Engenharia Mecânica (UACSA)

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TCC - Trabalho de Conclusão de Curso

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Análise técnico econômica do maquinário da oficina mecânica do Instituto Nacional de Tecnologia em União e Revestimento de Materiais
(2019-01-21) Assis, Lilian Kássia Cavalcante da Silva de; Montoya, Maxime; http://lattes.cnpq.br/2179327647405825; http://lattes.cnpq.br/0782464542495200
A análise de custos e o desenvolvimento de uma rotina padronizada para tal, em qualquer processo produtivo, são de grande importância para garantir o crescimento contínuo de uma empresa. Dessa forma, foi aplicada uma metodologia para análise dos dispêndios para fabri- cação de peças mecânicas na oficina Mecânica do Instituto Nacional de Tecnologia em União e Revestimento de Materiais – INTM, baseada nos conceitos gerados pela Engenharia de cus- tos. Uma rotina para estudo das peças foi definida e aplicada para um suporte de amostras embutidas de uma lixadeira politriz automática, que consiste de três peças fixadas entre si. Para todas elas foram definidos os roteiros de fabricação de menor custo, sendo possível a obtenção do orçamento para fabricação de cada uma das partes e, consequentemente, para o suporte. A metodologia foi considerada eficiente e adequada para a oficina em estudo.
Avaliação da resistência a corrosão de revestimentos à base de níquel depositados em aços API 5L X70 por soldagem plasma pó
(2019-07-09) Nascimento Junior, Josimário do; Santos, Aureliano Xavier dos; http://lattes.cnpq.br/0810494477757052; http://lattes.cnpq.br/2089402782247306
As falhas por corrosão são as principais causadoras de vazamento na indústria do petróleo. Por esta razão tem sido muito estudada a utilização de novos materiais com melhores resistências a este fenômeno. Uma das alternativas mais utilizadas, devido ao menor custo envolvido, é a aplicação de revestimentos com estes materiais através de processos de soldagem. Este trabalho tem como objetivo avaliar a resistência à corrosão de revestimentos a base de ligas de níquel em diferentes parâmetros de soldagem através do processo de soldagem a plasma pó em aço API 5L X70. Foi utilizado o processo Plasma Pó (PTA-P) na forma automatizada. Como metal de base utilizou-se chapas do aço API 5L X70 e como metal de adição, a liga à base de Ni, Inconel 625 na forma de pó. A ferramenta de otimização utilizada foi o planejamento experimental completo 2³ mais o ponto central, associado à técnica de metodologia de superfície de resposta (MSR). Foram feitas medidas das características geométrica, diluição, teor de ferro e por fim, foram feitas medidas eletroquímicas de corrosão no revestimento como depositado e após tratamento térmico. os resultados experimentais indicam que menors valores de diluição e teor de ferro, proporcionam elevada resistência à corrosão.
Estudo dos efeitos dos parâmetros de soldagem MIG em revestimentos a base de níquel depositados em aço API 5L X70
(2019-07-09) Santos, Gabriela Valdeci dos; Santos, Aureliano Xavier dos; http://lattes.cnpq.br/0810494477757052
A aplicação de revestimentos de ligas de níquel é comumente realizada na indústria de petróleo e gás para aumento da vida útil de equipamentos em ambientes agressivos, dados que este procedimento melhora a resistência à corrosão, sem um aumento significativo do custo de produção quando comparado com equipamentos maciços fabricados com outras ligas. O presente trabalho avalia as melhores condições de processos na deposição de revestimentos a bases de ligas de níquel aplicados pelo processo de soldagem MIG em aços API 5L X70. Como metal de base utilizou-se chapas do aço API 5L X70 e como metal de adição, a liga à base de Ni, Inconel 625 na forma de arame maciço. Como ferramenta de otimização foi utilizado um planejamento experimental fatorial 2³ com 3 pontos centrais, associado à técnica de metodologia de superfície de resposta (MSR). Foram feitas medidas das características geométrica (largura, reforço, índice de convexidade, penetração e diluição), além de determinar o perfil de microdureza dos revestimentos depositados que usaram maior e menor energia de soldagem. Os resultados mais satisfatórios foram os revestimentos que apresentam 5,8% de diluição, 6,19 mm de reforço e 22mm de largura. Os valores de microdureza foram influenciados diretamente pelo aumento da energia de soldagem utilizada.
Planejamento da manutenção do maquinário da oficina mecânica da Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho-UACSA
(2019-07-09) Assis, Lilian Kássia Cavalcante da Silva de; Silva, Karla Carolina Alves da; http://lattes.cnpq.br/6261877082189807; http://lattes.cnpq.br/0782464542495200
A adequada realização da manutenção, nos mais variados equipamentos e serviços, nos diver- sos setores, têm como algumas das consequências obtidas à conservação, a eficiência e a lu- cratividade envolvidas. Dessa forma, foi elaborada uma rotina de manutenção para a oficina mecânica da UACSA, baseada nos conceitos gerados pela estratégia de Planejamento e Con- trole da Manutenção (PCM). Através do estudo do campo em análise, pôde ser definido o método preventivo para elaboração dos planos de manutenção, devido às condições físicas observadas no local e nos equipamentos da referida oficina. Foi elaborado também um aco m- panhamento de execução dos planos de manutenção, tendo por objetivo secundário a avalia- ção da eficiência dos planos elaborados com a implantação de um indicador de manutenção. Devido às circunstâncias analisadas, acredita-se que o trabalho realizado suprirá as necessida- des da referida oficina, bem como alcançará as expectativas mediante sua execução, percebi- das a partir da avaliação de seus registros temporais.
Revisão teórica do uso de próteses cerâmicas na região femoral
(2019-07-10) Vasconcelos Filho, Elenilton Xavier de; Araújo, Vinícius Dantas de; http://lattes.cnpq.br/9752753965948564; http://lattes.cnpq.br/7369646269005456
A interação dos biomateriais metálicos com o tecido vivo do corpo humano resulta em uma liberação de íons metálicos pelo organismo. No caso de uma prótese de quadril é necessário um contato superficial maior, de forma que essa liberação pode até causar efeitos carcinogênicos. Com o intuito de obter um material alternativo para a liga de titânio (Ti-6Al-4V) usada atualmente em próteses, realizouse uma análise estrutural pelo método dos Elementos Finitos, para fins comparativos, utilizando a cerâmica zircônia-alumina (Zirconia Toughened Alumina – ZTA) numa prótese de quadril, levando em consideração um ser humano de 60kg em uma caminhada. A partir de uma geometria inicial, que apresenta pontos de concentração de tensão bem definidos, foi verificado que a tensão máxima presente na prótese em relação aos dois materiais apresenta valores na ordem de 90MPa para a ZTA e 80MPa para o Ti-6Al-4V. Com a intenção de diminuir a tensão máxima no implante uma nova geometria foi criada visando menos concentradores de tensão, fazendo com que os valores máximos de tensão diminuíssem para aproximadamente 47MPa nos dois materiais. Nesse caso, pode-se considerar a cerâmica ZTA como uma boa alternativa para a substituição da liga de Ti-6Al-4V, levando em consideração a inércia química da cerâmica e algumas de suas propriedades mecânicas.
Construção e estudo teórico-prático de um trocador de calor de casco e tudo de bancada
(2019-07-11) Silva Neto, Fernando Máximo da; Santos, Humberto da Silva; http://lattes.cnpq.br/2715913130113900
Este projeto consiste na construção de um trocador de calor do tipo casco e tubo de bancada que proporcione avaliar a sua eficiência térmica, bem como a taxa de calor trocada entre os fluidos. É avaliado o desempenho do trocador de calor para diferentes arranjos de fluxos, paralelo e contracorrente, como também para diferentes vazões de escoamento dos fluidos. O casco do trocador de calor é de acrílico, visando proporcionar uma melhor visão de alguns componentes que constituem um trocador deste tipo. A energia trocada entre os fluidos é calculada através das leituras das temperaturas de entrada e saída do fluido, junto com suas respectivas vazões. O fluido escolhido tanto para o escamento interno (dentro do feixe de tubos), quanto para o escoamento externo (passa no casco do trocador de calor) é a água, que será armazenada em dois reservatórios diferentes. O reservatório do fluido frio utiliza água a temperatura ambiente, já o reservatório do fluido quente utiliza uma resistência elétrica, junto com um controlador de temperatura para manter o fluido aquecido.Os resultados obtidos foram satisfatórios, pois além de disponibilizar a instituição um equipamento deste tipo, foi possível perceber a importância da vazão dos fluidos no processo de transferência de calor e mostrar que o escoamento em regime contracorrente possibilita uma maior variação das temperaturas de saída dos fluidos em relação ao escoamento paralelo através de um trocador de calor de casco de tubo de bancada construído.
Controle de sistemas dinâmicos não lineares via linearização por realimentação com compensação Fuzzy de incertezas
(2019-07-11) Montenegro, Marcelo Costa; Medeiros, Philippe Eduardo de; Martins, Weliton Soares; http://lattes.cnpq.br/9333618261815257; http://lattes.cnpq.br/5594617038786753; http://lattes.cnpq.br/8933714162193368
Com o avanço da tecnologia, e consequentemente da computação, os métodos de controle não lineares estão se desenvolvendo cada vez mais no meio científico, promovendo uma sólida base teórica e experimental nesta área. O objetivo deste trabalho consiste na aplicação da técnica de controle não linear Feedback Linearization (Linearização por Realimentação) para o controle de sistemas dinâmicos não lineares. Como essa técnica possui uma grande limitação, que é a necessidade do conhecimento preciso dos parâmetros e da dinâmica da planta a ser controlado, foi desenvolvido um compensador fuzzy para fornecer um esforço adicional de controle de modo a compensar todas incertezas presente no sistema. O compensador fuzzy se destaca pelo fato de não ser necessário um conhecimento prévio do modelo do sistema. Além do desenvolvimento teórico de técnica Feedback Linearization e do compensador fuzzy, um controlador linear do tipo PID será utilizado para fins de comparação com as técnicas não lineares abordadas. Para comprovar a eficácia da técnica apresentada, ela será aplicada no problema de controle de posição de um sistema seesaw propeller, que de maneira simplificada, possui uma certa analogia com um dos graus de liberdade de um veículo aéreo não tripulado. Simulações numéricas e resultados experimentais serão apresentados para mostrar as performances dos controladores abordados no presente trabalho.
Análise aerodinâmica de uma turbina eólica de eixo horizontal para microgeração de energia elétrica em ambientes rurais
(2019-12-03) Barros, Karla Cristina Silva; Souza, Alisson Cocci de; http://lattes.cnpq.br/0526736580480309; http://lattes.cnpq.br/8663471634351100
A presente pesquisa tem como objetivo realizar a análise aerodinâmica de alguns perfis NACA 4 dígitos aplicados a um aerogerador de eixo horizontal de 3 pás e diâmetro de 4m para avaliar quanto ao desempenho e viabilidade do projeto. Os perfis NACA 0012,0015,2412 e 4415 foram escolhidos através do levantamento bibliográfico devido ao seu uso em outros projetos e demonstração de características pertinentes. A análise aerodinâmica foi realizada pelo software QBlade, que utiliza como método matemático a metodologia BEM e a Teoria de Viga de Euler-Bernoulli. Sendo assim, foi possível obter as relações entre os coeficientes de sustentação e seus respectivos ângulos de ataque e coeficiente de sustentação, obter o coeficiente de potência e o torque máximo, além de simular os efeitos das forças estáticas normal e tangencial geradas pelas forças de sustentação e arrasto atuantes na pá. Através da análise, constatou-se que, para os parâmetros avaliados, o rotor com o perfil 4415 apresentou melhores resultados das relações entre os coeficientes de sustentação e arrasto, sustentação e ângulo de ataque e do quociente entre sustentação e arrasto em relação do ângulo de ataque mínimo, sendo assim, o perfil 4415 seria o que viabilizaria a implantação do projeto.
Estudo da influência do fluido de trabalho no desempenho de um ciclo Rankine orgânico através da análise energética
(2019-12-12) Anjos, Leidy Catarina Felix dos; Souza, Ronelly José de; http://lattes.cnpq.br/8234458375858794; http://lattes.cnpq.br/3187993447331921
Atualmente a ciência tem buscado o reaproveitamento de energia nas mais diversas formas.O Ciclo Rankine Orgânico (ORC) já é utilizado em várias aplicações em fontes térmicas debaixa e média temperaturas, tais como: calor residual, energia solar, concentradores solar eetc. Este trabalho tem como objetivo a análise energética de um ORC, baseado em umadissertação de mestrado, através da influência da variação de fluidos de trabalho sob aperspectiva da primeira lei da termodinâmica. As análises foram feitas através de simulaçãocomputacional no software EngineeringEquation Solver (EES). Os fluidos estudados foram:R123, R134a, R227ea, R245fa e R290 onde se avaliou o comportamento do ORC mediantea variação de alguns parâmetros como forma de avaliar a viabilidade de aplicação tanto doORC como do refrigerante mais adequado ao projeto. Os parâmetros são: relação depressão (RP), temperatura na entrada do expansor (T5), temperatura de condensação (T2),eficiência, letra grega “eta” e potência líquida (Ẇₗᵢq).Verificou-se que os fluidos que obtiveram os maioresníveis de potência e eficiência foram: R134a, R227ea e R290.
Comparação de desempenho das técnicas de controle PID e por modo deslizante no rastreamento de trajetórias de um sistema dinâmico não linear com motores de hélice
(2019-12-12) Silva Júnior, Edivaldo Sebastião da; Medeiros, Philippe Eduardo de; http://lattes.cnpq.br/5594617038786753
Atualmente, sistemas de controle ganham cada vez mais destaque no meio científico e no meio industrial, essa maior abrangência dos sistemas de controle, se dá principalmente pelo avanço teórico e tecnológico da engenharia de controle. Esse avanço passa pela solidificação de técnicas de controle cada vez mais robustas, principalmente as técnicas de controle não linear. Diante deste fato, este trabalho consiste da comparação da técnica de controle linear PID e da técnica de controle não linear por modo deslizante, ambas as técnicas sendo aplicadas em um sistema dinâmico não linear de segunda ordem. A comparação do controle PID e do controle por modo deslizante, abordados neste trabalho, se deu a partir de simulações numéricas do sistema Seesaw Propeller e também por meio de experimento físico utilizando uma planta real do sistema. Os resultados apresentados neste trabalho contêm a performance individual de cada controlador, a partir de uma análise quantitativa de seu desempenho, essas análises foram feitas tanto para as simulações numéricas quanto para os experimentos realizados. Esses resultados estão expressos ao longo do trabalho por meio de gráficos e por meio da análise do erro quadrático médio apresentado por cada controlador.
Sistema de aquisição de dados de temperatura de trocador de calor de casco e tubos
(2019-12-12) Santos, Murilo Andrade; Souza, Alisson Cocci de; http://lattes.cnpq.br/0526736580480309; http://lattes.cnpq.br/2678817843201131
Este projeto tem como objetivo a elaboração de um sistema de leitura de temperatura em um trocador de calor de casco e tubo, que permita avaliar a eficiência térmica do sistema com base no fluxo paralelo. No projeto foi utilizado apenas o fluxo paralelo devido à disposição do trocador de calor na bancada que foi elaborada, para evitar danos ao mesmo e para possibilitar uma montagem na bancada de forma que seja apenas necessário o fornecimento os fluidos de trabalho. Para realizar a análise de eficiência térmica, levam-se em conta as diferenças de leitura de temperaturas do fluido quente, do fluido frio e dos fluidos que saem do trocador de calor, tanto no fluxo do fluido quente quanto no fluxo do fluido frio. As temperaturas dos fluidos nas saídas também são verificadas com base na variação de fluxo do fluido frio na entrada do trocador de calor. O fluido escolhido para a realização do estudo foi a água. As medições de vazão dos fluidos, para ambos os testes foram feitas utilizando o arduino para leitura dos dados e de maneira semelhante foram feitas leituras de temperaturas dos fluidos utilizando um sensor que faz a leitura utilizando arduino e dois sensores que dispensam a utilização do arduino, devido ao fato de possuir visor próprio. Foram feitos cinco ensaios variando a vazão do fluido frio e os resultados obtidos foram satisfatórios, pois além de comprovar que uma mudança de vazão ocasiona diferença de temperaturas de saídas, conforme o esperado, tanto para o fluido quente quanto para o fluido frio, o sistema montado irá facilitar o entendimento de troca térmica para futuros discentes da instituição
Dimensionamento de sistema de controle de bombas hidráulicas em processo thermex para redução de fragilidade azul em barras metálicas
(2020-10-05) Motta, José Jonathan Sávio de Souza; Souza, Alisson Cocci de; http://lattes.cnpq.br/0526736580480309
O vergalhão de aço é um dos materiais mais difundidos na construção civil, onde suas propriedades mecânicas são regidas às normas técnicas internacionais ou exclusivas de cada país. Ao final da produção de vergalhões laminados a quente ocorre o tratamento térmico por meio de resfriamento, como por exemplo, o Thermex. Neste processo, pode ocorrer heterogeneidade nas propriedades mecânicas da barra, causadas por um resfriamento não uniforme por toda peça metálica, entre elas, a fragilidade azul, que resulta em diminuição de tenacidade e ductilidade nas regiões onde o tratamento térmico foi mais intenso, causando perda metálica por produto não con- forme. Foi desenvolvido um sistema automatizado para controlar as bombas hidráulicas do processo Thermex, por meio de controlador lógico programável, responsável pelo controle de acionamento para regular a pressão e vazão água no momento de entrada da barra, buscando reduzir a intensidade do tratamento térmico na sua porção inicial, por ser a parte mais afetada pela fragilidade azul, onde as pressões e vazões reguladas foram dimensionadas a partir de resultados obtidos por meio de simulação, utilizando o método de elementos finitos em software computacional. Através de ensaio de tração das barras tratadas termicamente pelo sistema Thermex dimensionado obteve-se os valores de limite de escoamento, limite de resistência e alongamento. Ao comparar estas propriedades mecânicas com os valores obtidos da barra em condição normal e ao confrontar com os valores de referência da norma técnica, foi percebida uma redu- ção de perda metálica por produto não conforme de 2,56% por barra laminada para 0,64%. O melhor estado das propriedades foi encontrado na barra teste onde o tempo de acionamento foi de 3,4 segundos pelo sinal de acionamento vindo da fotocélula A3, numa pressão de 7 bar, sobre os primeiros 12 metros da barra. Com redução do efeito de fragilidade azul conseguimos um aproveitamento maior da barra, gerando benefício financeiro e ambiental, uma vez que foi reduzido o retrabalho da porção não conforme, diminuindo o consumo energético e hídrico.
Projeto de dimensionamento e seleção de equipamentos para uma câmara frigorífica de congelamento de carnes e resfriamento de laticínios
(2021-01-21) Costa, Mateus de Albuquerque Souza; Marques, Adriano da Silva; http://lattes.cnpq.br/0104058705628000; http://lattes.cnpq.br/4446185927194653
A indústria alimentícia condensa uma das maiores aplicações da refrigeração industrial, seja no desenvolvimento, armazenamento ou distribuição de alimentos. Aplicando conhecimentos de refrigeração e transferência de calor, o presente trabalho tem como objetivo descrever as etapas do dimensionamento de uma câmara frigorífica para um supermercado localizado na cidade de Corumbá – MS, com demanda de congelamento de 15 T/dia de carne bovina e resfriamento de 5000 L/dia de coalhada. Para que o projeto fosse desenvolvido, foram coletadas inicialmente as características de armazenamento dos alimentos em estudo, como temperatura e volume de estocagem. Com estas informações, foi realizado o dimensionamento da carga térmica das câmaras de carne bovina e coalhada levando em consideração as cargas de produto, infiltração, transmissão de calor, pessoas, iluminação e equipamentos. Todo o cálculo foi desenvolvido segundo o manual de refrigeração da ASHRAE e utilizando o software Engineering Equation Solver (EES). Para a câmara de carnes foi obtida uma carga térmica total de 269.562 kcal/h, já para a câmara de coalhadas a carga calculada foi de 32.674 kcal/h. Além disso, foram dimensionadas e desenhadas em CAD as prateleiras de armazenamento dos produtos e as câmaras frigoríficas, essas com áreas 58,86 m2 e 54,94 m2 para as câmaras de carnes e coalhada, respectivamente. Utilizando os dados de carga térmica, foram selecionados os equipamentos de refrigeração através da consulta de catálogos de fornecedores. Para atender a demanda das câmaras, foram selecionadas 5 unidades evaporadoras com capacidade nominal de 61.946 kcal/h para congelar a carne e 1 evaporadora com capacidade de 42.009 kcal/h para resfriar a coalhada. Para as etapas de compressão e condensação, foram escolhidas 9 unidades condensadoras com potência de refrigeração de 32.719 kcal/h para a carne e apenas 1 unidade condensadora com capacidade de 32.854 kcal/h para a coalhada. Os equipamentos operam com fluído refrigerante R-404A. Os custos do projeto foram orçados em cerca de meio milhão de reais, não incluindo frete e instalação, sendo que os equipamentos elétricos de refrigeração compreendem aproximadamente 82% do valor total do projeto (511.007,00 reais).
Dimensionamento e seleção de equipamentos para um sistema de acondicionamento e refrigeração de frutas e carnes
(2021-02-12) Oliveira, Diêgo Mendes de; Marques, Adriano da Silva; http://lattes.cnpq.br/0104058705628000
A refrigeração e o condicionamento de ar possibilitam, através do método de armazenamento, um prolongamento na vida útil de produtos alimentícios em lugares com climas adversos. Este trabalho se constitui no projeto e dimensionamento de uma câmara frigorífica que deve ser instalada na cidade de Belém do Pará, responsável pelo acondicionamento e refrigeração de maçã e carne suína respectivamente. O projeto consiste no cálculo da carga térmica e nas especificações de cada equipamento necessário para o funcionamento de uma câmara fria. O sistema projetado utiliza o ciclo de refrigeração por compressão mecânica a vapor e o fluido selecionado foi o refrigerante R-404a. A câmara frigorífica possui uma capacidade de resfriar cinco toneladas de maçã (a uma temperatura de 0 °C) e congelar dez toneladas de carne suína (a uma temperatura de -5,5 °C) diariamente. Todo cálculo do projeto foi baseado nas normas técnicas vigentes da ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and AirConditioning Engineers), visando um equipamento que ofereça segurança para seus operadores, consumidores e uma boa condição econômica de operação. Para o espaço físico utilizou-se como material isolante o poliuretano expandido, com uma espessura de 100 mm. Os resultados obtidos indicam que a maior parcela de carga térmica envolvida no projeto seria a referente aos produtos, alcançando 21,77 kW para as maçãs e 137.7kW para a carne suína, o que significa 97% do valor total da carga térmica total. Os resultados encontrados indicam que o sistema projetado deverá promover uma remoção de calor de 736,7 BTU/h do espaço interno, utilizando para isso três evaporadores e cinco unidades condensadoras.
Dimensionamento e seleção de equipamentos de uma câmara frigorífica hipotética destinada ao congelamento de frutos do mar e resfriamento de hortaliças
(2021-02-25) Silva, Matheus Silvestre; Marques, Adriano da Silva; http://lattes.cnpq.br/0104058705628000; http://lattes.cnpq.br/7747778014491031
Dentre as aplicações industriais da refrigeração, se pode destacar o setor alimentício. Utilizando conceitos de termodinâmica, transferência de calor, mecânica dos fluidos, refrigeração e gerência de projetos, este trabalho trata do dimensionamento de uma câmara frigorífica para congelamento de 5 T/dia de peixe e resfriamento de 3 T/dia de hortifruti. O trabalho teve início com a definição das premissas de projeto, seguida coleta dos parâmetros de armazenamento de cada produto conforme instrução dos órgãos responsáveis. A partir daí foi calculada a carga térmica da câmara frigorífica. O dimensionamento foi realizado seguindo a metodologia do manual de refrigeração da ASHRAE. Um código computacional foi desenvolvido utilizando a plataforma EES (Engineering Equation Solver). Foram obtidos valores de 5,26 TR, 7,27 TR e 86,59 TR para as câmaras do tomate, cenoura e peixe, respectivamente. As câmaras de hortifruti foram dimensionadas em 62,40 m3 de volume cada, enquanto a câmara de peixe ficou com 112,86 m3 de volume. Assim, foram selecionadas duas unidades condensadoras para as câmaras de hortifrutis, com capacidades de 6,13 TR e 7,60 TR respectivamente, e oito unidades para a câmara de peixes com capacidade de 10,82 TR. Os custos do projeto ficaram estimados em pouco mais que R$ 500.000, o que inclui: custos de equipamentos, frete e instalação.
Desenvolvimento de um código computacional para estudo parametrizado da carga térmica de uma câmara frigorífica
(2021-03-01) Moreira, José Luciano Batista; Marques, Adriano da Silva; http://lattes.cnpq.br/0104058705628000; http://lattes.cnpq.br/9231432778525972
As câmaras frigorificas são equipamentos fundamentais para a conservação de alimentos perecíveis, garantindo a manutenção da qualidade dos produtos nas etapas do seu processamento e distribuição. O dimensionamento correto desse equipamento representa eficiência relacionada ao desempenho do resfriamento e congelamento, bem como a eficiência energética do sistema. Desta forma, este trabalho trata do desenvolvimento de um código computacional na plataforma EES (Engineering Equation Solver) para determinar o consumo energético da unidade evaporadora (carga térmica) de uma câmara frigorífica. A câmara foi dimensionada para ser instalada na cidade de Belém do Pará, responsável por armazenar 5 toneladas por dia de maçãs e 10 toneladas por dia de carne suína. O estudo ainda apresenta resultados parametrizados para espessura do isolante térmico e a temperatura de entrada dos produtos alimentícios, aplicados as equações da parcela de carga térmica por condução e da parcela de carga pelo produto. Os valores aplicados a variação paramétrica respeitam as condições estabelecidas pelas normas técnicas vigentes, relacionadas ao armazenamento refrigerado de alimentos. Foi verificado que a discrepância entre os regimes de máxima e mínima operação da câmara, representa uma redução de aproximadamente 20,19% do consumo energético da unidade evaporadora. Dessa forma, conclui-se que o estudo parametrizado pode resultar em diagnóstico de economia de energia para projetos de câmara frigorífica.
Avaliação da viabilidade energética e exergética de um sistema de cogeração em uma usina sucroalcooeira no estado de Pernambuco
(2021-12-08) Gama Neto, Samuel Bezerra da; Marques, Adriano da Silva; http://lattes.cnpq.br/0104058705628000; http://lattes.cnpq.br/9717090908631600
A demanda em vários setores sobre o consumo de energia elétrica e as preocupações dos impactos ambientais da exploração e uso do combustível fóssil, tem incentivado o estudo sobre diversas fontes alternativas de energia, entre elas, a energia eólica, fotovoltaica, biomassa e hídrica. A utilização da biomassa como o bagaço de cana de açúcar no Brasil é uma opção tecnicamente viável e que pode diminuir a emissão de gases de efeito estufa. Com isto, o estudo consiste na análise energética e exergética para uma configuração simplificada de uma usina sucroalcooeira, localizada no estado de Pernambuco, com capacidade de geração de energia elétrica de 11,8 MWh pela queima de bagaço de cana de açúcar com 50% de umidade. Deste modo, para as análises foram considerados os dados dos equipamentos, parâmetros da planta e referências encontradas na literatura para casos semelhantes. A análise do processo de combustão no conjunto de caldeiras determinou o poder calorífico superior de 10,299 MJ/kg para uma massa molar de 14,26 kg/kmol do bagaço, sendo, a eficiência térmica do conjunto de caldeiras de 61,5%. A análise energética dos conjuntos de turbinas de geração e do conjunto de turbinas de acionamento resultou em 8974 kW e 1980 kW, respectivamente, para as potências de eixo. Pela análise exergética foi encontrado que a maior parcela de exergia destruída está no conjunto de caldeiras (85,34%), no condensador (8,59%) e no conjunto de turbinas de geração (4,66%). A eficiência exergética da planta (5%) demonstra a necessidade de projetos de melhorias de desempenho.
Projeto de uma caixa de redução por engrenagens cilíndricas retas para um veículo Baja SAE
(2021-12-10) Andrade, Douglas Santana; Farias Filho, João Gutemberg Barbosa de; http://lattes.cnpq.br/0718103459959119; http://lattes.cnpq.br/6243297653363605
O sistema projetado pelo presente trabalho é uma caixa de redução que usa engrenagens cilíndricas retas para reduzir a velocidade de rotação do motor e aumentar o torque transmitido para as rodas. O projeto é feito baseado nas tensões máximas presentes nas peças. Essas tensões servirão de parâmetro para escolha dos materiais para confeccionar as engrenagens, eixos, chavetas e selecionar os mancais. O estudo das tensões presentes nos eixos é feito através do cálculo de momento fletor e esforço cortante. As engrenagens são projetadas seguindo o padrão AGMA para engrenagens cilíndricas retas. A seleção dos mancais é feita através da comparação entre o resultado do cálculo da carga teórica no mancal e as peças presentes nos catálogos. O material com o qual serão feitas as chavetas é selecionado comparando os resultados de tensão com o limite de resistência à tração de cada material. Ao longo do dimensionamento da geometria das peças percebe-se que é possível projetar a caixa para ser compacta e resistente de modo que tenha uma fácil instalação no veículo.
Aplicação do SMED em uma linha de embalagem de medicamentos sólidos de uma indústria farmacêutica de Pernambuco
(2022-03-25) Nascimento, Yasmim Liandra da Silva; Silva, Karla Carolina Alves da; http://lattes.cnpq.br/6261877082189807; http://lattes.cnpq.br/5401086442553854
Atualmente, todas as indústrias estão sujeitas à concorrência empresarial, especialmente a indústria farmacêutica, que procura competir com preços baixos, tornando necessário a redução dos seus custos. A metodologia SMED, é uma grande aliada na busca da melhoria contínua dos processos e métodos, seu principal objetivo é reduzir os tempos de troca de ferramentais. Neste estudo, que tem como objetivo analisar o desempenho da aplicação do SMED, o método foi aplicado através da execução dos quatro estágios (Inicial, Separando SETUP interno e externo, Convertendo SETUP interno em externo e Melhoria sistemática) propostos por Shingo, o criador do método. A aplicação se comprovou eficaz para conquista dos objetivos e como resultados foram obtidos a redução do tempo de SETUP, o aumento de disponibilidade e da capacidade produtiva da linha de embalagem.
O cenário do hidrogênio verde: uma revisão como suporte ao recente interesse surgido em indústrias e governos na região
(2022-05-23) Moraes, Luanna Lima de; Centeno González, Felipe Orlando; http://lattes.cnpq.br/9688427609049172; http://lattes.cnpq.br/0145470668949690
Com o combate às mudanças climáticas como um dos principais impulsionadores, a busca por soluções que levem à descarbonização econômica está aumentando em todo o mundo. Nesse contexto, o hidrogênio verde, denominado quando produzido a partir de fontes renováveis de energia eólica e solar, é considerado uma das principais alternativas, o que tem mobilizado iniciativas em diversos países para desenvolvê-lo. No entanto, ainda há desafios a serem superados, principalmente relacionados aos custos de produção que ainda são muito superiores aos do hidrogênio obtido a partir de fontes fósseis que emitem gases de efeito estufa (GEE). O Brasil possui vantagem competitiva para a produção de hidrogênio verde, devido ao seu forte potencial de energia eólica e solar, bem como a competitividade da energia gerada a partir dessas fontes em relação a outros países. Nesse sentido, diversas empresas nacionais e internacionais têm manifestado interesse em investir na cadeia produtiva brasileira do Hidrogênio Verde. Assim, nasce uma nova indústria no país, abrindo espaços para a atração de vultosos investimentos, principalmente na região Nordeste, face à sua maior competitividade na geração solar e eólica. Em vista disso, este estudo buscou realizar uma revisão dos conceitos gerais do hidrogênio, abordando suas propriedades e características, seu uso como combustível, uma revisão da economia do hidrogênio, bem como aspectos econômicos. Foram vistas aplicações em projetos piloto, que comprovam o uso do hidrogênio como vetor energético em modelos integrados de produção, armazenamento, transporte. Também é feito um breve histórico das ações e iniciativas no mundo e no Brasil em prol do desenvolvimento da indústria do hidrogênio. Concluindo-se que o Brasil desponta como potencial fornecedor de hidrogênio verde em virtude da grande diversidade de fontes renováveis.