bruto de energia, como no sector do transporte, impõe que sejam avaliadas as implicações ambientais relativas à produção de biocombustíveis. A presente dissertação tem como principal objectivo avaliar comparativamente o ciclo de vida (CV) de biodiesel produzido com base em dois tipos distintos de matéria-prima cultivável em Portugal (girassol e microalgas), através da metodologia científica de avaliação de ciclo de vida (ACV). Neste contexto foi desenvolvido um modelo e inventário de CV para dois sistemas em análise: biodiesel de girassol e biodiesel de microalgas. O modelo avalia os impactes de ciclo de vida (AICV) para os dois tipos de biodiesel utilizando os métodos de avaliação de impactes ambientais ReCiPe e CML. Na ACV do biodiesel de girassol foram consideradas duas formas de cultivo, em regadio e em sequeiro, sendo ainda analisada a influência do método de alocação aos co-produtos (mássica e energética). Os resultados obtidos pelo método ReCiPe, permitiram comparar o biodiesel produzido com girassol cultivado em regadio e sequeiro, tendo-se verificado que, não é possível concluir qual dos tipos de cultivo tem melhor performance ambiental, pois os resultados são diferentes para as diferentes categorias de impacte. Em particular, verificou-se que o biodiesel produzido com girassol cultivado em sequeiro apresenta impactes ambientais superiores para as categorias alterações climáticas (AC), eutrofização marinha (EM) e depleção fóssil (DF) e o em regadio para as categorias acidificação terrestre (AT) e eutrofização de água doce (EAD). A fase de CV que mais contribui para os impactes ambientais é o cultivo. Na ACV do biodiesel de microalgas, consideraram-se duas formas de garantir as necessidades de CO2: i) com captura de CO2 da central termoeléctrica de Sines ou ii) sem captura, utilizando o CO2 atmosférico, com produtividades, respectivamente, 30 g/(m2.dia) e 15g/(m2.dia), foi ainda avaliada a influência do método de alocação aos co-produtos. Os resultados mostram que o biodiesel com captura de CO2 apresenta menores impactes ambientais para todas as categorias de impacte ambiental avaliadas (AC, AT, EAD, EM e DP) e que para a maioria das categorias a fase de CV com maiores impactes ambientais é o cultivo. Comparando os dois tipos de biodiesel (girassol e microalgas), conclui-se que o biodiesel de microalgas com captura de CO2 da central apresenta, para todas as categorias, impactes mais reduzidos. Os impactes mais elevados verificam-se para o biodiesel de girassol em sequeiro nas categorias AC, EM e DP e para o biodiesel com cultivo em regadio nas categorias AT e EAD, o biodiesel sem captura de CO2 obtém sempre resultados intermédios. Os resultados calculados com o método ReCiPe foram comparados com os resultados obtidos com o método CML tendo-se concluído que nas categorias aquecimento global, não há diferenças significativas (0,1 - 0,33%), nas categorias depleção da camada do ozono e acidificação há algumas variações nos resultados (0,4 - 11,9%) e para as categorias toxicológicas verifica-se uma elevada variação dos resultados (-99,9 – 405%). Foi ainda elaborada uma análise de sensibilidade relativa às emissões de N2O para o sistema biodiesel de girassol, avaliando a sensibilidade dos resultados aos factores de emissão e intervalos de incerteza definidos pelo IPCC. Os resultados mostram uma variação entre os factores máximos e mínimos de 35% para o biodiesel de girassol com cultivo em regadio e 26% com cultivo em sequeiro. Avaliaram-se ainda as quantidades de área necessárias para substituir 10% do consumo de gasóleo no sector rodoviário, por biodiesel de girassol ou microalgas. Verificou-se assim, que a área que Portugal tem disponível para cultivo de girassol ou microalgas representa, entre 0,66% - 5% das necessidades. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,147 | Determinação de Curvas de Tracção de Materiais Heterogéneos | Provetes heterogéneos,Simulação numérica,Ensaio de tracção | Este trabalho centra-se na análise do comportamento mecânico em tracção de provetes de materiais heterogéneos, desenvolvendo-se e testando-se uma metodologia para determinação de curvas de tracção locais desses materiais. Baseia-se em resultados obtidos por simulação numérica de ensaios de tracção de materiais heterogéneos fictícios, com propriedades plásticas variáveis de região para região, até ao máximo de 5 regiões, ao longo do comprimento do provete. O modelo seleccionado para descrever o comportamento elasto-plástico dos materiais fictícios considera que o comportamento elástico do material é descrito pela lei de Hooke, a lei de encruamento utilizada é a de Swift e o critério de plasticidade utilizado é o critério isotrópico de von Mises. Consideram-se diferentes parâmetros para descrever o comportamento plástico dos materiais de cada região incluída nos provetes em estudo, de modo a considerar diferentes níveis de heterogeneidade das propriedades mecânicas e regiões distintas em número e dimensão. As simulações numéricas do ensaio de tracção são realizadas com o programa de elementos finitos tridimensional DD3IMP, desenvolvido para simular o processo de conformação plástica de chapas metálicas, entre outros. A análise dos resultados obtidos com provetes de tracção heterogéneos compostos por diversos materiais fictícios, nomeadamente no que diz respeito à evolução das cargas em função do deslocamento e das trajectórias locais de deformação durante o ensaio, permitiu testar uma metodologia para determinação das curvas de tracção locais e proceder à respectiva validação numérica, assim como estudar as suas potencialidades e limitações. A validação numérica da metodologia proposta consistiu na comparação das curvas de tracção locais assim obtidas com as pré-definidas como dados de entrada no programa de simulação. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,148 | Projecto e Instalação de um Sistema de Barras de Hopkinson em Alumínio para Caracterização Dinâmica de Materiais Compósitos | Barra de Hopkinson,Taxa de Deformação,Materiais | Este trabalho teve por objectivo o desenvolvimento e instalação de dois sistemas de Barras de Hopkinson em Alumínio e posterior análise de materiais compósitos de baixa densidade. Um dos sistemas desenvolvidos era constituído por 3 barras com 30mm de diâmetro que será designado, sempre que referido posteriormente, por Sistema 30, e o outro por 3 barras de 16mm de diâmetro que será designado por Sistema 16. Um dos sistemas montados foi utilizado para testar materiais compósitos de baixa densidade, espuma sintática, constituídos por resina epoxídica com diferentes percentagens de micro fibras e micro esferas de vidro. Os dados foram posteriormente tratados com a utilização do software DAVID®. Pretendeu-se analisar e interpretar o comportamento do compósito com a variação da percentagem de micro esferas e micro fibras em solicitações a elevadas taxas de deformação. Verificou-se no comportamento das espumas sintáticas uma diminuição da tensão limite elástica e do módulo de elasticidade com o aumento da percentagem de micro-esferas. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,149 | Influência das propriedades petrofísicas na fragmentação de rochas graníticas por detonação com explosivos | Anisotropia da Susceptibilidade Magnética (ASM,susceptibilidade magnética,granito | A Anisotropia da Susceptibilidade Magnética (ASM) é um método utilizado em geologia para a determinação do magnetismo das rochas. Todas as rochas apresentam características magnéticas, podendo ser divididas em três grupos principais. O parâmetro que permite classificar a rocha quanto às suas propriedades magnéticas é a susceptibilidade magnética (k), que é adimensional. Se k apresenta valor muito baixos, negativos, na ordem de 10-6 SI a rocha é classificada de diamagnética. Se o valor de k é positivo e com valor na ordem de 10-5 SI a 10-4 SI, a rocha é dita paramagnética. Se k tem um valor positivo e de ordem de 10-3 SI a 100 SI a rocha é ferromagnética. No presente estudo a rocha estudada foi o granito, que têm na sua constituição normalmente quartzo, feldspato e uma menor quantidade de micas (biotite, moscovite). As diferenças na classificação do granito devem-se à presença de alguns minerais na sua constituição que irão fazer com que o valor de k varie. Os granitos ferromagnéticos são caracterizados pela existência de magnetite na sua constituição, que faz com que o valor de k seja tão elevado. Os granitos paramagnéticos têm um valor de k baixo, mas positivo, devido à presença de micas na sua constituição (biotite, moscovite ou ambas), que contêm óxidos de ferro que fazem com que k seja positivo). Foram realizados ensaios de ASM para cinco amostras cilíndricas retiradas de diferentes granitos em forma de blocos paralelepipédicos. Dos mesmos blocos foram retiradas amostras em forma paralelepipédica para realização dos ensaios de fragmentação por aplicação de carga explosiva de cordão detonante de 6 g/m. Em cada amostra foi feito no centro um furo vazante, para colocação da carga explosiva, cuja velocidade de detonação é de aproximadamente 7000 m/s. É feita a interpretação visual dos resultados obtidos da fragmentação do granito e estabelecida uma relação com os resultados da medição da ASM. O índice de fracturas está associado ao parâmetro P, grau de anisotropia (expresso em percentagem), sendo tanto maior quanto maior essa percentagem. Um maior tamanho de grão conduz a uma maior fragmentação e irregularidade dos tamanhos dos fragmentos. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,152 | Uma Contribuição para a Auto-Reparação de Aços em Serviço | Aços inoxidáveis austeníticos,Filmes finos,Auto-reparação,Azoto,Níquel | A auto-reparação de aços onde ocorrem falhas mecânicas pode ser uma realidade se se induzirem alterações fásicas cuja variação de volume consiga criar estados de tensão incompatíveis com a propagação das eventuais fissuras. O presente trabalho é uma contribuição para um melhor entendimento sobre a possibilidade de no caso de aços austeníticos com formação de martensite por deformação/tensão poderem ser reparados em serviço por ciclo térmico imposto, através da variação de volume devido à reversão parcial ou total de fases metaestáveis, austenite e martensite. Para alcançar tal objectivo e de modo a facilitar o estudo, optou-se por o limitar a 2D. Assim, foram depositados e caracterizados filmes finos de aço inoxidável austenítico sobre um substrato de ferro a, com e sem adição de azoto ou com níquel adicional de modo a obter fracções variáveis de fases CCC e CFC. Na verdade, ficou demonstrada a possibilidade de controlar por dopagem com nitrogénio ou níquel a quantidade de ferrite/martensite e austenite presente nos filmes finos. Além disso, posterior tratamento térmico, permite induzir alteração da relação austenite/ferrite e da orientação preferencial da austenite função do elemento utilizado como dopante. Os resultados são encorajadores para filmes finos de per si ou como espelho para aplicação em materiais 3D com efeitos em serviço auto-reparadores. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,153 | Simulação de Processos de Arrefecimento do Corpo Humano | Temperatura do Corpo Humano | É sabido que um bombeiro durante o combate a incêndios, onde o ambiente é imprevisível, está sujeito a situações de grande fadiga física e psicológica. O uso de metodologias eficazes na redução desta fadiga, ou como é frequentemente chamada de stress térmico, é uma realidade a ter em conta, de forma a evitar fatalidades bem como garantir que os bombeiros possam voltar à “acção” sem riscos agravados para a sua saúde. São vários os factores que podem afectar o desempenho e a performance de um bombeiro durante um incêndio. No presente estudo pretende-se quantificar e qualificar o comportamento dos bombeiros durante o combate a incêndios, estudando a influência de factores como: fisiologia do indivíduo, fatos de protecção, reposição de fluidos, programação e rotação de tarefas bem como métodos de arrefecimento efectivos do corpo humano. Palavras-chave:Arrefecimento, Bombeiros, Fogo, Stress Térmico, Termorregulação, Temperatura interna. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,156 | Projecto de Um Motor de Combustão Interna para Um Veículo Automóvel Utilitário | Motor de combustão interna,NEDC,Automóvel,Desempenho,Simulação,Consumo | O objectivo deste trabalho é encontrar qual o melhor motor de combustão interna para equipar um automóvel utilitário. Isto é alcançado através da análise dos resultados de um programa de simulação do ciclo de funcionamento do motor, de um programa de simulação do ensaio NEDC (New European Driving Cycle) e de um programa de simulação do tempo que um automóvel precisa para acelerar desde o repouso até atingir uma dada velocidade pré-definida ou percorrer uma dada distância pré-definida. Com estas ferramentas conseguimos prever o comportamento e o desempenho do automóvel. Os programas possibilitam a simulação de vários motores para alcançar uma conclusão fiável sobre a melhor escolha do motor. São realizadas simulações do ciclo de funcionamento de cada motor de modo a conhecer as curvas características de cada um. As curvas são posteriormente introduzidas no programa de simulação de aceleração e no programa de simulação do ciclo NEDC. Com os resultados obtidos com os programas analisamos qual o motor que melhor preenche os critérios estabelecidos de desempenho de um automóvel utilitário. Com estes resultados o motor que melhor satisfaz os critérios estabelecidos é o motor de três cilindros e 1021 cm3 de cilindrada. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,158 | Medidas de Racionalização do Consumo de Energia numa Indústria Cerâmica | Consumo de Energia numa Indústria Cerâmica | Nos finais do século XX, as preocupações em torno da qualidade do ambiente e da necessidade de proteger os componentes ambientais, são preocupações sentidas de forma cada vez mais intensa por toda a população, sendo este, sem dúvida, um tema cada vez mais vital para os cidadãos, quer do ponto de vista individual, quer do ponto de vista colectivo. Desta forma, com o objectivo de reduzir a factura energética sem afectar a produção, este trabalho foi realizado em pareceria com uma indústria cerâmica de construção, com produção de pavimento e revestimento. Inicialmente é apresentada uma nota introdutória onde são apresentados os objectivos e motivações desta dissertação, seguida da descrição do caso de estudo tendo em conta os dados fornecidos pela empresa. São, igualmente apresentadas medidas de simples aplicação e definidas as secções onde actuar, de forma a fazer uma utilização racional da energia. A medida mais ambiciosa e de difícil implementação é o estudo da viabilidade de um sistema de cogeração onde é utilizada uma turbina a gás natural e, onde são aproveitados os gases de exaustão para serem injectados num atomizador e em dois secadores, por forma a que a energia gasta para ter a temperatura necessária para fazer a secagem da barbotina no atomizador e a secagem das peças nos secadores seja apenas fornecida pela turbina e simultaneamente produzida energia eléctrica. No entanto, surgem duas hipóteses: a primeira, o autoconsumo e venda da energia eléctrica produzida; e a segunda, apenas a venda ao sistema eléctrico português, da energia eléctrica produzida pela turbina, sendo esta hipótese mais rentável à empresa, como demonstraremos. Por fim, apresenta-se as conclusões alcançadas neste trabalho e perspectivas de desenvolvimento futuro. Palavras-chave: Eficiência energética, Medidas de racionalização de energia, Cogeração. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,159 | Projecto de um Motor de Combustão Interna para um veículo Automóvel de Extra-Baixo Consumo de Combustível | Projecto do motor combustão interna,Rendimento energético | Esta dissertação engloba o projecto de um motor de combustão interna a 4 tempos de ignição por faísca a gasolina para o Eco Veículo XC20i, que participa em competições de alto rendimento energético. Os objectivos para este trabalho são o projecto de um motor de combustão interna com um rendimento de conversão de combustível ao freio superior ao já existente, M3165, assim como a diminuição da massa total do motor de forma a optimizar o desempenho do Eco Veículo XC20i nas competições da Shell Eco-Marathon. Para realizar o projecto do motor de combustão interna foi utilizado um programa de simulação do ciclo de funcionamento de motores de combustão interna a 4 tempos de ignição por faísca (CFM), desenvolvido no DEM-FCTUC pelo Professor Doutor Pedro Carvalheira. O projecto efectuado é bastante exaustivo, tendo sido avaliado um espectro bastante alargado das variáveis mais importantes que influenciam o rendimento de conversão de combustível ao freio de um motor de combustão interna. Foi desenvolvido um programa para prever a espessura de filme lubrificante entre o anel do êmbolo e o cilindro, de forma a poder prever-se o trabalho de atrito com maior precisão do que aquela que o programa de simulação do CFM actualmente prevê. Depois das principais características do motor de combustão interna terem sido definidas foi possível passar-se ao projecto mecânico dos componentes. Para esta parte do projecto foram utilizadas ferramentas de análise estrutural por elementos finitos, ANSYS Workbench 10.0, assim como um programa de desenho CAD, Autodesk Inventor Professional 2011. O motor projectado tem uma cilindrada de 22.45 cm3 e uma relação curso/diâmetro de 0.80, sendo a cilindrada e a relação curso/diâmetro bastante inferior às do motor actual, respectivamente 31.65 cm3 e 1.12. O binário máximo ao freio do motor projectado é de 1.74 N·m face aos 2.07 N·m do motor actual. Os objectivos para este trabalho foram alcançados tendo-se projectado um motor com um consumo específico de combustível ao freio de 248.40 g/kW·h relativamente ao valor de 272.62 g/kW·h do motor actualmente utilizado, M3165, representando uma melhoria de 11.0%. A massa do motor alcançada no fim do projecto foi de 6.058 kg, face a 7.057 kg do motor usado actualmente, verificando-se assim uma melhoria de 11.7%. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,160 | Caracterização da Qualidade do Ar Interior em Espaços Públicos com Permissão de Fumar | Qualidade do Ar Interior,Espaços Públicos com permissão de fumar | A preocupação com a Qualidade do Ar Interior (QAI) tem vindo a aumentar, especialmente nos edifícios de serviços, pois permanecem no seu interior um número significativo de ocupantes durante longos períodos. No âmbito do SCE – Sistemas de Certificação Energética e Qualidade do Ar Interior (Decreto-Lei nº 78/2006, de 4 de Abril), surgiu o Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios – RSECE (Decreto-Lei nº 79/2006). Actualmente, um elevado número de pessoas permanece durante os seus horários de trabalho em edifícios vedados (sem possibilidade de abrir janelas) e com sistemas centrais de ar condicionado. O ar dentro destes edifícios é recirculado e, por consequência, os contaminantes dentro dos edifícios acumulam-se gradualmente se não forem adequadamente filtrados. Exemplos de algumas fontes de contaminação nos interiores são: materiais de construção, materiais de isolamento, colas e agregantes utilizados, alcatifas, fumo do tabaco, produtos utilizados para limpeza e produtos químicos usados em aparelhos de escritório tais como fotocopiadoras e faxes. Os sintomas associados à Qualidade Deficiente do Ar em Interiores são denominados como “Síndrome do Edifício Doente” (SED). A exposição ao fumo do tabaco ambiental (FTA) – também chamada «tabagismo passivo» – continua a ser responsável por morbilidade e mortalidade excessivas na União Europeia, com custos significativos para toda a sociedade. Já foram tomadas várias medidas para promover zonas sem fumo na UE. Em princípios dos anos noventa, algumas directivas comunitárias em matéria de saúde e segurança no trabalho vieram limitar o tabaco no trabalho. No entanto, poucos têm sido os estudos para conhecer o grau de poluição pelo fumo do tabaco a que as pessoas estão sujeitas em vários lugares públicos e privados. A presente Dissertação tem como objectivo caracterizar a QAI e quantificar o nível de poluição do ar provocada pelo fumo do cigarro em pequenos edifícios de serviços onde é permitido fumar. Os edifícios em questão são cafés e bares, classificados no âmbito do SCE, como pequenos edifícios de serviços. O estudo baseou-se essencialmente na medição da concentração de partículas no ar interior, com registo simultâneo do número de ocupantes e de fumadores. Apresentam-se também os valores registados para a temperatura, humidade relativa e nível de CO2 no ar interior. Palavras-chave: Qualidade do Ar Interior, Síndrome do Edifício Doente (SED), Fumo do tabaco ambiental (FTA), Espaços Públicos. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,161 | Propriedades do Polestireno Modificado por Nanomateriais | Aparas de cobre,Nanocompósitos,Pulverização,Resistividade | A incorporação de nanocargas metálicas em matrizes poliméricas, transformando-as em nanocompósitos, constitui um desafio para a investigação em engenharia, no sentido de se dispor de materiais com melhor desempenho físico/mecânico em serviço. No presente estudo foi efectuada a caracterização de nanocompósitos de matriz polimérica reforçada, primeiro por uma carga metálica nanocristalina e posteriormente com adição de nanotubos. A matriz era poliestireno e os reforços nanocristalinos de aço inoxidável, cobre ou cobre associado a nanotubos. A nanocristalinidade pode ser conseguida, em materiais dúcteis, quando sujeitos a elevadas deformações mecânicas, como sejam as resultantes do corte por arranque de apara. As aparas destes materiais são consideradas resíduos industriais, normalmente reciclados como matéria-prima convencional, no entanto, a sua possível nanocristalinidade pode transformá-los em materiais com características muito superiores às do produto microcristalino donde provieram, normalmente resultante da fundição. Em diversos tipos de aparas de cobre, oriundas da indústria metalomecânica, ficou patente, no presente estudo, o seu carácter nanocristalino. No sentido de adoptar uma possível estratégia de gestão destes “resíduos” como carga para nanocompósitos, foi efectuada uma simulação experimental do seu possível papel nas propriedades do poliestireno, através da deposição neste polímero de filmes finos nanocristalinos destes metais. À excepção do compósito revestido com cobre e aditivado posteriormente com nanotubos, os nanocompósitos apresentavam um módulo de elasticidade à flexão e uma tensão de ruptura à tracção superiores às do polímero simples. O nanocompósito resultante do revestimento com cobre foi o que mostrou os melhores resultados. Em contrapartida, no que diz respeito à dureza, o compósito revestido com aço tinha os maiores valores. Nenhum dos compósitos, depois de injectados, apresentava, em relação à do poliestireno, uma melhoria significativa da sua resistividade eléctrica. No entanto, discos de nanocompósitos de cobre e nanotubos exibiam, em determinadas zonas, boa condução eléctrica, pondo em evidência que as nanocargas utilizadas quando injectadas, não são suficientes para a percolação necessária à condução de corrente eléctrica no polímero. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,163 | Ventilação Industrial No Sector da Cerâmica | Indústria cerâmica,sílica cristalina,sistema de ventilação | Em Portugal a Indústria Cerâmica é um sector muito importante, não só pela facturação, mas sobretudo pelo número de postos de emprego gerados, já que a subsistência de emprego é fundamental. Contudo neste sector da indústria é comum os trabalhadores encontrarem-se expostos a poeiras, muitas delas contendo sílica cristalina. Este mineral é prejudicial à saúde e, consoante a sua dimensão pode atingir os órgãos vitais do corpo Humano. A silicose é uma doença respiratória que advém da inalação do mineral referido e que em casos extremos pode levar à morte. A nível nacional, entidades como o Centro Tecnológico da Cerâmica e do Vidro (CTCV), efectuam medições das concentrações de poeiras a que os trabalhadores se encontram expostos. Nesse sentido esta entidade lançou o projecto, “Desenvolvimento e sensibilização para as boas práticas de redução da exposição dos trabalhadores da Indústria Cerâmica à sílica cristalina respirável”, no qual se integra o presente trabalho. Como forma de combater a exposição a poeiras, as empresas recorrem aos sistemas de ventilação, na sua maioria aos sistemas de ventilação por aspiração localizada, uma vez que estes são geralmente mais eficazes, face aos sistemas de ventilação geral. Dada a importância destes sistemas, é necessário que eles funcionem e sejam implementados correctamente. Para isso são necessários estudos como este, que permitam identificar as boas e as más práticas que estão actualmente a ser executadas. O projecto de um sistema de ventilação implica o conhecimento do processo de fabrico, dos dispositivos existentes e das condições de funcionamento. Devido à inúmera variedade de processos de fabrico, neste ramo da indústria, cada sistema é único. Esta característica torna também importante este estudo, uma vez que permite a comparação entre sistemas e procedimentos adoptados, e a conclusão de quais os mais eficazes. Infelizmente os sistemas de ventilação implementados nas empresas portuguesas são na sua maioria, os sistemas de origem, ou seja, têm em média 20 anos. Apenas uma minoria efectuou estudos aos sistemas, mesmo quando estes eram alterados. O mesmo sucede no que diz respeito à realização de testes, estes só são efectuados em casos extremos. Neste sentido foi necessário elaborar um guia para a realização de testes aos sistemas de ventilação e um formulário de examinação. Foram visitadas 6 empresas e efectuadas medições em 5, destas apenas 2 continham informações técnicas acerca de alguns dispositivos dos sistemas de ventilação. Estas visitas permitiram identificar as boas e más práticas aplicadas actualmente, assim como os dispositivos implementados. Os resultados das medições efectuadas permitem avaliar se o sistema se encontra de acordo com o projecto, se é necessário realizar manutenção ao mesmo, a capacidade deste para adição de novos componentes e ter uma percepção da sua eficácia. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,164 | Projecto de Um Sistema de Gestão Electrónica para Um Motor de Ciclo de 4 Tempos de Ignição por Faísca de Um Veículo Automóvel Utilitário | Motor de combustão interna,Controlo,CAN,Gestão,Rede | É o objectivo deste trabalho a criação de um sistema de controlo para motores de combustão interna. São apresentados ao longo da realização deste trabalho todos os passos tomados até ao final. A identificação da necessidade de um sistema de controlo, os sistemas de controlo e gestão de motores de combustão interna ao longo da história e o estado da arte, onde são apresentadas as soluções mais actuais e em vigor. É apresentada a compilação de informação efectuada e o tipo de elementos a utilizar, assim como o porquê de recorrer a um sistema distribuído com rede CAN e não a utilização de um sistema monolítico. São apresentados os aspectos construtivos e as decisões que a eles conduziram. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,165 | Estudo de condições de trabalho em altura e em Câmaras de Visita no sector das telecomunicações | Acidentes de Trabalho,Segurança no Trabalho,área das telecomunicações | A segurança, a higiene e a saúde fazem parte da nossa vida quotidiana, podendo ser aplicadas de diferentes formas. No entanto, na presente dissertação visa-se a aplicação das regras de Segurança, Higiene e Saúde do Trabalho (SHST), com base num estudo efectuado no âmbito de Segurança de uma empresa que pertence ao sector das telecomunicações. O presente estudo incidirá nas actividades que comportam mais riscos, os trabalhos no terreno, nomeadamente nos trabalhos efectuados no subsolo, e em especial as Câmaras de Visita, bem como nos trabalhos efectuados em altura, em Postes Telefónicos. Para isso fez-se uma descrição de cada uma das actividades e os riscos associados. Para além da exposição dos dados referentes aos acidentes de trabalho, também é exposto uma avaliação subjectiva de uma amostra que é constituída por 25 trabalhadores, pertencendo 13 às Câmaras de Visita e 12 aos Postes Telefónicos. Esta avaliação subjectiva foi realizada através da distribuição dos questionários que foram feitos propositadamente para distribuir aos trabalhadores referidos, tendo sido objecto de avaliação por parte dos Recursos Humanos da empresa em causa, para efeitos de autorização da respectiva distribuição e recolha. Após a análise dos dados relativos aos acidentes de trabalho, fornecidos pela empresa, pode-se verificar um aumento global em 2009 face a 2008, e em 2010 face a 2009. Porém, em 2009, face a 2008, constata-se que houve um aumento dos índices de incidência e frequência e uma diminuição expressiva do índice de gravidade II. O mesmo se pode verificar em 2010, face a 2009: um aumento do índice de frequência quanto à sinistralidade, mas uma diminuição do índice de gravidade. No seguimento das conclusões obtidas pela análise dos dados dos acidentes de trabalho e da avaliação subjectiva, recomenda-se a implementação de algumas medidas a adoptar pela empresa em estudo com o objectivo de diminuir a sinistralidade laboral. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,166 | Estudo da aplicação do ciclo de Kalina a sistemas de micro-geração utilizando fontes térmicas de baixa temperatura | Ciclos termodinâmicos,Micro co-geração | O presente trabalho estuda a possibilidade de se adaptar o ciclo termodinâmico de Kalina a sistemas de micro co-geração, utilizando fontes térmicas de baixa temperatura. Os ciclos estudados têm configurações tecnológicas iguais às do ciclo termodinâmico de Rankine, tendo sido considerado um ciclo com regenerador e outro sem regenerador. Foi também estudado o comportamento do ciclo de Rankine, nas mesmas condições, para fins comparativos com o ciclo de Kalina. Os fluidos usados nos ciclos foram água e R123 para os casos de Rankine, e uma mistura amónia-água para o caso de Kalina sendo que neste foram tidas em conta diferentes concentrações de amónia na mistura. Os ciclos referidos foram analisadas usando uma fonte quente à temperatura de 150 ºC e outra à temperatura 200 ºC, ambas modelam gases de escape de uma caldeira. Qualquer uma das aplicações rejeita calor para uma fonte fria modelada como água a 10 ºC. A metodologia de cálculo está dividida em dois passos principais: o primeiro analisa o comportamento do ciclo em termos de rendimento térmico e de potência produzida na turbina, o segundo estuda o modo como os diferentes ciclos aproveitam a energia das fontes quentes e da fonte fria. As principais conclusões mostram que os ciclos de Kalina podem produzir mais potência que os ciclos de Rankine, pelo facto de aproveitarem melhor as características da fonte quente, arrefecendo-a até temperaturas mais baixas. Mostra-se que o ciclo de Kalina é também o melhor no que respeita ao aquecimento da fonte fria e apresenta, na maioria dos casos, um rendimento térmico melhor. Faz ainda parte deste trabalho um estudo de primeira aproximação ao modo como se devem estudar as propriedades termodinâmicas de uma mistura, desde o modo como se manipulam as equações de estado, passando pelo cálculo de temperaturas de início e fim de mudança de fase (temperaturas de bolha e orvalho), até à definição de propriedades termodinâmicas como entalpia e entropia. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,169 | Aplicação do processo de fricção linear (FSP) na melhoria da resistência à fadiga de juntas T soldadas por MIG na liga AA6082. | Resistência à fadiga.,MIG,AA6082-T651,FSP | A soldadura por fricção linear, FSW, surge nos dias de hoje como um processo de ligação, de grande utilidade e futuro. A sua principal utilização é na união de chapas de alumínio, onde se regista um elevado sucesso da técnica. Existem algumas limitações a este processo, o que levou ao aparecimento da técnica de processamento por fricção linear, FSP. Deste modo, é possível obter alguns dos efeitos benéficos do FSW através do pós processamento de juntas previamente soldadas. Neste trabalho irá ser estudada a possível melhoria da resistência à fadiga de juntas T, de alumínio AA6082-T651, soldadas a MIG, e posteriormente processadas por FSP. Para tal, serão realizadas análises morfológicas, ensaios de dureza, ensaios de tração e ensaios de fadiga para R=0 e R=0,4, em provetes soldados a MIG e provetes soldados a MIG e pós processados. Concluiu-se que o pós processamento aumenta a resistência à fadiga das juntas soldadas a MIG, através da modificação da microestrutura e da eventual redução de tensões residuais existentes. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,171 | Modelação Numérica de Tensões Residuais de Origem Térmica | tensões residuais,Aço,fadiga,alumínio | Esta Tese de Mestrado tem como principais objectivos prever as tensões residuais de origem térmica e relacionar este tipo de tensões com a vida à fadiga das peças onde estas estejam presentes. Como tal, procedeu-se a um ensaio experimental onde duas peças (uma de alumínio e outra de aço), concentricamente dispostas, com uma diferença de diâmetros mínima, foram aquecidas desde a temperatura ambiente até 450ºC. Esta temperatura apenas faz variar as propriedades mecânicas e térmicas não se esperando, no entanto, alteração de fase em qualquer uma das peças. Durante o ciclo térmico, a dilatação da amostra de alumínio foi constrangida pelo aço, no qual este está concêntrico. Este constrangimento é devido, como será analisado mais adiante, ao inferior valor do coeficiente de dilatação térmica do aço, relativamente ao alumínio. Finalizado o ciclo térmico, procedeu-se à medição das tensões residuais provocadas no alumínio pelo aquecimento e pelo constrangimento do aço. Para a medição das tensões residuais recorreu-se à técnica do furo incremental que, apesar de ser uma técnica em parte destrutiva, é das mais utilizadas para o efeito. Paralelamente a este processo experimental foi também desenvolvido um modelo numérico, recorrendo ao software Marc-Mentat 2010, desenvolvido pela MSC Software, ferramenta que recorre ao método dos elementos finitos. Este processo passou por várias fases: o desenho da geometria e malha das peças usadas no ensaio experimental, estabelecimento das condições iniciais e condições de fronteira, assim como das propriedades mecânicas e térmicas dos materiais em questão. Posteriormente, por processo iterativo, obtiveram-se as tensões residuais resultantes da simulação numérica. Concluídos os processos numérico e experimental procedeu-se a uma análise da sensibilidade relativa às propriedades térmicas e mecânicas das peças. Afinados ambos os processos, de forma coerente, foi feita a comparação dos resultados. Por fim, quantificadas as tensões residuais de origem térmica, estudou-se a influência que estas têm na vida das peças à fadiga. Este estudo foi efectuado com o auxílio do programa de simulação Cosmos 2.0 e a algoritmo previamente desenvolvido pelo Prof. Ricardo Branco. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,172 | Combustibilidade de leitos heterogéneos | Fogo,Propagação,Incêndio Florestal | Tanto a nível internacional como nacional tem havido um crescente interesse da comunidade científica pelo problema dos incêndios florestais. No entanto, a simulação do comportamento da propagação do fogo é ainda um desafio, devido à complexidade dos modelos físicos implicados. A propagação de incêndios pode dividir-se em três tipos: fogo de solo, fogo de superfície e fogo de copa. O presente trabalho, dedica-se exclusivamente ao fogo de superfície, ou seja, aquele em que o combustível é a matéria viva ou morta que se encontra nas imediações do solo. Um desafio que se colocou à previsão do comportamento de leitos heterogéneos constituídos por combustíveis vivos e mortos tem sido o de compreender e quantificar o papel da componente morta nas características de propagação do fogo na mistura. Nesta tese abordou-se o estudo da combustibilidade de leitos compostos por um combustível vivo e outro morto. Foram realizados mais de 100 ensaios em condições de ausência de vento e de declive com misturas de dois pares de combustíveis, um seco e um verde: (i) palha e folha verde de Eucalyptus Globullus; (ii) palha e caruma verde de Pinus Pinaster. Os ensaios foram realizados a uma carga constante de 0,800 kg.m-2 onde se variou a percentagem de cada combustível na mistura final. Os objectivos fundamentais deste trabalho consistem no estabelecimento de uma relação entre a composição do leito e a velocidade de propagação e na análise da influência do teor de humidade da mistura no avanço da frente de chama. Foi desenvolvido um modelo empírico que se propõe para generalizar os resultados obtidos para outras misturas semelhantes. Considera-se que o presente modelo é de aplicação relativamente simples e constitui um avanço em relação ao estado dos conhecimentos nesta matéria. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,173 | Avaliação Numérica do comportamento estrutural da bancada de um elevador | Estruturas Mecânicas,Elementos Sólidos | Com este trabalho, pretende-se estudar numericamente a estrutura suporte de um elevador sem casa de máquinas fabricado pela Empresa “Elevadores Padrão, Lda”. As especificações técnicas são tidas em conta de acordo com a Norma Portuguesa NP EN 81-1:2000. Enquadra-se a utilização da estrutura de suporte do elevador e a definição do modelo de elementos finitos a considerar. A simulação numérica é feita com dois programas de cálculo: o Solidworks Simulation e o Patran/Nastran. Os resultados obtidos são apresentados e discutidos, permitindo verificar que a estrutura respeita as considerações da Norma Portuguesa. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,174 | Contributo para o desenvolvimento de um modelo qualitativo para caracterização de riscos industriais | Risco Industrial,Ambiente,acidente industrial | Com a revolução industrial e o desenvolvimento de novas tecnologias para fazer face às novas exigências das sociedades, apareceram os primeiros acidentes industriais, repercutindo-se às populações vizinhas. Acidentes como os ocorridos em Flixborough, Severo, Bhopal e Toulouse, constituíram um marco importante para a sensibilização da problemática dos acidentes graves e riscos industriais, e para a criação de legislação tanto a nível nacional como europeu. Tendo por base o artigo “Susceptibilidade Associada aos Riscos Tecnológicos Decorrentes da Actividade Industrial e Comercial” realizado por Patrício et al. em 2007, este estudo procede ao levantamento e análise dos riscos industriais em três municípios pertencentes à NUT II-Centro: Anadia, Coimbra e Leiria. Recai sobre a análise dos estabelecimentos industriais licenciados em Tipo 1, Tipo2 ou Tipo B segundo o regime de licenciamento industrial definido no Decreto-Lei n.º 69/2003, de 10 de Abril. Sendo os objectivos identificar as principais actividades industriais de perigo, identificar a probabilidade de acidente, e definir as principais variáveis de risco por áreas de actividade económica, numa primeira instância, realizou-se a recolha de dados e a caracterização dos municípios de amostra; posteriormente procedeu-se à análise dos resultados relativos à caracterização dos estabelecimentos industriais, à produção, às matérias-primas, aos resíduos e efluentes, à Segurança, Higiene e Saúde no Trabalho e à existência de dispositivos de segurança industrial. O presente trabalho apresenta uma abordagem, que após um processo de aperfeiçoamento, pode trazer efectivas melhorias e optimizações no âmbito dos acidentes industriais. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,175 | Avaliação de fitotoxicidade através de Lepidium sativum no âmbito de processos de compostagem | Fitotoxicidade,Lepidium sativum,compostagem | O principal objectivo deste estudo foi avaliar a fitotoxicidade de vários materiais potencialmente recicláveis através de compostagem, durante processos de compostagem e em compostos em fase de maturação. Para isso, o efeito dos extractos aquosos dos materiais/compostos na germinação de sementes e crescimento das raízes primárias de agrião de jardim (Lepidium sativum) foi medido e o índice de germinação (GI, um produto relativo das sementes germinadas e comprimento das raízes) foi calculado. Este índice para além de demonstrar como o composto/material afecta a produção vegetal pode ser usado como indicador de maturação do composto. Os resultados mostram que alguns materiais, como aparas de relva e lamas de ETAR podem ser considerados livres de fitotoxinas (GI>80%), mas outros materiais, como chorume de galinha, cinzas volantes, palha de trigo e serradura, podem ser muito fitotóxicos. Alguns destes materiais foram valorizados através de compostagem em dois conjuntos de experiências laboratoriais. As misturas iniciais incluíram casca de batata industrial e aparas de relva, e adicionalmente serradura ou casca de arroz como agente bulking. Os resultados obtidos mostraram que as misturas iniciais determinaram o perfil de fitotoxicidade bem como o período de maturação. A avaliação da fitotoxicidade nos quatro processos com serradura revelou que após 81 dias, o nível máximo de GI atingido foi de 60%. Nos processos com casca de arroz, os perfis ao longo do tempo foram maiores, e em dois casos, os compostos podem ser considerados moderadamente fitotóxicos após o 39º dia, com valores de GI de 67 e 72%. Em todos os processos os GI mais favoráveis foram obtidos em compostos, cujas misturas iniciais tinham maiores proporções de agentes bulking. A análise dos compostos em fase de maturação mostrou que os compostos com serradura, como agente bulking, requereram mais tempo de maturação que os compostos com palha de trigo. No entanto após o 111ºdia, todos os compostos apresentaram níveis similares de fitotoxicidade e podem ser considerados maturados. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,177 | Melhoria da Resistência ao desgaste da eficiência de correntes de transmissão para bicicleta por aplicação de revestimentos de PVD | Desgaste,Abrasão,Revestimento | A presente dissertação tem como objectivo o estudo de tratamentos de superfície a aplicar aos eixos de corrente de bicicleta com o intuito de obter maior resistência ao desgaste. Numa fase inicial foram estudados os mecanismos de desgaste presentes em correntes de bicicleta quando funcionam em condições de serviço para posteriormente serem reproduzidos em laboratório. A escolha do tipo de ensaios a realizar, bem como das condições de ensaio, pendeu do tipo de desgaste e dos materiais aplicados nos componentes, sendo que outros estudos já realizados forneceram informação decisiva para a fixação das condições de ensaio em laboratório. A abrasão foi identificada como a principal causa de desgaste, justificando- se que o primeiro tipo de ensaio aplicado foi de desgaste por abrasão com o intuito de determinar parâmetros de desgaste que possibilitassem uma comparação directa entre materiais, nomeadamente a taxa específica de desgaste. Inicialmente foram caracterizados os substratos e posteriormente alguns revestimentos. Conclui-se que seriam necessários ensaios alternativos de escorregamento para a completa caracterização dos revestimentos. Reformulou-se o modelo experimental introduzindo complementarmente a técnica de ensaios alternativos. Os resultados experimentais foram avaliados aplicando modelos de tratamento de dados, previamente seleccionadas, como o modelo linear de Archard- Czichos para desgaste, o modelo de atrito de Amontons-Coulomb e uma abordagem energética para relacionar atrito e desgaste. Finalmente foram comparados os resultados dos vários materiais com o objectivo de avaliar da eficiência das novas soluções. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,178 | Análise de não conformidades nos SMTUC | Qualidade,Monitorização,Cartas de Controlo | Esta investigação foi realizada em ambiente de estágio de forma a monitorizar e analisar não conformidades no sistema de gestão da qualidade existentes nalguns sectores dos SMTUC e a sugerir algumas oportunidades de melhoria desse mesmo sistema. Com recurso a folhas de cálculo foram analisados dados fornecidos pela organização relativamente aos serviços em estudo numa primeira fase. Após essa análise procedeu-se ao estudo utilizando ferramentas como as cartas de controlo ou a análise de Pareto para se caracterizar alguns aspectos relativos aos procedimentos em vigor no manual da qualidade dos serviços. Os sectores estudados foram o transporte em linhas regulares, o transporte especial e os parques de estacionamento. Por fim foram discutidos os resultados alcançados e ponderada a sua implementação. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,180 | Determinação de Tensões Residuais em Materiais Compósitos de Matriz Polimérica Aplicando a Técnica do Furo incremental | Técnica do Furo Incremental (IHD),Polímeros reforçados com fibras de carbono (CFRP),Tensões de furação,tensões residuais | No presente trabalho foi utilizada uma metodologia para quantificar o efeito da furação durante a aplicação da técnica do furo incremental (IHD) para a determinação de tensões residuais em compósitos laminados, em particular, nos compósitos de matriz polimérica (PMC) reforçada com fibras de carbono (CFRP). A metodologia aplicada, permitindo quantificar as deformações induzidas pela operação de furação, visa a otimização destas operações pela minimização daquelas deformações. Deste modo, tendo em consideração as dificuldades inerentes às operações de corte neste tipo de materiais, as operações de furação poderão ser melhoradas, não só para a aplicação da técnica do furo, mas também para os processos de furação industriais em geral. A metodologia utilizada no presente estudo é baseada num procedimento de calibração experimental seguido de uma simulação numérica de todo o processo. A comparação direta dos resultados experimentais e numéricos permite avaliar a deformação induzida pelo processo de furação no compósito. A metodologia foi aplicada no estudo do processo de furação a alta velocidade de dois tipos de laminados carbono/epóxido: Laminado unidirecional “single-ply” (0º)4 e laminado multidirecional “cross-ply” (0º2/90º2)2s. Nos dois provetes foi estudado o efeito da velocidade de corte, mantendo-se todos os outros parâmetros de furação inalterados, incluindo a geometria da ferramenta. O processo de furação utilizado foi a fresagem a alta velocidade usando ar comprimido, um processo normalmente utilizado com a técnica do furo. A variação da velocidade de corte foi conseguida através da alteração da pressão do ar à saída do compressor, sendo regulada a pressão entre 2,7 bar e 4 bar. A comparação dos resultados obtidos na calibração experimental e na simulação numérica, permitiram concluir que as deformações parasitas induzidas pela furação diminuem com o aumento da velocidade de corte. Além disso, os resultados obtidos permitem concluir que a técnica do furo poderá ser desenvolvida no futuro para ser aplicada na determinação de tensões residuais neste tipo de materiais. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,181 | Optimização de um sistema de injecção / ligação electrónica programável aplicado a um motor para participar nas edições 2010 da Shell Eco -marathon | Ciclo Otto,Optimização,Injecção de combustivel,Shell Eco-marathon | Este trabalho consiste na optimização experimental do desempenho e do consumo específico de combustível do motor M3165 desenvolvido no DEM e que propulsiona o Eco Veículo XC20i. Este é um veículo automóvel protótipo que participa na Shell Eco- marathon, uma competição internacional de eficiência energética de classe mundial, com o objectivo de obter o melhor desempenho possível. Apresenta-se o motor, objecto de estudo, assim como o sistema de injecção de combustível e ignição electrónica programável que foi o principal alvo de vários ensaios experimentais. Antes destes se iniciarem foram realizadas simulações do ciclo de funcionamento do motor para identificar as variáveis de projecto e de operação que mais influenciam o consumo específico de combustível do motor. Depois de efectuadas numerosas simulações numéricas do funcionamento do motor, foram identificadas as variáveis de operação e de projecto que mais influenciavam o consumo específico de combustível do motor e foram essas variáveis estudadas nos ensaios experimentais de forma a obter a configuração óptima do motor para participar na European Shell Eco-marathon 2010 e na Shell Eco-marathon Youth Challenge UK 2010. Este ano foi, ainda, utilizado um novo método de teste experimental do motor em que o mesmo é testado em condições transitórias muito semelhantes àquelas a que o motor está submetido na prova da SEM. São apresentadas as conclusões relativas às afinações e optimizações introduzidas, assim como os resultados das provas da SEM. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,182 | Simulação Numérica de Detonação de explosivos não ideais | Detonação,Explosivos,Explosive Burn | O objectivo deste trabalho é o desenvolvimento da capacidade de simulação numérica de processos de detonação. Este objectivo visa munir a ADAI-DEM de uma ferramenta que contribua para ajudar no projecto/desenho de montagens experimentais e na interpretação dos resultados entretanto obtidos. Concretamente pretendeu-se desenvolver a capacidade de simulação de processos de detonação envolvendo explosivos não ideais e procurou-se replicar numericamente um conjunto de experiências que podem ser designadas genericamente por “shear experiments” de modo a tentar encontrar justificações para os resultados obtidos. Todo este desenvolvimento referido anteriormente foi realizado com o “software package” desenvolvido para computadores pessoais pela empresa Hydrosoft Internacional do código de cálculo LS-DYNA2D. A simulação do processo de detonação de explosivos não ideais foi realizada com recurso ao modelo material “Explosive Burn” e um conjunto com a equação de estado JWL. O trabalho de calibração passou por identificar quais os valores de velocidade de detonação e pressão de detonação permitiam, conhecida a JWL, descrever um dado resultado experimental considerado para comparação (benchmark). Atingiu-se resultados bastante plausíveis usando o modelo “Explosive Burn”, deste modo, pode-se concluir que é possível a calibração dos parâmetros, pressão e velocidade de detonação, com este modelo mais simplicista. Para a “shear experiments” foram desenvolvidos três modelos de detonação, com diferentes geometrias e tipos de materiais. Conclui-se que, como nos resultados experimentais, obtêm-se uma onda de detonação/choque divergente não esférica, a pressão ocorre em todos os casos em primeiro nas zonas periféricas, devendo-se à onda de propagação do material envolvente ao explosivo. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,183 | Análise e Propostas de Melhoria do Processo de Fabrico da Empresa Simoldes Plásticos | Produção,Flexibilidade,Layout | O presente trabalho foi realizado na empresa Simoldes Plásticos, uma empresa que se dedica à produção de componentes plásticos para a indústria automóvel. O rápido crescimento da empresa, levou à tomada de conhecimento de que alguns dos seus layouts de produção poderão encontrar-se desadequados à flexibilidade de produção que descreve o mercado global dos nossos dias. O elevado nível de competitividade que caracteriza o mercado automóvel, obriga a uma melhoria contínua no sentido de diminuir custos operacionais, aumentando a rentabilidade do sistema à medida que a melhoria é implementada. O objectivo deste trabalho é a análise dos produtos fabricados pela Simoldes e dos processos de produção associados, de modo a identificar as dificuldades e ou deficiências dos processos actuais e propor melhorias que poderão passar pela redefinição do layout fabril. Na primeira fase do trabalho é efectuada uma análise pormenorizada de alguns processos tal como se encontram actualmente na empresa: descrição de operações, distâncias de transporte, tempos, quantidades. A segunda fase do trabalho, passa pela construção de modelos de simulação de modo a se testarem soluções alternativas ao processo, ou, a programação de algoritmos que distribuam operações de modo a maximizar a produtividade. Os resultados obtidos pelo trabalho foram esclarecedores oferecendo informações como taxas de ocupação, custos de mão-de-obra e taxas de produção, que podem funcionar como elementos de decisão para a empresa. Os algoritmos programados permitem de uma forma fácil e rápida, optimizar linhas de produção. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,184 | Modelação Numérica da Erosão Eólica de Dunas | Colisão,Ejecção novas partículas | É apresentado e implementado um método de cálculo, com base em expressões empíricas, que pretende representar o efeito pós-colisão de uma partícula com uma superfície granulosa, constituída por partículas de de diâmetro, sendo aplicado num código que já se encontra amplamente validado a nível do cálculo da fase contínua, modelada através do Canyon, Lopes (2001). Os resultados obtidos, para uma superfície plana e uma duna de perfil sinusoidal, são posteriormente comparados a outros obtidos experimentalmente de modo a validar o código de cálculo. Verificou-se que a ejecção de partículas devido a colisão é um processo de transporte de massa com um papel bastante importante, ainda que a modelação pela via apresentada não seja a ideal. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,185 | Auditoria à qualidade do ar do DEM-FCTUC e proposta de correcção do sistema de climatização do anfiteatro I | Qualidade do ar,climatização | Decorrente do elevado período de tempo que as populações das sociedades industrializadas passam em ambientes interiores actualmente, as questões relacionadas com a Qualidade do Ar Interior (QAI) têm vindo a conhecer um maior interesse pelo público nas últimas décadas. A exposição a elevadas concentrações de poluentes em ambientes interiores pode ter origem em ventilação deficiente, bem como nas pobres condições higiénicas dos equipamentos AVAC e na sua manutenção inadequada, podendo provocar impactes adversos na saúde dos ocupantes dos edifícios. O Decreto- Lei nº79/2006 de 4 de Abril surge na sequência desta crescente preocupação e aprova o novo Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios (RSECE), que além de actuar sobre a vertente energética, define requisitos mínimos em relação à QAI, estando a sua aplicação a todos os edifícios prevista para 1 de Janeiro de 2009. É neste contexto que surge este estudo, que teve como objectivo a realização de uma auditoria geral à QAI ao Departamento de Engenharia Mecânica da Faculdade Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (DEM-FCTUC) e uma análise de correcção do sistema de climatização que serve o Anfiteatro I, que apresentava um funcionamento deficiente. Para a descrição do trabalho realizado e a apresentação das conclusões, esta dissertação divide-se em 6 partes. Um capítulo introdutório, onde se apresenta a pesquisa bibliográfica efectuada sobre estudos relativos à QAI e se descreve a legislação existente, nomeadamente o Decreto- Lei nº79/2006 de 4 de Abril. De modo a avaliar as condições de QAI no DEM-FCTUC, no capítulo 2 apresenta- se a inspecção visual realizada e as respostas dos alunos ao questionário elaborado. Da primeira destacam-se as pobres condições higiénicas observadas em alguns espaços (visíveis através da recolha de imagens), principalmente dos espaços destinados aos equipamentos AVAC. Conclui-se a que a manutenção destes também é praticamente inexistente. Do questionário denota-se a satisfação da maioria dos alunos em relação à QAI e conforto térmico. No terceiro capítulo apresentam-se os resultados obtidos na monitorização dos parâmetros físicos e químicos, concluindo-se que a concentração de CO2 em salas de aula facilmente excede o limite legal, contrastando com a de partículas suspensas no ar (PM), onde tal não se verificou. Em termos de humidade relativa e temperatura, verificou-se que os valores se situaram quase na sua totalidade dentro dos intervalos de conforto. O capítulo 4 compreende uma análise ao sistema de climatização do Anfiteatro I, com vista a reduzir o nível de ruído, ao mesmo tempo que se estudam as diferentes condições de insuflação de ar novo. Como conclusão, retira-se que, para as frequências de funcionamento do sistema de 35Hz e 30Hz, e com a admissão de retorno da UTA ¼ aberta, os requisitos de caudal de ar novo são cumpridos (93% e 84% de ocupação do anfiteatro respectivamente) e o nível de ruído é sensivelmente diminuído. Contudo, níveis de ruído ideais só poderão ser conseguidos com a instalação de um atenuador acústico. Valores de relação de transmissão entre o ventilador e o motor da UTA de cerca de 2 e 2,4 permitem a obtenção dos resultados descritos. Tendo esta análise ocupado uma parte considerável deste estudo, justificou-se a atribuição do subtítulo apresentado. Um esboço de um Plano de Manutenção Preventiva (PMP) é apresentado no quinto capítulo, onde se descrevem as tarefas de manutenção a realizar, assim como a sua periodicidade. A realização deste esboço provém da obrigatoriedade da existência de Plano de Manutenção Preventiva, prevista no artigo 19º do Decreto-Lei nº 79/2006, para todas as instalações e equipamentos abrangidos pelo RSECE. No último capítulo expõem-se as principais conclusões retiradas da dissertação apresentada. Da comparação dos resultados apresentados com os objectivos enunciados na secção 1.2 do capítulo 1 pensa-se que o trabalho realizado e descrito neste documento foi de encontro ao previamente definido. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,187 | Estudo Aerodinâmico do Transporte de Pinhas (Pinus halepensis) | fogos florestais,velocidades terminais,propagação de incêndios | Os incêndios florestais são uma das principais causas de devastação de grande área florestal que ocorre todos os anos. O estudo do comportamento do fogo e das suas formas de propagação, nomeadamente a ocorrência de focos secundários (spotfires), constitui-se como uma tarefa de auxílio nas estratégias de combate aos incêndios, que poderá amenizar os efeitos deste flagelo. O objectivo geral desta dissertação consiste no estudo das características aerodinâmicas das pinhas da espécie Pinus halepensis para diferentes estados de combustão desta, durante o incêndio. O estudo do modelo definido durante a dissertação, tem por base a queda da pinha, ou seja, a sua fase descendente durante o incêndio, não se tendo em conta a ascensão na pluma térmica, por se tratar de um estudo bidimensional, (trajectória da pinha num plano de duas dimensões). Numa fase inicial do trabalho, o estudo incidiu sobre as características físicas das pinhas Pinus halepensis, desenvolvendo-se um modelo para o cálculo do ângulo de abertura de qualquer pinha desta espécie; calculou-se a distância média do centro de gravidade ao pecíolo e obteve-se a densidade do combustível, recorrendo a uma amostra de dez pinhas. Na fase seguinte, determinaram-se experimentalmente os coeficientes aerodinâmicos (coeficiente de resistência, coeficiente de sustentação e coeficiente de momento) característicos de pinhas no seu estado natural (pinhas inteiras/intactas) e de pinhas parcialmente queimadas. Definiu-se um modelo empírico para determinação dos coeficientes aerodinâmicos, das pinhas intactas, em função da orientação do escoamento em relação ao posicionamento da pinha. Finalmente utilizou-se um programa que permitiu analisar as trajectórias seguidas por pinhas com base nas determinações anteriormente descritas. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,188 | Estudo da viabilidade de formação de Mulite a partir de residuos de vidro CRT e de Lamas de anodização | Vidro CRT,Lamas de anodização,Mulite | A mulite é a única fase cristalina estável no sistema Al2O3-SiO2, ocorrendo muito raramente na natureza, devido à necessidade de altas temperaturas e baixas pressões para a sua formação. Devido às suas excelentes propriedades físicas e químicas, nomeadamente, alto ponto de fusão, fraca dilatação, boa resistência à fractura e ao choque térmico, boa resistência à fluência, significativa estabilidade térmica, baixa constante dieléctrica e carácter anfotérico, tem-se assumido com significativa importância técnica. Assim, ao longo do tempo numerosos esforços de investigação têm sido enveredados para se conseguir sintetizar mulite. Recentemente, a constituição da mulite tem vindo a criar expectativas para a possibilidade de a sintetizar a partir de resíduos ricos em sílica e em alumina. A produção de mulite aliada à valorização de resíduos torna-se uma possibilidade sustentada, podendo-se produzir produtos ricos em mulite conduzindo a materiais cerâmicos de elevado desempenho e concomitantemente permitir a diminuição de resíduos, sejam eles urbanos ou industriais, transformando-os em matéria-prima para a indústria de cerâmica. No presente trabalho de investigação é estudada a viabilidade de formação de mulite através da junção de resíduos de vidro CRT (Cathode Ray Tube) a lamas de anodização, uma vez que cada um deles é, respectivamente, uma fonte de sílica e de hidróxidos de alumínio. Desta forma será possível valorizar dois resíduos, um urbano e outro industrial, numa só aplicação, podendo proporcionar vantagens significativas no que diz respeito à diminuição da utilização de recursos não renováveis e redução da quantidade de resíduos a tratar. Neste sentido, foram preparadas misturas de alumina-sílica numa razão 3:2 de Al2O3:SiO2, utilizando numa fase inicial para além do vidro CRT, alumina . nanométrica e, só posteriormente lamas de anodização. A preparação dos materiais consistiu, no caso do vidro, na sua moagem, de modo a produzir, de uma forma economicamente sustentada, partículas com tamanho inferior a 25 µm, de forma a aumentar a sua reactividade, e no caso das lamas estas foram previamente calcinadas antes de se efectuar a mistura. Em seguida, os dois constituintes da mistura mineralogicamente e sujeitos a uma prensagem unidireccional a seco com uma pressão de 20 MPa. A sua sinterização ocorreu num forno eléctrico a diferentes temperaturas. De forma a avaliar a influência do teor de sílica no material foram realizadas novas misturas com diferentes incorporações de alumina-sílica. A análise fásica das diferentes misturas sinterizadas mostra que as únicas fases cristalinas identificadas foram a alumina e a ortoclase. Destacar também a baixa condutibilidade térmica associada a uma elevada porosidade presente nas amostras analisadas, característica mais evidente nas misturas com baixo teor de incorporação de vidro. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,190 | Estudo e Caracterização de Filmes Finos à base de Nitreto de Crómio | Nitreto de crómio (Cr-N),Adesão | Nas últimas décadas os revestimentos duros à base de Nitreto de Crómio (Cr-N) têm ganho a atenção científica devido à excelente combinação de propriedades que apresentam, como a elevada dureza, boa adesão e boa resistência ao desgaste. Exibem ainda superior resistência à oxidação e corrosão quando comparadas com outros nitretos. Estas características fazem do Cr-N um excelente candidato na protecção de ferramentas de corte e de superfícies moldantes bem como aplicações em que a resistência ao desgaste e à oxidação/corrosão seja determinante. Este estudo tem como objectivo a produção de revestimentos finos Cr-N por pulverização catódica reactiva recorrendo a um sistema magnetrão DC não balanceado em campo fechado. As condições de deposição utilizadas na produção dos filmes finos Cr-N com e sem rotação do substrato variaram consoante o fluxo de N2 (12,18 e 22 sccm) e a polarização do substrato (-30, -50 e -100 V). Os filmes finos produzidos, com espessuras a variar entre 0,9 e 2,2 µm, apresentaram valores de dureza satisfatórios. A adesão dos filmes revelou-se excelente, sobretudo com a diminuição da polarização do substrato. Os valores de coeficiente de atrito mostraram variações substanciais, sendo o aumento do fluxo de azoto e da polarização do substrato benéficos na redução do mesmo. O filme fino de Cr-N depositado sem rotação do substrato com as condições de deposição: 22 sccm de fluxo de azoto e polarização do substrato de -50 V foi o que apresentou a melhor relação entre propriedades mecânicas (dureza) e tribológicas (coeficiente de atrito). | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,191 | Análise do Sistema de Distribuição de GPL numa Empresa Industrial | GPL | O transporte rodoviário de passageiros e mercadorias é uma actividade fundamental no desenvolvimento económico de qualquer país, que envolve elevados custos operacionais. É igualmente responsável por uma elevada percentagem das emissões de gases de estufa, com consequências no aquecimento global. A gestão logística dos transportes tem sido uma das áreas cada vez mais em estudo, pois é considerada uma fronteira ainda não explorada, para a redução dos custos de um produto. O aumento do preço do petróleo e as crescentes preocupações com o aquecimento global, irão certamente contribuir para aumentar ainda mais o interesse por esta área. O objectivo desta dissertação foi caracterizar o sistema de distribuição de GPL por parte de uma empresa industrial Portuguesa, tendo-se modelado as várias componentes da duração da viagem. As análises estatísticas realizadas pretendem estudar o modo como é feita a gestão da frota de distribuição de GPL bem como os seus clientes. O presente trabalho pretende também criar uma ferramenta simples que juntamente com a utilização da Tecnologia de Informação, possibilite à empresa realizar essas mesmas análises com maior eficácia e eficiência, de forma automática. São ainda apresentadas as conclusões retiradas dos estudos efectuados, assim como linhas de orientação que podem ser seguidas para o desenvolvimento posterior dos temas abordados ao longo deste trabalho. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,193 | Soldadura por fricção linear de ligas de alumínio | Propriedades mecânicas,ligas de aluminio | A investigação desenvolvida neste trabalho teve como índole principal a caracterização das propriedades mecânicas dos materiais de base, em particular das que podem ser relevantes para o processo de soldadura por fricção linear. Para a elaboração e análise do trabalho experimental foi necessário recorrer a métodos e conhecimentos apreendidos ao longo da carreira académica em Engenharia Mecânica. O estudo compreendeu dois tipos de ligas de alumínio (AA5083-H111 e AA6082-T651), em chapas com espessuras de 3, 4, 6 e 8 mm. Para a caracterização mecânica e microestrutural das ligas de alumínio em estudo realizaram-se ensaios metalográficos, de microdureza e de tracção à temperatura ambiente e a temperaturas até 400 ºC, em todas as chapas. Na análise metalográfica visualizaram-se as microestruturas das ligas, nas diversas espessuras de chapa, dando especial atenção à presença de precipitados e ao tamanho de grão. A dimensão do tamanho de grão foi determinada através do método de Heyn, verificando-se que varia com a liga e espessura da chapa. A dureza foi determinada através de ensaios de microdureza com carga de 50 g, tendo-se verificado que é praticamente uniforme em cada liga. A liga 6082-T651 apresenta valores de dureza (120 HV0,05) superiores aos medidos na liga 5083-H111 (86 HV0,05). Estes materiais foram também submetidos a ensaios de tracção à temperatura ambiente e a 240 ºC, 320 ºC e 400 ºC, em todas as espessuras. A liga 5083-H111 apresentou à temperatura ambiente menor resistência mecânica que a liga 6082-T651, mas superior alongamento na rotura. Contudo, na liga 6082-T651 observou-se uma perda de ductilidade para a temperatura de 320 ºC. Depois de concluídos todos os ensaios de tracção retiraram-se e analisaram-se as superfícies de fractura dos provetes. Os resultados obtidos demonstraram a cada temperatura qual o modo de fractura que ocorreu. Para a liga 5083-H111 registou-se comportamento dúctil para todas as temperaturas de ensaio, apresentando o material superfícies de fractura compostas apenas por “dimples”. Na liga 6082-T651 ocorreram fracturas dúcteis, compostas apenas por “dimples”, para temperaturas de ensaio superiores a 240 ºC; à temperatura de 240 ºC e temperatura ambiente registaram-se fracturas por “quasi-clivagem”. Foram ainda determinadas as leis de encruamento dos materiais com recurso à realização de um estudo que compreendeu a simulação numérica dos resultados obtidos experimentalmente nos ensaios de tracção à temperatura ambiente. Verificou-se que o comportamento à tracção dos materiais estudados é bem caracterizado através das leis de encruamento de Swift e Voce. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,194 | Defenição dos limites de carga a impor num sistema de produção gerido de acordo com o conceito de controlo de carga | Controlo de produção,scatter search,algoritmos geneticos,Controlo de carga | O controlo de carga, apontado por alguns autores como sendo um conceito recente de planeamento e controlo de produção disponível para aplicações práticas, tem como principal objectivo o controlo das filas de espera do espaço fabril, com vista a respeitar as datas de entrega impostas pelos recursos disponíveis ou pelos seus clientes. Se as filas de espera permanecerem relativamente pequenas e controladas, os tempos de espera associados a essas filas e consequentemente os tempos de percurso no shop-floor manter-se-ão também controlados. Segundo Kingsman (2000), o lançamento imediato das ordens de produção para o shop-floor constitui uma forma de controlo pouco eficaz. O lançamento das ordens de produção, segundo o mesmo autor, torna-se eficaz se for realizado um lançamento controlado das ordens de produção para o shop-floor, envolvendo este lançamento o uso de uma pool, onde são armazenadas as ordens de produção, sendo o seu lançamento para o shop-floor realizado num instante de tempo pré-definido. Neste trabalho foram desenvolvidos dois modelos de simulação de shop-floor’s: o primeiro com uma sequência de rotas, criadas aleatoriamente, com um fluxo indirecto, chamado de job-shop puro, e o segundo com uma sequência de rotas com fluxo dominante, chamado job-shop com uma direcção de fluxo dominante. A optimização das cargas a impor aos centros de trabalho foi realizada por dois processos diferentes, o primeiro recorrendo a um optimizador em que a meta-heurística utilizada foram os algoritmos genéticos, e o segundo optimizador a ser utilizado foi o OptQuest que utiliza a meta-heurística “Scatter Search”. Os optimizadores utilizados neste trabalho foram testados variando a população inicial, no caso do optimizador que recorre à meta-heurística dos algoritmos genéticos, e no optimizador OptQuest foram variados as cargas dos centros de trabalho e o número de corridas executadas em cada simulação. Analisando os resultados obtidos através dos dois optimizadores, pode-se concluir que o OptQuest, dos optimizadores analisados neste trabalho, é aquele que melhor nos permite atingir o objectivo deste trabalho, que é determinar os parâmetros do conceito de controlo de carga, combinando um modelo de simulação com um modelo de optimização. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,195 | Estudo do Coeficiente de atrito durante o processo de estampagem | Atrito,Coeficiente de atrito,estampagem | A maioria dos modelos de atrito utilizados na simulação numérica do processo de estampagem deriva do modelo básico de Amontons-Coulomb. Contudo, a experiência mostra que o atrito dificilmente pode ser completamente explicado por qualquer um dos modelos disponíveis. Do ponto de vista da qualidade dos resultados da simulação numérica de processos de conformação de chapa, o ideal seria recorrer a modelos de atrito que dependam do estado de tensões e deformações local. No entanto, os modelos de atrito disponíveis actualmente são modelos de análise global. O objectivo fundamental deste estudo é aumentar a compreensão do fenómeno de contacto com atrito nos processos de conformação de chapas metálicas. Para tal, o trabalho desenvolvido baseia-se na análise local e global da variação do atrito, visando estabelecer a ponte de conhecimento entre a modelação dos problemas de conformação e a determinação experimental dos parâmetros de contacto com atrito. Numa primeira etapa realizou-se um estudo experimental com a técnica de load scanning que permitiu estabelecer uma correlação entre o coeficiente de atrito e o estado de tensão ou deformação. De seguida, avaliou-se o impacto das variações locais do coeficiente de atrito, detectadas experimentalmente, no ensaio de atrito com freio. Este ensaio foi seleccionado por ser tipicamente utilizado para avaliar o coeficiente de atrito global em processos de estampagem. A avaliação da sensibilidade do ensaio global às variações locais do coeficiente de atrito foi determinada com o auxílio de estudos numéricos do ensaio. Os resultados obtidos revelam que o ensaio é sensível, em particular se o modelo implementado definir essa variação em função da deformação plástica do material. Com base nestes resultados procedeu-se ao projecto de todos os componentes para um protótipo do ensaio de atrito com freio. O projecto foi definido admitindo que os ensaios serão realizados com o auxílio de um equipamento existente, uma máquina de ensaios de tracção. O dimensionamento de todos os componentes do protótipo foi elaborado com base na estimativa de esforços máximos previstos nas simulações numéricas realizadas no decurso deste trabalho. Na sequência do trabalho realizado será construído um equipamento para avaliação do atrito em diferentes condições de operação. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,196 | Monitorização dos efeitos de introdução de biodisel no combustivel de veiculos automóveis de frotas comerciais | Biodisel,Eficiência | Fruto da maior mobilidade de pessoas e bens, o peso do sector dos transportes tem sofrido um acentuado aumento no consumo final de energia. Segundo o “Programa de Actuação para Reduzir a Dependência de Portugal Face ao Petróleo”, aprovado no Conselho de Ministros de 4 de Novembro de 2004, em Portugal a dependência energética deste sector relativamente ao petróleo é responsável por 42% do consumo do petróleo importado. Com a escalada do preço do barril e a consequente subida dos preços dos produtos refinados destinados ao sector dos transportes, como a gasolina e o gasóleo, têm sido feitos esforços na procura de alternativas com o fim de reduzir a dependência externa do país em relação aos combustíveis de origem fóssil. O biodiesel é um combustível produzido a partir de óleo vegetal ou gordura animal apontado por muitos como uma alternativa ao gasóleo convencional na sua forma pura ou em mistura com gasóleo em diferentes taxas de incorporação. Em Portugal a produção de biodiesel tem vindo a aumentar ao longo dos anos existindo já cinco empresas especializadas na sua produção - a Prio Advanced Fuels é um exemplo de referência no país. Muito tem sido dito acerca dos benefícios da utilização deste combustível alternativo ao gasóleo na sua forma pura ou misturado com aquele, como uma melhor eficiência no consumo, uma consequente redução do consumo por parte dos veículos e ainda uma redução nas emissões poluentes. A Prio - Advanced Fuels tem vindo a acompanhar a utilização de biodiesel em viaturas das frotas comerciais dos seus clientes, com particular atenção às possíveis alterações ao nível dos programas de manutenção correctiva e preventiva das viaturas e ao acompanhamento da evolução dos consumos. Neste quadro, a Prio - Advanced Fuels solicitou a colaboração do Departamento de Engenharia Mecânica da FCTUC com vista ao desenvolvimento de um plano mais completo e detalhado de monitorização. É neste âmbito que se insere o presente trabalho, cujo objectivo principal é a análise comparativa dos consumos e dos desempenhos das viaturas de uma frota de ligeiros comerciais e de uma de pesados de passageiros, com a incorporação de biodiesel no combustível em diferentes taxas de incorporação, considerando também a influência dos restantes parâmetros como o tipo de trajectos efectuados e a tipologia dos veículos. Ao analisarmos os resultados obtidos, é evidente que existe uma tendência geral para a diminuição do consumo e do aumento da eficiência do consumo quando se utiliza nos veículos o combustível B15. Estes resultados vêm ao encontro de observações feitas por particulares, que já utilizavam este tipo de combustível, e que afirmavam que os seus veículos consumiam menos. Em relação aos veículos pesados de passageiros, os resultados também apontam para uma tendência geral na redução do consumo médio aquando da utilização de B10 e B20. Ao olhar para estes resultados, quando comparados com o gasóleo, foi o B20 que apresentou uma melhoria nos consumos médios num maior número de autocarros, pelo que para já seria aconselhável manter a frota a consumir este combustível. De facto, dados de um estudo do Instituto Politécnico de Leiria conduzido pelo Eng.º Luís Serrano e gentilmente cedidos por ele, demontraram que o consumo diminui progressivamente do gasóleo para B10 e deste para B20, tanto em trajectos urbanos como extra-urbanos simulados em banco de ensaios. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,199 | Obtenção de materiais com propriedades térmicas extremas | Optimização topológica | Neste trabalho é apresentada uma metodologia de optimização topológica que permite obter microestruturas com comportamento elástico e/ou térmico pré-definido. Neste desenvolvimento os formalismos da teoria da homogenização e os aspectos relevantes dos métodos numéricos utilizados na análise de sensibilidades e na optimização são discutidos. A formulação da teoria da homogenização é baseada no método variacional assintótico. A implementação numérica deste método está disponível no programa VAMUCH, o qual pode ser utilizado para calcular as propriedades elásticas e/ou térmicas efectivas de uma qualquer microestrutura complexa construída com base em um ou mais materiais anisotrópicos. A sua implementação numérica obriga á discretização da célula unitária em elementos finitos e á atribuição de propriedades elásticas e/ou térmicas a cada um dos elementos do domínio em análise. É desenvolvido um procedimento de análise de sensibilidades para o programa VAMUCH, utilizando o método da variável adjunta. O desenvolvimento das equações associadas ao cálculo das sensibilidades é apresentado para as propriedades elásticas e as propriedades térmicas efectivas da microestrutura. A implementação computacional dos cálculos associados á análise de sensibilidades é introduzida na versão modificada do programa VAMUCH. Na solução do problema de projecto óptimo, os algoritmos de análise micromecânica e de sensibilidades são interligados com o algoritmo de optimização das assintotas móveis (MMA). São apresentadas técnicas e métodos de optimização que permitem obter microestruturas óptimas para determinadas condições de projecto. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,203 | Modernização e aperfeiçoamento do sistema de controlo da câmara climática | Ambiente térmico,temperatura,humidade,câmara climática | A busca pelo bem-estar físico, fisiológico e psicológico humano vem de longa data. Porém, apenas nas últimas décadas, têm-se intensificado os estudos de conforto térmico de pessoas em ambientes interiores, avaliando os seus efeitos sobre o Homem. Em estudos realizados em câmaras climatizadas, P.O. Fanger definiu conforto térmico como sendo “uma condição da mente que expressa satisfação com o ambiente térmico”. Com a posterior normalização dos estudos de conforto térmico, através da ISO 7730 (1994), essa tornou-se sua a clássica definição. Com o intuito de proceder a investigações nesse âmbito, foi criada, na década de 90, uma câmara climática, localizada na nave principal do Laboratório de Aerodinâmica Industrial (LAI) da Associação para o Desenvolvimento da Aerodinâmica Industrial (ADAI), que, desde a sua colocação em funcionamento, tem sido de uma importância fundamental no estudo de ambientes térmicos interiores em diversificadas condições e para o ensaio de desempenho de sistemas de climatização. No interior dessa estrutura, a temperatura e a humidade são as duas variáveis (que influem no conforto térmico) que aí podem ser controladas. Tendo sido levadas a cabo diversas investigações, consideram-se temperaturas entre 25.ºC e 28.ºC graus como valores limite de conforto no Verão, e 13.ºC a 18.ºC graus no Inverno. Relativamente à humidade, a sua zona óptima deve situar-se entre os 40% e os 60% de humidade relativa. O ar húmido é caracterizado pelas grandezas higrométricas, que estabelecem relação entre humidade relativa, a humidade absoluta ou o estado de saturação. A manipulação desses parâmetros fundamentais do ar húmido pode ser conseguida no interior da câmara supra referida, graças às características que os 4 Grupos de Tratamento de Ar (GTAs) presentes na mesma, possuem. O ar insuflado no interior da câmara climática tem de ser temperado, humidificado e filtrado, com vista a satisfazer as condições pretendidas para o ensaio a realizar. Para que este tratamento do ar seja feito, recorre-se a um conjunto de UTAs: os GTAs I e II têm como função tratar o ar em temperatura e caudal e encaminhá-lo para o interior do compartimento reservado a ensaios no interior da câmara climática; o GTA III é responsável por inserir ar novo e limpo nos circuitos que alimentam o GTA I e GTA II, sendo o ar, antes de introduzido nas condutas, desumidificado e filtrado até ao teor de humidade pretendido para o ensaio no interior da câmara; o GTA IV destina-se, exclusivamente, à climatização autónoma da sala de apoio, possibilitando o estudo de condições de trabalho sujeitas a regimes transitórios. A câmara climática possui um conjunto de equipamentos que permitem o seu controlo e que podem dividir-se em duas categorias: os de aquisição de sinal e os de envio de sinal, ou de controlo propriamente dito. O que é executado pelos sistemas de controlo é a comparação entre o valor actual de saída (output) e o valor de referência (Setpoint), produzindo um sinal de controlo através de um dado método, de maneira a que o erro seja minimizado, tendendo a ser nulo. Importa entender quais são as limitações e vantagens dos diferentes modos de controlo, quer quando usados isoladamente (P-proporcional, I-integrativo, D-derivativo), quer quando utilizados em conjunto (PI-proporcional-integrativo, PD-proporcional-derivativo, PID-proporcional-integrativo-derivativo). O ambiente térmico que se pretende criar no interior da câmara era controlado por um programa compilado em GENESIS Control Series, mas dado que se encontrava desactualizado, foi proposto o seu melhoramento e modernização, em que o algoritmo de funcionamento teria de ser desenvolvido com um software contemporâneo que, no caso, se trata do LabVIEW. O programa de controlo foi, inicialmente, desenhado para cumprir as mesmas funções de controlo e aquisição de dados que o já existente, estando o seu código fonte dividido em três partes: a parte de inicialização, a de controlo e a de paragem. O novo programa possibilita o controlo da temperatura, tendo por base combinações entre diferentes modos de controlo, sendo eles o controlo proporcional (P) e o controlo proporcional-integrativo-derivativo (PID). Beneficiou, ainda, de diversas melhorias, entre as quais o novo interface, que foi concebido com o intuito de permitir ao utilizador, mesmo que pouco familiarizado com os equipamentos, uma fácil utilização e monitorização e, também se destaca como melhoria, a possibilidade de se fazer o controlo da câmara em função da variação da temperatura no tempo (ºC/min), o que se prende com a necessidade de se realizarem ensaios na câmara em situações de regime transitório. Para implementar o controlo por taxas de aquecimento/arrefecimento, foram efectuados alguns ensaios na câmara climática, em situações específicas, daí resultando os valores máximos de variação da temperatura que podem ser introduzidos pelo utilizador nesses casos particulares. Por vicissitudes alheias ao autor, só foi possível utilizar, para aquecer e arrefecer a câmara, o GTA II. Além disso, tiveram de se considerar e testar algumas hipóteses de métodos de monitorização da variação da temperatura, a fim de se escolher qual deles o mais adequado para comparar com o Setpoint, que, no caso, é o método dos mínimos quadrados. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,206 | Análise de níveis sonoros em salas de aula | Ruído,Acústica,Nível sonoro,Salas de Aula | O ambiente escolar é um tema de especial importância para a formação intelectual, fisiológica e mesmo profissional do cidadão. Melhorar as condições deste espaço têm um carácter decisivo no crescimento de cada um de nós. O presente estudo tem como objectivo avaliar e comparar os níveis de ruído de salas de aula do ensino básico com a legislação em vigor. Neste trabalho são colocadas algumas hipóteses que procuram relacionar os níveis de ruído com a hora do dia, com a duração das aulas, e com o dia da semana. O ambiente em análise abrange dois anos de escolaridade, 5º e 6º anos, com alunos de idades compreendidas entre os 10 e os 13 anos. Os resultados obtidos indicam que o nível sonoro equivalente presente nas salas de aula apresenta valores bastante elevados. Constata-se que os alunos do 5º ano de escolaridade são mais barulhentos que os seus colegas do 6º ano. Relativamente às hipóteses propostas verifica-se que existe uma relação da hora do dia, e do dia da semana com o nível de ruído. Comprova-se ainda que em períodos de noventa minutos de aulas, os primeiros 45 minutos são geralmente, mais ruidosos que os seguintes. Em ambas as salas de aula foram ultrapassados os limites impostos pela lei, pelo que, as condições acústicas proporcionam um mau ambiente aos alunos e professores. Enquanto que os primeiros podem sofrer, essencialmente, problemas de concentração e, consequentemente, falta de percepção sobre os conteúdos das aulas, os professores, por sua vez, têm que subir o seu tom de voz para elevar o discurso e, muitas vezes, têm de o repetir criando maior desgaste psicológico, bem como stress inerente. Estes níveis de ruído altos não acontecem só devido ao comportamento e à forma com que a aula é dada, dependem muito também do material constituinte das salas, da geometria, dos materiais de construção e do ambiente sonoro à volta destas. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,208 | Automatização de uma unidade laboratorial de ar condicionado | unidade laboratorial,ar condicionado,automatização | A vertente prática, laboratorial, de um curso académico é essencial e motivante na aprendizagem. Poder aplicar, de uma forma interactiva, o conhecimento adquirido em pequenos equipamentos laboratoriais, ajuda a perceber evoluções físicas difíceis de entender na teoria. Neste sentido, o presente trabalho consiste em automatizar uma unidade laboratorial de ar condicionado a fim de ser utilizada por alunos em pequenos trabalhos práticos nesta área. No início da dissertação vai ser realizada uma breve introdução relativamente à unidade de ar condicionado laboratorial, demonstrando as várias áreas de estudo e interesse na utilização desta unidade. Posteriormente passaremos a apresentar conceitos termodinâmicos fundamentais e explicativos de toda a mecânica que envolve o funcionamento da unidade laboratorial. Enunciaremos e estudaremos o ciclo de frio e psicrometria. Os passos seguintes terão a ver com equipamentos de medida e controlo, sua montagem e funcionamento, bem como alterações necessárias para o funcionamento correcto da unidade. Será também abordada toda a parte informática do projecto, realização do programa informático e hardware. Finalmente será feita uma conclusão, onde serão expostas várias apreciações do trabalho realizado. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,210 | Análise energética de ciclo de vida do óleo de palma na Colômbia | óleo de palma,eficiência enérgita,ACV | A indústria do óleo de palma desempenha um papel cada vez mais importante no desenvolvimento económico da Colômbia, principalmente no ramo da energia. No entanto, têm surgido algumas controvérsias relativamente a este tipo de indústria, nomeadamente no que diz respeito a questões ambientais. Sendo assim, foi implementado um estudo de ciclo de vida, no qual são avaliados os principais impactes ambientais associados ao processo produtivo, e calculados indicadores de eficiência energética. Foram definidos os seguintes objectivos específicos para a presente investigação: 1. Revisão de estudos da literatura técnica e científica (“state of the art”), relativos ao ciclo de vida do óleo de palma na Colômbia e nos principais países produtores de óleo de Palma (Malásia, Indonésia). 2. Desenvolvimento de um modelo de ciclo de vida do óleo de palma na Colômbia, incluindo a definição e identificação das fronteiras do sistema principal e três subsistemas (plantação, planta extractora e tratamento de efluentes), que estão incluídos no sistema principal. 3. Determinação do inventário de ciclo de vida do óleo de palma, com destaque para as seguintes questões: • Cálculo das emissões provenientes de cada um dos subsistemas (plantação, planta extractora e tratamento de efluentes), onde se englobam: • Cálculo das emissões provenientes da utilização de fertilizantes, através de um balanço de nutrientes, na fase de plantação e colheita. • Cálculo das emissões de GEE relativas à conversão das terras, através de um balanço de carbono. • Cálculo das emissões relativas à ao tratamento de efluentes, com especial incidência para o metano (CH4). 4. Aplicação de alocação de massa (sistema principal) e expansão de sistema (cenário alternativo) tendo em conta que os co-produtos do sistema produtivo do óleo de palma (óleo da semente de palma e torta da semente de palma) podem ter funções alternativas noutros sistemas produtivos. 5. Cálculo de indicadores de impacte ambiental 6. Identificar os impactes ambientais mais relevantes no ciclo de vida do óleo de palma, e os processos/produtos/emissões causadores dos mesmos. 7. Estudar as alterações nos resultados de ACV do óleo de palma, com a aplicação de cenários alternativos. 8. Cálculo de indicadores de eficiência energética de ciclo de vida do óleo de palma. A ACV tem como base um modelo descritivo do sistema produtivo e o ICV, cujos resultados foram calculados usando dados físicos do processo. A multi-funcionalidade do processo foi estudada com dois métodos – alocação de massa e expansão de sistema –, de forma a perceber quais os efeitos dos co-produtos nos impactes ambientais associados ao ciclo de vida do óleo de palma. Recorrendo ao método CML 2000, foram identificados como principais responsáveis dos impactes ambientais mais significativos, o uso de fertilizantes e de combustíveis fósseis. É analisada a resposta do sistema à aplicação de cenários alternativos: aproveitamento de metano (CH4) e balanço de carbono relativo à transformação das terras. Na produção de 1 tonelada de óleo de palma verificou-se que, para o impacte de “aquecimento global”, o aproveitamento do metano libertado no tratamento de efluentes, evita a emissão de 753,39 kg de CO2-eq, e tem um potencial energético de 2,32E+03 MJ, que pode ser aproveitado. A aplicação de um balanço de carbono, relativo à transformação de terras em plantações de palma (Savana; floresta tropical com solo mineral; floresta tropical com solo turfoso), altera os valores de -851,89 kg CO2-eq para -2019,95; 4828,72; e 10680,98 kg CO2-eq, respectivamente. A aplicação de expansão de sistema afecta a produção de côco, soja e colza, e apresenta resultados de ACV bastante distintos dos obtidos com alocação de sistema. O balanço energético do sistema do ciclo de vida do óleo de palma na Colômbia apresenta um valor positivo de 3,47. São calculados indicadores de energia com base no inventário, para demonstrar que o ciclo de vida do óleo de palma apresenta um balanço energético positivo. Foi calculado um valor de 71,21% para a eficiência de renovabilidade energética, ERenEf. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,211 | Estudo da erosão, por acção do vento, de pilhas de armazenamento | Erosão eólica,Pilha de armazenamento,Túnel de vento | Apresenta-se, um estudo experimental da erosão, por acção do vento, de pilhas de armazenamento. O trabalho refere-se à realização de ensaios laboratoriais, efectuados em túnel aerodinâmico. A erosão define-se pelo conjunto de processos que implicam a remoção de partículas da superfície de um determinado material. Tem como principais agentes de transporte, a água, o vento, gelo. A erosão provocada pelo vento, também denominada por erosão eólica, tem dois efeitos principais. No primeiro, as partículas são deslocadas de uma zona para outra, e, no segundo, essas partículas em suspensão no escoamento colidem com a superfície granular causando a sua erosão. É nas zonas áridas, como desertos, ou em zonas com pouca vegetação, como as zonas agrícolas, que a erosão eólica mais se manifesta. Neste trabalho propõe-se como objectivo principal, o estudo da erosão eólica em pilhas de armazenamento, com base em simulações em túnel aerodinâmico, analisando a deformação que o escoamento provoca na pilha em diversas situações. Escolheu-se a modelação em túnel de vento pela sua facilidade de utilização e pela qualidade dos resultados que apresenta. Esta técnica é muito utilizado no estudo do vento, prende-se por utilizar modelos construídos à escala onde se tenta simular as principais características da situação real. Este trabalho incidiu sobre a simulação experimental e a avaliação das características da erosão por acção do vento em pilhas de armazenamento. Apresenta-se, como uma continuação do estudo realizado por Ferreira e Lambert (2009). No capítulo um delinearam-se como principais objectivos, o teste do equipamento de medida utilizado na simulação experimental e avaliar a deformação da pilha provoca pela acção do escoamento. Os experimentos realizaram-se de forma sistemáticas de forma a fornecer resultados comparáveis e fidedignos. No segundo capítulo expõe-se a metodologia seguida na realização das simulações experimentais, bem como uma breve referência ao estudo realizado por Stunder e Arya (1988), que serviu de base para comparação com o presente trabalho. No capítulo três apresenta-se uma breve introdução aos mecanismos utilizados, onde se referem os principais aspectos da montagem experimental, assim como as características principais da instrumentação utilizada nos ensaios em túnel de vento. O capítulo quarto é dedicado à apresentação dos resultados obtidos nos experimentos, e nele serão analisados e discutidos todos os resultados obtidos durante a realização do trabalho. Por fim, no capítulo cinco, apresenta-se uma discussão geral de todos os aspectos do trabalho, expondo-se as conclusões mais importantes retiradas na realização deste estudo. Na análise do sensor, constatou-se que o mesmo apresenta uma precisão de medição excelente e ainda uma repetibilidade muito boa. No teste de repetibilidade da construção da pilha, reconheceu-se que existe dificuldade em construir duas pilhas exactamente iguais, mas os valores das diferenças obtidos podem considerar-se desprezáveis, podendo admitir-se que a repetição de construção/reconstrução da pilha é perfeitamente aceitável. O primeiro teste de erosão efectuou-se para a pilha sem protecção, tendo-se observado grandes valores de deformação. Nesta parte do trabalho analisou-se a simetria da deformação, e os resultados obtidos foram de uma maneira geral, aceitáveis comprovando-se assim a similaridade da deformação. O mesmo não se pode afirmar dos testes em que a barreira foi colocada em vários ângulos em relação ao escoamento, simulando-se assim ventos com incidência lateral. Em relação aos testes efectuados à barreira sólida, às distâncias H, 2H, 3H e 4H, apurou-se que as pilhas em que as barreiras foram colocadas às distâncias 3H e 4H, apresentam as maiores deformações, mas constatou-se que a bolha de recirculação que se forma atrás da barreira interfere pouco na erosão da pilha. As pilhas em que as barreiras foram colocadas a H e 2H, registaram as menores deformações, mas ao contrário das distâncias 3H e 4H, a recirculação de ar atrás da barreira influência bastante a deformação da pilha, existindo grande acumulação de areia atrás da barreira. No estudo da barreira com porosidade e = 70%, realizaram ensaios em que a barreira se colocou a 10º, 20º, 40º, em relação à direcção do escoamento. Verificou-se que a incidência de ventos laterais na barreira protectora tem influência na forma como a pilha se deforma. Como o escoamento incide lateralmente na pilha, a zona de abrigo formada pela barreira é alterada, originando assim mudança na forma como a pilha se deforma. A maior deformação registou-se na pilha com a barreira colocada a 40º, enquanto a barreira colocada a 10º induziu a menor deformação. Com isto conclui-se que a erosão da pilha aumenta com o aumento do ângulo de incidência do escoamento. Também se aferiu, neste caso, que a distância a que a barreira é colocada influencia a erosão, na medida em que aumentando a distância também aumenta a erosão da pilha. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,215 | Estudo das condições de contacto com atrito envolvendo a pele humana | Pele humana,Biotriblogia,Atrito | As características da pele variam significativamente ao longo do corpo humano, portanto, ser capaz de medir o coeficiente de atrito em todas as regiões do corpo humano, levou a que se desenvolvesse um equipamento de medição portátil de accionamento manual. O equipamento é baseado num sensor de força multi-componente em que as forças normais e tangenciais podem ser medidas para determinar o coeficiente de atrito. O presente trabalho pretende medir o coeficiente de atrito da pele humana contra diferentes tipos de tecidos. No âmbito desta dissertação foram estudados cinco tecidos e foi avaliado o atrito num grupo de 19 indivíduos. O coeficiente de atrito entre a pele e os tecidos é afectado por vários factores como a humidade, o tecido propriamente dito e, naturalmente, as propriedades da pele. Para estimar o efeito da rugosidade da superfície da pele, foi desenvolvida uma ponta de prova baseada num sensor piezoelétrico de vibração. O sensor detecta a vibração ao ser deslizado ao longo de uma superfície. A vibração tangencial provocada pelas forças de contacto é usada como complementaridade entre as características da superfície e as propriedades do atrito medido mecanicamente. Além do atrito e vibração, a perda de água transepidérmica (TEWL) foi também avaliada. A relação afectiva entre a pele humana e um material não depende apenas das propriedades dos materiais de contacto mas também da percepção individual das características dos mesmos materiais de contacto. Para avaliar as diferentes percepções/sensações ao toque, foi criado um questionário em que era pedido para se quantificar as seguintes propriedades dos tecidos: suave – áspero, macio – duro, escorregadio – adesivo, quente – frio e agradável ao toque: muito – pouco. Comparando os resultados das respostas aos questionários com os valores de atrito medidos foi possível ter uma ideia da relação entre as sensações tácteis e o atrito. Quanto ao estudo da vibração como complemento do atrito, não foi possível efectuar nenhuma correlação. Contudo, foi estudada a resposta mecânica do sensor na tentativa de entender as razões pelas quais não foi possível relacionar os dois fenómenos. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,216 | Avalaição integrada da microgeração com sistemas fotovoltaicos - Caso de Estudo do edificio do laboratório de Aerodinâmica Industrial | microgeração,sistemas PV | Esta tese resulta do trabalho realizado durante o segundo semestre do ano lectivo 2007/2008, no âmbito da Dissertação Final do Mestrado Integrado em Engenharia do Ambiente, no ramo da Tecnologia e Gestão do Ambiente. A crise energética que se tem vivido nos últimos anos contribuiu para o rápido desenvolvimento tecnológico das fontes alternativas de produção de energia, entre elas, a solar fotovoltaica. Presentemente, existe a possibilidade de utilizar os sistemas de microgeração para produzir energias mais limpas a partir de fontes renováveis, permitindo que pequenas habitações e empresas deixem de ser consumidores passivos de energia para se tornarem microprodutores. Esta dissertação tem como objectivo principal estudar a viabilidade da implementação de sistemas PV para microgeração em Portugal, no actual (e recente) contexto legal – Decreto-lei nº 363/2007, de 2 de Novembro. A investigação terá por base uma avaliação de carácter multi-dimensional que integra as dimensões: tecnológica, energética, ambiental e económica. Este objectivo será concretizado, em termos práticos, com a avaliação de um caso de estudo particular, a implementação de um sistema PV no edifício do LAI, com ligação directa à rede pública. Os objectivos específicos deste projecto de investigação incluem a avaliação comparativa de quatro sistemas PV que abrangem duas tecnologias distintas de painéis PV (primeira e segunda geração) e dois tipos de sistemas de funcionamento do painel: estruturas de suporte de eixo fixo ou com acompanhamento solar. Os quatro sistemas PV serão abordados para estudar três cenários (cenário #1: injectar na rede a produção total de energia eléctrica, com potência de ligação de 3,68 kW; cenário #2: satisfazer os consumos internos do LAI, com potência de ligação de 3,68 kW; cenário #3: injectar o total produção de energia eléctrica, tendo em conta a área disponível na cobertura do LAI). Os resultados da modelação dos quatro sistemas PV em análise, para os três cenários considerados, serão usados para avaliar, numa perspectiva de ciclo de vida, os benefícios energéticos e ambientais (em termos de emissões de CO2-eq) associados a cada sistema PV, comparando-os entre si e com as tecnologias convencionais fósseis de produção de energia eléctrica praticáveis em Portugal (carvão e gás natural). A comparação entre os sistemas PV e as tecnologias convencionais de produção de electricidade, permitirá quantificar os efectivos benefícios energéticos e ambientais da implementação de sistemas PV para microgeração. Foi ainda realizada uma avaliação económica de investimento, para os quatro sistemas PV e para os cenários alternativos considerados, tendo em conta o contexto legal da microgeração em Portugal. No contexto da análise energética relativa ao cenário #1, concluiu-se que, no que respeita à cadeia de produção dos módulos PV, as fases de extracção/purificação do silício e a produção das placas de silício (fases apenas existentes no fabrico dos módulos de 1ªG), são as que consomem mais energia primária fóssil, contribuindo para que esta tecnologia apresente um requerimento total de energia primária fóssil quase três vezes superior aos módulos de 2ªG, tornando-o menos eficiente do ponto de vista energético. A análise das estruturas de suporte permite concluir que a estrutura móvel requer cerca de três vezes mais energia primária fóssil que a estrutura fixa, mostrando a sua ineficiência energética mas, no entanto, considerando o sistema PV, concluiu-se que os que têm eixo móvel (Sistemas 2, de 1ªG, e 4, de 2ªG) apresentam uma maior capacidade de produção de energia eléctrica na vida útil estimada. Concluiu-se, também, que o Sistema 2 é o que apresenta um E-PBT mais baixo e, pelo contrário, o Sistema 4 apresenta o maior valor de E-PBT. A análise comparativa das tecnologias convencionais fósseis permite concluir que a substituição da tecnologia a carvão por um sistema PV é consideravelmente mais benéfica em termos de poupança de recursos fósseis que a tecnologia a gás natural, sendo que o sistema que se apresenta mais eficiente (em termos de poupança de recursos fósseis) na substituição de ambas as tecnologias fósseis, é o Sistema 2 (Móvel, 1ªG). A avaliação ambiental (respeitante ao cenário #1) permitiu concluir que, nos sistemas de 1ªG (Sistemas 1 e 2, com eixo fixo e móvel, respectivamente), o módulo PV contribui com cerca de 50 a 60 % do total de emissões de CO2-eq desta tecnologia. No que respeita aos sistemas de 2ªG, os componentes que mais contribuem com emissões de CO2-eq são os módulos PV (73 %) e o eixo fixo (17 %), no caso do Sistema 3, e o eixo móvel (cerca de 50 % das emissões totais), no caso do Sistema 4 (Móvel, 2ªG). Da análise dos indicadores ambientais, pode-se concluir que o Sistema 3 (Fixo, 2ªG) é o que apresenta menor contribuição para as Alterações Climáticas, já que tem o menor valor das emissões de CO2-eq, ao contrário do Sistema 2 (Móvel, 1ªG) que é o mais prejudicial na medida em que lança três vezes mais emissões que o Sistema 3 (Fixo, 2ªG). É de notar que quanto mais emissões de CO2-eq apresenta o sistema PV, maior é a sua capacidade de evitar emissões na substituição de qualquer uma das tecnologias convencionais fósseis. A análise económica (referente ao cenário #1) permitiu concluir que o Sistema 2 (Móvel, 1ªG) requer um investimento superior aos outros e, pelo contrário, o Sistema 3 (Fixo, 2ªG) é o que requer o menor investimento. O Sistema 3 (Fixo, 2ªG) é, também, o que apresenta um custo de instalação e de produção mais baixo (5,1 €/W e 0,19 €/kWhe, respectivamente), o que aliando ao VLA positivo e valor da TIR mais elevado, faz dele o sistema mais viável, em termos económicos. O estudo do cenário #2 (maximização dos consumos internos do LAI) difere do cenário #1 na análise económica. Concluiu-se que o Sistema 4 (Móvel, 2ªG) é o único capaz de satisfazer os consumos totais do edifício. Depois de considerados todos os fluxos económicos (receitas da energia eléctrica vendida, benefícios associados à electricidade que deixou de ser consumida da rede e os pagamentos à EDP pela energia que se consome da rede por não ser satisfeita pelos sistemas PV) concluiu-se que nenhum dos quatro sistemas tem viabilidade económica para ser instalado, para os objectivos propostos neste cenário. No cenário #3 (maximização da produção de electricidade tendo em conta a área disponível na cobertura do LAI), os sistemas PV apresentam uma dimensão maior aos do cenário #1 (), sendo que os sistemas de 1ªG (Sistemas 1 e 2, com eixo fixo e móvel, respectivamente) apresentam uma potência de ligação consideravelmente superior aos de 2ªG. Deste modo, concluiu-se que os sistemas de 1ªG apresentam valores de energia primária fóssil requerida, bem como de emissões de CO2-eq lançadas para a atmosfera, mais elevados que os de 2ªG, sendo que o Sistema 3 (Fixo, 2ªG) é o mais eficiente do ponto de vista energético e ambiental. Os sistemas de 1ªG apresentam, no entanto, mais beneficios energéticos e ambientais, na substituição de ambas as tecnologias convencionais fósseis de produção de energia eléctrica. No que respeita à análise económica deste cenário, concluiu-se que no acesso ao regime bonificado, o Sistema 3 (Fixo, 2ªG) é o único que apresenta viabilidade económica (VLA positivo para as taxas de actualização consideradas) e no acesso ao regime geral, não há viabilidade económica em nehum dos quatro sistemas PV, apesar do Sistema 3 (Fixo, 2ªG) apresentar uma valor de TIR positivo. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,217 | Desenvolvimento de um sistema de controlo para um motor a funcionar segundo um Ciclo de Otto | controlo,motor | O presente trabalho tinha o como propósito o desenvolvimento de um sistema de controlo para gerir um grupo propulsor constituído por um motor a funcionar segundo o ciclo de Otto e uma caixa de velocidades. Era também objectivo do trabalho testar as soluções propostas. Neste trabalho é sugerido um método de teste de injectores, um método de gestão do motor e da caixa de velocidades. No método de gestão do motor incluem-se rotinas de geração de mistura e posterior ignição; rotinas para situações excepcionais de funcionamento como o ralenti, o arranque, a fase de aquecimento, sobreregime e funcionamento não motor; e outros para metros de controlo tais como sistemas de controlo electrónico da carga, interacção com o banco de testes recirculação de gás de escape, controlo da temperatura, controlo de velocidade de cruzeiro, controlo da pressão do turbo, controlo da geometria dos veios de excêntricos, controlo da geometria do colector de admissão, sistemas start and stop, controlo do ciclo de funcionamento do alternador. Foram sugeridas todas as rotinas necessárias para o funcionamento do sistema, no entanto a corroboração prática não foi levada a cabo, apesar de ter sido construído na íntegra o banco de testes de injectores. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
26,218 | Estudo Comparativo de técnicas da captação de vapor para sistemas de refrigeração a vácuo | Refrigeração,Evaporação,Vácuo | Motivação e Objectivos A dissertação a que este documento se refere está inserida no projecto Refriway – SuperCooling, protocolo celebrado entre a FCTUC (Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra) e a empresa Redutor Lda. O projecto tem como objectivo desenvolver e optimizar um equipamento doméstico de refrigeração rápida de produtos alimentares. Os processos de refrigeração e congelamento são fruto da necessidade Humana, no que respeita a, essencialmente, garantir a segurança de produtos alimentares. No entanto, actualmente são caracterizados pelo seu extenso período de operação e pelos seus consumos energéticos que, ainda que não supérfluos, não devem ser menosprezados. Assim sendo, a refrigeração evaporativa a vácuo consiste numa técnica que, aliada ao facto de permitir a salvaguarda dos alimentos, viabiliza uma redução quer em tempo quer em consumos energéticos. O presente trabalho expõe uma contribuição desenvolvida no estudo de diversas técnicas de captação de vapor de água, o qual é gerado no processo de refrigeração evaporativa a vácuo. A influência da evaporação, a baixas pressões, nas condições de refrigeração pretendidas no produto, apontam à captação deste, uma vez que influenciam a performance desta. Deste modo, foi estabelecida uma matriz de trabalho específica, pelo que a presente tese tem como principal objectivo analisar três diferentes vias utilizadas para o efeito: . Dimensionamento de um condensador de vapor por refrigeração a etanol, para a captação de vapor de água a baixa pressão; . Implementação de módulos termoeléctricos para a condensação do vapor; . Avaliação da viabilidade de utilização de sílica-gel na adsorção de vapor de água. | Ciências da Engenharia e Tecnologias |
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