Dissertações em Engenharia de Infraestrutura e Desenvolvimento Energético (Mestrado) - PPGINDE/NDAE/Tucuruí

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Acesso aberto (Open Access)
Análise do aproveitamento energético em redes de distribuição de água com a utilização de bombas como turbina (BFT)
(Universidade Federal do Pará, 2022-03-31) SILVA, Victor Renan Barbosa da; ISHIHARA, Júnior Hiroyuki; http://lattes.cnpq.br/3498874642887006; https://orcid.org/0000-0002-0081-7913
As mudanças climáticas têm intensificado as pesquisas relacionadas à produção de energias renováveis em todo o mundo. Neste sentido, o presente estudo dispõe-se a contribuir com a análise do uso de Bombas Funcionando como Turbina (BFT) em substituição às Válvulas Redutoras de Pressão (VRP), visando tanto o controle da pressão em redes de distribuição de água, assim como, consequentemente, o seu aproveito para geração energética. A BFT instalada deve ser capaz de operar sob diferentes vazões devido a flutuações na taxa de consumo de água, o que dificulta a seleção da bomba adequada, para tanto, o processo de seleção de BFTs para substituição de VRPs foi otimizado combinando dois métodos de seleção e predição de BFT, Williams (1995) o primeiro método, foi utilizado para selecionar a BFT adequada de acordo com dados de altura e vazão disponíveis na rede, em seguida, o método de Rossi et al. (2019) foi usado para avaliar as curvas características da bomba como turbina, com atenção particular às condições operacionais fora de projeto. Duas Simulações foram realizadas para o processo de otimização, considerando a BFT com velocidade constante, aplicada a uma rede real que foi dividida em 3 áreas de medições distritais (AMD). Na primeira simulação uma BFT foi acrescentada a rede para substituir uma VRP localizada na (AMD 3), na segunda simulação duas BFTs foram acrescentadas a mesma (AMD 3) em substituição a VRPs. Os resultados mostram, na simulação 2, que o controle de pressão foi melhor, além da recuperação de energia elétrica que foi 190,96 kWh/dia ou 69,70 MWh/ano, correspondendo a uma redução de 41,74 toneladas CO2 não emitidos. Dessa forma, a recuperação de energia foi 267% maior em comparação a simulação 1. Além disso, o controle da pressão também apresentou resultados satisfatórios, ficando dentro dos padrões estabelecidos. Portanto, a combinação dos métodos de Williams (1995) e Rossi et al. (2019), simplificou o trabalho de seleção e predição de BFT com resultados significativos e foi possível concluir que as BFTs funcionando nas horas de maior consumo podem ajustar a pressão padrão necessária e, no restante, as VRPs podem regular a pressão. Neste caso, além de controlar a pressão continuamente, energia renovável significativa pode ser recuperada da RDA
Acesso aberto (Open Access)
Utilização de tecidos de fibras de bananeira como agente de reforço em compósitos de matriz de resina poliéster termorrígida
(Universidade Federal do Pará, 2023-08-11) BAÍA, Michele da Costa; EL BANNA, Wassim Raja; http://lattes.cnpq.br/2005046563115507; https://orcid.org/0000-0001-5085-4352
Nas últimas décadas, diversas pesquisas, nos âmbitos nacional e internacional, que utilizam materiais alternativos aos convencionalmente utilizados pela indústria, com destaque para os resíduos da biomassa provenientes das atividades agrícolas, como as fibras vegetais, na busca por minimizar os problemas causados ao meio ambiente e substituir produtos nocivos ao ser humano. Além de oferecer vantagens como atoxidade, biodegrabilidade, baixa densidade e custo reduzido, como as fibras oriundas do pseudocaule da bananeira. Esta pesquisa tem como objetivo principal utilizar as fibras do pseudocaule da bananeira como agente de reforço na forma de tecidos em materiais compósitos com matriz de resina termorrígida de poliéster, destinados a produção de materiais para engenharia. Inicialmente, realizou-se o processo de extração e limpeza das fibras para em seguida realizar o tecimento dos tecidos do tipo plano no tear de pregos, a serem utilizados como agente de reforço. Por seguinte, moldou-se compósitos poliméricos por meio de processo manual (hand lay up) e posterior aplicação de pressão à temperatura ambiente. Assim, obteve-se os compósitos: matriz plena, reforçados por mantas de fibras de vidro e os que possuem como agente de reforço os tecidos de fibras da bananeira. Foram realizados ensaios mecânicos – flexão e tração –, flamabilidade e microscopia. Os compósitos poliméricos foram fabricados nas seguintes composições: (V1) – Matriz plena; (V2) – com agente de reforço com duas camadas de mantas de fibra de vidro; (V3) – com agente de reforço com uma camada do tecido da fibra de bananeira e (V4) – com agente de reforço com duas camadas do tecido da fibra de bananeira. Os materiais de composição V3 e V4 apresentaram valores de resistência às de tração 29,25 MPa 51,27 MPa e flexão 142,45 MPa e 91,99 MPa, respectivamente. Quanto a resistência a flamabilidade, todos os materiais compósitos fabricados demostraram valores abaixo ao estipulado pela normativa e dentro do padrão brasileiro. A análise dos mecanismos de falha presentes em suas superfícies foi feita através de microscopia eletrônica de varredura – (MEV), o que evidenciara a disposição entre matriz e agente de reforço, bem como a presença de trincas na matriz, fratura e rompimento das fibras no agente de reforço, vazios e pull out.

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