The Amazon Rainforest harbors a vast array of plant species, providing diverse products utilized by industries in the region. This intense industrial activity generates significant waste, including non-wood lignocellulosic residues from fruit processing. This study assessed the use of patauá endocarp powder, derived from fruit processing, for vegetable oil extraction in the production of wood-plastic composites (WPC). For this purpose, 10% patauá vegetal load (CVP) was employed in a recycled polypropylene (PPr) polymeric matrix. The wood-plastic composites were molded by compression in a thermo-hydraulic press, under a constant pressure of 5 tons and a temperature of 180 °C for 5 minutes. The wood-plastic composites underwent evaluation of their mechanical properties through bending and Charpy impact tests. It was observed that the presence of patauá powder contributed to enhancing the material's rigidity, resulting in a reduction in the ductility of the composite. Consequently, there was a 55.45% decrease in the impact resistance of the composite when compared to the recycled polypropylene matrix. The introduction of the vegetal load resulted in an increase in the elasticity modulus of WPC_10, rising from 1358 MPa to 1539 MPa in relation to the PPr matrix. Additionally, an increase in water absorption was observed. X-ray diffraction (XRD) analysis revealed that the impact of adding patauá powder on the polypropylene crystallization process was limited, not sufficient to induce significant structural changes in the composites. Infrared spectroscopy patterns of the composites were analyzed for the identification of present organic and inorganic chemical groups. The polypropylene bands from the recycled matrix and composites were clearly evident, while the vegetal load composition was characterized by constituents such as cellulose and hemicellulose. The results obtained demonstrated that the wood-plastic composites, containing 10% patauá endocarp powder as a load, are comparatively equivalent to materials described in the literature. Therefore, the objective of this study was achieved, indicating the feasibility of using this material in industrial applications.

A study on multiphase flow with non-Newtonian fluid at pore scale is carried out considering the domain of a microchannel and a 2D porous medium from the Compressive Continuum Species Transfer (C-CST) method. The approach on this method is used to investigate the mass transfer across the interface between fluids using the VOF (Volume of Fluid) method. Fluid flow in oil reservoirs is a scenario in which multiphase flow is evidenced, in which immiscible fluids that share the same pore space are present. Within this oil scenario, when the reservoir no longer has enough energy to promote the flow of oil to the surface or the physical characteristics of the oil make the flow more difficult, the implementation of the use of recovery methods becomes necessary. Petroleum rheology has an important influence on flow through porous media. Heavy crude oil under reservoir conditions may exhibit the behavior of a viscoelastic non-Newtonian fluid, flowing with more difficulty within the porous medium. Oil recovery methods also help to promote changes in the rheological properties of the fluid in the reservoir, facilitating its flow. A well-known recovery method is the injection of CO2 into the reservoir, which aims to promote the reduction of interfacial tensions and favor the displacement of oil in the porous medium. The quantification of the CO2 mass transfer between the fluids in this scenario allows understanding and modeling the events that occur during the flow. The numerical study of this event can be performed through the C-CST method, through Direct Numerical Simulation (DNS) using volume tracking methods, where the interface between the fluids is captured by means of a phase indicator function. From this, the purpose of this work is to implement a non-Newtonian rheological model in the linear momentum conservation equation, to analyze the drainage behavior of a non-Newtonian fluid compared to a Newtonian fluid at pore scale and the mass transfer of a species at the flow interface with this new approach. Keywords: non-newtonian fluid, mass transfer, numerical simulation, pore scale.

Classically, the optimized design of horizontal axis turbine blades only considers the aero or hydrodynamic aspects of rotors. Considering the effect of the drivetrain in turbine design is important to ensure that the torque developed by the rotor is capable of overcoming the resistive forces imposed by the turbine bearings and electrical generator. Therefore, the present work proposes a new optimization model for horizontal axis turbine blades, which introduces the resistive forces of the drivetrain in the Glauert optimization model. The proposed model is based on the Blade Element Moment Theory. The optimization considers the maximization of the power coefficient of a turbine for the case of rotors coupled to the drivetrain. For this, the resistive force coefficient of the drivetrain is introduced in the velocity diagram of each section of the rotor blade, in which the distributed load is determined through the resistive forces imposed on the turbine shaft. With the optimization, it is possible to analyze the resistive effect of the drivetrain on the geometry of the turbine blade. The results show a modification in the chord distribution of the blade, resulting in a better aero or hydrodynamic shape. An evaluation of the efficiency of the rotors designed with the proposed model is developed and compared with the Glauert model, in addition to other models available in the literature. The results also show an improvement in energy extraction due to the change in the geometric shape of the turbine blade. 

Keywords: Blade Optimization; Drivetrain Resistance; Wind Turbines; Hydrokinetic Turbines 

This work was carried out in the refrigeration laboratory of the Federal University of Pará, seeking results on the use of natural fluids in replacement of synthetic fluids due to the contribution of the latter mentioned to the accelerated pollution that has been caused since the industrial revolution. In the experiment carried out, a water-cooling system was built and this cold water was circulated in a finned serpentine with forced air in order to simulate an air conditioning system. The fluids used were Hydrocarbon R-290, popularly known as Propane Gas, and Hydrochlorofluorocarbon R-22, a synthetic gas that contributes to the growth of global warming and has the potential to destroy the ozone layer. In the tests carried out, analyzing the efficiencies, the COP of the natural fluid was 3% higher and the exergy efficiency at the same level as the synthetic fluid, seen as an advantage because the compressor used in the system was designed to operate only with the synthetic fluid.

The present work is dedicated to the research of polyester matrix composite materials with the inclusion of fibers from the miriti leaf (Mauritia flexuosa), which were randomly arranged in order to obtain the best production profitability, at the heart of the lowest level of processing. technology in the production stages. The polymer used in the work was pre-accelerated terephthalic polyester resin, cured at room temperature using methyl ethyl ketone peroxide (MEK) as a curing agent (in a proportion of 0.1% (v/v)). Miriti palm leaf fibers were used, both in natura and processed (the fibers are comminuted in a blender with natural water), dimensioned by manual cutting in lengths: 5 mm, 10 mm, 15 mm and 40 mm. The composites were manufactured by hand molding, without pressure and at room temperature, subjected to post-curing in an oven at a temperature of 60°C. Full matrix specimens were fabricated from composite samples with the inclusion of in natura miriti leaf fibers and comminuted fiber composites. The mechanical properties were evaluated by tensile tests, according to ASTM D 638:2010. The results showed that when subjected to tensile stresses, the in natura composites present the following strengths: 26.94 (±4.60) MPa for the full matrix; 5.12 (± 2.11) MP for 5 mm blueberry leaf fibers; 7.07 (± 2.20) MPa for the 10 mm fibers; 8.23 (± 1.87) MPa for 15 mm fibers; 12.54 (± 3.59) MPa for the 40 mm fibers. In terms of the inclusion test with minced miriti leaf fibers, the following results were obtained: 13.81(± 2.11) MPa for a length of 5 mm; 12.76 (± 2.05) MPa for the 10 mm length; 18.39 (± 2.56) MPa for the 15 mm length; 19.42 (± 2.40) MPa for the 40 mm length. In this way, an increase in the mechanical properties was obtained with the proposal of processing the fibers. The fracture surfaces generated were evaluated using a high resolution microscope, in order to correlate the fracture aspects with the mechanical properties of higher and lower performances.

Nanomaterials with electrical and magnetic properties are of great importance for applications in electronic devices. The introduction of iron oxide nanoparticles in polymers such as polyvinyl alcohol has shown technological interest, as this processing is simple and water can be used as a solvent, thus the development of nanocomposites, in addition to easy production and low cost, presents excellent magnetic properties, electrical, optical, thermal and mechanical. With the aim of developing a PVA/Iron Oxide nanocomposite, superparamagnetic nanoparticles were produced from post-consumer steel packaging and incorporated into polyvinyl alcohol (PVA) using the casting method. Characterizations of iron oxide nanoparticles were carried out; with the XRD it was possible to find the hematite and magnetite phases, with the SEM-EDS/FRX the morphology of the particles was analyzed and the heterogeneous shapes and sizes were observed the EDS indicated the punctual content of the elements present in three specific areas, finding them iron in 63.1% and being confirmed by FRX in which the predominance of iron was 98.3% and Fe₂O₃ indicating 97.5% by mass, through Nitrogen Adsorption it was discovered that the particles are mesoporous and the area pore surface 1, 717 m²/g and average pore diameter 2.83 nm, the magnetization test identified that the iron oxide particles have superparamagnetic behavior, characteristic of nanoparticles, the PVA/Iron Oxide nanocomposite had bubbles, however points with metallic shine can be observed, which characterizes the core-shell structure of the particles. This type of composite finds applications such as electrochemical anode, optoelectronics, energy storage and sensors.

This work presents the development of a measurement system for determination of the volumetric fraction of gas (void fraction) in an air-water biphasic flow in vertical pipes. To this end, a set of smooth acrylic piping was built, with a circuit of pumping water and gas injection with controlled flows. Electroresistible sensors based on Siqueira et al. (2012) were used for signal acquisition in conjunction with a data acquisition board, and routines in Matlab and Simulink for signal processing and the calculation of the void fraction. The results obtained were satisfactory, errors below 3%, when the gas flow is less than 10 l/min and not satisfactory from there (errors above 10%), which means that at the moment there is a limitation of the use of our proposal. Such limitation also allowed us to study systems whose flow regime can be classified as bubbly and dispersed bubbly flow.

There is a growing concern with comfort and safety in the work and study environment, mainly related to problems caused by excessive noise. This concern refers to the risk of hearing loss in an industry from machinery and equipment and reduced speech intelligibility in a classroom, harming teachers' speech and causing students to lack concentration. As a solution, the use of acoustic absorbent materials produced from the fiber of the açaí kernel, an environmentally sustainable and low-cost plant fiber. Thus, in this work, the use of açaí seed fiber was proposed in two environments that require acoustic treatment. In the first study, noise control was proposed in a laboratory due to the high levels propagated by an axial fan. Measurements of the SPL of the environment were carried out and the virtual model was built, which analyzed 5 different proposals for acoustic control using the açaí fiber panels. In the second study, the insertion of açaí fiber was evaluated in 5 different configurations in a classroom with the objective of making the environment in appropriate conditions, in which the voice is the main sound source. In both case studies, the objectives were achieved, because the values of SPL and acoustic parameters are in agreement with the results found when they were replaced by conventional absorbers.

The Sn-37%Pb alloy is one of the most employed on assembly processes of electronic boards and circuits, due to lead’s great degree of wettability and excellent characteristics regarding the finish of the final product (GARCIA et al., 2009). However, since the beginning of the last decade, solders containing lead have been under increasing pressure from regulatory laws, and an alternative to eliminate the potential risks of lead is the replacement of this metal by other alloy components that are less harmful to human health (ITSUBO et al. ., 2003). Exists them a search for an alloy that replaces the Pb-Sn system, and presents the same mechanical characteristics that make lead-based alloys one of the most used to date in electrical circuits, preliminary studies indicate that Sn-Sb alloys are promising alternatives to replace lead-containing solder alloys. Although, it is necessary to evaluate the influence of cooling rates of the solidification process on the microstructure formed as well as its employ for which low melting heat lead alloys are used, for coating and brazing solders in electronic components. The present work aims to study the influence of horizontal directional solidification on the final structure of the Sn-5.5%Sb alloy and a comparative analysis of its wettability with the commercial alloy Sn-37%Pb and the peritectic alloy Sn-2% Sb by analyzing the angle of the drop formed in an experiment similar to that of the sessile drop. The results obtained demonstrate great potential for the use of such alloys as substitutes for lead eutectics, with results of wettability angles with differences of less than 3% being observed, and the importance of the metallurgical affinity of the substrate for the improvement of this wettability.

O difusor flangeado é um equipamento capaz de melhorar a eficiência da turbina hidrocinética conforme a velocidade axial que passa pelo rotor é aumentada. Entretanto, na literatura atual, ainda não são encontrados estudos sobre as condições operacionais que podem ocasionar a cavitação nesses componentes e nem o comportamento estrutural a altas pressões e velocidades de escoamento. Nesta dissertação foi feito um estudo numérico para avaliar a possibilidade de cavitação nesses difusores e definir a partir de que profundidades de operação isto poderia ser evitado. O modelo usa técnicas de Dinâmica dos Fluidos Computacional (Computational Fluid Dynamics, CFD), sendo o fluxo de água através do difusor avaliado usando uma abordagem Reynolds Averaged Navier Stokes (RANS), acoplado ao modelo Rayleigh-Plesset para estimar a taxa de produção de vapor. A metodologia é aplicada, primeiramente, em um difusor de 10 m de diâmetro, 15 m de comprimento e uma flange de 5 m para uma velocidade de projeto de 2,5 m/s, pois há resultados na literatura para essas dimensões. O modelo foi considerado validado quando passou a apresentar boa concordância com esses estudos da literatura. Uma análise estrutural usando Método de Elementos Finitos (Finite Element Method, FEM) foi feita em um modelo em escala de 1:10. Foi realizada também nesse modelo uma análise de escoamento via CFD para obtenção dos campos de pressão que foram usados como carregamento no modelo estrutural. Estas análises foram realizadas para uma profundidade de 3 m até o começo do flange, que foi a profundidade mínima para qual já não foi observada a ocorrência de cavitação segundo os modelos em CFD.s.

This research has as goal to analyze the effect of FCAW welding with the switchback technique on hard coating deposition with FeCrC+Nb alloy. Geometric characteristics, cracks, microstructures, microhardness and hardness are evaluated. The obtained results demonstrate that the use of the switchback technique does not affect the geometry and number of cracks, however, it does affect the microstructure of the deposited metal, with the refinement of primary chromium carbides of the M7C3 type. Furthermore, there is a change in the characteristics of niobium carbides which, consequently, influence the microhardness of the material. The microhardness is higher on the surface of double-layer welds deposited with the switchback.

The world's demand for energy is constantly growing and conventional heating and cooling systems account for about a third of this demand. The earth-to-air heat exchanger (EAHE) is a sustainable option with the potential to significantly reduce the energy consumption of buildings. However, the thermal performance of this system deteriorates during continuous and prolonged operation due to thermal saturation of the subsoil in the vicinity of the buried pipeline. To address this issue, phase-change materials (PCM)-based thermal energy storage technology was recently integrated into the EAHE, calling this new system PCM-EAHE. Even so, the influence of its geometric parameters and operating strategies on its thermal performance needs to be clarified. Therefore, the objective of this research was to develop a three-dimensional numerical model of the PCM-EAHE using ANSYS Fluent to evaluate the influence of thickness, length and thermophysical properties of PCM, as well as air flow velocity, diameter and length of the duct, on the thermal performance of this system, adapted to the climatic conditions and soil characteristics of the city of Belém do Pará. From the results obtained, it is concluded that with this system, an increase of up to 25.88% was achieved in the drop in air temperature along the duct, 24.99% in the daily cooling energy performance and 24.99%, in the COP compared to the traditional TCSA.

This search represents a study on niobium addition using 200 and 400 mesh granulometry and carbon nanotubes on aluminum sheets by Friction Stir Welding (FSW) process seeking to increase the mechanical resistance on the welded joints. The relevance about this research reveals the fact that niobium has excellent properties as resistance to high temperatures, corrosion, good mechanical and superconductor characteristics when combined with certain alloys. The carbon nanotubes works like a promising matrix reinforcement in the nanocomposites. They have high thermal and electrical anisotropy, high tensile strength and good chemical stability. The metallic niobium was comminuted in powder to improve the insertion in the welded joints. The welding technique operation used on it was the weaving offset tool to become better the mix of niobium powder and base metal aluminum. After welding, it was accomplished the metallographic cross section where was observed a good mix of niobium and nanotubes in the welded metal. In addition, the results of microhardness, tensile and its microstructure tests were analyzed using a scanning electron microscope (SEM) as well as a good chemical composition with EDS. The results displayed the niobium addition and Nb/NTC improved the mechanical properties, both in hardness and tensile strength with good homogeneity in the weld causing a less presence of discontinuities.

The operational parameters in metal foundry strongly influence the control of thermal dynamics in this process, consequently influencing their mechanical behavior. Given this, this work aims to contribute to the understanding of the thermal dynamics of the directional solidification process of pure aluminum from the modification of the superheating of the liquid system, an important industrial parameter. Three solidification experiments under directional heat extraction were carried out, considering 0%, 10% and 15% superheat. It was observed, from the increase in overheating, that the dynamics of the heat extraction rate and the thermal gradient are different from the speed of the liquidus isotherm, where the former increases abruptly and the latter has its behavior depending on the percentage of overheating. It was found that the interfacial heat extraction coefficient has its peak where there is a phase change, which tends to have a high magnitude when the superheat is also high. Finally, a correlation of the final experimental solidification time and the parameters of the Chvorinov rule is presented.

The high strength low alloy steel (HSLA) ASTM A182 F22 has been used in the manufacture of structural components in the oil and natural gas sectors, being recommended by NACE MR0175/ISO 15156-1 (2009) to apply nickel-based surface coatings to minimize effects of by sulfidric acid H2S corrosion. To avoid weakening the hard zone and hydrogen-induced cracks, the norm establishes the upper hardness limit at 250 HV. In the coatings of F22 steel with nickel alloys, martensite norm (400 HV) is pointed out as the main hard phase formed and can be found in the dissimilar interface and in the heat affected zone (HAZ). The objective of this work is to evaluate the effect of the switch-back technique combined with the double layer technique for deposition of dissimilar coatings of a nickel alloy on F22 steel for operational, geometric, microstructural and mechanically owned aspects. The results indicate a low microhardness value in the thermally affected zone (TAZ) near the fusion line of the welds with switch-back, suggesting a coating imposed by the thermal cycles of the advance and reversal movements, and that the preheating resulted in the lowest values of microhardness for HAZ (average between 250 HV and 310 HV). In this case, the use of preheating was able to reduce the cooling rate of HAZ, leading to a lower generation of martensite and, therefore, to a lower level of microhardness, without reaching, however, the desired values established by the norm.

Small wind turbines, in general, are strongly affected by frictional resistance of bearings coupled in powertrains. This makes the dynamic starting behavior of turbines a serious challenge. Usually, the resistive torque of the transmission is much less than the nominal torque of the generator, so that the resistance of the powertrain is safely ignored as soon as power production begins, but should be considered when the rotor torque is low. This occurs during starting and when the turbine approaches the accelerated condition with no load on the generator. Thus, the present work focuses on the resistance due to the bearings in the transmission system of a small wind turbine considering the backward swept blades, in order to assess the dynamic behavior of the turbine since swept bladed rotors generally have less axial loading and greater aerodynamic torque at high tip speed ratios. In this case, the work compares the behavior of a straight three-bladed turbine with experimental data, and the same swept blades at an angle of 30°. The results demonstrate that the coefficients of power, torque and thrust increase for tip speed ratio greater than 1.65 for a rotor with swept blades. For a tip speed ratio of 1.93, the increase in the power coefficient reaches 81%. In the dynamic analysis of the turbine starting, due to the increase in the power coefficient, the axis rotation also increases from 35.42 to 39.63 rad/s when the tip speed ratio reaches a value of 2.27.

The control of noise in buildings is a factor of great influence on the comfort of users, an inconvenience caused by impact noise on floors of buildings with multiple floors, due to falling objects and people walking, can be mitigated by the preparation of a project of insulation. However, the main investigations about the impact noise are due to experimental methods, thus, researches related to vibro-acoustic phenomena, control techniques, material properties and the optimization of insulation, find it difficult to make innovations viable. This work aims to develop a numerical approach to predict noise and vibration from floor impact forces, applying energy statistical analysis and the finite element method to develop a modular model between the two methods. To assess the accuracy of the hybrid approach, experiments were carried out in an acoustic chamber to compare the vibro-acoustic responses, in addition to experimental investigations to infer the properties and parameters of the structure. The numerical results of the structure responses and the sound pressure level are compared with the experimental data, demonstrating a good accuracy of the approach, for the range from 100 to 400 Hz and from 500 to 3150 Hz, the deviations are 5, 26 dB and 2, 03 dB, respectively.

In multi-storey buildings, structural noise (falling or dragging objects, steps, etc.) is a recurrent problem, which can cause discomfort and even adverse physiological responses to those exposed. The most common solutions for this problem are using soft (flexible or resilient) floor coverings to the final floor finish (carpets, rubber floors, etc.) and/or a resilient layer between the structural slab and the subfloor, the so-called floating subfloor. The parameters that measure the impact sound isolation are: the reduction of impact sound level (ΔL) and the weighted reduction of the impact sound level (ΔLw). Conventionally, obtained these parameters using the methodology described in ISO 10140-3, which demands standardized acoustic facilities. However, building such facilities is a significant investment, thus harming manufacturers and limiting the work of researchers. Given this obstacle, an ISO 16251-1 standard presents an alternative and less costly methodology to assess the ΔL and ΔLw of flexible floor coverings by taking advantage of vibration acceleration on a small bench in a concrete slab model. This research performed a comparative analysis of the alternative method (ISO 16251-1) to the traditional methodology (ISO 10140-3) in the evaluation of ΔL and ΔLw of soft floor coverings and investigated factors concerning the accuracy and precision of the alternative method. Also was performed a study of the applicability of ISO 1651-1 to the acoustic characterization of floating floor systems.

The railways have been gaining more and more importance for transport activities, especially for heavy loads. The mining industry accounts for a good part of the railways in our region. Continuous efforts are made to reduce the risk of failure of this equipment. Residual stresses play a relevant role in pipeline failure histories, which justifies the need to be properly considered in rail integrity assessments. One of the main generators of residual stresses in rails is the process of welding them to form the railways. The most used process for this purpose is the welding process, better known as FBW (Flash-Butt Welding). In this work specimens of two types of rails provided by the VALE company were analyzed experimentally, with samples from premium and super-premium manufacturers, welded and cooled by compressed air under different pressure conditions. A total of 48 measurements were performed using the blind hole strain gauge technique, according to the procedures of Standard ASTM E837-13. The results, in general, showed good agreement with what is found in the literature, with high residual tractive stresses in the web region and compressive stresses in the head, both with high magnitudes. It was also possible to make a preliminary analysis of the effect of post-welding forced cooling on residual stresses, and analyzes of this nature were not found in the literature. The results point to a trend of increasing tractive residual stresses in the web as the cooling rate increases, which may be a factor in reducing the useful life of the rail, as several catastrophic failures have already occurred in this region due to stress-influenced vertical tractive residuals.

The wear of the cutting tool in machining is closely related to different factors such as chemical and microstructural composition of the workpiece, type of cutting tool, process conditions, etc. The addition of copper in aluminum alloys provides the material with an increase in mechanical strength, hardness, resistance to fatigue, and improved machinability, essential properties in the use of industrial sectors, such as automotive and aeronautics. The gross solidification microstructure and aspects of machinability, such as cutting temperature and tool wear, are directly influenced by the thermal solidification variables, which will determine the properties of the finished product. Thus, the control of the solidification kinetics of metallic alloys has become a fundamental object of study for obtaining materials with good machinability, homogeneous properties, and adequate to the growing demand of the industrial sector. In this sense, this work presents an experimental and comparative study, aiming to investigate the maximum tool wear (VBmax) and cutting temperature (Average cutting heating rate, Tac) from an Al-6.0wt.%Cu alloy neckings, solidified in a horizontal directional water-cooled device, correlating the values obtained during machining with the thermal and microstructural solidification parameters: cooling rate (TR) and secondary dendritic spacing (λ2), considering the position variation from the metal/mold interface. The results for the Al-6% Cu alloy were compared with the results of the tests presented in Rodrigues and Ribeiro (2015), for Cutting Temperature and Leal (2018), for Tool Wear, referring to the Al-3.0wt%Cu alloy, carried out under the same machining conditions. Contrary to what was expected, the increase in solute content was not responsible for the higher average heating rate values, leading to the conclusion that the solidification structures formed and the wear mechanisms present during the bleeding process were predominant in the behavior of the machinability of these alloys.

In this work, composite materials of polyester matrix with the inclusion of short fibers of sisal, piassava, raffia, mauve and jute arranged at random were produced, using the lowest possible level of technological processing in the production stages. The polymer used in the work was unsaturated terephthalic polyester, (CRISTAL type), and cured at room temperature, the curing agent used was MEK peroxide in the proportion of 0,33% (v/v). The fibers of sisal, piassava, raffia, mauve and jute were cut manually in lengths of 15 mm and were used as they were acquired, without surface treatment. The length of 15 mm was chosen, as it achieved superior results in tensile strength, load and elongation in relation to fibers of 5 and 10 mm in works previously carried out by the research group on composite materials at UFPA. The composites were manufactured by manual molding, without pressure and at room temperature. Full-matrix and composite specimens were manufactured with the inclusion of sisal, piassava, raffia, mauve and jute fibers. The mechanical properties were evaluated by bending and impact tests Charpy according to the standard ASTM D 790 and ASTM D 6110, respectively. The results showed that when submitted to the flexing efforts, they presented resistance of 112,12 (± 17,58) MPa for the full matrix, 35,21 (± 1,74) MPa with the inclusion of sisal fibers, 34,45 (± 3,09) MPa with the inclusion of piassava fibers, 27,29 (± 3,12) MPa with the inclusion of raffia fibers, 25,89 (± 2,94) MPa with the inclusion of fibers mauve and 20,56 (± 3,17) MPa with the inclusion of jute fibers. In the Charpy impact test, the composite materials showed values of 31,50 (± 3,26) kJ/m2 for the full matrix, 57,06 (± 3,65) kJ/m2 with the inclusion of sisal fibers, 52, 52 (± 3,19) kJ/m2 with the inclusion of piassava fibers, 48,03 (± 2,93) kJ/m2 with the inclusion of raffia fibers, 38,02 (± 0,71) kJ/m2 with the inclusion of jute fibers and 37,65 (± 1,81) kJ/m2 with the inclusion of mauve fibers. The generated fracture surfaces were evaluated by a stereoscope in order to correlate the fracture aspects with the mechanical properties.

Al-Cu-Si system is among those of most applicable casting alloy system in the automotive and aeronautical industries. This way, this work studies the relationship between the thermal parameters of solidification and electrochemical corrosion of the multicomponent alloy Al-3% Cu-2% Si solidified in a device of horizontal configuration. The determination of the experimental graph of the position of the liquidus isotherm allowed the definition of the solidification parameters that include speed of the liquidus isotherm (V_L) and cooling rate (T_R), the correlation of the secondary dendritic spacings with the solidification position was also performed. The electrochemical parameters of corrosion potential (E_CORR) and corrosion current (i_CORR) were determined by electrochemical polarization technique, started after 30 minutes of immersion in the working electrolyte. The polarization resistance (R_P) was obtained through the execution of electrochemical impedance tests in the frequency range from 10 kHz to 10^-1 Hz, obeying the stability of the capacitive arcs after 2 hours immersed in 0.2 mol.L^-1 HCl. The evaluation of the microscopic aspect when immersed in an environment aggressive acid (HCl 0.2 mol.L^-1) after 24 hours is also done through of SEM/EDS tests. The results showed that the corrosion rates of Al-3% Cu-2% Si alloys result from the combination of two factors: presence of the silicon element, which causes an increase in the kinetics of the corrosive process, and solidification position, the closer to the heat transfer interface, where the values of V_L and T_R are higher and those of λ₂ lower, the greater the corrosion resistance.

Materiais que apresentam um bom desempenho mecânico já vem sendo aplicados em várias pesquisas, exemplos deles, são os nanotubos de carbono (NTC), que é um ótimo reforço para compósitos de matriz polimérica, promovem nestes, excelentes propriedades mecânicas, físicas, elétricas e excelente flexibilidade. Fatores que associam desempenho mecânico com sustentabilidade se apresentam com bastante relevância e pensando nisso, foi utilizado o poliestireno expandido (EPS) e o caroço de açaí, que são resíduos que não possuem destinação ambientalmente correta, eles são gerados pós-consumo e descartados no meio ambiente, causando vários problemas ambientais. Nesta pesquisa, foi produzido um nanocompósito de EPS, biomassa de açaí e nanotubos de carbono, as placas para ensaios mecânicos foram produzidas com poliestireno expandido e cinza do caroço de açaí com porcentagens de 4% e 8% e nanotubos de carbono na porcentagem de 0,1%, 0,2%, 0,4% e 0,8%, dissolvidos em acetona e catalizador no ultrassônificador. A caracterização foi realizada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e a resistência elétrica foi avaliada pela medição de duas pontas no picoamperímetro, o ensaio de impacto Charpy foi realizado para avaliar a resistência do material, a amostra de 0,2% em peso MWNTC mostrou uma melhoria de 40% na resistência ao impacto e 6130% na condutividade elétrica sobre a matriz de EPS pura.

O Método dos Elementos Discretos (DEM) vem sendo usado como ferramenta de análise do comportamento de partículas em diversas áreas, como na indústria da mineração. Para seu uso, o DEM exige que os parâmetros (microscópicos) de entrada sejam calibrados para que a simulação possa apresentar resultados apropriados. No entanto, o processo de calibração é bastante oneroso por demandar alto poder computacional devido ao tempo dispendido durante as simulações, e muitas vezes é feito por tentativa e erro ao se buscar correspondências de valores microscópicos à comportamentos macroscópicos. Nesses casos, é comum que mais de um conjunto de parâmetros de entrada corresponda ao mesmo resultado macroscópico. Portanto, neste estudo, é apresentado um método para identificar e selecionar um único conjunto de parâmetros de entrada DEM usando ângulos de repouso dinâmicos em um tambor rotativo, aplicando Rede Neural Artificial (RNA) em associação ao Método de Monte Carlo. Testes são realizados com diferentes quantidades de neurônios em busca da melhor topologia para a Rede Neural. Uma vez desenvolvida e treinada, a RNA fornece rápidas respostas para selecionar o conjunto de parâmetros DEM. A princípio, o método de Monte Carlo é aplicado na rede neural com a geração de números aleatórios dentro da probabilidade encontrada dos parâmetros de entrada afim de buscar os possíveis cenários de conjunto de dados. Posteriormente, o Monte Carlo é utilizado para analisar a incerteza do modelo final da RNA na previsão dos resultados dos ângulos de repouso. Rastreando os ângulos de repouso desejados, a rede retornou várias alternativas de conjunto de valores. Buscando identificar um único conjunto de solução, a mesma metodologia foi utilizada para a criação de uma nova Rede Neural com uma velocidade de rotação diferente da usada anteriormente, que também foi submetida às mesmas aplicações do Método de Monte Carlo. No estudo de caso apresentado neste trabalho, considerando os ângulos alvos obtidos da análise experimental do material particulado, a junção dos resultados previstos das duas redes neurais desenvolvidas tornou possível a seleção de um conjunto de parâmetros adequado. Para corroborar a escolha desse conjunto, os valores de entrada selecionados foram simulados em três velocidades diferentes, e seus resultados apresentaram apenas 5,90% na maior diferença encontrada entre os ângulos experimentais e os previstos pela RNA. Dessa forma, a associação do uso de Rede Neurais Artificiais e Método de Monte Carlo garante com rapidez e precisão, a calibração de um modelo DEM mediante a identificação de um único conjunto de parâmetros de entrada.

Atualmente estudos relacionados ao desenvolvimento de tecnologias aplicada a ferrovias vem ganhando importância, pois o Brasil ainda não explora de modo satisfatório a total potencialidade desse modal de transporte. Os investimentos nessa área e o aumento da eficiência do sistema roda-trilho gerarão a eficácia logística que o país necessita para se tornar mais competitivo. O presente estudo busca caracterizar um trilho com matriz perlítica quanto ao seu espaçamento interlamelar, dureza, resistência ao desgaste e parâmetros de rugosidade. Diante disso, retirou-se pinos que foram cortados em incrementos de 5 mm a partir da superfície até uma profundidade de 20mm na direção transversal à laminação do trilho. Os pinos foram ensaiados sobre discos de aço AISI H13 com dureza de aproximadamente 600 HV. Em cada posição que se analisou a microestrutura se efetuou medições dos espaçamentos interlamelares com o intuito de verificar quais são as relações que a microestrutura possui com a distância e a dureza. A posição superficial foi submetida a ensaios de desgaste do tipo pino sob disco em quatro condições de carregamento e após o término desses ensaios as superfícies foram analisadas via MEV e EDS, além dos parâmetros de rugosidades em um perfilômetro óptico 3D. Percebeu-se que as distâncias interlamelares variam ao longo da direção estudada, contudo em termos de variação média não há diferenças significativas entre as posições 0 e 5mm e as 10 e 15mm. O espaçamento interlamelar possui uma relação de linearidade com a distância na direção transversal da laminação, ou seja, a dureza possui uma relação de linearidade com a raiz do reciproco do espaçamento interlamelar. A variação das condições de carregamento promoveu modificações nas propriedades relacionadas ao desgaste (dureza, perda de massa, taxa e coeficiente de desgaste), assim como nos parâmetros de rugosidade. A análise da superfície desgastada de todas as condições revelou que o desgaste foi do tipo oxidativo, ou seja, para as quatro condições de carregamento ocorreu a formação de óxidos.

O presente estudo teve por objetivo quantificar o vapor produzido a partir da queima do resíduo de malte e avaliar a viabilidade da utilização desse combustível como fonte energética na fabricação de cerveja, partindo de um estudo de caso em uma cervejaria localizada no município de Belém-PA que utiliza vapor gerado por caldeira alimentada por Gás liquefeito de petróleo (GLP). Para alcançar o objetivo, foi realizada a coleta de 0,5 kg de bagaço de maltes úmido, logo após a filtração do mosto. A biomassa foi resfriada a temperatura ambiente, embalada e encaminhada para o Laboratório de Caracterização de Biomassa (LACBIO), do departamento de Engenharia Mecânica, da Universidade Federal do Pará para a realização da secagem em estufa e da Análise Imediata. Após a secagem da biomassa coletada, foram armazenados 0,15 kg e enviados ao Instituto Tecnológico de Aeronáutica, a fim de realizar a análise do Poder Calorífico Superior (PCS) do malte. Além disso, foram propostos três regimes de trabalho envolvendo o uso da biomassa juntamente com o GLP. A cervejaria gera 14,7 toneladas de resíduos por ano, essa biomassa possui um teor de umidade relativamente alto (31%), o que torna imprescindível a secagem desse material para que possa ser usado como combustível para a produção de calor. Além disso, o teor de materiais voláteis se mostrou significativamente superior ao de outras biomassas comumente usadas para a produção de energia, como a casca de arroz e o bagaço de cana-de-açúcar. Em relação ao teor de cinzas, ele também se mostrou elevado se comparado ao da cana-de-açúcar e da castanha de babaçu. No que se refere a produção de energia térmica, a quantidade de bagaço de malte seco subproduzido pela cervejaria é capaz de suprir cerca de 60% do gasto energético na produção de cerveja. Após a análise dos três regimes de trabalho (RT) propostos, notou-se que RT1, RT2 e RT3 respeitam a quantidade de energia consumida pela fábrica, não ultrapassando o gasto anual de GLP. No entanto, apenas os regimes RT1 e RT2 concernem a quantidade de bagaço de malte seco produzido pela cervejaria. Além disso, RT1 propõem uma redução de 50% sobre os gastos com GLP, já o Regime de Trabalho 2 demonstra uma economia de R$ 21.219,16 ao ano.

O uso da biomassa como fonte de energia tem obtido cada vez mais relevância na busca por diversificar a matriz energética mundial. Entre as dificuldades encontradas no uso da biomassa sólida em escalas maiores está a não uniformidade de sua composição química, teor de umidade, formato e tamanho, o que limita o dimensionamento de equipamentos que promovam a conversão da energia. Métodos de beneficiamento como a torrefação trazem grandes benefícios pois podem promover uma densificação energética do combustível e uma maior uniformidade de suas características, além de tornar a biomassa mais resistente a degradações naturais e a absorção de umidade. E possibilitar a redução de sua granulometria com menor consumo de energia. Esta proposta de dissertação de mestrado tem como objetivo principal comparar o desempenho da combustão da Cupiúba in natura e a Cupiúba torrada, e analisar o impacto da parede d’água na reação de combustão em um combustor ciclônico. Para tal, realiza uma análise numérica com o uso do método dos volumes finitos, utilizando o pacote comercial ANSYS FLUENT. As simulações computacionais demonstram que, devido à maior liberação de calor da reação com biomassa torrada, este escoamento apresenta temperaturas mais elevadas, que gera impacto em todas as etapas da reação de combustão, acelerando-as, resultando em menor comprimento de chama. A formação de NOx, nestes casos, também foi mais elevada, onde o mecanismo de formação termal foi preponderante. Ao avaliar a parede d’água, observou-se uma redução significativa das temperaturas ao longo do escoamento, sobretudo para o caso com Cupiúba torrada, e, consequentemente, uma queda acentuada na formação de NOx.

A energia presente na biomassa pode ser convertida em combustíveis líquidos, sólidos e gasosos. Os resíduos agrícolas e florestais (considerados como biomassa) armazenam energia considerável para ser aproveitada. O Brasil por apresentar grandes dimensões cultiváveis, florestas, solo e condições climáticas adequadas afigura-se como um dos maiores fornecedores de matérias primas para a produção de bioenergia, ou seja, os resíduos gerados durante o processo de produção agrícola e beneficiamento de madeira podem ser utilizados para geração de energia, podendo ser utilizados tanto in natura ou em carvão vegetal, produto da carbonização de materiais lignocelulósicos. Este trabalho teve como objetivo caracterizar o comportamento térmico e realizar o estudo cinético da pirólise de biomassas amazônicas através de uma série de ensaios de análise imediata e termogravimétrica em atmosfera de nitrogênio em diversas taxas de aquecimento: 5, 10, 20 e 30 °C/min. As curvas termogravimétricas foram submetidas à avaliação cinética por métodos dinâmicos. É verificado que o processo de pirólise nas amostras analisadas pode ser dividido em três etapas: remoção da água, pirólise ativa e pirolise passiva. Em cada estágio, a energia de ativação e o fator pré-exponencial variam com a conversão de massa para os modelos cinéticos considerados. Os valores foram determinados pelos métodos: Kissinger, Kissinger-Akahira-Sunose (KAS), Flynn-Wall-Ozawa (FWO) e Friedman. O processo de desvolatização foi matematicamente descrito por uma reação de primeria ordem.

Turbinas eólicas de pequeno porte apresentam um significante atrito na partida do trem de potência. O atrito apresenta várias características não lineares que dificultam a sua modelagem e também características dinâmicas que precisam ser analisadas para descrever os seus efeitos. Este trabalho apresenta uma nova abordagem de partida de turbinas eólicas de pequeno porte. Um modelo matemático é desenvolvido para o cálculo do torque de atrito do trem de potência considerando dois rolamentos do tipo esfera de uma carreira no eixo da turbina, onde o comportamento estático e dinâmico do atrito é avaliado pelo modelo de deslizamento de Maxwell generalizado. A abordagem matemática é comparada com dados experimentais de pequenas turbinas eólicas disponíveis na literatura. Os resultados mostram que o modelo proposto é uma generalização do efeito Stribeck aplicável a ambos os regimes, transiente e estacionário, demonstrando boa concordância com os experimentos.

Este trabalho tem como objetivo realizar um estudo numérico utilizando a Dinâmica dos Fluidos Computacional para uma pequena turbina hidráulica usada na eletrificação rural de comunidades isoladas na Amazônia. A análise consiste em localizar regiões de perda, a partir da obtenção dos perfis de pressão e velocidade dada uma variação de abertura de uma válvula borboleta e analisar o impacto dessa variação no escoamento, comparando também as perdas entre uma válvula borboleta em um tubo reto e a válvula borboleta na voluta da turbina em estudo. Até o momento, nenhuma simulação em CFD foi realizada incluindo a válvula na turbina. A sugestão do estudo de perda quantitativa visa melhorar o desempenho da turbina em seu modo de operação. O controle da taxa de abertura da válvula permite configurar a turbina para operação no ponto ideal, pois esse tipo de turbina possui um sistema muito robusto e somente controle manual. Os ângulos utilizados nas simulações foram os considerados pela literatura existente como os mais comuns na operação real. Uma análise desses efeitos também é considerada na interface de saída da voluta, onde imediatamente se acopla o rotor. Será visto que a válvula causa uma perturbação severa na homogeneidade do escoamento na região de entrada do rotor. Os resultados mostram que a simulação numérica do escoamento permite prever os fenômenos físicos envolvidos no caso e na quantificação de perdas no sistema devido à válvula, além de apontar possíveis causas de problemas que prejudiquem o funcionamento adequado da turbina.

Os trilhos são um dos elementos principais de uma ferrovia, o qual, suporta toda a carga dos veículos através do contato roda-trilho, submetendo o material a condições críticas de operação. Durante o processo de união dos trilhos, na construção das vias, realizado principalmente pela soldagem por centelhamento (Flash Butt Welding - FBW), ocorrem alterações estruturais e mecânicas decorrentes dos ciclos térmicos do processo, denominada de Zona Afetada pelo Calor (ZAC), por conta disso, tratamentos térmicos têm sido utilizados a fim de melhorar as propriedades dessa região. No entanto, as informações necessárias para a realização adequada do ciclo térmico para tratamento de cada trilho, após o processo de soldagem, contidas em diagramas de transformação de fases por resfriamento contínuo (TRC), ainda são restritas. Este trabalho tem como objetivo fornecer subsídios necessários para melhorar os tratamentos térmicos, visando a melhor compreensão entre decomposição, microestrutura e propriedade dos aços perlíticos usados na fabricação de trilhos ferroviários, através de diagramas de transformação por resfriamento contínuo obtidos por ensaios de dilatometria, caracterização microestrutural e microdureza. Os resultados mostraram que a técnica dilatométrica com o auxílio da metalografia e microdureza, forneceram dados suficientes para propor o melhor ciclo térmico e obter uma microestrutura perlítica e dureza similar ao do metal de base (MB).

As ligas Al-Cu, conhecidas como ligas da série 2XXX (trabalhadas) e 2XX.X (fundidas) na classificação da Aluminum Association, contém de 2% a 5% de Cu e, por serem tratadas termicamente, são amplamente empregadas na fabricação de componentes das indústrias aeronáutica e automotiva, tais como bordos de ataque de aeronaves, peças estruturais, cilindros, pistões e blocos para motores. A utilização destas ligas está diretamente relacionada às características que o cobre confere ao alumínio como, por exemplo, o aumento da resistência mecânica, aumento da tenacidade à fratura, elevação da dureza e melhoria da usinabilidade. A adição de Si nessas ligas melhora a sua resistência à corrosão. Nesse sentido, experimentos de solidificação horizontal foram desenvolvidos para investigar a influência de parâmetros térmicos na microestrutura e microdureza (HV) da liga Al-3%Cu-2%Si. Uma ampla faixa de velocidade de crescimento e taxa de resfriamento (V_L e T_R, respectivamente) foi obtida por meio de um dispositivo de solidificação horizontal refrigerado à água. A fim de avaliar os efeitos de V_L e T_R na microestrutura de solidificação, amostras do lingote, preparadas em posições a partir da interface de transferência de calor, foram caracterizadas por microscopias óptica e eletrônica de varredura (MO e MEV, respectivamente). A microestrutura resultante foi caracterizada e quantificada pelos espaçamentos dendríticos primários, secundários e terciários (λ₁, λ₂ e λ₃). Os resultados obtidos mostraram que a microestrutura de solidificação é constituída por uma fase primária dendríttica rica em Al (Al-α) e por uma mistura eutética interdendrítica composta pelas seguintes segundas fases: partículas de Si + compostos intermetálicos Al₂Cu e Fe. Uma análise da resistência mecânica da liga investigada foi realizada por meio de testes de HV no centro das dendritas e em regiões interdendríticas, seguindo padrões técnicos. Uma associação matemática entre os parâmetros térmicos, microestruturais e microduraza foi elaborada, observando-se valores mais altos de HV na mistura eutética devido à distribuição, tamanho e morfologia das segundas fases que constituem a mistura eutética. Finalmente, uma análise comparativa com outros trabalhos da literatura também foi conduzida.

Um estudo experimental e numérico da hidrodinâmica de escoamentos pistonados verticais do tipo ar-água em líquido estagnado é apresentado. Na parte experimental, consideramos uma técnica de filmagem rápido para analisar uma única bolha ascendendo em água estagnada sob escoamento laminar dentro de um tubo circular. Os parâmetros de escoamento obtidos incluem a velocidade de ascensão, o comprimento da bolha e a espessura do filme líquido para diferentes volumes de entrada de ar. Na parte numérica, usamos um modelo de campo de fase que combina as equações de Navier-Stokes e Cahn-Hilliard. Este modelo é aplicado para simular escoamentos com as mesmas características dos experimentais. Além disso, consideramos características do escoamento que não são facilmente obtidas em abordagens experimentais. Devido à considerável falta de dados disponíveis para características de escoamentos com altos valores de N_f, realizamos simulações para avaliar N_f maior que 1500. Apresentamos resultados para a vorticidade da esteira turbulenta e perturbação causada pela tensão de cisalhamento na parede da tubulação.

A solidificação de metais e as estruturas obtidas nesse processo, conhecidas como estruturas planares, celulares e dendríticas, são importantes do ponto de vista prático, uma vez que influenciam fortemente as propriedades dos produtos. Em muitas situações práticas é inviável a determinação de uma solução analítica para o tratamento dos processos de solidificação através de métodos tradicionais. O método de Campo de Fases tem se tornado muito popular e eficaz no modelamento de interfaces sólido/líquido complexas, devido à sua capacidade de simular a cinética da interface e a formação da morfologia gerada no processo de solidificação. Este trabalho resultou em análise numérica da evolução microestrutural durante a solidificação transiente de ligas diluídas do sistema Al-Cu-Si, utilizando um modelo de Campo de Fases para a simulação de ligas ternárias acopladas ou não a equação de energia. Resolveram-se numericamente as equações de Campo de Fases, Energia e Concentrações de Soluto para o sistema ternário em questão, variando os parâmetros de malha, temperatura e composição da liga. As análises realizadas foram confrontadas com a teoria e os resultados obtidos foram extremamente promissores.

Este trabalho visa estabelecer a melhor rota para fabricação de um pó nanoestruturado composto de 5% em peso de Nanotubos de Carbono de Paredes Múltiplas e pó de aço inoxidável 304L para posterior inserção como fluxo para a manufatura de uma junta soldada através do processo de Soldagem a arco com eletrodo de Tungstênio e Proteção Gasosa (GTAW, em inglês) pulsado, utilizando os processos de Síntese Mecânica e Tratamento Químico com peróxido para a dispersão dos nanotubos na matriz metálica. Para o primeiro, a mistura foi colocada num moinho de bolas em uma taxa de bolas-pó de 30:1, sendo rotacionado a 200 rpm durante 60 min; no segundo, uma solução de 30% de Peróxido de Hidrogênio foi adicionada à mistura por 10 min em um ultrassonicador. As misturas foram então submetidas à temperatura de 350 oC por 1h para a remoção de carbonos amorfos, e então caracterizadas por Difração de Raio-X, Espectroscopia Raman e Microscopia Eletrônica. Os compósitos nanoestruturados foram então inseridos como fluxo em varetas também de AISI 304L para realizar um processo de P-GTAW. A microestrutura das juntas soldadas foi analisada à partir de imagens de Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) e Microscopia Ótica, dos elementos de liga pelo método de Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), e caracterização mecânica por microdureza Vickers. Os resultados indicaram que a rota de Tratamento Químico proporcionou um menor grau de carbonos amorfos e melhor dispersão na matriz metálica, além de um aumento de mais de 20% em média de dureza na seção transversal da junta soldada em relação à amostra controle e refino considerável de grão dentre os espécimes analisados, o que qualifica o método de metalurgia do pó seguido de tratamento químico em ultrassom como a mais indicada por aliar menor tempo de preparação de amostra com melhores resultados de resistência à dureza.

Na região Norte do Brasil grande parte da energia elétrica é obtida a partir de derivados do petróleo, por meio da queima desses combustíveis em motores de combustão interna (MCI). Esses sistemas de geração de energia são denominados de Usinas Termelétricas (UTE). Entretanto a produção de energia elétrica pelas UTE’s possui um custo elevado de produção, que está diretamente relacionado ao consumo específico dos motores de combustão interna. Uma alternativa que atualmente vem sendo utilizada para melhorar a eficiência dos MCI é a combustão enriquecida com O2 (CEO), que consiste em injetar O2 “puro” no pleno de admissão dos motores, o seu efeito é obter uma combustão mais completa, com o intuito de reduzir o consumo específico de combustível, aumentar a potência produzida e reduzir os níveis de emissões como: CO, HC e Fuligem. A metodologia utilizada neste trabalho foi injetar O2 no pleno de admissão de grupo gerador diesel, com potência nominal de 20 kVA, na faixa de 0 a 40% da vazão mássica de O2 consumida pelo motor na rotação de 1800 rpm, utilizando como combustível biodiesel comercial (B8), aplicando cargas no grupo gerador de 50, 70 e 100%. O objetivo principal é avaliar os efeitos da CEO nos motores diesel, monitorando parâmetros como: temperaturas, eficiência térmica, consumo específico e emissões, a fim de checar a viabilidade de sua utilização e os possíveis ganhos para a geração de energia elétrica nas UTE’s.

Sílica biogênica obtida através de métodos economicamente viáveis e de fontes renováveis é um estudo ainda recente, mas que já demonstra grande potencial de aplicação em diferentes áreas, a destacar a biomédica. Atualmente, são obtidas a partir de frações de vegetais geradas durante o processamento industrial, como: casca de arroz, casca de abacaxi, bagaço de cana-de-açúcar e semente de babaçu. Neste trabalho, foram regeneradas e caracterizadas a partir de açaí (Euterpe oleracea Mart.), um fruto importante para a indústria e comércio do estado do Pará, que é o responsável por 95% de toda a produção no Brasil. A comercialização do suco na região metropolitana de Belém gera 280 toneladas por dia de excedente de processamento, formado por: endocarpo e mesocarpo (partículas e fibras). Nestes foram identificados Silício, Magnésio e Cálcio. De partículas insolúveis do mesocarpo (PAM) foram obtidas sílicas biogênicas (BSi) com rendimento entre 7%, com prétratamento de ácido sulfúrico (BSi-S), e de 4%, com pré-tratamento de ácido clorídrico (BSi-Cl), apresentando estrutura na forma de roseta e predominantemente amorfa com picos de cristalinidade. Em BSi-Cl e BSi-S calcinadas a 700ºC (BSi-Cl₇₀₀ e BSi-S₇₀₀) e a 800ºC (BSi-Cl₈₀₀ e BSi-S₈₀₀)  foram identificados planos de cristobalita. Em Em BSi-S₇₀₀ e BSi-S₈₀₀ também foram identificados planos de tridimita. Foi demonstrado a partir dos resultados que a utilização de um pré-tratamento com ácido sulfúrico à 6M, com calcinação em temperatura acima de 700ºC é eficiente para a obtenção de uma sílica de maior pureza com menor quantidade de outros materiais remanescentes. 

O uso de biomassa como combustível é amplamente utilizado como fonte de energia para eletricidade, calor e biocombustíveis. A biomassa tem uma grande vantagem gerando energia sob demanda, sendo uma das fontes renováveis de energia que podem ser armazenadas. No entanto, a biomassa armazenada tem grandes problemas, principalmente para controlar seu teor de umidade em níveis desejáveis o que afeta diretamente a qualidade dos combustíveis e pode comprometer sua segurança aumentando sua capacidade de combustão espontânea. Este trabalho estuda o impacto do pré-tratamento de torrefação na qualidade energética da biomassa durante armazenamento. Duas biomassas (Goupa glabra (CUP) e Elaeis guineensis (CFV)), sob diferentes condições (bruta, levemente torrado (CUP220; CFV220) e fortemente torrado (CUP250)) foram armazenadas durante 52 semanas em basquetas abertas sob um galpão aberto, enquanto a temperatura interna, a temperatura ambiente e a umidade relativa foram monitoradas diariamente. A caracterização energética das amostras de biomassa foi realizada a cada quatro semanas utilizando análise imediata, análise elementar, poder calorífico e análise termogravimétrica. Análise para medir a qualidade da energia. Ao final do período de armazenamento, observou-se maior suscetibilidade das amostras brutas, em comparação com sua contraparte torrada, na absorção da umidade ambiente, perda de material volátil, concentração de teor de carbono e hidrogênio, aumento da densidade de energia e perda de matéria seca. Reações de oxidação à temperatura ambiente foram identificadas como principal agente de degradação das amostras de biomassa durante o tempo de armazenamento. Em geral, as amostras torradas foram mais resistentes à degradação observada enquanto as amostras brutas sofreram uma maior perda de matéria seca que não compensa o seu maior aumento na densidade energética. A variação de umidade das amostras seguiu as mudanças na umidade ambiente, enquanto o aumento na densidade energética foi consequência de um maior consumo de oxigênio do que de hidrogênio e carbono ao longo do tempo. 

O processo de soldagem GMAW é muito utilizado na indústria metal mecânica para a fabricação e manutenção de equipamentos e devido a busca intensa pelo aumento da produtividade e redução de custo de produção, surgiu a necessidade de algumas modificações desse processo convencional de soldagem. Uma variável do processo GMAW é o Cold Wire – Gas Metal Arc Welding - CW-GMAW, no qual um arame não energizado (arame “frio”) é adicionado no arco/poça de fusão aproveitando o aporte térmico para fundir, aumentando assim, a taxa de fusão, em contrapartida, há uma redução da penetração. Em vista da limitação de penetração gerada pelo processo CW-GMAW, a alternativa sugerida para manter a penetração do GMAW e aumento da taxa de fusão do CW-GMAW, foi desenvolvido o processo de Electric Wire-Gas Metal Arc Welding (EW-GMAW), o qual é caracterizado pela adição de um arame energizado no arco/poça de fusão. Assim, o trabalho objetiva avaliar o comportamento do arco elétrico e da penetração entre os processos de soldagem. Para isso foram realizadas soldagens de simples deposição em aço naval ASTM A131, com gás de proteção Ar 25% CO2, variando a taxa de alimentação do arame frio, com e sem corrente, em 40%, 80% e 120% em relação a velocidade do arame do processo GMAW. No processo EW-GMAW a corrente no arame energizado variou de 40A e 80 A. Os resultados mostraram que ao inserir um arame auxiliar, sem e com corrente, a instabilidade em relação ao GMAW convencional foi significativa. Em relação a penetração, o processo EW-GMAW com 40 A e 80 A, com adição de 40% de arame apresentou maior penetração que os processos GMAW e CW-GMAW. 

Este trabalho abordou o desenvolvimento de compósitos sanduíches contendo faces à base de tecido de juta, laminado com resina poliéster, e núcleos à base de espuma de poliuretano com adição de fibras naturais de 5 mm de comprimento. Foram de desenvolvidos 5 tipos de painéis sanduíches: um sem adição de fibras naturais ao núcleo e outros 4 painéis cujos núcleos foram adicionados, separadamente, fibras de sisal, juta, palha da costa e piaçava. Foi avaliado a influência da adição de fibras naturais aos núcleos dos painéis sanduíches, nos ensaios mecânicos de compressão transversal e flexão em 3 pontos. Os ensaios mecânicos demonstraram que: a adição de fibras de sisal reduziu em 57 % a resistência à compressão e em 6 % a resistência à flexão dos compósitos sanduíches; a adição de fibras de Juta elevou em 4,6 % a resistência à compressão e em 50 % a resistência à flexão; adição de fibras de palha da costa elevou em 18,46 % a resistência à compressão e em 128 % a resistência à flexão; a adição de fibras de piaçava elevou em 53,85 % a resistência à compressão e em 180,60 % a resistência à flexão. A falha sob flexão, identificada nos compósitos sanduíches, de núcleos com adição de fibras naturais, foi o rompimento do núcleo, com aparecimento de trinca. As falhas sob compressão, identificadas nos compósitos sanduíches, de núcleos com adição de fibras naturais, foram a densificação do núcleo, o descolamento entre núcleo e face, o descolamento entre fibra e núcleo e o rompimento do núcleo, com o aparecimento de trinca.

A resistência do trem de potência das turbinas eólicas ainda é um desafio, pois a determinação do torque de atrito estático e dinâmico é bastante complexa. Este trabalho desenvolve uma investigação experimental de torques resistentes de um trem de potência tipicamente encontrado em pequenas turbinas eólicas.As medições experimentais são realizadas através de uma configuração de bancada incluindo sensor de torque, sensor de rotação, gerador e motor elétrico, a fim de validar a análise teórica. Para uma avaliação mais aprofundada, é utilizada uma abordagem que combina a segunda lei de Newton e a teoria dos elementos de pá para analisar o comportamento da turbina. Uma expressão teórica para o torque de atrito também é demonstrada. Como resultado, o torque de atrito estático é de 2 a 10 vezes maior do que o dinâmico, garantindo resistência à partida da turbina. As avaliações usando um SWT são realizadas para verificar o efeito de resistência do sistema de transmissão, em que sua velocidade de rotação muda de acordo com o torque de atrito, gerando uma resposta mais realista.

Pesquisas relacionadas a aplicação de fibras vegetais como reforço em materiais compósitos vêm ganhando destaque na indústria devido as caraterísticas inerentes de cada fibra, como resistência mecânica e massa especifica, além de características importantes no cenário atual, como por exemplo biodegradabilidade. Neste contexto, o estudo aprofundado de várias propriedades do compósito se torna necessário. Uma dessas propriedades de fundamental importância e à tenacidade a fratura. Este trabalho tem como objetivo um estudo experimental do comportamento à fratura de compósitos com fibras vegetais descontinuas e aleatórias. As fibras usadas foram sisal, juta e piaçava adquiridas no comércio de Belém onde foram cortadas em comprimentos de 5 mm, 10 mm, 15 mm,20 mm e 25 mm. Além disso, buscou-se realizar o tratamento químico com hidróxido de sódio (NaOH) variando de 2% ,6%, e 10% com intuído de encontrar o valor ótimo de tratamento para cada tipo de fibra e avaliar sua influência no fator de intensidade de tensão 𝐾𝐼𝐶 .Caracterizou-se as fibras em resistência à tração, massa específica, diâmetro e morfologia da fibra in natura e tratadas. Os compósitos foram caracterizados segundo as normas ASTM D638 para ensaio de tração e ASTM D5045 Single-edge notched bending (SENB) para ensaio de tenacidade à fratura. A morfologia da superfície de fratura dos compósitos foi obtida através do microscópio de varredura eletrônico (MEV). 

The humankind energy demand is away increasing because this is a need for development. By the years, the man was developing methods to extract energy from the nature and use for his purposes, finding for the fossil fuels an infinity of utilizations that have helped the development of the society. Therefore, is known that this energy source is finite and its utilization in long terms may cause a variety of socio-economic and environmental problems in the global scenario. The vegetable biomass is distributed around the world and its energy purposes pretreatment is a process in a continuous evolution that have as one of his objectives to turn it in a high quality and feasible renewable energy source. The research about residues utilization in this process is widely investigated and helps in decisions about the development of new technologies and business. In this context, the work here presented has the objective of contribute with the investigation of palm oil empty fruit bunch (EFB) torrefaction process, residue that have an expressive production in the Pará state in Brazil. The torrefaction has been very useful to upgrade physical and chemical properties of biomass, and in a special way, its residues that have their economic and energetic value increased. In this work, densified EFB samples were processed in a laboratorial tubular furnace, under nitrogen flow, temperatures between 210 and 300°C increased by 10°C each experiment and time of 15 and 30 min. Not densified biomass torrefaction is also investigated through the use of a pilot-scale REVE reactor at the temperatures of 220, 250 and 300°C, both for 30 min. All the samples had its properties analyzed through proximate and ultimate analysis, heating value determination and thermogravimetric evaluations. The results have indicated that the densification does not have a significant influence on the process yields and that the temperature is the key parameter for properties control. In addition was also noted a relation between the two processes through the correlation of process yields and carbon, hydrogen and oxygen mass losses, what may help in the properties evaluation of bigger amounts of biomass processed in industrial reactors like REVE.

Torrefaction; Biomass; Oil Palm; EFB; REVE.

Atualmente, as ligas de alumínio possuem uma ampla gama de aplicações industriais e estão presentes desde as formas mais simples - como latinhas de refrigerante, rebites, condutores elétricos, molas e utensílios para alimentação – até as formas mais complexas - como utensílios hospitalares e estruturas de veículos navais, rodoviários e até aeroespaciais. Dentre o vasto conjunto de ligas de alumínio presentes na indústria, as ligas de alumínio-magnésio [Al-Mg] são um dos grupos mais utilizados e possuem propriedades que a distinguem das demais como baixa massa específica, resistência a corrosão e boa soldabilidade sendo principalmente utilizada em componentes estruturais. Desse modo, as suas propriedades mecânicas são de importância singular para o projeto de uma estrutura complexa. No presente trabalho tem-se o objetivo de estudar as propriedades mecânicas do alumínio eletrocondutor [Al-EC] juntamente com a sua modificação com os teores de [2, 4 e 8,5]%Mg e a influência dos teores de Mg no fenômeno de Portevin – Le Chatelier. Primeiramente as ligas foram obtidas por fundição direta em forno do tipo mufla em câmaras de solidificação com extração de calor unidirecional. Posteriormente, o material foi seguimentado em corpos de prova com dimensões de [60 x 60 x 110] mm. Os corpos de prova foram laminados para o diâmetro de 10 mm e submetidos ao ensaio de tração a fim de verificar suas propriedades mecânicas. Os corpos de prova para o ensaio de microdureza foram retirados nas pontas dos corpos de prova após os obtidos os perfils cilíndricos. Os resultados de microdureza mostram o endurecimento do material com a introdução dos teores de Mg o qual também teve influência na elevação do serrilhado do fenômeno de Portevin – Le Chatelier.

Nas grandes companhias do setor elétrico, os hidrogeradores são acoplados rigidamente a barragem, propagando vibrações e ruído a vários recintos, dentre eles o mais vulnerável é o piso do gerador, constituído de chapas metálicas extensas e delgadas. Neste sentido, este trabalho se destinou a caracterizar materiais ao controle vibro-acústico do piso dos geradores, avaliando a dissipação de energia e a perda de transmissão sonora de três materiais recomendados pela literatura, sendo o Butilo, Elastômero A e Manta B. Assim, foi utilizado o experimento da viga vibrante, tendo como base a norma ASTM E 756-04 e o experimento da câmara reverberante adaptado, conforme norma ISO 140-3. Os resultados demonstraram que o Butilo possui maior isolamento sonoro, enquanto a Manta B maior dissipação de energia sob certas condições de temperatura, modo e frequência.

Durante os processos de soldagem ocorrem nos materiais, variações de temperatura e deformações durante a deposição do metal de solda, o que gera mudanças nas estruturas e propriedades nos componentes utilizados. Esse estudo visa analisar essas mudanças e correlacionar com os processos utilizados, MIG Convencional, e suas variantes, MIG Pulsado Térmico e MIG Switch Back, em ligas de Alumínio naval, série 5XXX, sendo o metal de base Al-Mg 5083 e o metal de adição, arame da liga AWS ER 5356 e argônio puro como gás de proteção. Finalizada a etapa de testes, seguida da escolha dos melhores parâmetros pela qualidade dos cordões e terminadas as soldagens, foi realizado o ensaio de Líquido Penetrante e então retiradas amostras transversais e longitudinais de cada peça. Foi feita macrografia para caracterização econômica nas regiões transversais. Nas amostras longitudinais foram feitos ensaio de Microdureza Vickers, contabilização de tamanhos de poros, análise microestrutural e MEV. O esperado para os resultados seriam mudanças significativas nas estruturas dos corpos-de-prova, com melhorias para o modo MIG-PT e MIG-SB que influenciariam nos resultados de microdureza, redução nos poros, refinos de grão e diminuição significativa da ZTA.

Auditório são salas destinadas para apresentações musicais e verbais. As características acústicas que tornam um ambiente adequado para a música tornam, também, o ambiente limitado para apresentações verbais, sendo a reciprocidade verdadeira. Dessa maneira, identicar o ponto de equilíbrio acústico no projeto destes ambientes é um desafio constante. As conchas orquestrais são elementos empregados no palco das salas cuja finalidade é beneciar os músicos promovendo um campo difuso ajudando-os a se ouvirem e ouvir uns aos outros. Assim o objetivo desta pesquisa é avaliar a contribuição de um sistema de concha orquestral por meio de simulação computacional na área da plateia do Auditório Benedito Nunes. Foram realizadas medições experimentais e então foi desenvolvido um modelo computacional afim de comparar as medições realizadas no auditório e os resultados simulados, para assim investigar os seguintes parâmetros acústicos: tempo de reverberação T, tempo de decaimento inicial EDT, clareza C₈₀ e definiçao D₅₀, na Área da plateia, além de outros dois parâmetros na área do palco que foram: suporte inicial ST_Early e tardio ST_Late. Diante dos dados obtidos foi vericado que a inserção de uma concha orquestral provoca alterações que são perceptíveis tanto para os músicos quanto para a plateia, além de evidenciar que o uso da concha orquestral no Auditório Benedito Nunes resultou em uma melhora dos parâmetros destinados às apresentações verbais, D₅₀.

O excesso de vibração e ruído é um problema recorrente na industrial naval, especialmente quando não há um projeto voltado para os aspectos vibro acústicos da embarcação. É sabido que uma das principais fontes de excitações mecânicas e acústicas deste tipo de veículo está relacionado com o motor utilizado para a sua propulsão. Sendo assim, o presente trabalho tem como objetivo avaliar os caminhos de transmissão em um suporte de motor típico de aplicações navais utilizando o Método de Elementos Finitos (MEF) e a Análise Estatística Energética (SEA). Os resultados obtidos apresentam concordância com encontrados na literatura e os dois métodos, apesar que apresentarem discrepância entre si, são aceitáveis quando considerados a complexidade de modelagem e tempo computacional gasto. Além disto, são pospostos diversos mecanismos de controle passivo para que haja atenuação da energia vibratória transmitida do motor para o restante da estrutura, sendo eles: modificações geométricas e estruturais, adição de material viscoelástico e utilização de isoladores. As mudanças geométricas apresentam bom comportamento em baixa frequência enquanto os mecanismos baseados em amortecimento são mais eficientes em altas.

A alternativa de mistura de reforços híbridos em compósitos é muito vantajosa, pois permite projetar e modelar laminados específicos com desempenho mecânico de acordo com as necessidades do produto final. Esta pesquisa tem como principais objetivos avaliar os laminados fabricados com as configurações de lâminas unidirecionais 0º/0º/0º de juta/juta/juta (JJJ), juta/palha da costa/juta (JPJ), juta/vidro/juta (JVJ), palha da costa/palha da costa/palha da costa (PPP), palha da costa/juta/palha da costa (PJP), palha da costa/vidro/palha da costa (PVP), vidro/vidro/vidro (VVV), vidro/palha da costa/vidro (VPV), vidro/juta/vidro (VJV). A matriz utilizada foi a resina poliéster insaturada tereftálica. As lâminas foram fabricadas no tear manual e o tecido e as fibras foram adquiridas no comércio de Belém. A fabricação do laminado foi através laminação manual das lâminas intercaladas. A partir de placas produzidas foram extraídos corpos de prova de acordo com a norma ASTM D3039, para ensaios de tração, onde foram avaliados força máxima, alongamento na força máxima, tensão máxima, deformação máxima e módulo de elasticidade. Também foram avaliados os mecanismos de fratura dos corpos de prova após o ensaio de tração. O compósito laminado que apresentou maior tensão foi de VVV com 346,05 MPa, seguido de VPV com 249,71 MPa, VJV com 180,93 MPa, PVP com 149,89 MPa, JVJ com 87,72 MPa, JPJ com 66,85 MPa, JJJ com 57,28 MPa, PJP com 59,23 MPa e PPP com 56,07 MPa. De maneira geral, as morfologias e principais mecanismos de falhas dos compósitos laminados mostraram a presença de fraturas tanto em ângulo quanto transversais e do tipo explosiva, propagação de trincas na direção preferencial do esforço de tração, além da presença de arranchamento de fibras (pull-out) e delaminação, o que pode ter sido gerado por falta de adesão fibra/matriz.

Experimentos de solidificação direcional horizontal (SDH) e tratamento térmico de endurecimento por precipitação foram realizados com a liga Al5.5Si3Cu, visando investigar a microestrutura, microdureza e distribuição, morfologia e tamanho das partículas de Si. O lingote solidificado direcionalmente (LSD) foi obtido por meio de um dispositivo de solidificação direcional refrigerado à água. Amostras do LSD foram selecionadas a partir da interface resfriada e submetidas ao tratamento térmico T6 (TT-T6). O TT-T6 foi realizado nas amostras solidificadas, considerando dois tempos de solubilização: 5 e 8 horas a 490 ± 2 oC, seguido de têmpera em água morna (60 ± 2oC) e envelhecimento artificial por 5 h a 155 ± 2 oC e, finalmente, resfriamento ao ar ambeinte. Caracterização por microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura (MO e SEM, respectivamente) foi realizada para revelar e analisar as microestruturas das amostras como solidificadas e tratadas termicamente. Observou-se que a microestrutura típica de solidificação consiste de uma fase primária rica em alumínio (α-Al) de morfologia dendrítica e uma mistura eutética interdendrítica composta (α-Al)eutética + partícula de Si + fases intermetálicas Al2Cu () e Fe. A fase α-Al foi quantificada pelos espaçamentos dendríticos secundários (2). A dependência da microdureza (HV) sobre os valores de 2 em ambas as amostras solidificadas e tratadas termicamente foi avaliada, e os resultados mostraram que os valores médios de HV foram constantes para todas as posições analisadas, porém maiores valores de HV foram observados para o tempo de solução de 5 horas. Foi constatado que o TT-T6 aplicado nas amostras solidificadas exerce uma forte influência na distribuição, morfologia e tamanho das partículas de Si. 

Este trabalho aborda a problemática da acústica de paróquias construídas a partir da segunda metade do século XX por meio da revisão bibliográfica e do estudo de caso de duas paróquias na cidade de Belém-PA. O objetivo da pesquisa é fazer uma intercomparação dos parâmetros objetivos com base nos resultados obtidos, citando o tempo de reverberação, tempo de decaimento inicial, clareza, definição e o índice de transmissão da fala, com ajuda do software DIRAC 3.1, de duas paróquias, onde foram realizadas quarenta medições. Vinte pontos para o microfone foram distribuídos por cada paróquia, sendo dois no presbitério e dezoito no interior de cada igreja. As igrejas foram escolhidas como objeto de estudo pelo fato de ficarem situadas em áreas centrais de Belém-PA, serem bastante frequentadas diariamente e possuírem uma arquitetura propícia para a acústica. Ressalta-se que a Paróquia São Francisco de Assis há anos não passa por uma reforma, enquanto que a Paróquia São José de Queluz passou recentemente por uma reforma, buscando, inclusive, contemplar a acústica do ambiente. Faz-se uma exposição da metodologia, explicando conceitos fundamentais dos parâmetros acústicos objetivos utilizados para traduzir a percepção que os ouvintes têm do comportamento acústico de cada igreja, além de uma entrevista com fiéis e sacerdotes sobre suas percepções acústicas dos ambientes pesquisados.

O trabalho presente coloca em questão a influência dos elementos de adição titânio na liga Al-0,05%Cu-[0,24-0,28]%Fe-0,6%Si. O elemento modificador estudado está presente em teores de 0,15% e 0,22%Ti. Os lingotes foram produzidos através de solidificação em coquilha metálica vazados em molde “U” e trabalhados para os diâmetros de 2,8; 3,0; 3,8; e 4,0 mm. Todas as ligas produzidas foram caracterizadas mecanicamente e eletricamente através de ensaios de tração (limite de resistência à tração e alongamento) e condutividade elétrica (%IACS). Também foi obtido o coeficiente de encruamento a partir do ensaio de tração. O diâmetro que apresentar melhores resultados quantitativamente e qualitativamente através dos ensaios realizados será selecionada para passar pelos ensaios de termorresistência da COPEL e da ASTM B941. A avaliação primária determinou que o diâmetro de 3,0 mm foi o que obteve os melhores resultados mecânicos e elétricos devido ao grau de trabalho a frio que permitiu o processo de recuperação dinâmica. O ensaio de termorresistividade feito apenas com o diâmetro de 3,0 mm determinou que apenas a liga Al-0,05%Cu-[0,24-0,28]%Fe-0,6%Si-0,22$Ti alcançou o resistência seguindo a norma da COPEL.

The present work aims to evaluate the operational behavior of the conventional GMAW and GMAW-CW processes and the mechanical and metallurgical geometric performances of the naval aluminum welds produced by these welding processes. The automated welds were made on flat plates with an electronic source in DC+, in the flat position and protection of pure Argon, in a flow of 17 l/min, and a non-energized wire feed system. The beads were made with welding wire of diameter 1.0 mm for the energized wire and 1.0 mm for non-energized wire, with specification AWS ER5356, applied in a non-groove top joint of two flat test specimen measuring 300 x 150 x 5 mm and made of Al-Mg 5052 H34 alloy. The input variables were: constant electrode wire speed (14 m/min), variation of the welding speed (30 and 40 cm/min) and the feed speeds of the non-energized wire (10%, 20%, 30% and 40%) of the electrode wire speed. The evaluation of the deposits was built on the surface analysis of the weld bead with non-destructible tests, in its geometric characteristics (dilution and penetration area), deposition rate analysis, welding energy analysis, chemical composition, in addition to mechanical properties of microhardness and arc behavior analysis. The weld beads analyzed showed good surface appearance and showed no significant surface discontinuities. With the proposed GMAW-CW process, It was possible to verify that with the increase of the welding speed, we can get lower deposition rates consequently lower welding energy, which will lead to less deformation, as well as obtaining smaller heat-affected zone, this increase in speed also provides higher productivity with economy of deposited material. The microhardness analysis showed that the higher values of hardness in the weld metal, were for welding speed in 40cm/min of 30% addition of non-energized wire. When analyzing the Carrer coefficient, the addition of non-energized wire proved to be beneficial for arc stability to the welding speed of 30 cm/min for all percentages of addition, while for the conventional GMAW process it was unstable. For the welding speed of 40 cm/min, the addition of non-energized wire did not favor the stability of the metal transfer from a 20% addition of non-energized wire. It is hoped, through this work, to contribute to the technological development of shipyards in the region, proposing higher productivity and quality of weld seams in naval aluminum, besides encouraging the improvement of this process in future works.

Neste trabalho soldas dissimilares em chapas de aço ASTM A182-F22 foram depositadas em passes isolados pelo processo de soldagem MIG pulsado, com e sem a utilização da técnica de soldagem Switch Back, com proteção gasosa 75% argônio (Ar) +25% Hélio (He) e o arame eletrodo AWS ER NiCrMo-4 (Hastelloy C 276) como metal de adição. Foram levantados os parâmetros da soldagem em passes isolados de simples deposição, a serem aplicados na soldagem de amanteigamento. As seções transversais e longitudinais das soldadas foram avaliadas em suas características metalúrgicas por microscopia ótica e no perfil de microdureza nas regiões de interesse: metal de solda, interfase metal de solda/ZTA e ZTA/metal de base. Os resultados apontaram a presença de regiões distintas nas amostras soldadas com a utilização da técnica Switch Back nas seções transversal e longitudinal dos corpos de prova. Os resultados indicaram variações significativas na morfologia microestrutural das seções transversal e longitudinal, variação de microdureza, e ausência de defeitos metalúrgicos tais como: Trinca, inclusão e porosidade.

In this study, inter-relations among solidification thermal parameters, microstructural array, Vickers microhardness and corrosion resistance of both Al-3wt.%Cu and Al-3wt.%Cu-0.5wt.%Mg alloys directionally solidified in a horizontal device are analyzed. Microstructure and microhardness variations as well as corrosion resistance of ternary alloy after solution heat treatment (495 ºC / 3 h) and artificial aging (200 ºC / 30, 60 and 180 min) are also evaluated. For this purpose, a technique which compares theoretical and experimental thermal profiles is applied for determining the interfacial heat transfer coefficient (hi) values of Al-3wt.%Cu alloy at the center line corresponding to the longitudinal axis of the ingot. Then, variations of primary (λ1), secondary (λ2), and tertiary (λ3) dendritic spacings as functions of growth rate (VL) and cooling rate (TR) are represented by power equations. Regarding Al-3wt.%Cu alloy, these equations are compared with experimental results found in the literature as well as with values estimated by theoretical models applicable to transient solidification. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) with microanalysis performed by energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) are used to characterize the intermetallic phases predicted in the solidification paths obtained by Thermo-Calc software. The microhardness evolution as a function of the thermal and microstructure parameters are evaluated using power and Hall-Petch type experimental equations for both alloys. Microhardness values of the heat treated samples are also analyzed as a function of aging time. Finally, the corrosion resistance of samples is evaluated through electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic polarization methods.

O estudo para a geração de energia elétrica através de turbinas hidrocinéticas vem tendo um destaque devido ao uso de fontes renováveis. O presente trabalho tem como objetivo apresentar uma modelagem dinâmica do trem de potência de uma turbina hidrocinética de pequeno porte com rotação variável. A abordagem utiliza a metodologia do modelo BEM (Blade Element Method) para a determinação do coeficiente de potência da turbina. O sistema é composto por um rotor de quatro pás, um sistema de transmissão por correia e um gerador elétrico. No modelo são consideradas as inércias do sistema, a massa aditiva devido ao fluido, e os torques resistivos. Os resultados de simulação numérica são obtidos para a velocidade de rotação do rotor em regime permanente e comparados com os dados do campo de pesquisados na pequena turbina hidrocinética instalada no igarapé Arapiranga – Açu, localizado no município do Acará situado no Estado do Pará.

O principal objetivo deste trabalho é desenvolver um estudo experimental a fim de estabelecer correlações entre os parâmetros térmicos de solidificação (velocidade de deslocamento da isoterma liquidus e taxa de resfriamento), o crescimento dendrítico secundário e a microdureza das ligas ternárias Al-6%Cu- 2,5%Si, Al-6%Cu- 4%Si e Al-6%Cu- 8%Si solidificadas em um dispositivo de configuração horizontal, sob regime transiente de extração de calor. Um método experimental é aplicado para estimar os referidos parâmetros térmicos que são representados por meio de equações experimentais expressas na forma de potência. As amostras obtidas das ligas estudadas são analisadas por meio de microscopia óptica a fim de possibilitar a medição dos espaçamentos dendríticos secundários. Os resultados encontrados para esses espaçamentos são correlacionados com os parâmetros térmicos investigados e com valores de microdureza por meio de equações experimentais dos tipos potência em função do tempo e Hall-Petch. A observação das microestruturas das ligas estudadas mostra que o aumento na concentração de silício pouco influenciou o crescimento dendrítico secundário.

Na usinagem, os fluidos de corte, quando escolhidos e aplicados apropriadamente, poderão refletir em benefícios durante os processos de fabricação. As propriedades dos fluidos de corte são fundamentais para se facilitar o processo de usinagem sendo para refrigerar e/ou lubrificar a interface cavaco/ferramenta. No entanto, o fluido poderá representar grande problema tanto para o meio ambiente quanto para o operador. Por este motivo, vários estudos vêm sendo realizados constantemente para investigar o desempenho e alternativas para operações de usinagem, sendo umas delas o uso de óleos vegetais que são menos agressivo ao meio ambiente e podem trazer benefícios a saúde do operador. Este trabalho estuda os efeitos do óleo vegetal extraído da carapa guianensis no processo de torneamento cilíndrico externo para os aços ABNT 1020 e 1045. Para os ensaios foram utilizados ferramentas de bits de aço rápido afiadas manualmente, em operações de desbaste e acabamento, variando as condições de fluídos de corte: á seco, com fluído de corte comercial e com o óleo vegetal em estudo. Avaliou-se o comportamento do cavaco, a temperatura de corte, desgaste de flanco máximo e acabamento superficial o comportamento em todas as condições, a caracterização físico-química (viscosidade dinâmica a 40° e pH) do óleo da carapa guinanensis. Foi observado melhores condições do cavaco nas condições à seco e com aplicação do fluido comercial. Já em relação à temperatura de corte, obteve-se maiores valores com a utilização da carapa guianensis, efeito este que auxiliou no melhor acabamento superficial de todas as amostras. Para o desgaste de flanco em condições de acabamento, o fluido de corte comercial teve melhores resultados, diferentemente da avaliação para desbaste, na qual a aplicação da andiroba desgastou menos. Além disso, a andiroba obteve menor viscosidade e pH quando comparada com o fluido comercial. Dessa forma, o óleo da andiroba na forma de aplicação convencional pode ser uma forma de alternativa interessante no processo de torneamento dos aços ABNT 1020 e 1045, pelo fato de ser biodegradável e pela tendência mundial de redução dos fluidos de corte derivados do petróleo nos processos de usinagem.

Para enfrentar o crescimento de demanda energia mundial e o aquecimento global, a busca de fontes de energia renováveis e menos poluentes que o petróleo atualmente tornou-se indispensável. O uso da biomassa como fonte de energia renovável parece uma das alternativas importante, devido ao seu caráter de reduzir a poluição atmosférica. O desenvolvimento de novo tipo de queimadores que podem operar com biomassa torrada de partículas menores seria a melhor forma de aproveitar biomassa em reatores de combustão. Neste trabalho foi utilizado um queimador de múltiplos combustíveis (biomassa), construído especialmente para este projeto, e uso de uma câmera termográfica (FLIR Systems AB, Sweden, de modelo FLIR T440, 62110822), com objetivo de analisar o impacto que causa a troca de Cupiúba in natura por torrada á distintas condições (temperaturas 220 °C, 250 °C e 280 °C) em uma chama difusiva. E também com os resultados dos comprimentos encontrados depois das análises das chamas para todas as biomassas em função das razões de equivalências, foram cálculos os tempos de residência, travessia da chama das partículas e comparando o tempo da travessia com o tempo caraterístico da combustão. Os resultados do estudo mostram, que a chama de cupiúba in natura fica mais instável, com uma emissividade luminosa muito fraca, e alguns pontos frios no meio da chama por causa de atraso de ignição ou fim da combustão. No caso da biomassa torrada á 220 °C o comprimento e área da chama se aumentam em relação de razão de equivalência, enquanto que a distribuição da temperatura média de chama é maior que a chama de cupiúba in natura. Por final com as biomassas torradas á 250 °C e 280 °C as chamas ficam mais estáveis, com comprimentos menores e áreas constantes em comparação de chama da cupiúba in natura e torrada á 220 °C. Também as distribuições das temperaturas médias são mais elevadas com intervalos de afastamentos de (6% – 23%) para 250 ºC e (18% - 28.5%) 280 ºC. Percebe-se que a temperatura de pré-tratamento tem um papel importante na estabilidade da chama, quando maior é a temperatura de torrefação mais estável e mais radiante ficam as chamas. Os resultados dos cálculos do tempo mostraram que as partículas de cupiúba in natura e a 220 °C leva mais tempo para travessar a chama que as biomassas de 250 °C e 280 °C. E os tempos de travessia das partículas tem mesmo comportamento que os tempos característicos só que com uma diferença de escala.

This paper presents the results of modal, experimental and numerical analysis for a railway bridge under the Mearim River. Due to the fact it is a mixed structure, two sections were analyzed separately from the bridge, namely a stretch in concrete prestressed and a stretch of steel structure. Parametric analyzes were performed to recognize the impact of some variables on the dynamic behavior of the structure. In addition, field and laboratory tests were carried out to obtain the properties of the material and to record the responses obtained due to the train passing. It is worth noting that in addition to the ore train passage loaded and unloaded, trials were registered when the bridge was subjected to other cargoes such as locomotive, passenger train, line auto and wind. Evaluating all this information, the numerical adjustments were made and the modal forms predominant for this structure were determined. To prepare the numerical model, the SAP2000 application was used. For the initial identification of the modes that could be detected in field tests and thus to define the positioning of accelerometers in the bridge, the Modal Mass Participation Factor was used. For identification of the modes, the SSI-VOC stochastic identification method was used and the measurement of the modes between experimental and numerical models was used. It is worth noting that 02 modeling models were developed for the proposed section, namely a model with a bar element and a solid type model, with the purpose of knowing the advantages and disadvantages of using these models to identify modes for this Type of railway bridge. It has been observed that the mass of the train impacts significantly on the modal forms of the bridge and that it is possible to determine and measure the modal forms with the wind-like excitation. It was also noted that being a rigid and complex structure, 04 different modal forms were obtained from 1 to 16. Numerical modeling with solid type elements presented a greater advantage over the numerical model of the bar type when detecting additional modes such as the 1st torsion mode.

As propriedades dos nanotubos de carbono de paredes múltiplas, como resistência à tração acima de 150 GPa, módulo de rigidez de até 1000 GPa, condutividade elétrica elevada de 4x10⁹ A cm^-2, e elevada condutividade térmica de 100 W.m^-1K^-1, faz deles um ótimo reforço para compósitos de matriz metálica. Por outro lado, a soldagem por arco é processo comum para a união de quase todos os metais. Porém, a incorporação de nanotubos de carbono em aço inoxidável por soldagem de arco ainda não tem sido estudada. Esta pesquisa mostra a incorporação de nanocompósitos de níquel-nanotubos de carbono em aço inoxidável austenítico usando um arame nanoestruturado 316L com conteúdo 0.75 e 1.5 wt.% de nanotubos, por soldagem de eletrodo de tungstênio não consumível pulsado. A caracterização foi feita por microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia Raman e difração de Raios-X. Testes de microdureza Vickers foram usados para analisar propriedades mecânicas. O compósito nanoestruturado tem uma modificação da microestrutura e um incremento superficial da microdureza em 35% com conteúdo de 0.75 wt.% de nanotubos de carbono.

O trabalho apresentado a seguir foi realizado com intuito de estudar e analisar os efeitos da adição dos elementos de Zircônio (teor de 0,15 e 0,22%p) na liga Al-0,05%Cu-[0,35-0,45]%Fe-0,3%Si. Foi utilizado para solidificação um simulador físico, na forma de uma câmara retangular com seis faces (Molde Unidirecional Horizontal) contendo uma única face metálica, capaz de extrair calor de forma mais intensa quando comparada com as outras cinco faces. Com isso, foi possível avaliar o comportamento termofísico das ligas, como velocidade de solidificação e taxa de resfriamento, comportamento macroestrutural, e a rejeição de soluto. Depois de solidificadas, as ligas obtidas foram cortadas utilizando serra de fita, e passaram pelo processo de usinagem para fabricação de amostras com 9,5 mm de diâmetro, que posteriormente passaram por laminação para obtenção de amostras com diâmetro de 3,0 mm. Foi realizado analise macroestrutural das ligas. Nos resultados, foi constatado que a liga com o teor de 0,15%Zr obteve maior velocidade de solidificação e taxa de resfriamento. A maior afinidade metal/molde contribuiu para a menor velocidade de resfriamento e taxa de solidificação para a liga com 0,22%Zr. Na macroestrutura, a liga com o teor de 0,22%Zr apresentou estrutura mais delgada. Comparando as taxas de resfriamento com as macroestruturas, notou-se que menores taxas contribuíram para formação de grãos mais equiaxiais. Nota-se que a taxa de resfriamento exerce uma influência na organização microestrutural tanto do Ferro quanto do Silício nas posições em relação a interface metal/molde. Após a deformação foi observada a fragmentação do constituinte eutético do sistema Al/Fe devido ao processo de deformação. A liga Al-0,15%Zr STT apresenta melhores resultados de condutividade elétrica. A liga que apresenta o maior limite de resistência à tração, é a liga com 0,22%Zr. Após o teste de termorresistividade percebe-se que ambas as ligas apresentaram porcentagens de perdas semelhantes e inferiores a 2,5%. Neste trabalho, ambas as ligas analisadas foram caracterizadas como termorresistentes.

O revestimento interno dos moinhos vem tomando maior proeminência devido à sua influência direta na eficiência de moagem e pelo alto custo agregado relacionado ao seu tempo de operação. Para moinhos de grande porte como é o caso do moinho SAG, estes custos tornam-se ainda mais expressivos, levando as mineradoras a buscarem no mercado, alternativas de materiais com maior vida útil, facilidade de troca, menos densos e acima de tudo com maior confiabilidade para determinação de sua previsibilidade de troca. O custo de aquisição e o tempo de fabricação para revestimentos de moinho de grande porte torna-se outro fator preponderante para novas alternativas no mercado. Revestimentos depositados por soldagem, apesar de vir sendo amplamente empregado em diversas áreas na indústria da mineração, pouco se tem visto no campo da pesquisa a utilização dessas técnicas de soldagem na reconstituição de placas sujeitas a desgaste por abrasão e impacto ou preenchimento de trincas e imperfeições em revestimentos de moinho de grande ou médio porte como, por exemplo, os moinhos SAG e moinhos de bolas. Os processos de soldagem a arco, gás e metal ou metal inert/active gás (MIG/MAG) ou gas metal arc welding (GMAW) e a arco, gás e metal com adição do arame frio ou gas metal arc welding and cold wire (GMAW-CW) e soldagem a arco submerso submerged arc welding (SAW), têm sido estudados com foco na aplicação de revestimentos resistentes ao desgaste. Neste trabalho foram comparados os revestimentos depositados por soldagem (RDS) nas razões de arame frio (rAF) de 60%, 70%, 80% e 90% com o revestimento fundido (RF) utilizado no moinho SAG (Semiautógeno) 38’ X 22’ da mina de Sossego do município de Canaã dos Carajás. Foram utilizadas técnicas de caracterização de materiais como espectrometria de emissão óptica, microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva de raios X e de propriedades mecânicas como microdureza e o teste de impacto e abrasão compacto (TIAC), que demonstrou ser uma importante ferramenta para estudos e análises de perda de massa simulando um comportamento similar ao que acontece em escala industrial. A taxa de perda de massa em relação a rAF , comportou-se de forma inversa em relação a microdureza, ou seja, quanto maior a microdureza menor a perda de massa, contudo, os RDS 60%, 70% e 80% obtiveram maior perda em comparação com o RF que só ficou atrás do RDS 90%. Os resultados estatísticos de regressão para determinação da previsibilidade de perda de massa para os RDS e RF dentro do intervalo de segurança, mostraram uma boa relação entre o RDS 90% e o RF.

The cyclone is a mechanical equipment that uses the principle of centrifugal force to separate particles suspended in fluid streams. Due to the complexity of fluid flow and the difficulty of obtaining models at reduced scales, they make mathematical and experimental analyzes difficult or expensive. Turbulence is the main mechanism that affects the distribution of particles in such equipment. The fully turbulent developed movement, occurring in cyclones, is characterized by the formation of swirling swirls of various sizes. In the cyclone, the computational fluid dynamics allows to simulate the collection efficiency of particles larger than 5 μm with enough precision. Modeling the collection efficiency for particles with smaller diameters still results in different values from the experimental one. In this work numerical simulations were performed in the Stairmend type cyclone. Particles of 1 to 5 μm were injected. All simulations were performed considering the three-dimensional flow, with turbulence model based on the Reynolds Stress Model, and second-order upwind interpolation scheme for the primitive variables. For the verification, we have taken experimental data available in the literature. Experimental data were obtained by Zhao, Shen and Kang (2004) and Zhao (2005) cited in Ramirez's work (2013). The results showed that the methodology used to reproduce cyclone flow behavior is adequate, although it needs to be improved. A study on the impact of the reflection coefficients on the wall on the collection capacity and its estimation was approached in this work. The percentages of errors obtained in the pressure drop were on average less than 15.05% and in the collection efficiency the simulation was able to accurately reproduce the efficiency for the diameters of 2, 3, 4 and 5 μm.

Neste trabalho, investigou-se uma maneira de determinar a pressão média efetiva indicada (IMEP) em um grupo gerador diesel monocilíndrico de injeção direta. Com este propósito, um sensor de pressão piezoelétrico foi escolhido e instalado no cabeçote do grupo gerador. As justificativas para a escolha do local de instalação do sensor, bem como os procedimentos para usinagem do cabeçote são explicados detalhadamente. A instalação do sensor de rotação no volante, os cuidados na instalação e o método para determinação do ponto morto superior (PMS) foram explicitados. Foram também discutidas questões acerca de como a instrumentação e as configurações de resolução dos sensores, por exemplo, podem ser configuradas para obter-se uma boa qualidade nos sinais aquisitados. Os experimentos foram feitos com diesel B7 (S-10) e com diesel marítimo A (DMA), com três diferentes cargas de operação do grupo gerador: 60%, 80% e 100%. Os dados de pressão foram coletados e, com as informações do sensor de rotação, originaram o diagrama P_xCA (pressure _x crank angle). A IMEP foi então obtida através da integração numérica deste diagrama. Aproveitou-se também as capacidades do aparato para determinar as pressões máximas dos ciclos e seus ângulos de ocorrência, as posições de início da combustão bem como suas durações, os atrasos de ignição, as curvas de temperatura no cilindro bem como as temperaturas máximas alcançadas, as quantidades de calor líquido liberado e as taxas de liberação líquida de calor. Foram também determinados, com o auxílio de diferentes equipamentos, os valores de consumo específico de combustível (SFC) e das emissões de CO, CO₂, O₂, NO_x e hidrocarbonetos não-queimados (HC).

Este trabalho se propôs a realizar a modelagem matemática do processo de torrefação conduzido em um reator de torrefação vibratório eletricamente aquecido (TÊVE) com o objetivo de predizer as variáveis de saída selecionadas pelo usuário, como o tempo de residência e a potência elétrica necessária ao acionamento do reator. A manipulação desses dados foi possível graças a inserção das equações governantes em uma planilha excel, utilizada para controle e predição de variáveis do processo de torrefação – chamada de TÊVE ProMod – na qual o usuário deve escolher entre os modos de operação disponíveis e as variáveis de entrada a serem inseridas. A validação da utilização de tal planilha foi feita através de ensaios experimentais conduzidos no reator, onde foram medidas a temperatura de torrefação, a potência elétrica consumida e o tempo de residência, utilizando a espécie de biomassa Cupiúba (Goupia glabra Aubl.), e temperaturas de torrefação de 220ºC e 250ºC, com tempos de residência diversos. Os resultados mostraram que, de fato, os parâmetros determinados na planilha se aproximam daqueles verificados na realidade, apresentando, em média, cerca de 10% de erro médio relativo. A importância do desenvolvimento de uma planilha como esta é a economia de recursos materiais (e, consequentemente, financeiros) e de tempo que ela gera, já que seus resultados são balizadores para o setup da operação do reator de torrefação.

O objetivo deste trabalho é a análise de aspectos mecânicos e metalúrgicos da interface de soldas em membros de aço ASTM A182 F22 amanteigados e de soldas de união destes amanteigamentos, em juntas com aço ABNT 1020, depositadas pelo processo MIG/MAG automatizado, utilizando um arame AWS A5.28 ERNiCrMo-3 como metal de enchimento. Os parâmetros utilizados para a execução das soldas de amanteigamento foram obtidos através de estudos anteriores que os adequavam aos critérios dos métodos Higuchi e Higuchi modificado. Quatro membros amanteigados foram produzidos, porém apenas um deles foi propositalmente conduzido com condições de soldagem em desacordo com os métodos Higuchi e Higuchi modificado. Ensaios de dureza, microdureza Vickers e espectrometria de energia dispersiva de

raio-x (EDS) foram conduzidos para a análise das regiões de interface das soldas produzidas. Microscopia ótica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram utilizadas para as análises metalúrgicas das zonas afetadas pelo calor (ZAC) e das zonas parcialmente diluídas (ZPD). Os resultados mostram que apenas para os amanteigamentos realizados em conformidade com os métodos Higuchi e Higuchi modificado ocorreu um abaixamento dos valores de microdureza (revenimento) na ZAC destas soldas. Perfis de microdureza Vickers obtidos na ZAC do metal de base F22 revelam que houve uma nova redução dos valores microdurezas após as soldagens de enchimento para todas as juntas. Resultados de dureza condenam três juntas soldadas segundo os critérios de dureza da norma NACE. Micrografias obtidas através de microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura acusam zonas

parcialmente diluídas na interface das soldas e ensaios de EDS contribuem para analisar a extensão dessas regiões. Micrografias obtidas através de MO e MEV sugerem a ocorrência de fases como martensita, bainita, ferrita e carbonetos na ZAC do metal de base F22 tanto na condição de amanteigado quanto na condição de membro de junta soldada.

Devido a rápida e desorganizada expansão das cidades brasileiras, a poluição sonora se tornou cada vez mais presente na vida dos cidadãos. Neste cenário, pode-se destacar o aumento do tráfego veicular como fator agravante, tornando necessário o desenvolvimento de estudos para análise de ruído. Assim, tomando como objeto de estudo uma movimentada avenida de Belém-PA, selecionou-se 6 pontos para medição dos níveis estatísticos ( L₁₀, L₅₀ e L₉₀) e do nível equivalente de pressão sonora (L_eq ), para o desenvolvimento de modelos matemáticos para predição destes níveis de pressão sonora, a partir da utilização das técnicas estatísticas de regressão linear, e a análise da validade destes modelos para outras vias do município. Concluiu-se que os modelos obtidos apresentaram boa precisão, conseguindo até representar satisfatoriamente outras vias que mantêm um padrão semelhante ao da via em foco.

No Brasil, a rede de mineroduto já implantada e em operação ainda é relativamente pequena, mas de grande importância nos projetos já executados, destacando-se dois dutos para transporte de caulim e um para bauxita no Pará, e dois dutos para minério de ferro e um para fosfato em Minas Gerais. Para as empresas proprietárias de minerodutos é de fundamental importância que se conheça as características físicas e reológicas da polpa bombeada, velocidade crítica de transporte e a perda de carga do sistema. Com base nos aspectos argumentados esse trabalho apresenta uma avaliação para o comportamento da polpa de bauxita bombeada no mineroduto de Paragominas e para que isso fosse possível utilizou-se o ambiente industrial da Empresa Hydro e os critérios estabelecidos na literatura. Utilizou-se um Circuito de teste com diâmetro nominal de 24”, localizado no próprio mineroduto para obtenção experimental da velocidade de deposição e perda de carga do sistema, além do laboratório de físico química para obtenção das características físicas e reológicas das amostras de polpa de bauxita. Os resultados experimentais da velocidade de deposição foram comparados com correlações para predição da velocidade a partir dos autores: Wasp (1977), Durand (1952), Herbich (1991) e Shook e Daniel (1965). Os dados experimentais de perda de carga forma comparados com as correlações semi-empiricas de Darby (1992), Irvine (1988), Chilton e Stainsby (1998), Quaresma e Oliveira (2007) e Colebrook-White (1934).

Empresas e indústrias trabalham com diversos tipos de sólidos a granel, referente a armazenamento em silos e no transporte de sólidos a granel, principalmente na indústria mineradora. Durante o transporte ou descarga destes materiais podem ocorrer interrupções de fluxo devido segregações do material, arqueamento em silos, obstrução de chutes, entre outros. Alguns desses problemas podem ser minimizados ou até eliminados a partir de um projeto adequado do equipamento de transporte. O emprego de ferramentas computacionais para estudos de problemas de engenharia desse tipo é de grande relevância. Entre os métodos computacionais com grande potencial para estudo desses problemas destaca-se o Método dos Elementos Discretos – DEM (Discrete Element Method). A proposta do presente trabalho é desenvolver uma metodologia para estimar o efeito de escala nos parâmetros de calibração de um modelo DEM, através de experimentos em diferentes escalas e com simulação com diferentes diâmetros de partícula para um mesmo material. O trabalho aborda o desenvolvimento de uma metodologia para determinação das características de fluxo de sólidos particulados, visando dimensionamento de chutes, através de calibração de modelos numéricos com, realizados em testes de caixa de visualização (Big Box Flow), utilizando o Método dos Elementos Discretos – DEM. Então, aplica-se a analise de similaridade entre os modelos em escala e analisam-se os resultados. Com o modelo calibrado pode-se fazer uma simulação numérica do equipamento em escala com partículas de diâmetro maiores, através da analise de similaridade, para economizar tempo computacional e experimental. Assim, foi possível comprovar uma metodologia proposta para a calibração adequada de modelos DEM para chutes de transferência utilizando experimentos em escala de laboratório. Obtendo-se então resultados coerentes, que representam um ganho de tempo significativo ao longo de simulações numéricas de escala industrial.

O objetivo deste trabalho foi comparar soldas realizadas pelo processo GMAW com a adição de arame frio, em relação aos oscilogramas, a imperfeições superficiais, características geométricas e econômicas. Soldas de revestimento foram realizadas na posição plana em dois passes com sobreposição de 30%. Os parâmetros como corrente, tensão e velocidade de alimentação de arame se mantiveram constante em 290 A, 29 V e 9 in/min respectivamente. A velocidade de arame frio variou de 10% em 10% da velocidade do arame eletrodo até o valor de 100%. Os resultados mostraram em todas as soldas realizadas não ocorreram descontinuidades superficiais e que a largura do cordão não variou, porém com o aumento do percentual de arame não energizado e a polaridade positiva ou inversa com a tensão de 29V a penetração e a diluição sofreram poucas variações, ocorrendo o aumento da taxa de deposição de material.

Este trabalho objetiva analisar a influência da macroestrutura de solidificação na usinabilidade, tomando como critérios a temperatura de corte, a rugosidade da peça usinada e o desgaste da ferramenta (para a região colunar) durante o processo de sangramento da liga Al-7%Si solidificada em um dispositivo direcional horizontal, utilizando uma ferramenta de aço rápido ao tungstênio. Para tanto, corpos-de-prova da liga solidificada foram submetido a sangramento sem fluido de corte no torno, tendo as temperaturas ao longo do mesmo sido medidas utilizandose um termômetro infravermelho. A ferramenta de corte e as peças usinadas foram submetidas à microscopia óptica para análise do desgaste e da rugosidade. Os resultados mostraram uma elevação da temperatura na zona de corte com uma diminuição ao final do processo, com maiores valores obtidos para a região colunar. O contrário aconteceu em relação à rugosidade da peça usinada. Para análise da vida da ferramenta, considerou-se o final do sangramento, ou seja, o tempo de corte, que fora de 79,8 s. Uma análise visual permitiu verificar que a ferramenta apresentou tanto aresta postiça de corte como desgaste de flanco, não tendo sido atingido, no entanto, o fim da vida da ferramenta.

A maioria dos processos de soldagem promove nas peças a serem unidas variações de temperatura e deformações plásticas que resultam em mudanças na estrutura do material da junta a ser soldada, e, por conseguinte, alterações nas suas propriedades, tais como a dureza do material. Sendo assim, este estudo tem por objetivo analisar metalúrgica e mecanicamente as estruturas formadas em três juntas soldadas de uma liga de alumínio naval da série 5052-F usando o processo de soldagem MIG pulsado. Para tanto, placas da liga mencionada, com diferentes tipos de chanfro e modos de passe foram soldadas em processo MIG pulsado, utilizando como material de enchimento um arame de metal da liga AWS ER 5356 e argônio puro como gás de proteção. Após a soldagem, foram retiradas amostras de cada peça e a Macrografia foi realizada. Os perfis de soldagem foram divididos em regiões de acordo com a estrutura observada para realização das análises no MEV, medição de tamanho de grão e ensaio de microdureza. Foram observadas mudanças significativas nas estruturas dos três corpos-de-prova, que influenciaram nos resultados de tamanho de grão e microdureza. Percebe-se uma redução nos valores de microdureza, em relação ao metal de base, em quase todos os casos. Essa diminuição ocorreu tanto pelas alterações dos tamanhos de grão, que foram significativamente maiores que os do metal de base, quanto pela provável presença de segundas fases e precipitados, indicados pela composição química das regiões analisadas no MEV.

O presente trabalho consiste no desenvolvimento de um compósito feito à base de policloreto de vinila reciclado (rPVC) e aglutinado residual do processo de fabricação do MDF. O rPVC obtido por processo de solubilização através de solvente orgânico foi infiltrado por aspersão ao aglutinado residual de MDF em três porcentagens composições: 30% de rPVC/70% de aglutinado; 40% de rPVC/60% aglutinado e 50% de rPVC/ 50% de aglutinado. Os resultados obtidos indicaram que houve interação entre a matriz polimérica e o aglutinado residual formando um compósito duro e leve ao mesmo tempo., com densidade variando entre 0,22 à 0,35g/cm3 . O aumento da percentagem de aglutinado influenciou no aumento da capacidade de absorção de água do compósito, porém não influenciou na melhoria das propriedades mecânicas do mesmo. Ensaios de usinabilidade e trabalhabilidade demostraram que o material desenvolvido pode ser trabalhado da mesma forma e com as mesmas ferramentas e acabamentos superficiais utilizadas pela indústria de fabricação de móveis planejados, oferecendo assim mais uma alternativa de material desenvolvido a base de resíduos da indústria florestal e da construção civil.

O escoamento bifásico é típico de aplicações em sistemas industriais em especial aquelas em que se tem líquido e gás escoando por tubulações. Em função disto a determinação dos parâmetros deste escoamento particularmente aqueles relacionados com a fase gasosa tem grande relevância uma vez que o comportamento característico desta fase em escoamento deste tipo é na forma de grandes bolhas as quais são indesejáveis em função de que podem ocasionar dificuldades de operação dos sistemas e até mesmo causar acidentes. Este trabalho utiliza a técnica da sonda condutiva para medir a fração de vazio, o tamanho, velocidade, frequência das bolhas produzidas e o tamanho dos pistões de líquido em um padrão de escoamento intermitente denominado de slugflow (pistonado). Um aparato experimental foi construído no qual em uma tubulação da seção de testes alguns pares de vazão são ajustados para o escoamento ar-água. Os resultados obtidos pela sonda condutiva são comparados aos resultados obtidos para o mesmo escoamento pela técnica de filmagem rápida, a qual não possui caráter intrusivo, e assim pode-se estimar através de análise estatística de incerteza de medição a intrusividade da sonda condutiva para a obtenção dos parâmetros do escoamento.

Este trabalho tem como objetivo a viabilidade da aplicação de modelos numéricos para avaliação vibro-acústica em Lanchas Sociais fabricada pela Marinha do Brasil. A análise vibro-acústica em embarcações consiste identificar o comportamento dinâmico em termos de condições estruturais e habitabilidade da tripulação conforme a norma ISO 6954. Diferentemente das formulações elucidadas por (KOROTKIN, 2007) de estimativa da massa adicional, utilizou-se de métodos computacionais que permitem mitigar restrições dessas formulações. Primeiramente analisou-se as estruturas locais como hélice e linha de eixo a fim de traçar o perfil de frequências de interesse, comportamentos modais e validação do modelo computacional por meio de experimentos com o hélice da Lancha Social. Posteriormente, empregou-se a mesma metodologia de elaboração do modelo numérico para análise de vibração livre do casco. Tendo os comportamentos modais do casco e seus apêndices, realizou-se a análise dinâmica da embarcação utilizando superposição modal. As excitações aplicadas são provenientes das flutuações de empuxo e torque do hélice, flutuações do campo de pressões na popa do casco devidas ao efeito de cavitação das pás e considerações sobre o sistema propulsivo dessas embarcações. Diante disto, verificou-se que a massa adicional para embarcação de pequeno porte influencia modestamente as frequências naturais da estrutural, porém pode ocasionar o surgimento de novas formas modais do casco. No caso das Lanchas Sociais, estas atendem a condição normal de operação (a 16 nós), mas para baixas velocidades, o modelo numérico identifica pontos críticos de vibração no teto da casaria, contrariando a norma ISO 6954.

As perdas de produção na HYDRO Alunorte por furos em linhas de tubulações vêm aumentando no decorrer dos anos, considerando-se apenas o ano de 2014, de janeiro a dezembro foram registradas perdas de 7476 toneladas de alumina devido aos furos constantes em tubulações dentro da refinaria, ou seja, em torno de R$ 4.651.087,24. Através de observação do aumento das perdas de produção por defeitos em tubulações, identificou-se que nas regiões de solda e zona térmica afetada pelo calor, foram os locais com maior incidência das ocorrências. Assim, verificou-se que além da corrosão química devido a álcalis da soda caustica, há elevados esforços mecânicos agindo sobre as tubulações, ou seja, temos corrosão sob-tensão. Com isso, este trabalho visa reduzir o número de trincas nas soldas de tubulações de aço carbono, em que o fluido é o licor pobre (concentração de 35% a 40% de soda caustica) à 174°C, para isso, buscou-se a aplicação de tubulações soldas com aço inox 309-, como auxilio no combate a corrosão sob-tensão. Os resultados obtidos foram dureza elevada para a solda com aço inox, no entanto, a níveis que não comprometam a sua ductilidade e tenacidade, os microconstituintes identificados foram Austenita e Ferrita para a zona fundida e para a Zona Térmica identificou-se um quantitativo de Ferrita Acircular e valores de ferrita delta medidos pelo Ferritoscopio foi dentro do especificado pelo fabricante. Pode-se concluir que as soldas proporcionaram uma maior resistência à corrosão sob tensão, já que foram alteradas as propriedades na região soldada. Através deste estudo e com alguns testes já realizados, observou-se que não houve mais ocorrências de trincas nestas uniões de tubulações. Com isso, surgiu a necessidade de alterar e padronizar procedimentos de soldagem na Hydro Alunorte quando suscetível a corrosão sob tensão.

A pesquisa é algo necessário, principalmente para a indústria, devido à necessidade constante de reduzir custos e potencializar resultados. Atualmente o foco de muitas instituições científicas têm se voltado para a indústria de exploração de petróleo, seja na utilização de novos materiais, atualização de parâmetro de processos ou mesmo utilização de novos, etc. A Amazônia conta com um único representante que participa de projetos da Petrobrás na área de soldagem de tubulações de materiais dissimilares, o GETSOLDA, junto a outros institutos de pesquisa de outras regiões do Brasil, demonstrando a sua importância no cenário nacional de pesquisa na área de soldagem, seja ela de construção ou de manutenção. O presente estudo visa da união de juntas dissimilares soldadas pelo processo MIG com eletrodo de níquel Inconel 625 e de aço baixo carbono ER80S-G em corrente contínua convencional. Foram desenvolvidas análises correlacionandas processos adotados na união ao desempenho do produto através de investigações metalurgicas e ensaios mecânicos. O foco do estudo se dá a partir da técnica de amateigamento que é utilizado antes da união de juntas dissimilares, precisamente nas áreas de trasição da solda, ou seja, inteface metal de base/metal de solda e toda a transformação metalúrgica que acontece devido à influência do calor na mesma. O material a ser estudado é utilizado na indústria de petróleo e gás natural e necessita estar constantemente sobre estudo, com a finalidade de aperfeiçoar e melhorar processos, reduzir custo e eventuais problemas, seja relacionado à manutenção ou até defeitos que podem provocar acidentes.

As máquinas rotativas constituem-se hoje em um dos equipamentos mais importantes no processo produtivo de uma indústria. Por isso, buscam-se cada vez mais metodologias modernas de manutenção, visando sempre a confiabilidade operacional destes equipamentos, neste sentido a comunidade acadêmica vem concentrando estudos nas respostas dinâmicas das máquinas rotativas. Por isso, este trabalho visa contribuir para caracterização de forças de excitação a partir da análise dos sinais de vibração, aplicando as técnicas de análises mais conhecidas como: análise espectral, técnica do envelope, nível global e outras. Para isso, foi concebida uma bancada rotodinâmica experimental que quando em funcionamento reproduz o comportamento dinâmico de uma máquina rotativa, e para aquisitar os sinais de vibração deste sistema experimental criou-se um aplicativo de aquisição e análise de sinais na plataforma LabView. A partir daí, a estrutura deste trabalho consiste em criar um modelo numérico da bancada experimental pelo método de elementos finitos e inserir no modelo os defeitos mais comuns encontrados em máquinas rotativas como: desbalanceamento de massa, desalinhamento entre eixos e falhas de rolamento. Finalmente faz-se uma comparação dos resultados entre as técnicas de análise de sinais e o modelo de elementos finitos. E ainda, definir qual técnica é mais eficiente para analisar determinado defeito. Por tudo isso deseja-se através deste trabalho contribuir para melhorar a confiabilidade das técnicas de preditiva aplicadas ao monitoramento de máquinas rotativas baseado na condição e ainda aprimorar a performance dos processos produtivos.

Este trabalho faz um analise experimental e numérica da qualidade acústica do Auditório localizado no Laboratório de Energias Renováveis e Eficiência Energética da Universidade Federal do Pará, UFPA, objetivando a sua caracterização e adequação acústica. O edifício projetado para atender requisitos de conforto ambiental e eficiência energética, possui uma ótima avaliação de desempenho exceto na qualidade acústica, que necessita de estudos mais aprofundados. Os estudos foram realizados utilizando os seguintes parâmetros acústicos: Tempo de Reverberação (T30), Tempo de Decaimento Inicial (EDT), Índice de Transmissibilidade da Fala (STI), Clareza (C50) e Definição (D50). Com base nesses parâmetros que são considerados importantes para a análise qualitativa da resposta acústica de ambientes destinados à palavra falada, pode-se constatar a deficiência de desempenho acústico do Auditório bem como definir estratégias e medidas corretivas necessárias para adequação do Auditório aos padrões preconizados na literatura. Dado o avanço nos métodos computacionais de modelagem acústica de edificações, esses métodos tornaram-se fermentas de projeto e de análise bastante confiáveis e eficientes para profissionais da área. Através do modelo computacional gerado no software comercial ODEON foi possível averiguar os resultados das soluções propostas e assim constatar a eficácia dessas soluções na correção dos problemas identificados. Ainda, foi avaliado o desempenho do Auditório quanto o seu isolamento acústico e o parâmetro utilizado para essa averiguação foi o Índice de Redução Sonora Aparente (R’).

Este trabalho apresenta uma avaliação do comportamento mecânico em flexão e compressão de material compósito de matriz de cimento reforçada com fibras curtas de piaçava (Attaleafunifera) e juta (Corchoruscapsularis). A matriz é composta de cimento areia e água, a proporção de cimento e areia igual a 1:2, a quantidade de água utilizada foi equivalente a 50% da massa de cimento. As fibras de juta e de piaçava usadas apresentaram comprimentos de 15 e 25mm, e foram incorporadas na matriz de cimento na fração mássica correspondente a 1% do peso da mistura. A geometria dos corpos de prova e procedimentos de ensaios atenderam aos parâmetros das normas RILEM (para flexão) e ABNT/NBR 7215 (para compressão), tendo sido fabricadas manualmente, baseado em procedimentos descritos na literatura, e submetidas à cura por 28 dias imersas em água potável. Foram produzidas amostras com fibras depiaçava (P15 e P25), de juta (J15 e J25) e sistema híbrido, que corresponde a mistura de fibras de juta e piaçava mantendo a fração mássica igual a 1% (J+P15 e J+P25). Os ensaios de flexão foram realizados em máquina universal AROTEC WDW-100E e os de compressão em máquina universal EMIC DL 10000, após os ensaios de flexão e de compressão amostras foram analisadas em microscópio eletrônico de varredura HITACHI TM 3000, para avaliações fractrográficas. Os resultados obtidos para o módulo de ruptura em flexão foram: P15 = 5,51MPa, P25 = 5,63MPa, J15 = 4,75MPa, J25 = 5,19MPa, J+P15 = 5,35MPa e J+P25 = 5,55MPa. As tensões de compressão obtidos foram: P15 = 16,76MPa, P25 = 16,89MPa, J15 = 16,76MPa, J25 = 16,89MPa, J+P15 = 15,63MPa e J+P25 = 18,96MPa. A avaliação fractográfica mostrou que os corpos de prova de matriz pura falharam bruscamente e os reforçados tanto por fibras de juta e de piaçava indicaram falhas com características de maior ductilidade.

O trabalho visa analisar os efeitos da adição do elemento de liga Zircônio, nos teores [0,15; 0,22]%Zr em peso, sobre o comportamento da liga Al-0,05%Cu[0,35-0,45]%Fe. Optou-se, então, pela utilização de um simulador físico, na forma de uma câmara retangular com seis faces (Molde Unidirecional Horizontal) contendo uma única face metálica, capaz de extrair calor de forma intensa quando comparada com as outras cinco faces refratarias. Com isso poderá avaliar o desempenho térmico: como velocidade de solidificação e taxa de resfriamento, comparando parâmetros analíticos e experimentais, comportamento macro e microestrutural, a rejeição de soluto correlacionando-a com a microdureza, além de avaliar o comportamento mecânico, elétrico e termorristente das ligas. Para o vazamento foi necessário um dispositivo dotado de algumas características que possibilitasse o monitoramento do metal liquido/solido para a obtenção das curvas de solidificação. Posteriormente as ligas passaram pelos processos mecânicos de corte, torneamento e laminação a frio, dessa os lingotes foram transformados em perfis cilíndricos de diâmetros [4,0;3,8;3,0 e 2,7]mm, onde um deles será selecionado para Teste de Termorresistividade segundo o Protocolo COPEL (230°C/1h) e a Norma ASTM B941 (280°C/1h).

Neste trabalho soldas dissimilares em juntas chanfradas ½ V foram depositadas em múltiplos passes pelo processo de soldagem MIG com proteção gasosa com 75% argônio (Ar) + 25% Hélio (He) utilizando com metal de adição o arame AWS ER NiCrMo-3 EM seu enchimento. Uma das faces do chanfro foi amanteigada com um aço baixa liga AWS ER 80S-G sobre chapas de aço ASTM A182 F22 como metal de base. Na primeira etapa, com baseado no método estatístico de Higuchi convencional e Higuchi modificado foram investigados o perfil geométrico e comportamento mecânico e metalúrgico da zona afetada pelo calor (ZAC) de 17 passes em simples deposição sob chapas de aço carbono ASTM 1020. De posse desses dados, montaram-se diagramas de decisão que estabeleceram as melhores combinações parâmetros para amanteigamento de tal forma que garantissem que a energia de soldagem dos passes depositados venha a revenir a ZAC da camada anterior. Na segunda e terceira etapas utilizando combinações de parâmetros de soldagem aprovadas pelo diagrama de decisão foram amanteigadas o bisel não chanfrado de duas chapas de aço ASTM A182 F22 em seguidas esta chapas foram disposta em topo com outro membro de aço ASTM 1020 chanfrado em 45° para obtenção de duas juntas J3 e J5. Na quarta etapa foram avaliadas através dos ensaios de microdureza Vickers, EDS, microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura (MEV) nas regiões da ZAC, zona parcialmente misturada (ZPM) e metal de solda tanto do amanteigamento quanto das juntas soldadas. Os resultados apontaram a presença de descontinuidades na ZPM, endurecimento em alguns pontos da ZAC, assim como apontaram para boas características nas interfaces enchimento/amanteigamento e amanteigamento/metal de base.

As atividades desenvolvidas no setor madeireiro contribuem de forma expressiva para o desenvolvimento socioeconômico do Brasil, entretanto, o maquinário utilizado durante processamento da matéria prima expõe seus operários a altos níveis de ruído, além de produzir grandes quantidades de sobras de madeira. Para mitigar os altos níveis de ruído aos quais esses operários ficam expostos durante uma jornada de trabalho, se propõe o projeto de enclausuramento parcial de fontes sonoras, desenvolvido a partir de sobras de madeira e utilização de materiais regionais como fibra de coco. Através da comparação entre os níveis de pressão sonora medidos nos postos de trabalho e os calculados numericamente, valida-se um modelo computacional construído no software Odeon®, através do traçado de raios. As perdas de transmissão sonora dos vários tipos de painéis confeccionados para o enclausuramento são determinadas experimentalmente e atribuídas no modelo computacional. Assim, o desenvolvimento de um projeto prático para a redução dos níveis de ruído a que os operários do setor madeireiro ficam expostos é proposto. Com isso, além de reaproveitar o material descartado durante o processamento da madeira na criação de painéis utilizados no enclausuramento das fontes de ruído existentes, cria-se um ambiente de trabalho menos insalubre para os operários. 

O trabalho em questão apresenta a influência de elementos de liga na composição da liga de pureza comercial designada de alumínio eletro condutor (Al EC) ou alumínio 1350, modificada por teores de Cu, Fe e Zr, possibilitando ter como parâmetros de análise o comportamento de propriedades químicas, mecânicas, elétricas e estruturais de forma a possibilitar sua avaliação e utilização como liga de Alumínio Termorressistente (TAL – Al Zr). As propriedades mecânicas de resistência à tração e alongamento, e de condutividade elétrica das ligas, permitem uma avaliação quantitativa e qualitativa associadas as características estruturais de superfície da fratura das ligas, analisadas através do microscópio MEV. As ligas foram obtidas pelo processo de solidificação em molde tipo U, a partir de uma liga de alumínio de pureza comercial (Al EC) com adição dos teores de 0,05% Cu, [0,15 a 0,35]% Fe e 0,03% Zr. Tais pesquisas e estudos possibilitará demonstrar o comportamento e a capacidade de cada liga resultante, nestas condições técnicas, em buscar escolher a liga de característica TAL mais apropriada ao desenvolvimento de cabos para a distribuição e transmissão de energia elétrica.

O mercado naval brasileiro como um todo está em plena ascensão, tendo influência direta na economia nacional e global, pois está intimamente ligado com ao escoamento de cargas e passageiros. Com a indústria naval no norte do Brasil não seria diferente, um crescente número de investidores e empresas ligadas ao setor
industrial naval está cada vez mais interessado no desenvolvimento do setor na Região Norte, sendo este um ponto logístico estratégico de ligação com o mercado exterior para exportação.

Pode-se dizer que praticamente em sua totalidade, as embarcações construídas na Região Norte são embarcações fluviais, devido ao seu menor porte e especialidade quando comparada com embarcações oceânicas. Porém a tecnologia de construção empregada na fabricação de tais embarcações em boa parte dos estaleiros da região ainda é bastante artesanal, sem a utilização de tecnologias avançadas em
nível de planejamento e produção, assim como a automatização dos processos.

Este trabalho tem como objetivo através do planejamento, programação e controle, propor a utilização de metodologia de construção em blocos e linhas de painéis com aplicação de tecnologia de grupo e auxílio do braço robótico na construção de embarcações destinadas a navegação interior, com estudo de caso aplicado a
barcaças fluviais para o transporte de granéis sólidos, embarcações tipicamente construídas na região e com um nível crescente de demanda no cenário nacional, seja para operação na própria região ou fora da mesma.

As análises do trabalho levarão em consideração, o fluxo de processos, os processos de fabricação e o controle do produto para a construção da embarcação em questão, otimizando assim o tempo das atividades e a produtividade dos processos de fabricação de barcaças fluviais, comparando, quando necessário, a
eficiência dos padrões já utilizados atualmente na região e do modelo proposto de planejamento com auxílio do braço robótico nos processos de soldagem, através do tempo e taxa de deposição para amostras consideradas no processo produtivo.

O controle do fenômeno do desgaste constitui uma luta incessante contra a perda de massa das superfícies de máquinas e equipamentos sujeitos ao contato com corpos em movimento. Uma estratégia eficiente para a obtenção de superfícies resistentes ao desgaste é obtida mantendo-se a região sujeita ao escoamento de partículas duras revestidas com ligas resistentes ao desgaste enquanto se mantém a núcleo da peça ou equipamento, que desempenha funções estruturais, constituído de materiais menos nobres. Desta forma teremos equipamentos com durabilidade igual ou melhorada, com custos relativamente menores do que aqueles constituídos apenas de materiais resistentes ao desgaste. Este estudo tem por objetivo obter revestimentos resistentes a condições de impacto e abrasão combinados, de forma econômica e com viabilidade técnica. O trabalho foi dividido em quatro partes: planejamento e adequação dos aparatos para realização dos experimentos; revestimento por soldagem utilizando o processo FCAW-CW variando o percentual de adição de arame frio de 0 a 50% em seis níveis; caracterização dos revestimentos por microdureza, microscopia ótica e espectrometria de emissão óptica e teste dos revestimentos em equipamento de ensaio de impacto e abrasão combinado (TIAC) com registro da perda de massa. Nos revestimentos obtidos, a sobreposição de 30% foi suficiente para garantir a redução dos vales formados entre um cordão e outro, possibilitando uma remoção mínima de revestimento para que se possa alcançar uma superfície plana. Os resultados encontrados, no que dizem respeito ao comportamento da perda de massa do ensaio TIAC em função do tempo e do nível de energia de impacto corroboram com a literatura. Os resultados indicam que a perda de massa, composição química e microdureza não variam significativamente com a adição de arame frio nos níveis utilizados.

No presente trabalho realiza-se o estudo de uma sala no que diz respeito a sua resposta acústica, considerando que sua principal utilização seria para apresentações musicais somente com instrumentos acústicos, assim como apresentações de cantores acompanhados de instrumentos acústicos, levando-se em consideração aspectos temporais e espaciais da resposta acústica da sala. Para esse estudo utilizou-se de programas para a medição da resposta ao impulso na sala em questão e também para a simulação em computador para, posteriormente, realizar a comparação dos valores dos parâmetros acústicos medidos na sala real, com os valores que foram obtidos através da simulação de uma sala virtual com as mesmas características, ou aproximadas, no que diz respeito a sua geometria e tipos de materiais de acabamento. Também foram realizadas medições referentes às características espaciais da audição na sala.

Este trabalho propõe um modelo de otimização de turbinas hidrocinéticas de eixos horizontais que considera os efeitos de perda nas pontas das pás e o efeito da cavitação, corrigindo a geometria da pá de modo que o efeito seja minimizado. O modelo considera o coeficiente de pressão mínima como fator limitante para que o efeito de cavitação tenda a não ocorrer na superfície das pás, corrigindo a corda em cada estação da pá. Para isso, dados como velocidade do rio ou de canais, a profundidade que a turbina será instalada, diâmetro da turbina, a rotação requerida, o número de pás e o tipo de perfil hidrodinâmico são parâmetros usados para a construção da pá. O coeficiente de pressão na superfície dos perfis, a pressão de estagnação e dinâmica são parâmetros determinantes para o coeficiente de empuxo local, este parâmetro dita a potência da turbina. Os resultados são comparados com o modelo de otimização clássico de Glauert. A geometria criada foi simulada em um software comercial (SILVA, 2014) e os dados obtidos mostram que o modelo proposto gera bons resultados e podem ser empregados para a projetos eficientes de turbinas.

As constantes necessidades de materiais mais resistentes a corrosão, em componentes estruturais das indústrias petroquímicas, vêm norteando as pesquisas científicas principalmente na metalurgia quando se trata da aplicação da soldagem de revestimento dissimilar.

Um caso particular de revestimento dissimilar por soldagem é a técnica de amanteigamento onde, camadas de materiais dissimilares são utilizadas como depósitos intermediários entre o metal de base e o enchimento do chanfro com a finalidade de gerar uma barreira que ira dificultar a migração de elementos de ligas indesejáveis do metal de base para o metal de solda.

Este trabalho apresenta o estudo do comportamento metalúrgico e de resistência das soldas produzidas de forma automatizada pelo processo de soldagem MIG. Para a exploração e seleção dos parâmetros de soldagem foram feitas soldas de passes isolados em simples deposição. Utilizando como material de base chapa de aço baixa liga e baixo carbono ABNT 1020 e metal de adição o arame eletrodo maciço de aço inoxidável austenítico 316L.

Para a soldagem de amanteigamento de bisel e enchimento de chanfro, foi usado como metal de base chapas de aço carbono e baixa liga ASTM A131 GR AH32 e metal de adição o arame maciço de aço inoxidável austenítico 316L. Todo o trabalho de soldagem foi realizado em uma bancada constituída por um sistema de deslocamento e de posicionamento da pistola de soldagem. As soldas de passes isolados em simples deposição foram analisadas empregando o método de Higuchi e diagrama de decisão com a finalidade de definir os melhores parâmetros de entrada de amanteigamento de bisel. A metodologia consiste em selecionar a energia de solda mais adequada, valores de reforço e penetração do cordão de solda e dos tamanhos das zonas duras e zona macia através da análise de microdureza de vickers.

Para o amanteigamento de bisel foram utilizadas duas chapas de mesma espessura com os seguintes amanteigamentos: duas camadas e três camadas, utilizando duas relações de energia (8,0/10,0 e 8,0 /9,0/10,0 kJ/cm). A caracterização microestrutural das diversas regiões das juntas foram realizadas através de microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise química por meio de energia dispersiva de raio X (EDS) e o ensaio de microdureza Vickers. Durante os experimentos permaneceram constantes a taxa de deposição por unidade de comprimento de solda e a sobreposição de 50% entre os passes de revestimento de amanteigamento. Ensaios não destrutivos por inspeção visual e líquidos penetrantes foram realizados após a soldagem para a verificação da qualidade das soldas.

Finalmente, o amanteigamento de bisel apresentou excelente aspecto superficial para todos os pacotes operacionais aplicados na obtenção das soldas. As análises das regiões, metal de base, zona parcialmente misturada e zona afetada pelo calor, mostraram-se compatíveis com os da literatura estudada.

Os resultados da análise dos passes isolados em simples deposição mostraram que a aplicação da técnica de soldagem dissimilar de amanteigamento de bisel com duas e três camadas usando combinações adequadas de energia de soldagem, definidas pelo Teste de Higuchi, pode possivelmente alcançar reduções nos níveis de dureza na ZAC; refinamento microestrutural; propriedades mecânicas finais melhoradas, contribuindo para a escolha adequada das energias de soldagem da primeira e segunda camada com sobreposições dos ciclos térmicos que promova o efetivo refino e revenimento da ZAC_GG da primeira camada.

O resultado médio de microdureza de vickers das juntas soldadas ficaram abaixo de 350HV nas regiões próximo a linha de fusão.

Todas as amostras das juntas soldadas apresentaram precipitação de martensita revenida na região da ZTA, devido a um resfriamento extremamente rápido, que pode ter sido proporcionado pela ausência de pré- aquecimento. O metal de base e zona fundida apresentaram uma estrutura composta principalmente por ferrita e perlita.

No presente trabalho e implementada uma lei de parede uidodinâmica que possibilita melhor tratamento para os efeitos turbulentos nas regiões próximas ao ponto de separacão da camada limite e na região de recirculação do escoamento, onde a lei de parede clássica, proposta por Launder and Spalding (1974) não e aplicável. Para o estudo deste fenômeno foi utilizado o software comercial ANSYS®Fluent . Inicialmente vericou-se
a viabilidade de aplicação das funções de parede do modelo de turbulência k - E a problemas envolvendo gradiente adverso de press~ao, fator determinante para separac~ao da camada limite. Face a incapacidade de tais func~oes em prever a desacelerac~ao e posterior ganho de press~ao do escoamento foi inserida no ANSYSrFluent uma func~ao denida pelo usuario baseada na formulac~ao da lei de parede proposta por Cruz and Freire (1998), que apresenta, na literatura vericada, boa adequac~ao na descric~ao do campo de velocidades
na proximidade da separac~ao. A simulac~ao numerica foi realizada via inserc~ao da lei de parede citada e uso do modelo 􀀀 considerando um difusor plano. Os resultados foram comparados em algumas posic~oes no interior do difusor a m de avaliar a adequac~ao da lei adotada quando comparada aos dados experimentais de Buice (1997). Constatou-se que a referida lei fornece resultados consistentes no que tange a descric~ao da separac~ao,
recirculac~ao e posterior recolamento da camada limite turbulenta. 

O presente trabalho investiga o problema bidimensional do escoamento com transferência de calor por convecção forçada na região de camada limite laminar de um fluido newtoniano e incompressível ao longo de uma placa plana vertical isotérmica. As equações gerais do escoamento são simplificadas a partir do uso da Formulação Generalizada de Camada Limite e com o método da solução por similaridade de problemas de camada limite o sistema de equações diferenciais parciais é transformado em um sistema de equações diferenciais ordinárias, possuindo validade para um domínio maior que aquele considerado na teoria clássica de camada limite. O modelo matemático proposto é solucionado através dos métodos de integração numérica considerando diversos valores de Prandtl e ξ, dependendo da influência da convecção forçada ou da convecção livre no escoamento. Os perfis de velocidade e de temperatura gerados a partir do modelo proposto foram plotados em coordenadas adimensionais e mostram a validade da formulação apresentada neste trabalho tanto para a região do escoamento considerado plenamente desenvolvido, com Reynolds tendendo ao infinito, como também para a região próxima ao bordo de ataque da placa plana vertical, com baixos valores de Reynolds, o que é inviável usando a teoria clássica de camada limite.

Este trabalho tem como objetivo avaliar as caraterísticas metalúrgicas em camadas de amanteigamento aplicadas pelo processo MIG, com deposição do aço inoxidável austenítico 316L em chapas de acho baixo carbono 1020 ABNT e correlaciona-las com os parâmetros de soldagem e com as propriedades mecânicas e resistência à corrosão. As amostras amanteigadas foram analisadas por microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura com sistema de energia dispersiva, microdureza e ferritoscópio. Os estudos se concentraram nas regiões da zona termicamente afeta (ZTA), zona parcialmente mistura (ZPM) e metal de solda. A ZTA apresentou regiões de grãos grosseiros e de grãos finos, as principais microestruturas dessas regiões foram compostas por ferrita de segunda fase (FS), ferrita poligonal (FP), ferrita alotriomórfica ou de contorno de grão (FG), ferrita de Widmanstatten (FW), bainita, na (ZTA-GG) e ferrita e perlita na (ZTA-GF). Essas microestruturas influenciam nos resultados de dureza, sendo mais elevado para a região de grãos grosseiros. A ZPM apresentou macrosegregação com composição intermediaria entre o substrato e o metal de solda. Também se identificou a formação de martensíta, da zona Φ e de precipitação de carbonetos que foram responsáveis pela elevada dureza dessa região. A solidificação do metal de solda deu-se pelos modos colunar - dendritico e dentritico - equiaxial. As principais microestruturas identificadas no metal de solda foram: austeníta primaria (A), austeníta primaria com reação eutética com ferrita de segunda fase (FA) e austeníta secundaria com ferrita primaria (AF). Os maiores níveis de durezas foram encontrados nas regiões das primeiras camadas de amanteigado que está relacionado com a formação de auteníta primária. O teor de ferrita calculado para a estrutura (FA) foi de 1,02% e para a estrutura (AF) de 3,72% e 3,02% para o modo vermicular e laminar, no entanto pela as analises realizada pelo ferritoscópio ficaram todas abaixo de 3%.

No contexto do desenvolvimento atual do Brasil, a busca do melhoramento das condições e do sistema de transportes assume importância vital, uma vez que um sistema de transporte adequado melhora consideravelmente a logística do escoamento da produção nacional, barateando custos e tornando assim o Brasil um país mais competitivo no cenário comercial internacional. Frente a isto, fatores como o desenvolvimento de uma malha hidroviária adequada, bem como a criação de frota de embarcações e navios eficientes a serem utilizados e o melhoramento da existente, neste novo escopo do sistema de transporte, tornou-se indispensável. Por outro lado, principalmente na região amazônica, o uso de embarcações assume importância vital, já que são delas que se depende a mobilidade humana e praticamente toda a atividade da população ribeirinha da região. Deste modo, este trabalho objetiva desenvolver uma abordagem matemática para o projeto de propulsores navais, utilizando uma formulação deotimização de corda e ângulo geométrico de passo, considerando as equações de conservação de massa,energia e quantidade de movimento para obter as relações teóricas que determinam o empuxo e o torque sobre um elemento anular do volume de controle associado ao propulsor daembarcação. O modelo hidrodinâmico proposto apresenta baixo custo computacional e é de fácil implementação, e os resultados obtidos são concordantes com o modelo clássico deGlauert e com os dados experimentais do propulsor Wageningen B3-50.

Este trabalho estuda o perfil metalúrgico de revestimentos em dutos depositados pelos processos MIG C e MIG AF. A indústria petroquímica, e outras que utilizam dutos como meio de transporte de seus insumos, depara-se com um grande desafio: como aumentar a vida útil desses dutos em um ambiente severo de trabalho. No caso específico da petroquímica, os dutos servem como meio de transporte para petróleo e gás, que são produtos extremamente agressivos às paredes internas desses tubos que sofrem degradação por corrosão causada, principalmente, pela composição química, pressão e temperatura desses produtos. Nesse contexto a soldagem de revestimentos realizada com ligas à base de Níquel, torna-se uma excelente opção para a construção, reparo e manutenção de equipamentos cuja aplicação seja voltada a ambientes severos de trabalho, tornando possível aperfeiçoar as características requeridas, como por exemplo, a resistência à corrosão. É nesse cenário que surge o mote para a realização desta pesquisa, baseada em trabalhos que indicam que o processo de soldagem MIG/MAG com o da adição de arame frio possui a finalidade de avaliar as características metalúrgicas do revestimento em dutos depositados pelo processo derivativo MIG convencional – MIG-C e MIG com adição de arame frio – MIG AF – utilizando a liga de Níquel ERNiCrMo-4 em dutos de aço carbono. As soldas foram depositadas em dutos de diâmetro de 228,6 mm, formando uma camada de revestimento interno de quatro passes, divididos em três segmentos da circunferência do duto, em três diferentes energias de soldagem: 1,1; 0,9 e 0,7 kJ/mm. Desses segmentos retiraram-se corpos de prova dos dutos para a produção das amostras. Após a metalografia, realizada nas amostras, seguiu-se com a análise e caracterização ao microscópio óptico, microscópio eletrônico de varredura e ensaio de microdureza. Os revestimentos apresentaram excelente qualidade superficial para todos os pacotes operacionais aplicados na obtenção das soldas. As análises das regiões estudadas: metal de base; zona parcialmente misturada e zona termicamente afetada, mostraram-se compatíveis com os da literatura estudada, tanto para o MIG com adição de arame frio, quanto para o convencional. Na ZTA, foram observados valores de Tungstênio em torno de 1,0%, o aumento dos níveis de dureza foi creditado a esse fato. Os resultados de microdureza indicaram que para ambos os casos, MIG C e MIG AF, nas 4 regiões analisadas ocorreram de maneira semelhante, sendo a região da ZTA a que apresentou maiores valores na faixa de 400 a 500 HV, enquanto que nas demais regiões a faixa ficou entre 250 a 350 HV. Os resultados indicam que o processo com arame frio, MIG AF, mostrou-se tão eficiente quanto o convencional, MIG C. A energia de soldagem aumentou a diluição de Fe no metal de solda. Precipitados ricos em Mo e Cr foram encontrados no metal de solda. 

A preocupação com a preservação ambiental vem crescendo em função do desequilíbrio ecológico. No Brasil, apesar de não existir uma grande tradição neste campo, várias pesquisas são realizadas, por exemplo, na fabricação do papel artesanal, mas os princípios básicos são os mesmos desde o início (coleta, extração, secagem). Se olharmos ao nosso redor, notamos um grande manancial de fibras, que podem ser utilizadas. O grande desafio seria converter as boas características dessas fibras, comprovadas pelos artesanatos, para a indústria, criando novas fontes de trabalho e agregando valor às pessoas que mais necessitam de trabalho. Com base nisso, foram confeccionados materiais compósitos de matriz poliéster reforçados por fibras curtas de bananeira (Prata e São-Tomé) e curauá, dispostas aleatoriamente, com a utilização mínima de algum processo tecnológico, objetivando a produção de um compósito viável para indústria. A matriz de poliéster utilizada foi a tereftálica insaturada pura e depois foi pré-acelerada com 0,15% em massa com naftenato de cobalto e curada a temperatura ambiente com peróxido de metil-etil-cetona (MEK) na proporção em relação à resina de 0,33% em volume. As fibras da bananeira foram extraídas de um sitio localizado no município de Santa Izabel (PA); e as fibras de curauá foram fornecidas pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária – EMBRAPA. As fibras, bananeira e curauá, foram cortadas manualmente nos comprimentos de 5, 10 e 15 mm e utilizadas da maneira como foram adquiridas, sem que tenha sofrido tratamento químico. Os compósitos foram confeccionados por moldagem manual, sem pressão, sem uso tecnológico e em condições ambientais normais. Foram fabricados corpos de prova de compósitos reforçados com fibras de bananeira e curauá variando-se o comprimento das fibras e a fração mássica em diferentes proporções entre os constituintes. As fibras foram submetidas a ensaio de tração, determinação da massa especifica e avaliação microestrutural, por microscopia eletrônica de varredura (MEV), da superfície fraturada. Os compósitos foram caracterizados mecânica e microestruturalmente. A fibra que apresentou melhor resultado de resistência mecânica foi a camada interna da bananeira São-Tome (2339 MPa) seguido das fibras de curauá (1002,63 MPa) e a fibra da camada interna da banana Prata (992 MPa). As propriedades mecânicas foram avaliadas por ensaio de tração e as superfícies geradas foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura de modo a correlacionar os aspectos de fratura com as suas propriedades mecânicas. Para os compósitos poliméricos puros as que apresentaram maiores resistências à tração foram obtidas para fibras da camada interna da bananeira São-Tomé de 5 mm de comprimento e fração mássica de 5,41% (35,39 MPa) e para as fibras de curauá de 10 mm de comprimento e fração mássica de 5,87% (29,21 MPa).

A erosão por cavitação em turbinas hidráulicas é um fenômeno dos mais indesejáveis e nocivo e responsável por grandes perdas e danos no setor elétrico. O aumento da demanda de energia elétrica no País faz com que algumas turbinas operem fora da faixa nominal garantida pelo Fabricante, proporcionando um maior crescimento da taxa de erosão por cavitação. Até o presente momento, não se consegue evitar a erosão provocada pela cavitação o que deverá permanecer por muitos anos e sua ação deve ser mantida sob controle. A recuperação das regiões erodidas por cavitação é realizada pela deposição de material por soldagem. Na soldagem de manutenção para recuperação de áreas cavitadas é importante o controle da diluição, por se tratar de materiais dissimilares, para manter a integridade físico-química do metal depositado. A proposta deste trabalho é uma análise comparativa, em soldas de revestimento, dos níveis de diluição e relação R/L (reforço/largura) depositados pelos processos GMAW e GMAW-CW (Gas Metal Arc Welding–Could Wire), com variação dos valores de corrente e tensão em três níveis e velocidade de soldagem em dois níveis. Foram analisados também os aspectos de sanidade e descontinuidades superficiais, assim como dos parâmetros geométricos e econômicos. Os resultados mostraram que a área diluída para ambos os processos é diretamente proporcional a corrente e inversamente proporcional à velocidade de soldagem. No entanto, o processo GMAW-CW apresentou uma significativa redução da área diluída e da relação R/L, acentuando-se com o aumento da velocidade de alimentação de arame frio. Os revestimentos apresentaram-se com bom aspecto visual e sem descontinuidades. Os valores para a taxa de deposição no processo GMAW-CW ficaram sempre acima daquela para o processo GMAW.

A utilização de fibras naturais como reforço em compósitos de matriz polimérica tem aumentado nos últimos anos por motivos econômicos e ambientais. O presente trabalho avalia o comportamento da fibra de curauá (ananas erectifolius), planta originária da Amazônia, em compósitos tramados. Um tear manual foi desenvolvido para a confecção de tecidos de fibras de curauá de 481 g/m2, formado por mechas e tramados em duas direções. As dimensões utilizadas no tecido de curauá tiveram como parâmetros os tecidos de fibra de vidro comercial de 604 g/m2. Os tecidos, sintético( fibra de vidro) e natural(fibra de curauá), foram utilizados para confeccionar compósitos híbridos de matriz poliéster. Estes compósitos foram preparados pelo processo manual, em composições de três camadas alternadas gerando quatro tipos compósitos: curauá/curauá/curauá (CCC), curauá/vidro/curauá (CVC), vidro/curauá/vidro (VCV), vidro/vidro/vidro (VVV).  Os compósitos foram testados mecanicamente em ensaios de tração, flexão, impacto charpy e queda repetida de dardo. Os resultados obtidos em ensaios de tração foram de 47 ± 9 a 196 ± 28 MPa; em função do número de tecidos de fibra de vidro, e atestam o elevado potencial de reforço de híbridos de curauá e vidro. O maior módulo de elasticidade de 1091 MPa, foi obtido no compósito com uma camada interna de tecido de curauá. A maior capacidade de deformação da fibra natural em relação à fibra sintética é observada nos ensaios de flexão: 80 ± 12 a 248 ± 27 MPa, Nos ensaios de impacto charpy e queda repetida de dardos, os tecidos de curauá  foram mais eficientes em restringir as  área de danos de compósitos e menos suscetíveis ao efeito de delaminação. A análise fratográfica indicou uma boa adesão interfacial entre as fibras e a matriz nos diferentes compósitos.

As atividades desenvolvidas num ambiente definem quais as condições acústicas requeridas para que este apresente um bom desempenho acústico segundo critérios e parâmetros expostos em bibliografias técnico-científicas e normas técnicas nacionais e internacionais. No caso de sala de estar dos apartamentos, hoje equipadas com modernos equipamentos eletroacústicos para entretenimento em grande parte dos lares brasileiros, independentemente de classe social, para garantir qualidade na audição, é necessário que o ambiente tenha um bom desempenho acústico, promovendo a satisfação de seus usuários e garantindo a preservação da tranquilidade da vizinhança. Esta pesquisa focaliza em avaliar o desempenho acústico de salas de estares de dimensões reduzidas usadas em unidades habitacionais multi-familiares residenciais visando à qualidade acústica do ambiente, no que se refere ao tratamento e isolação do ambiente, sugerir adequação acústica tendo como parâmetro critérios normativos nacionais, e estudar a viabilidade econômico-financeira para o imóvel adequado acusticamente. Primeiramente, foi feito um levantamento dos dados arquitetônicos e construtivos da sala de estar selecionada, e em seguida foram feitos estudos preliminares de projeto com definição de critérios e metas a serem alcançados sendo estes o tempo de reverberação, análise modal com base na geometria do ambiente, determinação da frequência de corte, níveis admissíveis de ruído de fundo e diferença de nível padronizada para partição entre dois ambientes de unidades autônomas distintas. Nesta fase foi ainda definido o modelo matemático baseado em formulações clássicas para cálculo e simulações futuras do tempo de reverberação. Posteriormente, foram efetuadas medidas acústicas com o objetivo de caracterizar o ambiente e validar o modelo matemático para cálculo do tempo de reverberação. Os parâmetros medidos foram: nível de pressão sonora por frequência e equivalente para medir o ruído de fundo; tempo de reverberação; e nível de pressão sonora nos ambientes emissor e receptor com objetivo de determinar a diferença de nível padronizada ponderada da partição. Com a realização das medidas acústicas foi feita uma análise e discussão dos resultados encontrados para verificar se atendem às normas brasileiras para conforto acústico e índices recomendados por pesquisas nacionais e internacionais. No ambiente analisado nesta pesquisa o único parâmetro que necessitou de ajuste foi o tempo de reverberação, todos os demais atenderam às recomendações normativas. De posse desse resultado, a adequação acústica com objetivo de baixar o tempo de reverberação foi simulada mediante a substituição do material do forro do ambiente por outro com maior capacidade de absorção acústica. Atingida a meta previamente definida, passou-se ao processo de pesquisa de custo financeiro necessário para a substituição do material e seus reflexos no valor de mercado do imóvel. A viabilidade econômico-financeira do imóvel acusticamente adequado foi definida mediante comparação dos resultados, como percepção de valor e demanda, obtidos através de pesquisa qualitativa entre condôminos e profissionais do mercado imobiliário, com o valor do imóvel acusticamente adequado.

A fusão de metais e conseqüente solidificação são etapas importantes na obtenção dos mais variados bens usados em nosso dia-a-dia. É de suma importância a realização de experimentos de solidificação unidirecional em condições transitórias de extração  de calor em ligas Hipoeutéticas do sistema binário Al-Ni, uma vez que pouco se conhece desse sistema. O estudo da solidificação de metais e ligas em sistemas metal/molde tem como objetivo encontrar meios de aliar as melhores características desejadas e ao mesmo tempo prevenir a ocorrência de defeitos durante o processo de solidificação, tendo em vista a importância  da correlação das propriedades mecânicas de uma peça com a morfologia estrutural, nos níveis microestrutural e as condições de solidificação. Este trabalho pretende desenvolver análises qualitativas e quantitativas da evolução da solidificação unidirecional em regime transitório de extração de calor de ligas hipoeutéticas  Al-Ni com teores de 0,6%; 1,0% e 1,4% de Ni (porcentagem em peso), estabelecendo correlações entre  as  características da microestrutura de solidificação e propriedades mecânicas.

Trabalhos anteriores demonstraram a viabilidade da aplicação de óleo de palma in natura como combustível em motores diesel. Esse óleo pode ser usado sem transformações químicas, necessitando apenas de filtragem e neutralização, ambos os processos simples, e ele apresenta poder calorífico similar ao óleo diesel. Problemas já identificados estão relacionados com a sua alta viscosidade a temperatura ambiente e maior tempo de residência necessário para concluir a sua reação de combustão, quando comparado com o óleo diesel na mesma temperatura. O problema da viscosidade foi resolvido pré-aquecendo o óleo de palma antes da entrada na bomba injetora com o auxilio de uma resistência térmica. Em relação ao tempo de residência a abordagem proposta é manter a alta temperatura dentro da câmara de combustão de forma a acelerar a cinética química. Isso implica que o motor pode operar com óleos vegetais somente em altas cargas, sendo substituído por óleo diesel em cargas média e baixa. Este problema tem sido relatado em todos os experimentos que utilizaram motores de injeção direta. Motores com sistemas de injeção indireta possuem uma região de pré-câmara que mantém sempre a alta temperatura na câmara independente da carga do eixo. Portanto, supõe-se que esses motores são capazes de operar com óleos vegetais para uma gama de carga. Este trabalho testou um motor de injeção indireta consumindo óleo de palma in natura e comparou os resultados a uma base de dados realizada com diesel. Em seguida comparou esses resultados aos obtidos com um motor de injeção direta. Ambos motores operaram com valores de 100, 80 e 75% da carga total do gerador para efeito de comparação. O grupo gerador recebeu instrumentação para medir a temperatura do combustível e dos gases de escape na saída do cilindro, vazão de combustível do motor, temperatura do óleo lubrificante, energia elétrica produzida e composição dos gases emitidos (CO, CO2, O2 e NOx ). Foi realizada a análise energética e elementar dos combustíveis utilizados nos testes. Os resultados mostram o aumento do consumo especifico de combustível e emissão de NOx e queda de temperatura dos gases de escape quando comparado com diesel no motor de injeção indireta em relação ao motor de injeção direta. As emissões de CO com óleo de palma foram menores no motor de injeção indireta. O limite mínimo de carga que o motor de injeção indireta conseguiu chegar foi de 75%, o mesmo valor que o motor de injeção direta. A 60% da carga o motor de injeção indireta apresentou problemas de funcionamento, e o de injeção direta nem chegou a funcionar. Destacamos também que o funcionamento do sistema com os dois tipos de combustível, apresentou potências e eficiência térmica similares.

A biomassa obteve relevância energética como combustível, uma vez que podem ser produzidas em larga escala e no balanço global de carbono não contribui para o efeito estufa. A maior parte da Amazônia utiliza combustíveis fósseis para a produção de eletricidade através de grupos geradores e termoelétricas. Na região existe uma grande quantidade de resíduos de biomassa proveniente de manejo florestal, industrial e de resíduos agrícolas, como sementes de açaí (Euterpe oleracea), casca da castanha-do-pará (Bertholletia excelsa), angelim pedra (Hymenolobium modestum) e jatobá (Hymenaea courbaril). A avaliação principal a ser considerada para uso do resíduo de biomassa amazônica como combustível é a quantificação de suas propriedades. A caracterização da biomassa energética é realizada através de uma série de ensaios, entre eles, análise imediata e elementar, quantificação do poder calorífico superior e análise termogravimétrica. Todos os ensaios foram realizados de acordo com as normas ASTM para biomassas. Este trabalho apresenta a caracterização de energética de 20 espécies diferentes entre madeiras, cascas e semente e bambus. O poder calorífico superior (PCS) encontrado ficou entre 18,79 e 22,22 MJ/kg. A análise imediata apresentou teores de umidade, voláteis, carbono fixo e cinzas, entre 14,48 e 6,08%, 91,34 e 50%, 49,65 e 8,44% e 19,77 e 0,14% respectivamente. O resultado da análise elementar apresentou teor em carbono entre 52,23 e 44,95%, hidrogênio 6,50 e 5,23%, nitrogênio entre 6,00 e 0,92%, enxofre entre 0,96 e 0,00%, a fração de oxigênio foi obtida por diferença ficando entre 44,73 e 35,52%. Resultados da análise termogravimétrica apresentaram o valor global da energia de ativação entre 110,12 e 267,11 kJ.mol-1 e fator pré-exponencial entre 7,39x105 e 66,44 S-1 para o processo de pirólise. Com os resultados obtidos pode-se determinar o valor de PCS.

Este trabalho descreve o desenvolvimento de discos abrasivos e de corte confeccionados com Al2O3 e pó de vidro reciclado para aplicação em ferramenta de corte. Os discos são utilizados para micromizar termoplásticos pós-consumo rígidos e levá-los a diversos tipos de processamento, como por exemplo, a rotomoldagem. Este disco abrasivo utiliza pó de vidro como um aditivo ligante e fundente, e pó de poli(tereftalato de etileno) pós-consumo como plastificante, facilitando um melhor preenchimento do molde. As proporções de pó de vidro reciclado foram analisadas a partir de estudos anteriores com outros minerais, como o diopsídio e o feldspato, já que os estudos com o pó de vidro reciclado substituindo os minerais naturais são recentes. O desenvolvimento dos discos acontece em duas etapas. A primeira é de homogeneização dos componentes com os percentuais calculados. Posteriormente é prensado e levado a mufla até uma temperatura de 900 oC para obter a percolação da resina e a consequente degradação do poli (tereftalato de etileno), pré-sinterização e amolecimento dos silicatos . Após a obtenção destes compostos verdes acontece a segunda e última etapa, que consiste na sinterização dos corpos de prova para a diminuição da porosidade e consequente aumento da resistência mecânica, seguida de acabamento superficial e testes de corte.

As discussões sobre mudanças climáticas tiveram início em 1988 com a criação do IPCC, e posteriormente com a Rio-92 no Brasil, onde várias nações se reuniram para tratar sobre meio ambiente. A partir daí estes problemas ganharam significativa importância. Um grande passo destas negociações foi realizado na 3ª Conferência das Partes (COP-3) em Quioto (Japão), onde foram criadas ferramentas de negociações para reduzir as emissões de CO2 ao redor do globo, dentre elas destaca-se o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo-MDL. Neste contexto, o Brasil possui uma posição privilegiada para este tipo de projeto, principalmente por ter boa parte de seu território coberto de florestas naturais, o que propicia a criação de projetos de MDL através da queima controlada de resíduos de biomassa florestal por parte das indústrias madeireiras que exploram a floresta. Este trabalho realizou uma análise de viabilidade econômica para implantação projetos de MDL em empresas madeireiras, considerado como uma nova fonte de renda para a empresa. Na realização do trabalho foi considerada a variação de potência de geração de energia e os valores praticados na comercialização dos créditos de carbono, além de analisar a viabilidade tanto de projetos que substituam , ou não, a geração a diesel. Nas análises econômicas foram utilizadas ferramentas determinísticas da engenharia econômica, tais como: VPL, TIR, Playback, análise de sensibilidade e criação de cenários. O presente trabalho apresentou diferentes valores de TIR, VPL e tempo de retorno simples e descontado para os diferentes cenários.

Um problema de grande relevância social na Amazônia é o fato das pequenas comunidades isoladas não serem contempladas pelos benefícios dos grandes empreendimentos hidrelétricos instalados na região. Uma solução alternativa a para este problema, é o aproveitamento da grande malha de pequenos rios e igarapés da região a partir da implantação de Centrais Geradoras Hidrelétricas – CGH’s (antigas mini e microcentrais).. Dentro deste contexto, o presente trabalho analisa e discute certos aspectos gerais inerentes à implantação das CGH’s, e principalmente, trazendo-os à realidade das pequenas bacias Amazônicas. Os aspectos a serem abordados neste trabalho dizem respeito às avaliações preliminares de terreno, aspectos hidrológicos, tecnológicos, ambientais e financeiros. Os aspectos são analisados de forma global para implantação de CGH’s e suas etapas, também analisados e aplicados a um estudo de caso – implantação da CGH irmã Dorothy na pequena bacia hidrográfica do Igarapé são João em Anapú-pa, onde foi possível a utilização de metodologia existente para um estudo aprimorado de implantação de CGH’s na Amazônia. No âmbito hidrológico, utilizou-se um modelo chuva-vazão desenvolvido por Blanco 2005 e aplicou a pequenas bacias da Amazônia que não possuem registros de vazão. Nos aspectos tecnológicos utilizou ferramentas computacionais para predição de desempenho de turbinas axiais de baixa queda adaptas ao relevo da região, e simulados para a turbina axial a ser implantada na CGH irmã Dorothy. No contexto ambiental atualmente há forte cobrança pelas autoridades competentes locais para realização do estudo ambiental inerente ao aproveitamento, e se tratando da região Amazônica, ambientalmente muita agredida pela ação do homem, os estudos devem ser bem definidos, apontando os possíveis impactos que podem ser causados pela CGH, descritos no RAS (Relatório Ambiental Simplificado) anexo deste trabalho. Desta forma foi desenvolvido um método para cálculo e simulação da área inundada para implantação de CGH’s na Amazônia, aplicado à CGH irmã Dorothy. No âmbito financeiro, são raras as informações referentes aos custos de implantação de CGH’s na Amazônia. Assim, foram levantados os custos referentes à implantação da CGH irmã Dorothy e comparados a custos de CGH’s e de geradores a diesel disponíveis na literatura.