DSpace Coleção:http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/134292024-01-16T17:49:16Z2024-01-16T17:49:16ZAnálise técnica de um sistema híbrido usando energia solar e biomassa para geração de eletricidade e dessalinização.Teixeira, Edilberto dos Anjoshttp://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/179572023-12-19T19:12:40Z2023-01-01T00:00:00ZTítulo: Análise técnica de um sistema híbrido usando energia solar e biomassa para geração de eletricidade e dessalinização.
Autor(es): Teixeira, Edilberto dos Anjos
Resumo: Os desafios globais atuais relacionados à energia são diversos, abrangendo desde as mudanças
climáticas causadas pelas atividades humanas até o crescimento constante da demanda por
diversas formas de energia. Essas circunstâncias têm exigido que os planejadores de sistemas
energéticos se concentrem em metodologias de planejamento de expansão e operação mais
eficientes e sustentáveis do ponto de vista ambiental. A água é necessária em quase todas as
atividades humanas e também para o equilíbrio do planeta em termos de biodiversidade. Este
trabalho visa analisar, do ponto de vista técnico, um sistema híbrido com energia solar e queima
de biomassa para geração de eletricidade e dessalinização. Para o desenvolvimento deste
trabalho, é necessário conduzir uma revisão bibliográfica com o objetivo de modelar e propor
o modelo de sistema híbrido mais adequado para a região nordeste do Brasil. Nesse sentido, é
necessário identificar os centros urbanos que são potenciais produtores de resíduos sólidos
urbanos ou áreas agroindustriais que produzem resíduos agrícolas. Os locais adequados para a
implantação do sistema híbrido devem ter um bom potencial de insolação e estar próximos à
costa para a captação de água do mar, ou possuir fontes de água salobra para a dessalinização.
Uma vez que os locais de estudo tenham sido identificados, é possível modelar o sistema híbrido
considerando seus principais parâmetros e componentes que afetam a eficiência térmica dos
ciclos termodinâmicos analisados. Isso é feito por meio da determinação do poder calorífico
inferior, com base na composição e quantidade de resíduos coletados. Após a modelagem dos
ciclos e seus componentes, os resultados são obtidos usando equações e considerações
relevantes. Os resultados do ciclo híbrido Rankine com CSP comparados com os resultados de
um ciclo Rankine base mostraram que o consumo de combustível diminui em 16,46 t/h para a
cidade de Natal – RN e 11,80 t/h para a cidade de Fortaleza – CE, considerando o horário de
maior incidência solar. Isto representa uma economia de combustível de 14,46% para ambas as
cidades. Na unidade de dessalinização MSF de único estágio, a partir da modelagem feita
usando os coletores solares implementados no ciclo híbrido desse trabalho, obtive-se o retorno
de 0,082 kg/s (295,2 l/h) de água dessalinizada, destacando os incrementos da temperatura.
Representa uma eficiência do sistema da ordem de 10%.
Descrição: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Departamento de Engenharia Mecânica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.2023-01-01T00:00:00ZEstudo da temperatura de corte no torneamento de um aço AISI D6 com ferramenta de metal duro.Silva, Adriano Aguiar dahttp://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/179062023-12-07T19:42:42Z2023-01-01T00:00:00ZTítulo: Estudo da temperatura de corte no torneamento de um aço AISI D6 com ferramenta de metal duro.
Autor(es): Silva, Adriano Aguiar da
Resumo: As altas temperaturas alcançadas na usinagem de aços endurecidos geram custos elevados ao processo, principalmente, no que tange aos problemas relacionados com os desgastes sofridos pela ferramenta de corte que influenciam tanto a viabilidade econômica como a performance de produção, em contrapartida facilita a usinagem de materiais de baixa usinabilidade como os aços endurecidos. O objetivo do trabalho é analisar o comportamento da temperatura na interface cavaco-ferramenta, através do método termopar ferramenta/peça. Para entender as máximas temperaturas alcançadas será medida a temperatura de interface cavaco/ferramenta, os parâmetros de corte que serão variados são velocidade de corte, avanço, profundidade de corte, ângulo de saída e estado de afiação. O material da peça é um aço AISI D6 temperado com dureza média de 780 HV, o que o classifica como um material extremamente difícil de ser usinado. O material tem entre as suas principais aplicações matrizes de corte e de estampagem, devido a sua enorme estabilidade dimensional. Como resultado, será obtido um maior entendimento das temperaturas médias de usinagem na interface cavaco-ferramenta envolvidas em um material com dureza tão elevada, cita-se a influência da alteração do ângulo de saída negativo (-5°) que fez com que a temperatura aumentasse em virtude da necessidade de maior força e potência de usinagem. Os comportamentos das temperaturas de corte foram efetivamente influenciados de acordo com a alteração dos parâmetros, principalmente, a velocidade de corte que gerou uma variação de 204°C em relação à condição inicial dos ensaios. Observou-se também que a temperatura de corte tende a cair na proporção que a ferramenta começa a se desgastar e falhar.
Descrição: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Departamento de Engenharia Mecânica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.2023-01-01T00:00:00ZOtimização de Ciclos Rankine Orgânicos supercríticos : proposta de escolha do fluido de trabalho.Alves, Izabela Mendeshttp://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/175792023-10-17T19:33:10Z2023-01-01T00:00:00ZTítulo: Otimização de Ciclos Rankine Orgânicos supercríticos : proposta de escolha do fluido de trabalho.
Autor(es): Alves, Izabela Mendes
Resumo: Os Ciclos Rankine Orgânicos são uma variação do ciclo Rankine convencional. Neste tipo de
ciclo, fluidos orgânicos são utilizados em substituição à água. A principal vantagem deste ciclo
é a possibilidade de serem utilizados em fontes de baixa temperatura e pressão, 400 °C e 30
bar, enquanto ciclos de potência a água operam com temperaturas entre 320-620 °C e pressão
de 20-250 bar. Isso possibilita que as fontes de calor dos ORCs (Organic Rankine Cycles) sejam
energia geotérmica, energia solar, recuperação de calor residual e biomassa.
Consequentemente, os ORCs se apresentam como uma fonte alternativa aos combustíveis
fósseis para a geração de energia elétrica. Como se trata de uma tecnologia relativamente nova,
necessita de mais estudos e investimentos para seu desenvolvimento a fim de se tornar uma
opção competitiva e eficiente. Este trabalho propôs a simulação de 14 fluidos orgânicos
supercríticos em quatro configurações de ciclo, com o objetivo de encontrar o fluido de melhor
rendimento térmico, exergético e maior produção de trabalho líquido. As simulações foram
realizadas no Engineering Equation Solver (EES), utilizando dois recursos desse software:
tabelas paramétricas e a ferramenta de otimização. O fluido que apresentou o melhor resultado
foi o benzeno, com 25,20% de eficiência térmica, 43,85% de eficiência exergética e trabalho
líquido de 3086,2 kW.
Descrição: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Departamento de Engenharia Mecânica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.2023-01-01T00:00:00ZEfeito da fração da fase sigma sobre o desempenho mecânico em tração e em desgaste de tubos formadores de espiras de aço inoxidável duplex UNS S32750 utilizados em laminação de fio máquina.Moreira, Guilherme Duartehttp://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/175782023-10-17T19:25:50Z2023-01-01T00:00:00ZTítulo: Efeito da fração da fase sigma sobre o desempenho mecânico em tração e em desgaste de tubos formadores de espiras de aço inoxidável duplex UNS S32750 utilizados em laminação de fio máquina.
Autor(es): Moreira, Guilherme Duarte
Resumo: Tubos formadores de espiras são componentes essenciais no processo de laminação de fio
máquina. Eles são responsáveis por modificar a geometria do fio de seção longitudinal reta para
helicoidal em velocidades de até 125m/s possibilitando a formação de bobinas que otimizam o
armazenamento e o transporte do produto. Estes tubos trabalham em temperaturas na faixa de
850°C a 950°C, sendo fabricados em aços com características muito específicas no que diz
respeito à evolução microestrutural e desempenho em desgaste, sendo o aço inoxidável duplex
UNS S32750 um destaque atual. Entretanto, na indústria há constantes relatos de falhas por
desgaste prematuro dos tubos, nos quais identificam-se canais irregulares formados pelo
contato do fio máquina com a superfície interna do tubo. Na região de contato, o tubo é
continuamente termicamente tratado e há potencial para aumento da fração de fases
intermetálicas, em especial a fase sigma. Consequentemente, ocorre aumento da dureza local,
da resistência ao desgaste e dificulta-se a nucleação de trincas. Por outro lado, a formação da
fase sigma provoca queda da resistência à corrosão, da tenacidade à fratura e da resistência ao
crescimento de trincas. Neste contexto, este trabalho se propôs a realizar uma análise de falha
de um tubo formador de espiras que falhou prematuramente em serviço, incluindo uma
avaliação das características microestruturais, dureza e perfis de desgaste do tubo estudado,
comparando com tubos de bom desempenho. Verificou-se que o canal inicialmente formado no
tubo tem uma relação direta com o desempenho do mesmo, assim como as propriedades
mecânicas tais como limite de resistência, dureza e taxa de desgaste, que são muito
influenciadas pela temperatura e pelo intervalo de tempo pelo qual a superfície de contato do
tubo é termicamente tratada. A partir de uma microestrutura inicialmente solubilizada,
verificou-se uma significativa aderência entre a simulação computacional e os resultados
experimentais no que tange à cinética de precipitação de fase sigma a 850°C e 950°C. Desta
forma, pode-se perceber que estas alterações microestruturais que ocorrem nos primeiros min
de operação são fundamentais para garantir o bom desempenho do mesmo.
Descrição: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Departamento de Engenharia Mecânica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.2023-01-01T00:00:00Z