PPGEM - Mestrado em Engenharia Mecânica

URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/12010

Navegar

Agora exibindo 1 - 20 de 428

Adaptação de um sistema automatizado para medição de microdureza
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2006-05-31) Silva, João Moreno Vilas Boas de Souza; Alves Júnior, Clodomiro; ; http://lattes.cnpq.br/7441669258580942; ; Medeiros, João Telésforo Nóbrega de; ; http://lattes.cnpq.br/3206952338356447; Bassani, Irionson Antonio; ; http://lattes.cnpq.br/3042313017064703
O ensaio de dureza é amplamente empregado em pesquisa e avaliação de materiais para controle de qualidade. Entretanto, os resultados desse ensaio estão sujeitos a erros causados pelo operador do processo no momento da medição das diagonais da impressão deixada pelo penetrador na amostra ensaiada. Desse modo, fora desenvolvido um equipamento de medição de dureza automatizado. O valor de dureza foi obtido a partir da medição da deformação plástica sofrida pelo material a uma carga conhecida. A deformação do material foi calculada através da medição da diferença entre o avanço e o recuo de um penetrador de diamante sobre a amostra utilizada. Não foi necessário, portanto, a medição manual das diagonais, excluindo-se a fonte de erro causada pelo operador. Gráficos de tensão versus deformação puderam ser analisados a partir de dados obtidos dos ensaios realizados, assim como tomou-se possível um completo monitoramento de todo o processo. Em seguida, as durezas calculadas pelo aparato experimental foram comparadas com as durezas calculadas em um microdurômetro comercial com o intuito de testar sua eficiência. Desse forma, tornou-se possível a medição de dureza de materiais através de um método automatizado, que excluiu os erros causados pelo operador e aumentou a confiabilidade dos ensaios
Adaptação eletrônica de um leitor mecânico de coto, investigação e desenvolvimento de interface CAD
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2009-02-20) Lacerda, Ivan Max Freire de; Guerra, ângelo Roncalli de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/7353332474621022; ; http://lattes.cnpq.br/2242625869596822; Lima, Carlos Magno de; ; http://lattes.cnpq.br/2682764296612645; Queiroz, William Fernandes de; ; http://lattes.cnpq.br/9535572564134421
Devido aos avanços no processo de fabricação de próteses ortopédicas, a necessidade de uma melhor qualidade técnica na leitura da forma (i.e., com menos incertezas) da parte residual dos amputados tornou-se um desafio. Para superar esses problemas é necessário ser capaz de obter informações precisas da geometria do membro e, consequentemente, melhorar os processos de fabricação de próteses e cartuchos transfemurais e transtibiais. O ponto-chave para esta tarefa é personalizar essas leituras tentando ser o mais fiel possível ao verdadeiro perfil de cada paciente. Dentro deste contexto, duas versões (α e β) de um protótipo de um scanner 3D mecânico para ler forma residual de membros com base em técnicas de engenharia reversa foram concebidas. Protótipo β é uma versão melhorada do protótipo α, apesar de ainda trabalhar em modo analógico. Ambos os protótipos são capazes de produzir uma representação CAD do membro através de apropriada planilha gráfica e foram concebidos para funcionar exclusivamente através de meios mecânicos. Os primeiros resultados foram encorajadores, uma vez que foram capazes de conseguir uma grande redução em relação ao grau de incerteza das medições quando comparadas com as dos métodos tradicionais, que são muito imprecisas e desatualizadas. Por exemplo, não é incomum ver estes métodos arcaicos sendo usados utilizando fitas métricas caseiras para medir a forma da perna do paciente. Embora o protótipo β tenha melhorado as leituras, ainda é necessário alguém para introduzir os pontos plotados (i.e., aqueles marcados na planilha em formato de disco gráfico) para um software acadêmico CAD chamado OrtoCAD. Esta tarefa é realizada por digitação manual, que é morosa e tem confiabilidade limitada. Além disso, o número de coordenadas obtidas a partir do sistema puramente mecânico é limitado às subdivisões do disco gráfico (ele grava um ponto a cada 10 graus com uma resolução de um milímetro). Estes inconvenientes foram resolvidos na concepção da segunda versão do protótipo β, na qual foi desenvolvida uma adaptação eletrônica, tornando-o capaz de realizar uma leitura automática (i.e., sem intervenção humana no modo digital). Um software de interface (i.e., driver), foi desenvolvido para facilitar a transferência de dados. Resultados muito melhores foram obtidos significando menor grau de incerteza (ele registra um ponto a cada 2 graus com uma resolução de 1/10 mm). Além disso, foi proposto um algoritmo para converter a geometria CAD, utilizada pelo OrtoCAD, para um formato adequado e que permita a utilização de equipamento de prototipagem rápida destinado a uma futura automação do processo de fabricação dos cartuchos de próteses.
Adição de chamote de velas de ignição inservíveis na obtenção de cerâmica branca a base de alumina
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-01-21) Palma, Aldemiro José Rocha; Paskocimas, Carlos Alberto; ; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411; ; http://lattes.cnpq.br/2150318332197038; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; Souza, Luiz Guilherme Meira de; ; http://lattes.cnpq.br/0801747108308706; Moraes, Márcio Luiz Varela Nogueira de; ; http://lattes.cnpq.br/2573306822477569
Neste trabalho estudou-se a influência da adição de chamote obtido do isolador cerâmico de velas de ignição inservíveis na formulação de massas de cerâmica branca a base de alumina. Após caracterização físico-química das matérias-primas, argila-padrão e chamote, foram preparadas três formulações de concentrações 10, 20 e 30% em peso de chamote em relação à argila-padrão. Os corpos-de-prova foram submetidos ao aquecimento numa taxa de 30 0C/min em patamares de 100º , 200º , 300º , 400º , 500º e 600 0C e queimados em três temperaturas distintas a 1450º , 1500º e 1550 0C, permanecendo 2 horas na temperatura de patamar. Após as sinterizações, as propriedades físicas e a evolução microestrutural de fases dos corpos-de-prova foram mensuradas e discutidas. Os resultados mostraram que os materiais obtidos apresentam boas propriedades e que o chamote pode ser reaproveitado como aditivo na produção de cerâmicas brancas a base de alumina
Adição de geomanta e tecido não tecido de polipropileno em cimentos geopoliméricos de pega rápida
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008-06-05) Freitas, Sânia Maria Belísio de Andrade; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; http://lattes.cnpq.br/4486423149027440; Nóbrega, Selma Hissae Shimura da; ; http://lattes.cnpq.br/3401274958916898; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; Bezerra, Ulisses Targino;
Geopolímeros são materiais cimentantes que apresentam uma série de vantagens quando comparados ao cimento Portland. Ao contrário deste, a síntese de geopolímeros é feita em temperaturas próximas da ambiente, reduzindo significativamente a emissão de CO2 para a atmosfera. Além disso, tanto a composição quanto às condições das reações de síntese podem ser ajustadas para que os materiais resultantes tenham o tempo de pega e as propriedades mecânicas desejadas. Desta forma, é possível produzir geopolímeros de pega rápida e com resistências mecânicas relativamente altas, embora seu comportamento seja intrinsecamente frágil. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho foi estudar a produção e as propriedades de compósitos produzidos a partir do reforço de matrizes geopoliméricas com polipropileno, a fim de reduzir o caráter frágil dos materiais. Para esta finalidade foram empregados geosintéticos (geotêxteis e geomanta) de polipropileno. Esses materiais têm sido amplamente utilizados com reforço estrutural, proporcionando maiores resistências à tração e tenacidade. Em particular, tecidos não tecidos e geomantas de polipropileno apresentam outras propriedades atraentes como baixa densidade, durabilidade, absorção ao impacto e resistência à abrasão. Geopolímeros de pega rápida foram sintetizados e reforçados com tecido não tecido e geomanta de polipropileno. A resistência mecânica dos geopolímeros, com e sem reforço, foi avaliada. Os resultados mostraram que o ajuste na formulação do geopolímero permitiu produzir pastas com tempos de pega relativamente curtos e ao mesmo tempo, mantê-las com a fluidez necessária para o recebimento do reforço. Comprovou-se que a presença de geosintéticos aumentou a energia de fratura do geopolímero, sendo que os melhores resultados foram alcançados com reforço de TNT
Análise aerodinâmica de perfis de asa para aeronaves experimentais tipo jn-1
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-02-25) Ribeiro, Fernanda Alves; Mendes, José Ubiragi de Lima; ; http://lattes.cnpq.br/7103009428184656; ; http://lattes.cnpq.br/0117907183197239; Souza, Luiz Guilherme Meira de; ; http://lattes.cnpq.br/0801747108308706; Souza, Roberto Silva de; ; http://lattes.cnpq.br/4012782800846844
A importância na escolha do perfil de asa de uma aeronave é função de sua relevância no seu desempenho; influenciando desde os custos de deslocamento (consumo de combustível, nível de vôo, por exemplo), a condições de segurança do vôo (resposta em condições críticas) do avião. O objetivo deste trabalho foi analisar quatro perfis de asa a fim de determinar alguns dos principais parâmetros envolvidos no comportamento aerodinâmico e determinar a eficiência de cada um deles baseado em experimentação em túnel de vento. Compararam-se quatro perfis de asa, escolhidos a partir de considerações acerca das características do modelo da aeronave. Um deles apresenta uma configuração simétrica usual, sendo muito comum em aulas de laboratório por ser uma espécie de padrão aerodinâmico. O segundo perfil apresenta uma configuração do tipo côncavo-convexo; o terceiro, também é um perfil côncavo-convexo, porém, com aplicação distinta do segundo; e, finalmente, o quarto aerofólio possui um perfil plano-convexo. Para a realização do experimento utilizou-se um túnel aerodinâmico do tipo circuito aberto, onde analisaram-se as distribuições de pressão em toda a superfície de cada perfil. De posse da curva polar de arrasto de cada perfil de asa pode-se, a partir da base teórica deste trabalho, relacionar as características aerodinâmicas à expectativa de desempenho da aeronave experimental tipo JN-1, gerando assim um modelo de seleção com garantia de performance aerodinâmica. Acredita-se que a filosofia de pesquisa utilizada nesta dissertação legitima os resultados obtidos, consistindo-se em uma alternativa experimental confiável para execução de testes aerodinâmicos em modelos de perfis de asa
Análise comparativa entre propriedades mecânicas, termofísicas e geométricas de tijolos produzidos pelos fornos caieira e abóbada
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-03-30) Silva, Rodrigo Márcio da; Mendes, José Ubiragi de Lima; ; http://lattes.cnpq.br/7103009428184656; ; http://lattes.cnpq.br/6920219141949735; Souza, Luiz Guilherme Meira de; ; http://lattes.cnpq.br/0801747108308706; Souza, Roberto Silva de; ; http://lattes.cnpq.br/4012782800846844
No estado do Rio Grande do Norte as olarias são distribuídas em diversos municípios, nas quatro mesorregiões, que são: Oeste Potiguar, Centro Potiguar, Agreste Potiguar e Leste Potiguar. As cerâmicas, em sua maioria, são responsáveis por produtos utilizados na construção civil como tijolos furados, tijolos brancos e telhas e utilizam como combustível a lenha. Este trabalho teve um enfoque principal na indústria cerâmica na região do Seridó. Os fornos nessa região, utilizados para a fabricação de tijolos furados possuem a configuração caieira e abóbada, geralmente operados de forma empírica, utilizando princípios de controle bastante primitivos, sendo predominante o controle visual. O objetivo deste trabalho foi analisar as diferenças nas características termofísicas, mecânicas e geométricas dos tijolos produzidos pelos fornos caieira e abóbada, utilizando a NBR 15720, que trata de blocos de alvenaria e a avaliação do rendimento energético de ambos os fornos. Foram analisadas as características termofísicas por meio dos ensaios de determinação da absorção de água obtido a partir da diferença entre a massa seca e a massa úmida das amostras e da análise do gradiente térmico; as características mecânicas a partir da determinação da resistência à compressão dos blocos cerâmicos popularmente conhecidos como tijolos e também foram analisadas as características geométricas dos tijolos com o objetivo de verificar a homogeneidade da fabricação. Os ensaios realizados mostraram que a diferença energética dos dois tipos de fornos analisados não é responsável por uma diferença significativa nas propriedades dos produtos produzidos
Análise da Conformidade e Caracterização da Matéria- Prima Empregada na Fabricação de Blocos Cerâmicos na Região Metropolitana de Salvador
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2007-06-02) Couvignou, Eliana Macêdo; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; Sobral, Maria Dorotéia Costa; ; http://lattes.cnpq.br/5119921083052408
O mercado potencial de cerâmica estrutural na região metropolitana de Salvador é responsável pelo consumo de mais de 800 milhões de peças/ano. Com um comércio cada vez mais exigente e competitivo torna-se necessário que as indústrias ceramistas invistam em ações que visem aperfeiçoar a qualidade de seus produtos. O objetivo desse estudo foi avaliar o índice de conformidade de blocos cerâmicos e caracterizar a matéria-prima. Foram empregadas as normas ABNT para análise de conformidade de blocos cerâmicos em três indústrias (A, B e C) da Região Metropolitana do Salvador, bem como técnicas para caracterização química, física e mecânica das matérias-primas e formulação e análise das massas. Com base nos resultados alcançados pode-se concluir que os blocos cerâmicos fabricados pelas indústrias pesquisadas não apresentam conformidade com as normas técnicas brasileiras. Os argilominerais encontrados nas matérias-primas estudadas (massas A, B e C) foram a caulinita e a ilita que ficaram entre 64 a 90% e o teor de quartzo livre entre 10 e 25%. Os arenosos são predominantemente argilas cauliníticas. Os materiais caracterizados apresentaram baixa concentração de materiais amorfos, baixo teor de óxidos alcalinos e, conseqüentemente, concentrações muito baixas de feldspatos. A análise das curvas de gresificação das massas demonstra que a inclinação da curva de retração linear é mais acentuada para a massa A, na faixa de temperatura estudada, e justifica a significativa não conformidade dimensional verificada nos blocos produzidos pela cerâmica A
Análise da eficácia de um refrigerador doméstico com condensador modificado: revestimento com meio poroso dissipativo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-09-08) Silva, Francisco Paulino da; Fontes, Francisco de Assis Oliveira; Barbosa, Cleiton Rubens Formiga; ; http://lattes.cnpq.br/8673332414572221; ; http://lattes.cnpq.br/9043538628554844; ; http://lattes.cnpq.br/6300181108416098; Fontes, Lúcio Ângelo de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/6626062514308083; Aquino, Marcos Silva de; ; http://lattes.cnpq.br/8780485157382325; Souza Júnior, Caubi Ferreira de; ; http://lattes.cnpq.br/5346630547885521
Os refrigeradores domésticos de uma maneira geral são compactos e utilizam configurações simplificadas por razões econômicas. O Coeficiente termodinâmico de desempenho (COP) está limitado principalmente no projeto do condensador por razões de dimensões e arranjo (lay-out) do projeto (design) e pelas características climáticas da região onde vai operar. Vale ressaltar que esta última limitação é muito significativa quando se trata de um país de extensão continental como o Brasil com condições climáticas diversas. O COP do ciclo depende fundamentalmente da capacidade de calor dissipada no condensador. Portanto, em climas quentes como nas regiões nordeste, norte, e centro-oeste a capacidade de dissipar é muito atenuada em comparação com as regiões sudeste e sul com clima tropical e subtropical quando comparado com as outras regiões. A dissipação em condensadores compactos para aplicações em refrigeração doméstica tem sido o foco de diversos estudos, isso devido ao seu impacto na redução de custos e de consumo de energia, além de um melhor aproveitamento do espaço ocupado pelos componentes dos sistemas de refrigeração. Este espaço deve ser reduzido ao máximo para permitir um aumento do volume útil de armazenamento do refrigerador sem alterar as dimensões externas do produto. Devido ao seu baixo custo de manufatura, condensadores com aletas de arame sobre tubo continuam como a opção mais vantajosa para a refrigeração doméstica. Tradicionalmente, tais trocadores de calor são projetados para operar sob convecção natural para evitar ônus do bombeamento do ar por convecção forçada. No presente trabalho, é proposta uma melhoria no condensador convectivo original, alterando o mesmo para um mecanismo de transferência combinado, em série, sendo o mecanismo de troca entre os tubos e aletas de arame para um meio poroso úmido praticamente por condução até a superfície externa do meio poroso e então por convecção para o meio ambiente. O meio poroso utilizado no revestimento foi composto de uma argamassa de gesso impregnada sobre uma malha de fibra celulósica natural moldada sobre a estrutura tubular aramada original do condensador, sendo seca e depois calcinada para maior adesão e aumento da porosidade. A configuração proposta foi instalada no sistema de refrigeração doméstica (bebedouro) e testada nas mesmas condições da configuração original. Foi X ainda, avaliada na condição seca e umidificada por gotejamento d’água sob convecção natural e sob convecção forçada com uso de um eletro-ventilador (fancoil). Os ensaios foram realizados para a mesma carga de refrigerante 134-a e sob a mesma carga térmica de resfriamento. O desempenho da configuração com condensador modificado e sob umidificação e convecção natural apresentou uma melhora no COP de cerca de 72% quando comparada à configuração original
Análise da eficiência de aquecedor solar espiral com e sem efeito estufa para piscinas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-02-03) Gonçalves, Joel Nogueira; Mendes, José Ubiragi de Lima; ; http://lattes.cnpq.br/7103009428184656; ; http://lattes.cnpq.br/9286636415821377; Souza, Luiz Guilherme Meira de; ; http://lattes.cnpq.br/0801747108308706; Souza, Roberto Silva de; ; http://lattes.cnpq.br/4012782800846844
A viabilidade técnica e econômica do aquecimento solar para piscinas é inquestionável, além da substituição da energia elétrica convencional, de altos custos e impactos ambientais, gera uma otimização do uso da piscina. Este trabalho aplica os princípios do efeito estufa: isolação termodinâmica, retenção do calor e equalização da temperatura interna, busca otimizar o equipamento de aquecimento solar, reduzindo a área requerida pelos coletores em até 40% (valor ainda estimado) em relação aos coletores comerciais, com menores impactos estéticos e arquitetônicos que são negativos no ambiente. Apresenta um sistema solar de aquecimento alternativo em piscinas, que tem como principais características; baixo custo, simplicidade nos processos de fabricação e montagem e um aquecimento mais rápido. O sistema é constituído por dois coletores espirais construídos em tubos flexíveis de polietileno, com extensão de 100 metros cada uma, e trabalha em regime de fluxo forçado, com apenas uma passagem do fluido de trabalho no interior das espirais, e é utilizada a própria bomba de tratamento de água da piscina para a obtenção do fluxo pretendido. Um dos coletores será exposto diretamente à radiação solar, e o outro será coberto por um lamina de vidro e fechado lateralmente, de forma propiciar o efeito estufa. Os equipamentos serão instalados em paralelo e expostos simultaneamente ao sol, de forma se obter dados comparativos de suas eficiências. Serão apresentados resultados térmicos de ensaios realizados para os dois casos, com e sem cobertura transparente. Serão demonstradas comparativamente, as viabilidades térmica, econômica e de materiais destes sistemas para aquecimento de piscinas.
Análise da formulação em Monte Carlo dos pacotes de energia multiespectrais aplicada a meios constituídos por vapor d'água
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-08-30) Bezerra, Yuri Shalom de Freitas; Maurente, André Jesus Soares; ; ; Tapia, Gabriel Ivan Medina; ; Bessa, Kleiber Lima de; ; Cassol, Fabiano;
O método de Monte Carlo é preciso e, quando comparado com outras técnicas numéricas, é de relativamente fácil implementação para a solução de problemas envolvendo geometrias complexas e espalhamento anisotrópico da radiação. Além disso, diferentemente do que ocorre para a maioria das técnicas numéricas, cujo tempo necessário para a execução de simulações tende a crescer exponencialmente à medida que a complexidade do problema aumenta, no Monte Carlo, o aumento no tempo computacional tende a ser linear. Ainda assim, as soluções em Monte Carlo são computacionalmente pesadas para a solução da maioria dos problemas de interesse. O modelo dos Pacotes de Energia Multiespectrais permite a redução dos tempos computacionais associados às soluções através do método de Monte Carlo. O modelo é aqui analisado para aplicações em meios constituídos por espécies não-participantes e vapor d´água, que é um importante emissor de radiação formado na combustão de hidrocarbonetos. Aspectos relacionados à otimização dos tempos computacionais são investigados e soluções obtidas com o modelo são comparadas com soluções linha-por-linha benchmark.
Análise da indução de fluxo de ar por convecção livre em chaminé solar
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-11-30) Oliveira, Hugo Sergio Medeiros de; Marinho, George Santos; ; http://lattes.cnpq.br/0490476694313938; ; http://lattes.cnpq.br/8575472693832155; Pedrini, Aldomar; ; http://lattes.cnpq.br/9012296636400514; Souza, Roberto Silva de; ; http://lattes.cnpq.br/4012782800846844
Estudou-se o efeito do acabamento da superfície de um canal vertical aquecido por uma fonte de radiação térmica na indução de fluxo de ar por convecção livre. Dois canais (protótipos de chaminé solar) foram construídos com placas de vidro, compondo uma estrutura de geometria tronco-piramidal. Consideraram-se dois acabamentos de superfície: transparente e opaco. Cada chaminé foi montada sobre uma base absorvedora de energia térmica, com uma abertura central para passagem de ar, e submetidas a aquecimento por meio de uma fonte radiante composta por um banco de lâmpadas incandescentes e foram feitos ensaios em campo. Termopares foram fixados nas bases absorvedoras e nas paredes das chaminés e, em seguida, conectados a um sistema de aquisição de dados por computador. O fluxo de ar no interior da chaminé, sua velocidade e temperatura foram medidos utilizando-se um anemômetro de fio quente. Realizaram-se cinco ensaios para cada chaminé, nos quais foram registrados fluxos convectivos com valores variando entre 17 m³/h e 22 m³/h e velocidades de escoamento de ar variando entre 0,38 m/s e 0,56 m/s para os ensaios em laboratório e velocidades entre 0,6 m/s e 1,1 m/s e fluxos de ar variando entre 650 m³/h e 1150 m³/h para os ensaios em campo. Os dados dos ensaios foram comparados àqueles obtidos por meio de equações semi-empíricas, válidas para escoamento de ar induzido em canais e com dados obtidos através da 1ª lei da Termodinâmica. Constatou-se que a chaminé com paredes transparentes induziu fluxos convectivos mais intensos que a chaminé com acabamento opaco. Com base nos resultados obtidos pode-se propor a aplicação do protótipo para exaustão de fumos, névoas, gases, vapores, poeiras e neblinas em ambientes industriais, para auxiliar na promoção de ventilação e renovação de ar em ambientes construídos e para secagem de materiais, frutas e sementes
Análise da influência de superfícies refletivas nas perdas de calor de sistema térmicos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-02-28) Cavalcanti, Marcos Alexandre de Vasconcelos; Mendes, José Ubiragi de Lima; ; http://lattes.cnpq.br/7103009428184656; ; http://lattes.cnpq.br/3648373575279528; Souza, Luiz Guilherme Meira de; ; http://lattes.cnpq.br/0801747108308706; Souza, Roberto Silva de; ; http://lattes.cnpq.br/4012782800846844
O uso de superfícies refletivas funcionando como isolante térmico tem crescido de forma significativa nos últimos anos. Os isolantes térmicos reflexivos são materiais que possuem como características, baixa emissividade, baixa absortividade e elevada refletividade no espectro do infravermelho. A utilização desses materiais é uma alternativa que vem sendo incrementada a cada dia, uma vez que esse tipo de isolante tem propriedades radiantes importantes como forma de minimizar as perdas de calor em sistemas de aquecimento, como também em sistemas de climatização quando se tem como finalidade o bloqueio da passagem de calor em coberturas de edificações. Visando analisar a influência dessas superfícies refletivas como forma de reduzir a transferência de calor em sistemas onde se requer a conservação de energia, montou-se um sistema de paredes múltiplas de três superfícies de aço inoxidável 430 espelhado, espaçadas igualmente entre si e que funcionam como barreira radiante. A análise foi feita no sistema com e sem a presença de vácuo e comparados em seguida com análise feita utilizando a lã de vidro entre as mesmas, uma vez que este tipo de isolante além de ser considerado resistivo, é utilizado tradicionalmente no mundo em sistemas térmicos. Foram também medidas experimentalmente a refletividade e emissividade das placas utilizadas. Para a obtenção das medidas de temperatura das superfícies das chapas de aço inox, foi inserido um termopar tipo K fixado em cada superfície a fim de avaliar o comportamento térmico para cada configuração do sistema. Os resultados mostraram que, o uso de superfícies refletivas como uma forma de minimizar as perdas de calor em sistemas térmicos teve uma eficiência de 13%, no entanto, o sistema com presença de vácuo, foi o que obteve o melhor resultado, 60% de eficiência, ambos com relação à utilização de lã de vidro como isolante convencional
Análise da lubricidade do biodiesel brasileiro de ésteres etílicos de soja e girassol
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-02-09) Farias, Aline Cristina Mendes de; Medeiros, João Telésforo Nóbrega de; Barbosa, Cleiton Rubens Formiga; ; http://lattes.cnpq.br/8673332414572221; ; http://lattes.cnpq.br/3206952338356447; ; http://lattes.cnpq.br/9603161534939649; Silva, Ruthilene Catarine Lima da; ; Souza, Roberto Silva de; ; http://lattes.cnpq.br/4012782800846844
Combustível é um material usado para produzir calor ou energia mecânica através de um processo de queima e lubricidade é a capacidade de reduzir atrito. Este trabalho se constitui na avaliação da lubricidade de oito combustíveis, renováveis e fósseis, utilizados em motores que operam ciclo Diesel, por meio de ensaios acelerados em uma bancada HFRR, de acordo com a norma ASTM D 6079-04. Em cada ensaio de 75 minutos, lubrificado por um combustível de cada vez, com seis repetições, uma esfera (diâmetro 6,000,05 mm, Ra 0,050,005 μm, aço AISI 52100, E = 210 GPa, HRC 624, HV0,2 63147) deslizava sobre um disco plano (aço AISI 52100, HV0,05 18410, Ra 0,020,005 μm), em um movimento alternado de 1 mm de curso sob carga normal de 2 N, à frequência de 50 Hz. As assinaturas dos sinais do coeficiente de atrito, percentual do filme lubrificante formado, aquecimento do contato e Nível de Pressão Sonora (NPS [dB]) foram registradas por sensores acoplados à placa de aquisição de dados e ao sistema HFRR. Os combustíveis diesel apresentaram molhabilidade com ângulo de contato de 7,0  3,5o; os combustíveis biodiesel B5, B20 e B100, obtidos por transesterificação etílica de óleo de soja, apresentaram, respectivamente, ângulos de contato de 7,53,5o, 13,53,5o e 19,01,0o, enquanto a água destilada, 78,06,0o e os combustíveis biodiesel B5, B20 e B100, obtidos por transesterificação etílica de óleo de girassol apresentaram, respectivamente, ângulos de 7,04,0o, 8,54,5o e 19,52,5o, todos obtidos quando em contato com discos planos de aço AISI 52100. Constatou-se a formação de filmes lubrificantes com diferentes espessuras, medidos por seu percentual através da técnica da resistência de contato, sugerindo desde os regimes de lubrificação limítrofe à lubrificação hidrodinâmica. Todos os combustíveis analisados neste trabalho promoveram na esfera escaras de desgaste com diâmetros de (WSD) inferiores a 400 μm. Os menores valores de escara foram constatados nas esferas lubrificadas pelas misturas B100, B20 e B5 de girassol e B20 e B5 de soja (de < 215 μm)
Análise da magnetohidrodinâmica com transferência de calor em canais de placas paralelas via transformação integral
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-11-12) Rêgo, Maria das Graças Oliveira; Lima, João Alves de; ; http://lattes.cnpq.br/2699729486137957; ; http://lattes.cnpq.br/5616889478781808; Paladino, Emílio Ernesto; ; http://lattes.cnpq.br/1379773445574323; Ferreira, Sebastião Ribeiro; ; http://lattes.cnpq.br/7849019313801150; Quaresma, João Nazareno Nonato; ; http://lattes.cnpq.br/7826389991864785
O propósito do estudo desenvolvido nesse trabalho está relacionado com a dinâmica do escoamento incompressível, laminar, em regime permanente, com transferência de calor, de um fluido newtoniano condutor elétrico, no interior de um canal de placas planas paralelas, submetido a um campo magnético externo uniforme. Para a solução das equações de governo, modeladas através da formulação parabólica de camada limite em função corrente, foi empregado o método híbrido, numérico-analítico, conhecido como Técnica da Transformada Integral Generalizada (GITT). O escoamento analisado é sustentando por um gradiente de pressão e assume-se que o campo magnético externo, aplicado na direção normal ao escoamento, permanece uniforme, muito maior do que quaisquer outros campos gerados em outras direções, não sendo, dessa forma, influenciado por nenhum efeito magnético interno. Para avaliar a influência do campo magnético sobre o desenvolvimento térmico e hidrodinâmico desse problema de convecção forçada, e também para fins de validação da metodologia de solução adotada, foram empregados dois tipos de condições de contorno para o campo de velocidade na entrada no canal: perfil uniforme e perfil parabólico do escoamento sem campo magnético completamente desenvolvido. Para o problema térmico, por outro lado, empregou-se apenas o perfil uniforme de temperatura na entrada do canal e considerou-se que as placas se mantém à temperatura constante, iguais ou diferentes uma da outra. Resultados para os campos de velocidade, temperatura e potenciais correlatos são produzidos e comparados aos da literatura em função dos principais parâmetros de governo, a saber, número de Reynolds, número de Hartmann e parâmetro elétrico, para algumas situações típicas. Com o objetivo de ilustrar a consistência da técnica da transformada integral generalizada, análises de convergência são também efetuadas e apresentadas
Análise da sensibilidade do biodiesel B5 em frotas de transporte coletivo com motorização diesel
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-01-31) Oliveira Filho, Manoel Fernandes de; Medeiros, João Telésforo Nóbrega de; Barbosa, Cleiton Rubens Formiga; ; http://lattes.cnpq.br/8673332414572221; ; http://lattes.cnpq.br/3206952338356447; ; http://lattes.cnpq.br/9948988875726079; Matamoros, Efrain Panteleon; ; Grilo, Marcelo Bezerra; ; http://lattes.cnpq.br/9758227561901031
Investigou-se a consolidação do uso do biodiesel em (a) motores de duas frotas de ônibus, uma urbana e uma intermunicipal e (b) um motor estacionário. Entende-se serem necessários estudos para se observar, do ponto de vista tecnológico, se o uso do biodiesel apresenta problemas quanto ao desgaste das peças diretamente envolvidas com o combustível e também observar as flutuações, para mais ou para menos, do consumo específico desse combustível. As frotas de ônibus urbana e intermunicipal, sediadas em Natal RN - Brasil, possuíam 41 e 13 veículos, respectivamente. Foram analisadas as planilhas de cada veículo no período de três anos, de 2008 a 2010 e entrevistados os responsáveis pela manutenção e condução da frota para observar os relatos dos mesmos quanto aos aspectos resultantes da substituição do óleo diesel pelo B5. O segundo objetivo deste estudo foi inspecionar visualmente o desgaste das peças diretamente envolvidas no processo da combustão. Para isso, utilizou-se um motor estacionário da marca Branco BD5, potência de 5 CV, abastecido por (a) diesel, (b) biodiesel B5, (c) biodiesel B20 e (d) diesel ou biodiesel contaminado com água destilada. Nesse motor, sua potência utilizando B5 versus diesel demonstrou ser inferior em 5,2% e, no caso investigado de B20 versus diesel, inferior em 11,5%
Análise da transferência de calor de fluidos térmicos aditivado com etilenoglicol e polímeros
(2016-12-19) Santana, Rony Oliveira de; Barbosa, Cleiton Rubens Formiga; ; http://lattes.cnpq.br/8673332414572221; ; http://lattes.cnpq.br/5323306647935754; Fontes, Francisco de Assis Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/9043538628554844; Fontes, Lúcio Angelo de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/6626062514308083; Almeida, Igor Marcel Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/2914541046309057
Um sistema de arrefecimento é usado para manter a temperatura ideal de funcionamento e evitar sobreaquecimento, através de um fluido térmico também chamado fluido de arrefecimento e um trocador de calor. Os fluidos de arrefecimento são normalmente compostos por uma solução de água e um aditivo, além de aditivos inibidores de corrosão e corantes. O etilenoglicol é um tipo de álcool amplamente utilizado como aditivo por ser totalmente solúvel, com baixa ou nenhuma atividade corrosiva e quimicamente estável, além de reduzir a pressão de vapor da água. A redução da pressão de vapor da solução garante aumento do ponto de ebulição (ebulioscopia), permitindo uma maior eficiência de troca térmica do fluido em temperaturas mais elevadas sem mudança de fase, também é obtida uma diminuição do ponto de congelamento da água (crioscopia). Por ser tóxico, o etilenoglicol sofre atualmente concorrência de aditivos orgânicos poliméricos de alta condutividade térmica, desenvolvidos para ter um comportamento térmico semelhante ao etilenoglicol, com a vantagem de ser atóxicos e biodegradáveis. Este trabalho desenvolveu análises experimentais para caracterização energética de dois fluidos comerciais de arrefecimento, um a base de etilenoglicol e outro a base de polímero, foram realizadas análises que estimaram suas propriedades termofísicas a fim de verificar a eficiência energética do processo de transferência de calor no aparato experimental, desenvolvido como parte integrante deste trabalho.
Análise da transferência de calor por radiação em combustor de Turbina Turbo-FAN pelo Método LBL
(2019-02-11) Alves, Camilo Gustavo Araújo; Maurente, André Jesus Soares; ; ; Centeno, Felipe Roman; ; Toro, Paulo Gilberto de Paula;
As turbinas são máquinas térmicas e podem ser classificados como estacionários ou não estacionários, dentre as turbinas não estacionárias a aplicação industrial que mais tem recebido destaque atualmente é a indústria aeronáutica. Neste segmento, a turbina turbo-fan é o tipo de motor mais utilizado no transporte de passageiros e de cargas. Por ser uma máquina térmica o turbo-fan é um equipamento sujeito as dinâmicas associadas à transferência de calor. A análise deste modo de transferência de calor possibilita melhor seleção dos materiais utilizados na fabricação das turbinas aeronáuticas, controle dos produtos indesejados da combustão e maior segurança em seu regime de funcionamento, relacionado principalmente ao controle dos HotStreaks, principal mecanismo de falha nas turbinas. O objetivo deste trabalho é analisar a transferência de calor por radiação dentro de um combustor de turbina turbo-fan com parâmetros de combustão e geometria predefinida. Os campos de temperatura e fração molar das espécies emissoras e absorvedoras de energia radiativa utilizados na análise foram obtidos pelo Glenn Research Center (NASA), que simularam combustão, turbulência e convecção na câmara de combustão, mas desconsideraram a transferência de calor por radiação. A análise feita no trabalho foi para um caso unidimensional. A análise do calor convertido foi feita através de rotinas computacionais aplicadas sobre uma linha unidimensional dentro do combustor da turbina. Dessa linha foram obtidos 93 pontos de temperaturas e frações molares de gases participantes (𝐶𝑂, 𝐻2𝑂 𝑒 𝐶𝑂2), que para melhorar a performance computacional, foram agrupados em 25 grupos. O banco de dados utilizado nesta pesquisa foi o HITEMP2010 que forneceu informações características espectrais para cada grupo de Frações Molares e temperaturas de cada gás participante. Com base nesses dados o método Linha-por-Linha (LBL) foi utilizado para obter os coeficientes de absorção característicos para cada fração molar de substância participante e temperatura, fixando-se a pressão em 3 atm. Os coeficientes de absorção, juntamente com as seções transversais de absorção foram utilizados na solução da transferência radiativa (RTE), através do método dos Volumes Finitos, fornecendo o fluxo radiativo e o divergente do fluxo para as condições que foram estabelecidas. Este trabalho possibilitará uma melhor compreensão da distribuição e quantificação do fluxo de calor no motor, gerando melhor entendimento sobre as dinâmicas de combustão, melhor escolha de materiais do dispositivo e maior segurança contra falhas inerentes ao equipamento. Observouse neste sistema descontinuidades na curva devido aos processos dinâmicos da malha de temperatura e Frações Molares, onde o fluxo de calor radiativo na região imediatamente após o queimador do combustor apresentou valor de aproximadamente 24 𝑀𝑊/𝑚2 e na região das aletas de direcionamento do fluxo de 21 𝑀𝑊/𝑚2 para a mistura das substâncias, em que a influencia majoritária foi do 𝐻2𝑂.
Análise da viabilidade econômica de um sistema de aquecimento solar de água para uma empresa do setor hoteleiro
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-08-19) Oliveira, Therence Ulisses Medeiros de; Souza, Luiz Guilherme Meira de; ; http://lattes.cnpq.br/0801747108308706; ; http://lattes.cnpq.br/5952397033056715; Mendes, José Ubiragi de Lima; ; http://lattes.cnpq.br/7103009428184656; Souza, Roberto Silva de; ; http://lattes.cnpq.br/4012782800846844
Este trabalho apresenta uma análise da viabilidade financeira da utilização de um sistema solar para aquecimento de água em um hotel fictício na região Nordeste, empregando para isso técnicas de dimensionamento de coletores solares e métodos da Matemática Financeira, como Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR) e Payback. Será também apresentada uma análise de sensibilidade para verificar quais são os fatores que mais impactam na viabilidade do aquecimento solar, variando também a localidade do empreendimento para Curitiba e Belém, será demonstrada a viabilidade de utilização de um sistema de aquecimento solar no Brasil, destacando-se a região nordeste como a mais viável para tal aplicação da fonte solar em função de seus altos índices de radiação solar global. Dentre as cidades analisadas para futura instalação de sistemas de aquecimento solar para aquecimento de água na rede hoteleira João Pessoa foi a que se mostrou mais viável.
Análise da viabilidade técnica e econômica de um mini gerador fotovoltaico conectado à rede: um estudo de caso no IFRN
(2017-12-21) Araújo, Luís de Freitas; Fontes, Francisco de Assis Oliveira; Fontes, Lucio Ângelo de Oliveira; ; ; ; Barbosa, Cleiton Rubens Formiga; ; Neves, Elierton Evangelista das;
Informações advindas de empresas de pesquisa nacionais mostram que a matriz elétrica brasileira é composta quase em sua totalidade da energia hidrelétrica, em torno de 65%. No entanto há uma necessidade urgente na diversificação da nossa matriz de forma que haja uma maior segurança para o consumidor em períodos com escassez de chuva e, além disso, que essas variações na geração de energia elétrica se adaptem às discussões atuais referentes à baixa emissão de carbono além de garantir uma maior preservação ambiental. Nesse contexto, surge a energia solar fotovoltaica que, além de possuir um grande potencial na produção de eletricidade oriunda de um recurso inesgotável – o sol - ainda é uma fonte energética que contribui imensamente para a economia do país devido ao seu elevado índice de empregabilidade, com pouco mais de oito milhões de empregos gerados no mundo somente no ano de 2016. Apesar de ainda representar a menor parcela na participação da matriz energética elétrica nacional, a energia solar fotovoltaica começa a mostrar sinais de força e potencial em crescimento no cenário nacional desde a resolução 482 de 2012, atualizada pela norma 687 de 2015 que, juntas, incentivam e criam oportunidades mais acessíveis para o consumidor/gerador de pequeno porte. Com base nos conceitos de mini e micro geração distribuída, contidos nas normas supracitadas, o Instituto Federal do Rio Grande do Norte (IFRN) foi a primeira instituição de ensino pública no Brasil a aderir ao sistema de compensação energética regulamentado pela ANEEL e hoje já conta com 14 usinas em operação onde quatro encontram-se em projeto de ampliação e outras sete encontram-se em fase de instalação. Uma dessas usinas situa-se no campus da cidade de Santa Cruz localizada na mesorregião do agreste potiguar. A mesma possui um sistema de micro geração fotovoltaica conectada à rede com potência nominal de instalação de 84kWp e será tema de discussão nesse trabalho. Essa dissertação terá como objetivo uma análise técnica (através das análises da produtividade do sistema, produtividade de referência, desempenho global - performance ratio) e econômica (análise pelo método payback simples e descontado, Valor Presente Líquido – VPL e a Taxa Interna de Retorno - TIR) do micro gerador fotovoltaico com a finalidade de verificar o funcionamento atual do sistema e compara-lo com outros sistemas. Além de verificar a viabilidade econômica da instalação dentro do período de vida útil dos componentes do sistema fornecido pela empresa responsável pela instalação que é de 25 anos.
Análise das emissões atmosféricas por veículos automotores em Natal-RN
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2005-11-11) Brito, Hermínio Pereira de; Brito, Luiz Pereira de; ; http://lattes.cnpq.br/4719691319300166; ; http://lattes.cnpq.br/1364126394308330; Guimarães, Patrícia; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799468Z6; Marinho, George dos Santos; ; http://lattes.cnpq.br/0490476694313938; Bet, Luciano; ; http://lattes.cnpq.br/1510924325184346
Com a rápida ocupação urbana do Brasil, notadamente a partir da última década de 50, verificou-se uma sensível degradação da qualidade do ar gerada principalmente pelas atividades humanas associadas à industrialização. Ao longo dos anos, esta situação tem se agravado em função do incremento da frota de veículos automotores em circulação nas grandes cidades. Sendo estes, na cidade de Natal-RN, os que oferecem as maiores contribuições à poluição atmosférica. Pelo ar atmosférico ser um recurso natural finito, indispensável e essencial à manutenção da vida na terra, é necessária à implementação de ações para melhorar sua qualidade e proteger a saúde da população. Com o objetivo de estudar aspectos relativos as características de veículos automotores em uso, o presente estudo busca analisar os níveis de emissões de gases gerados por veículos automotores convertidos a bi-combustíveis nas modalidades: Gás Natural Veicular, Gasolina e Álcool, inspecionados para fins de registro e licenciamento junto ao Departamento Estadual de Trânsito do Rio Grande do Norte. Utilizaram-se os dados obtidos a partir de inspeções realizadas pela empresa Sistema Especializado em Inspeção Veicular, na cidade do Natal, capital do Rio Grande do Norte, entre os dias 14 de novembro de 2003 e 30 de dezembro de 2004. Os parâmetros analisados foram os estabelecidos na resolução nº 07/93 CONAMA. De um total de 1.517 veículos inspecionados, obteve-se uma média de 15,2% de reprovação, ou seja, que emitem níveis de poluição acima dos limites estabelecidos pela legislação, abaixo da média nacional que é de 20,0%. A análise dos dados revela que 7,3% da frota é convertida a GNV; o crescimento da frota de veículos convertidos a GNV na cidade, é progressivo, com uma média de incremento nos últimos 4 anos de 23,3%; há um predomínio de veículos que têm como combustível original a gasolina (88,2%); a frota inspecionada tem idade média de 8 anos de uso, considerada jovem para os padrões brasileiros, exceto para a movida à álcool (média de uso 15 anos). Além disso, tipo de combustível não é o principal parâmetro para se definir os índices de emissões; a idade da frota é o parâmetro mais importante quando se analisa emissão veicular; o gás que mais gera reprovação nas inspeções é o monóxido de carbono corrigido; os veículos geram índices mais elevados de emissões em marcha lenta para todos os combustíveis; a presença do catalisador não se refletiu, como se esperava, na redução de emissões de gases tóxicos, porém quando analisado segundo o ano de fabricação, observou-se que para os veículos fabricados entre 1997 e 2004, houve uma redução de 46,0% nas reprovações dos veículos equipados com catalisador. Em conclusão, a frota estudada em média atende as exigências da Resolução CONAMA nº 07/93. Os resultados apresentados no presente estudo podem subsidiar ações de gestões públicas que visem à melhoria e a manutenção da qualidade do ar na cidade de Natal, como, por exemplo, implantar uma rede de monitoramento da qualidade do ar

SIGAA

Navegar

Navegando PPGEM - Mestrado em Engenharia Mecânica por Título