Trabalho de Projeto - Relatório de Estágio para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil

O presente Relatório de Estágio em “Fiscalização e Assessoria Técnica da Urbanização Terraços da Ponte – Lote 112”visa analisar os procedimentos atinentes à conclusão de uma obra de construção de imóvel habitacional e comercial que, por motivos relacionados com a declaração de insolvência do construtor/promotor, se viu na contingência de suspender totalmente a atividade por um longo período. A motivação para a investigação destes procedimentos, está relacionada com o número e importância crescentes deste tipo de situações na atual conjuntura de crise económica prolongada. A metodologia utilizada baseou-se essencialmente na procura de elementos documentais, relacionados com a obra inacabada, na sua compilação por segmentos evolutivos, estruturação cronológica (a par do desenvolvimento natural de uma obra), identificando matérias macro e, de seguida, na enumeração das tarefas a desenvolver correlacionadas com as matérias macro. As etapas escolhidas tiveram por base, de uma forma geral, a (i) caraterização do Edifício, nas várias vertentes: localização, descrição geral, área e tipologia, acessibilidades e características construtivas; (ii) consultas aos Projetista e Empreiteiros e respetiva contratação, com uma panóplia relevante de matérias e procedimentos que foram tidos em consideração (materiais obsoletos ou inexistentes no mercado, materiaisfurtados e vandalizados, licenças de construção nova e para obras inacabadas, entreoutras), atendendo às vicissitudes de uma obra que esteve um longo período inativa, (iii) acompanhamento da Obra, com os respetivos Planeamentos e Controlos Económicos, Higiene e Segurança no Trabalho e Controlo de Qualidade, entre outros. Os resultados obtidos revelaram-se muito gratificantes, pelo envolvimento num trabalho de um projeto concreto e original, bem como pelos conhecimentos obtidos no seu decurso.

This document “Fiscalização e Assessoria Técnica da Urbanização Terraços da Ponte –Lote 112” aims to analyse, with a significant degree of detail, the procedures relating the completion of a housing and commercial property construction, due to a builder/promoter insolvency declaration, which led to a long period fully suspended activity. The motivation for the investigation of these procedures, is related to the significant and growing number of such situations in context of prolonged economic crisis. The methodology used was essentially based on the search for documentary evidence related to the unfinished construction, followed by its compilation by evolutionary segments, chronological structure (along with the natural development of a construction), identifying macro themes and then the listing of tasks correlated with those macro themes. The chosen steps were based, in general, on: (i) building characterization, concerning the location, general…

Relatório de Estágio para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil, Área de Especialização em Edificações

Visando a conclusão do Mestrado em Engenharia Civil no Instituto Superior de Engenharia de Lisboa (ISEL), apresenta-se o Relatório de Estágio subordinado ao tema “Reabilitação do Pavilhão 24A”, que decorreu num edifício pertencente ao Centro Hospitalar Psiquiátrico de Lisboa - Pólo Júlio de Matos (CHPL), ao abrigo de um protocolo estabelecido entre estas duas instituições para a reabilitação de edifícios. Fui responsabilizado pela proposta de reabilitação de parte do Pavilhão 24A, procurando a aquisição de competências no âmbito técnico e técnico-administrativo. Para enquadramento desse campo de ação, foi feita uma breve resenha do Parque Habitacional em Portugal, compreendendo a tipologia construtiva dos edifícios, a sua inspeção e manutenção técnica e também uma abordagem concetual das patologias mais correntes e correspondentes soluções para reabilitação. No estágio foi utilizada uma metodologia faseada compreendendo o levantamento de todas as patologias identificadas no edifício e a criação de tabelas sinópticas, anexadas ao relatório, tendo estas sido objeto de análise crítica com consequente proposta de reabilitação, de acordo com as suas características e localização. Foi elaborada a Ficha de Inspeção, que inclui as Peças Desenhadas onde constam elementos que definem a posição relativa das diferentes partes que constituem a o edifício, ajudando a melhor identificar e compreender as zonas a intervir. Foram também elaboradas as Peças Escritas: Memória Descritiva e Justificativa, onde foi caracterizado o edifício a intervir e justificada a necessidade dessa intervenção, descrevendo resumidamente os trabalhos a realizar, bem como as Condições Técnicas Especiais, onde foram explanadas prescrições técnicas com a definição das caraterísticas exigidas aos materiais/produtos e com as condições em que cada trabalho deve ser executado. Foram também apresentados os aspetos técnico-administrativos, nomeadamente a documentação para lançamento de concurso público, que disponibiliza o Programa de Procedimento e o Caderno de Encargos com base numa análise cuidada ao edifício, por forma a definir as áreas a intervir e o tipo de intervenção a efetuar. Estes ficaram contudo afastados do âmbito do estágio proposto, pelo que não foram particularizados neste relatório. Fez ainda parte integrante da ação desenvolvida o estabelecimento do Mapa de Medições, resultante da medição de todos os materiais e elementos, e o Mapa de Quantidades, que resume todas as atividades a executar em obra, justificando a Estimativa Orçamental com as quantidades e custos unitários associados aos trabalhos necessários para a execução da obra, apresentando-se no final o valor total estimado da obra de reabilitação do Pavilhão…

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Hidráulica

Entende-se por recife artificial uma estrutura submersa que tem um impacto significativo nas características de agitação marítima presentes na zona onde está implementado. Os recifes artificiais são multifuncionais pois servem vários propósitos, sendo eles, proteção costeira, melhoria das características das ondas para o surf e ainda para o crescimento e fixação de fauna marítima. Neste trabalho analisa-se o comportamento hidrodinâmico de um recife artificial na praia Barranco das Belharucas, situada perto de Albufeira, Portugal, com o fim de melhorar as características para o surf das ondas nessa praia. Para este efeito, foi usado o modelo numérico do tipo Boussinesq COULWAVE, (Lynett e Liu 2002), que permite a simulação da propagação de ondas não lineares em zonas de profundidade variável como acontece em zonas de recifes. Posteriormente, a ferramenta de cálculo e programação em MATLAB, tratar_dados_final.m, foi utilizada para a análise dos resultados. Efetuaram-se cálculos para a situação sem e com recife. No caso da situação com recife, testaram-se várias soluções de geometria e localização do recife. É assim analisado odesempenho de um recife retangular em planta e com perfil, comprimento e rotação variáveis para se conseguir a melhor solução a implantar. Consideraram-se como condições de agitação as condições de agitação forçantes do modelo numérico os registos observados na boiaondógrafo de Faro em termos de altura de onda, período e direção. Com base nos resultados do modelo numérico, foi possível determinar os parâmetros de surfabilidade, nomeadamente altura de onda, ângulo de rebentação, comprimento da linha de rebentação, tipo de rebentação, características da parede de onda e amplificação da altura de onda em relação à altura de onda incidente. É efetuada uma análise comparativa dos resultados do modelo e dos respetivos parâmetros de surfabilidade para as várias simulações efetuadas e correspondentes a todas as variações das características do recife consideradas para ser possível encontrar a solução mais eficaz para o recife que satisfaça melhor as necessidades para o surf.

What is known as an artificial reef is a submerged structure that has a significant impact in the characteristics of the sea waves in the area where it is implemented. Artificial reefs are multifunctional, since they have many purposes, some of those purposes are coastal protection, positive change of the surf waves and for the benthos growing and sea organisms fixation. The case study of this work begins by analyzing the sea-waves behavior on the beach named as Barranco das Belharucas, near to Albufeira, Portugal, in order to modify the observed waves such that better characteristics for the surf practice are attained. It will be analyzed the behavior of a rectangular reef in plan with variable …

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Hidráulica

A avaliação do risco associado à navegação é cada vez mais importante devido às situações de perigo associadas à agitação marítima que podem ocorrer. Neste trabalho a avaliação do risco será realizada através do sistema SWAMS_ALERTA. Esta metodologia adota para a determinação da agitação marítima no interior do porto modelos numéricos de propagação das ondas cujos dados de entrada são a agitação marítima medida ou prevista ao largo. A avaliação do risco para a navegação é feita com base na altura do movimento vertical de um navio ao longo da sua trajetória no porto, cuja determinação é realizada considerando linear a interação do navio com as ondas incidentes. Esta metodologia será aplicada no porto da Praia da Vitória, pertencente à ilha Terceira dos Açores, Portugal.

The evaluation of the risk associated to the navigation is important because of dangeroussituations associated to the sea states that can occur. In this work the evaluation of the risk will be made through the SWAMS_ALERT systems. This methodology adopted numerical models for the propagation of waves whose input data is a sea waves characterization. The evaluation of the risk for the navigation is based on the height of the vertical movement of the ship along its course, whose determination is based on considering as linear the interactionof the ship with the incident waves. This methodology is applied in the Porto Praia da Vitória, pertaining to the Terceira island in the Açores, Portugal.

N/A

Trabalho de projeto para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil

O presente trabalho insere-se no âmbito do Trabalho Final de Mestrado (TFM), em Engenharia Civil no ramo de Estruturas do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa (ISEL). O trabalho intitulado de “ Projeto de Execução de um Viaduto Rodoviário Construído Tramo a Tramo”, orientado pelo Doutor Luciano Alberto do Carmo Jacinto, tem como finalidade a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil. O trabalho é constituído por, peças escritas e peças desenhadas. Nas peças escritas está presente a memória descritiva e justificativa, os cálculos justificativos e anexos de cálculo. Nas peças desenhadas estão presentes os desenhos de dimensionamento geral, desenhos das armaduras e pormenores construtivos. No projeto do viaduto foram tidas em conta as condicionantes da orografia do terreno bem como as caraterísticas do solo, zona sísmica, o traçado e localização do viaduto. A sua conceção consiste em soluções e métodos construtivos comuns. O projeto foi elab orado respeitando a legislação em vigor, que inclui a regulamentação nacional, nomeadamente o Regulamento de Segurança e Ações para Estruturas de Edifícios e Pontes (RSA) e o Regulamento de Estruturas de Betão Armado e Pré-esforçado (REBAP), como também normas europeias, o Eurocódigo 2 (EN-1992-1-1), o Eurocódigo 7 (EN-1997-1) e o Eurocódigo 8 (EN 1998-5), garantindo deste modo a funcionalidade, durabilidade e a segurança para os utilizadores. A análise estrutural foi efetuada com recurso ao programa de cálculo automático SAP2000 e a verificação da segurança da estrutura foi realizada recorrendo ao software, Microsoft Excel.

This work is part of the Master Final Work in Civil Engineering in Structures branch of the Instituto Superior de Engenharia de Lisboa. The purpose of this work entitled as “Final Design of a Road Viaduct built Span by Span”, guided by PhD. Luciano Alberto do Carmo Jacinto, is to obtain the Master degree in Civil Engineering. This document consists in two parts, written parts and drawn parts. Written parts includethe descriptive and explanatory report, the explanatory calculations and the calculation attachments. Drawn parts include the general dimensioning drawings, reinforcement drawings and constructive details. The orography conditioning of the ground, as well as the soil characteristics, the seismic zone, and the layout and location of the viaduct was considered in the project. The project was made according to the current legislation, including the national codes, namely the Safety Regulations and Measures for Buildings and Bridges Structures and the Regulation of Reinforced and Pre-stressed Concrete Structures, as well as the European standard, the Eurocode2 (EN-1992-1-1), the Eurocode 7 (EN-1997-1) and the Eurocode 8 (EN 1998-5). Therefore, the bridgefunctionality, durability, and safety are guaranteed. The structural analysis …

Relatório de Estágio para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil, na Área de Especialização de Edificações

Este relatório teve como objetivo, apresentar e descrever todas as atividades realizadas durante o estágio realizado pelo aluno Tiago Alvorado Tavares da Silva e foidesenvolvido na empresa Alves Ribeiro, S. A.. Com a realização deste estágio e concretização do respetivo relatório, pretende-se a conclusão do mestrado em Engenharia Civil, na área de Especialização de Edificações. O estágio foi desenvolvido em duas obras em fases distintas, uma na Quinta do Pinhão, situada na Verdizela, concelho do Seixal e a outra na Avenida 5 de Outubro, em Lisboa. O estágio teve uma duração de 5 meses, com início a 15 de fevereiro de 2016 e término a 15 de julho do mesmo ano, sob a orientação do Engenheiro Marco Almeida da empresa Alves Ribeiro, S. A.. Por parte da instituição de ensino o orientador que acompanhou o estágio e a elaboração do relatório foi o Engenheiro Jorge dos Reis de Barros, docente no Instituto Superior de Engenharia de Lisboa. As duas obras acompanhadas encontravam-se em fases distintas de execução, uma vez que a obra da Quinta do Pinhão encontrava-se em fase de acabamentos, tendo a estrutura já concluída, enquanto que na obra da Avenida 5 de Outubro estava apenas concluída a estrutura dos pisos enterrados. A função desempenhada foi a de adjunto à direção de obra.

The aim of this report is to present and describe all activities performed during the internship conducted by Tiago Alvorado Tavares da Silva which was developed in the firm Alves Ribeiro, S. A.. By doing this report and it’s implementation the student pretend to finish the master degree in Civil Engineering focus on Edification’s area. The internship was developed in two distinct constructions and phases. The first construction was built internship in Quinta do Pinhão, located in Verdizela, Seixal and the other in Avenida 5 de Outubro in Lisbon, and it had a duration of five months, starting on 15thFebruary 2016 to 15th July of the same year, under the guidance of Engineer Marco Almeida. The advisor who took the mission of preparing this report was the Engineer Jorge dos Reis de Barros, teacher at the Instituto Superior de Engenharia de Lisboa. Both constructions were facing different phases. In Quinta do Pinhão the construction was almost finished, with all structure in place. Regarding in Avenida 5 de Outubro, the structure was only built at underground floor. The function performed was assistant of contruction director.

N/A

Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Eletrónica e Telecomunicações

O tráfego de internet está a crescer de forma exponencial e assim irá continuar nos próximos anos. Este crescimento é guiado por um conjunto de fatores, entre os quais está o aumento de utilizadores e o aparecimento de novos serviços e aplicações com elevados requisitos de largura de banda. A medida que o tráfego cresce, a quantidade, a capacidade, o custo e consumo energético dos equipamentos necessários para distribuir o tráfego também cresce, como resultado, a contribuição do setor das telecomunicações para consumo de energia a nível mundial aumentou consideravelmente na última década. Sendo o consumo energético um elemento importante para o OPEX (Operational Expenditure), consequentemente, em adição aos habituais cálculos de capacidade, throughput e QoS(Quality of Service), que impactuam o CAPEX (Capital Expenditure), é importante tê-lo em conta no momento de decidir que tecnologia adotar, no entanto o consumo energético ainda é geralmente ignorado no debate sobre a implementação da rede. Neste trabalho, dois modelos de avaliação do consumo energético de uma rede de acesso, que se focam no desempenho energético dos dispositivos ativos na rede de acesso,são analisados e aplicados a um conjunto de tecnologias de rede óticas atuais e futuras selecionadas para o estudo. Inicialmente os modelos são aplicados a uma rede com rácio de divisão de 1:64 e capaz de servir 16384 utilizadores. De seguida, os modelos são novamente aplicados, agora com os rácios de divisão ajustados de forma a se obter o máximo rendimento de cada tecnologia ótica. Desse modo, o consumo de energia das diversas tecnologias deredes de acesso de próxima geração é avaliado, bem como em que situações podem ser extraídos o máximo potencial das mesmas. Os cálculos são realizados através da ferramenta Matlab, num estado estático globalda rede. Depois de avaliar os resultados, são tiradas conclusões sobre as diferenças no consumo de energia. Destaca-se, portanto, o efeito sobre o consumo de energia da tecnologia e o desempenho a longo prazo bem como as diferenças entre os modelos.

The Internet traffic is growing exponentially and so will continue in the coming years. This growth is guided by a number of factors, among which are an increase in users and the appearance of new services and applications with high bandwidth requirements. As traffic grows, the quantity, capacity, cost and power consumption of the equipment needed to deliver traffic also grows as a result, the contribution of the telecommunications sector to energy consumption worldwide has increased considerably in the last decade. As the energy consumption an important element in the OPEX, consequently, in addition to the usual calculations of capacity, throughput and QoS, which influence CAPEX,…

Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de novos materiais, baseados num complexo C-escorpionato de ferro(II) suportado em zeólitos hierárquicos, para serem usados como catalisadores heterogéneos na reação de oxidação do ciclo-hexano. O zeólito utilizado neste trabalho foi a Faujasite (Y), com uma razão Si/Al de 2,6. De modo a se introduzir mesoporosidade, utilizou-se o método de rearranjo de cristais com templates de surfactantes em meio alcalino. A preparação dos materiais hierárquicos(mesoporos + microporos) consistiu na lavagem do zeólito com ácido cítrico, seguido de um tratamento com surfactante (CTAB- brometo de hexadecil trimetil amónio)juntamente com uma das três bases usadas, nomeadamente o NaOH, TPAOH ou NH4OH sob pressão auto gerada em autoclaves. Os materiais foram caracterizados por difração de raios-X, microscopia eletrónica de transmissão (TEM), varrimento (SEM) e por adsorção de azoto a -196 ºC. A síntese do complexo diclorohidrotris(pirazolilo)metanoferro(II) [FeCl2{κ3-HC(pz)3}] começou com a preparação do composto hidrotris(pirazolilo)metano HC(pz)3. Em seguida procedeu-se à preparação do complexo C-escorpionato de ferro(II) sob atmosfera inerte (N2). De modo a produzir os catalisadores, procedeu-se a imobilização do complexo [FeCl2{κ3-HC(pz)3}] no zeólito de partida e nas amostras hierárquicas através de dois métodos: imobilização por impregnação e com excesso de solução. O melhor método foi o primeiro, passando este a ser o principal neste trabalho. Posteriormente investigou-se a atividade catalítica dos materiais preparados para a reação de oxidação do ciclo-hexano. Verificou-se que os catalisadores [email protected]_NH4OH, [email protected]_TPAOH e [email protected]_NaOH#1 são os mais estáveis, no entanto não permitem obter rendimentos superiores a 30%. O catalisador [email protected]_NaOH*10 permitiu obter omelhor rendimento (34%), no entanto não é muito estável.

This work aimed at the development of new materials based on a C-scorpionate iron(II) complex supported on zeolites, to be used as heterogeneous catalysts in the oxidation reaction of cyclohexane. The zeolite used in the present work was a faujasite (Y), with a Si / Al ratio of 2.6. In order to introduce mesoporosity, the crystal surfactant-templated crystal rearrangementwas used in alkaline medium. The preparation of hierarchical materials (mesoporous+microporous) consisted in washing the zeolite with citric acid, then treatment with a surfactant (CTAB- hexadecyl trimethyl ammonium bromide) together with one base e.g. NaOH, TPAOH or NH4OH under auto generated pressure in autoclaves. The materials were characterized by X-ray diffraction, transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM) and nitrogen adsorption at -196 °C. The synthesis of hydrotris(1-pyrazolyl)methaneiron(II) dichloride [FeCl2{κ3-HC(pz)3}]began…

Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de mestre em Engenharia Química e Biológica

Este trabalho tem como principal objectivo compreender a importância da selecção das ferramentas de estimativa económica nas decisões tomadas durante o desenvolvimento de um processo. São utilizados três métodos de estimativa económica baseados em custos de equipamentos adquiridos, dando-se maior relevância ao Aspen Economic Evaluation (AEE), ferramenta inserida no simulador de processos Aspen HYSYS® (AH). Exploram-se ainda duas fontes teóricas de acesso livre disponíveis em “Chemical Engineering Design – Principles, Practice and Economics of Plant and Process Design” de Gavin Towler e Ray Sinnott, 2ª Edição de 2013, e em http://www.mhhe.com/engcs/chemical/peters/data/, que consiste numa plataforma interactiva baseada nos conteúdos do livro “Plant Design and Economics for Chemical Engineers”, 5ª Edição, escrito por Max S. Peters, Klaus D. Timmerhaus e Ronald E. West, publicado em 2002 pela McGraw Hill. O corpo deste trabalho apresenta vários Estudos de Casos de aplicação de equipamentos cujas estimativas económicas são determinadas com recurso ao AEE, seguindo-se de um capítulo de apresentação e comparação dos resultados obtidospara os mesmos casos através dos métodos empíricos acima mencionados. Estudamse vários exemplos de aplicação de bombas centrífugas, compressores, permutadores de calor de casco e tubos e colunas de destilação, variando -se condições de trabalho e parâmetros de dimensionamento. A execução deste trabalho permitiu conhecer e compreender a dimensão das limitações da aplicação dos métodos empíricos abordados na realização de estimativas de custos de equipamentos, ao nível das condições de trabalho e dos parâmetros de dimensionamento abrangidos. Consequentemente percebeu-se que estas limitações podem conduzir a decisões menos vantajosas, mesmo numa fase preliminar do desenvolvimento de um processo onde as estimativas de ordem de magnitude realizadas toleram erros de até 50%. Aponta-se assim maior benefício na utilização do AEE para este fim, apesar da sua menor simplicidade de utilização.

The leading purpose of this paper consists in understanding the importance of the economic estimation tool selection on the decisions made through process development. Three economic estimation methods based on purchased equipment areused, giving more relevance to Aspen Economic Evaluation (AEE), which consists in a tool included in the process simulation software Aspen HYSYS® (AH). Two free access theoretical methods are also explored and can be consulted in “Chemical Engineering Design – Principles, Practice and Economics of Plant and Process Design”, by Gavin Towler and Ray Sinnott, 2ndEdition of 2013, and in the website http://www.mhhe.com/engcs/chemical/peters/data/, which consists in an interactive platform based…

Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

Os polissacáridos têm atraído enorme atenção, devido às propriedades biológicas que exibem, e destes compostos destacam-se os β -glucanos com importantes actividades anti-tumorais e imunomodeladoras. Existem diversos estudos que investigam as actividades biológicas dos β -glucanos, no entanto as suas características estruturais ainda não são totalmente conhecidas. O presente trabalho teve como objecto de estudo os β -glucanos produzidos por basidiomicetos, em particular os que possuem estruturas terciárias em tripla hélice, pois são a estes compostos que têm sido atribuídos, por exemplo, efeitos de inibição de células tumorais. Neste contexto, foram cultivadas diversas espécies de basidiomicetos em meios contendo diferentes resíduos agro-industrias, tendo em vista a superprodução de β -glucanos. A utilização destes resíduos para o cultivo de basidiomicetos, conduziu à sua valorização e uma redução de custos associada ao desenvolvimento dos meios de cultivo. Os resíduos que permitiram um crescimento mais rápido dos basidiomicetos estudados foram a tremocilha, borra de café, casca de banana e casca de aveia. Do estudo sistemático realizado, verificou-se que são factores significantes para a produção de β -glucanos extracelulares: a espécie de basidiomiceto, a concentração de resíduo agro-industrial e o tempo de cultivo. A concentração de -glucanos mais elevada (141,16 mg/L), determinada pelo método do corante Congo red, foi obtida por fermentação submersa de Lentinula edodes em meio contendo 400 g/L de borra de café. Neste trabalho, foi também avaliada a emissão fluorescente e fosforescente das amostras de β -glucanos. No que respeita à fluorescência dos β -glucanos de L. edodes, verificou-se um aumento da intensidade de emissão com a concentração de β-glucanos. A sensibilidade desta técnica luminescente mostrou ser mais elevada com λ exc = 420 nm e λem = 528 nm. Tendo em vista o fraccionamento numa única etapa dos -glucanos extracelulares de L. edodes, avaliou-se, num estudo pioneiro, o comportamento cromatográfico em quelatos de metais de transição imobilizados. A adsorção às matrizes de IMAC foi influenciada pelo comprimento do braço espaçador, tipo de ligando e metal, tendo a adsorção dos β -glucanos aos metais imobilizados seguido a seguinte ordem: Cu2+>Zn2+>Ni2+>Co2+, utilizando o IDA como ligando. O perfil cromatográfico desses compostos numa coluna de IMAC, empacotada com Sepharose 4B-EDB-IDA- Cu2+, a pH 8, demonstrou que é possível separar dois tipos distintos de β -glucanos, os que não são adsorvidos e os que ficam retidos na matriz, sendo estes últimos apenas eluídos com imidazole. Esta evidência sugeriu que os compostos retidos possuem grupos doadores de electrões, capazes de interactuarem com o ião cobre. As amostras de β…

Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

A qualidade da água, bem como a sua manutenção ao longo do sistema de distribuição é uma preocupação constante das entidades gestoras, como é o caso da AdAz – Águas da Azambuja, S.A.. A desinfeção da água com cloro é um dos métodos mais usados no tratamento de água destinada ao abastecimento público, pois promove a inativação de microrganismos patogénicos nocivos para a saúde humana. Uma das vantagens da utilização do cloro como agente desinfetante é a manutenção de um residual. No entanto, o cloro residual presente na água tratada reage ao longo do sistema de distribuição, com outras substâncias presentes nas paredes da tubagem e no seio da água, conduzindo ao seu decaimento. O presente trabalho consistiu no estudo do decaimento do cloro numa parte do sistema de distribuição de Águas da Azambuja – subsistema de Vila Nova da Rainha, por forma a otimizar um teor de desinfetante residual livre ao longo do sistema, garantindo a proteção sanitária da água até á torneira do consumidos. Para o efeito foi desenvolvido um modelo de simulação hidráulica e de qualidade e da água para a rede em estudo recorrendo ao software EPANET 2.0. A calibração desse modelo foi realizada através de campanhas de medição caudal, de pressão e da concentração de cloro em sete pontos previamente selecionados, tendo em conta distintas condições hidráulicas. Os resultados obtidos revelaram valores médios de cloro de 0,06 a 0,57 mg/L, tendo sido identificados pontos críticos da rede, cujos valores de cloro se encontravam abaixo do legalmente recomendado. Nesse sentido, foram simulados três cenários de aumento de cloro residual (0,6, 0,8 e 1,0 mg/L) no reservatório. Os mesmos não constituíram solução para a situação. Foi ainda testado um quarto cenário de implementação de uma recloragem (9 mg/L) num ponto estratégico entre dois dos pontos mais críticos, obtendo-se melhoria em ambos os pontos. Este cenário carece ainda de avaliação económica.

The water quality as well as its maintenance throughout the distribution system is a constant concern of management entities, as AdAz – Águas da Azambuja, S.A.. The water disinfection with chlorine is a method widely used in water treatment for public supply, because it pronotes the inactivation of pathogenic microorganisms harmful to human health. One advantages of the chlorine use as a disinfectant agente is maintaining a residual in water that protects against contamination throughout the distribution network. Howevwe, the residual chlorine presente in the treated water reacts along the distribution system, with other substances on the pipe walls and within the water, leading to is decay. This works consisto f the chlorine decay study in a parto f the Águas da Azambuja water distribution system – Vila Nova da Rainha subsystem, in order to optimize a free residual disinfectant contente throughout the system, guaranteeing health protection water to the consumers’s tap. For this purpose was developed a hydraulic…

Trabalho Final de mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

O principal objectivo desta dissertação foi a preparação de filmes e micro/nanofibras utilizando calix[4]areno-carbazóis como sensores tendo em vista o aumento da capacidade sensorial de nitroaromáticos explosivos e nitroanilinas na fase de vapor. Os materiais sensores foram sintetizados recorrendo a procedimentos anteriormente desenvolvidos pelo grupo de investigação onde o presente trabalho foi realizado, tendo sido analisados e caracterizados por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e ressonância magnética nuclear de protão (RMN 1H). A deposição dos materiais foi realizada por spin-coating e electrospinning, quer isolados quer incorporados em matrizes poliméricas, nomeadamente acetato de celulose e poliestireno, tendo sido avaliado o efeito destes parâmetros no desempenho dos sensores para os diferentes analitos estudados. A natureza das micro/nanofibras foi avaliada por microscopia electrónica de varrimento (SEM). Foram obtidas respostas mais relevantes a TNT e DNT nos filmes obtidos por spin-coatingna ausência de qualquer matriz polimérica.

The main goal of this work was the preparation of films and micro/nanofibers using calix[4]arene-carbazoles as sensors in view of an increased sensory ability towardnitroaromatic explosives and nitroanilines in vapor phase. These sensing materials were synthesized using procedures previously described by thisresearch group and were analyzed and characterized by Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR) and by proton nuclear magnetic resonance (1H NMR). The sensor deposition was performed by spin-coating and electrospinning, either alone or incorporated into polymeric matrices, which included cellulose acetate and polystyrene, being the effect of these parameters evaluated on the sensors performance for the different analytes studied. The nature of micro/nanofibers quality was evaluated by scanning electron microscopy (SEM). The more relevant responses were obtained to TNT and DNT in films prepared by spin-coating in de absence of any polymeric matrix.

N/A

Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

Este trabalho teve como objectivo avaliar a capacidade da enzima Trametes versicolor lacase (TvL) em mimetizar as reacções de biotransformação de fármacos, levadas a cabo pelo citocromo P450 (CYP). A TvL tem a grande vantagem de ser acessível comercialmente e a baixo preço. Para este estudo escolheram-se vários fármacos cujos efeitos adversos estão ligados ao fenómeno de bioactivação , do próprio fármaco ou de metabolitos de Fase I a metabolitos reactivos quinóides. Numa primeira aproximação, testou-se a capacidade da TvL em oxidar os fármacos Nevirapina (NVP), Trimetoprim (TMP) e Paracetamol (APAP) a compostos quinóides capazes de reagir com bionucleófilos (por exemplo, a glutationa (GSH) e a N-acetil-cisteína (NAC)). Foi possível identificar por espectrometria de massa (MS) os mono -aductos e os di-aductos de GSH e NAC do APAP. As mesmas condições foram testadas para a oxidação dos metabolitos fenólicos 2-OH-NVP e 8-OH-Efavirenz (8-OH-EFV), dos fármacos anti-HIV NVP e Efavirenz (EFV). Ao contrário do que que aconteceu com o 8 -OH-EFV, a oxidação do 2-OH-NVP mediada pela TvL resultou na formação da quinona-imina correspondente. Tendo sido identificados por MS não só os produtos de hidrólise deste metabolito reactivo como também um aducto formado com a lisina. Testou-se ainda a capacidade do sistema TvL/ácido 2,2’-azino-bis(3-etilbenzotiazolina-6-sulfónico) (ABTS) oxidar posições benzílicas, que são também posições de oxidação catalisadas pelo CYP. Esta capacidade foi comprovada pela formação do metabolito hidró xi-benzílico do fármaco Etravirina (ETV), que foi confirmada por espectrometria de massa de alta resolução. Os resultados obtidos sugerem que a TvL pode ser utilizada como um sistema de oxidação capaz de mimetizar algumas das vias metabólicas catalisadas pelo CYP. Desta forma, pode-se antecipar a utilidade deste sistema em estudos de toxicologia molecular, dado o baixo custo desta enzima.

This work aimed to evaluate the enzyme's ability Trametes versicolor laccase (TvL) to mimic the drug biotransformation reactions, carried out by cytochrome P450(CYP). The TvL has the great advantage of being available commercially and at a low price. For this study were chosen several drugs whose side effects are linked to the phenomenon of bioactivation, of the drug itself or of Phase I metabolites into quinoid reactive metabolites. In a first approach, we tested the ability of TvL to oxidize Nevirapine (NVP), Trimethoprim (TMP) and Paracetamol (APAP) to quinoid compounds capable of reacting with bionucleophiles (eg. glutathione (GSH) and Nacetyl-cysteine (NAC)). It was identified by mass spectrometry (MS) mono-adducts and di-adducts of GSH and NAC with APAP. The same conditions were tested for the oxidation of phenolic metabolites 2-OH-NVP and 8-OH-Efavirenz…

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica, Ramo de automação Industrial

O tema e procedimento desta dissertação é baseado na premissa de integração de tecnologias distintas presentes em redes de automação. Serão estudadas as redes existentes isoladas de diversos fabricantes, estas utilizando tecnologias distintas que não são diretamente compatíveis entre si. A solução analisada nesta dissertação é a integração das redes existentes através da compatibilização das redes tanto a nível de hardware, nomeadamente em termos de interfaces, conversores e meios físicos, como a nível de software através da compatibilização dos protocolos de comunicação. A compatibilização em termos de softwareé conseguida através da utilização de um porto de comunicação de um autómato S7-200 livre de protocolo, modo Freeport. Com a utilização deste modo é possível configurar e programar o protocolo pretendido. Desta forma foi possível receber, interpretar e encaminhar mensagens segundo o protocolo MODBUS RTU, capacidade que o autómato originalmente não dispõe visto ser um protocolo utilizado principalmente por outro fabricante. A integração em uma só rede modernizada permite então o acesso, através de uma rede Ethernet, aos equipamentos existentes desatualizados que originalmente não dispunham dessa capacidade. A par do acesso aos equipamentos, através de uma rede integrada, é também constituído um sistema de supervisão SCADA utilizando as mais recentes aplicações informáticas. Este sistema supervisiona a rede através de comandos e dados recolhidos, permitindo ainda a gestão dos mesmos.

The theme and procedure for this thesis is based onthe premisse of integration of distinct technologies present in automation networks. The existing isolated automation networks will be analized, these use distinct technologies and as such are not directly compatible. The solution studied in this work is the integration of the existing networks through compatibilization of hardware, interfaces, converters, and physical media, and software through compatibilization of the communication protocols. The compatibilization of software is accomplished through the use of a free S7-200 communication port, Freeport mode, the usage of this mode allows the configuration and programming of the intended communication protocol. This way it was possible to receive, decode and to forward messages in MODBUS RTU protocol. The integration in one single modernized network allows access to modern ethernet networks from existing and outdated equipment that originally didnt have that capacity. With this access to the equipments through the integrated network its also created a SCADA supervision system using the latest technologies, this system supervises the network through commands and gathered data, also allowing data management.

N/A

Dissertação para obtenção do grau de mestre em Engenharia Electrotécnica

A capacidade de transporte de uma linha eléctrica aérea depende de factores relacionados com as características próprias do condutor tais como o material que o compõe, a resistência eléctrica, o diâmetro, a elasticidade mecânica, a emissividade e absortividade. Além das características físicas do condutor, existem factores externos que afectam a sua capacidade de transporte. De entre esses, contam-se os factores meteorológicos, como a temperatura ambiente, a chuva, a neve, a velocidade e a direcção do vento, a intensidade de radiação solar e a densidade do ar. No projecto de uma linha é estipulada uma temperatura máxima do condutor à qual essa linha pode ser explorada em condições de segurança. Essa temperatura é denominada temperatura de projecto. A cada dia, o operador de rede português informa o MIBEL - Mercado Ibérico de Electricidade da capacidade de interligação para o dia seguinte, entre Portugal e Espanha. Além disso, procede informaticamente à validação do perfil de geração do MIBEL, recorrendo a uma ferramenta denominada VTP – Verificação Técnica do Programa de Exploração. Por outro lado, o operador de rede fornece, para a ENTSO-E - European Network of Transmission System Operators for Electricity, um ficheiro DACF – Day Ahead Congestion Forecast para cada hora do dia, que contém toda a informação relevante sobre a redeeléctrica nacional para as 24 horas seguintes. Nesse ficheiro inclui-se a informação sobre os limites decapacidade de transporte das linhas e topologia darede. Tradicionalmente, os operadores utilizam métodos determinísticos, baseados em indicadores meteorológicos nacionais, sobre os quais são estabelecidos valores de referência. O cálculo da capacidade de transporte das linhas é feito com recurso a equações empíricas e em função da hora do dia e do ano. A abordagem determinística pode ser considerada conservadora, pois os valores de referência de temperatura ambiente, velocidade do vento e radiação solar visam minimizar o risco. Porém, o recurso aeste tipo de abordagem pode ter como consequência onão aproveitamento das linhas na sua plenitude. Neste contexto, com esta dissertação pretende-se estudar e apresentar uma metodologia para previsão dacapacidade de transporte das linhas para o mercado diário do MIBEL do dia seguinte e comprovar que a sua aplicação permite prever, com um grau de segurança aceitável, uma capacidade de transporte superior, na maior parte do tempo, àquela que é calculada actualmente pelo operador. Pretende-se também comprovar que a metodologia permite aproximar a capacidade de transporte prevista daquela que pode ser calculada, em tempo real, no dia seguinte. A aplicação desta metodologia deverá resultar num risco menor de market splitting e de distorção do perfil de geração. Neste trabalho, são criadas várias combinações de parâmetros meteorológicos, com valores de referênciae com valores previsionais. São usados dois…

Dissertação de mestrado para obtenção do grau de mestre em Engenharia Electrotécnica, Ramo Energia

A presente dissertação de Mestrado tem como objectivo fazer o estudo teórico e a respetiva avaliação por simulação de modelos de baterias para utilização em sistemas de armazenamento de energia não convencionais. Um sistema de armazenamento de energia não convencional utiliza baterias para o armazenamento de energia e um ondulador de tensão trifásico bidirecional em potência, como conversor de regulação do fluxo de energia entre a bateria e a rede elétrica. Este tipo de equipamento permite o socorro a cargas sensíveis, bem como o aperfeiçoamento de parâmetros relativos à qualidade de energia elétrica e o nivelamento de consumos. Numa primeira fase foi feito o estudo teórico dos diferentes tipos de baterias a utilizar no sistema de armazenamento de energia não convencional, de modo a utilizar a bateria que melhor se adequa ao sistema, apresentando vantagens e desvantagens e as diferenças entre os diversos tipos de baterias. Assim sendo, a bateria escolhida a utilizar no sistema foi a bateria de Iões Lítio. De seguida, foi efetuado a modelização do sistema da bateria, devidamente parametrizada, bem como a modelização do conversor estático de potência e do seu método de controlo. Este controlo do conversor é feito através das correntes trifásicas, comparando as mesmas, com as correntes de referência segundo o eixo direto (id) e de quadratura (iq) utilizando a técnica de comando PWM (Pulse Width Modulation). De modo a implementar a simulação numérica do sistema, foram efetuadas as transformações de referenciais das tensões e correntes do lado AC. Desta forma conseguiu-se simular o funcionamento do conversor em cadeia aberta e em cadeia fechada. De forma a poder comparar os dois métodos distintos, foi utilizado um controlador PI (Proporcional-Integral) e um controlador histerético, no que diz respeito ao controlo das correntes do conversor. Esta implementação foi efetuada em Matlab/Simulink. A implementação laboratorial teve como base a utilização de um protótipo experimental, constituído por um módulo trifásico de potência que funciona com tensões nominais da rede, sensores de corrente e tensão e acopladores óticos que disponibilizam os sinais de comando para o conversor. Os resultados obtidos experimentalmente utilizando os dois tipos de controladores validam os modelos teóricos obtidos pelo Matlab/Simulink.

This Master's thesis aims to make the theoretical study and the respective evaluation by simulation models batteries for use in unconventional energy storage systems. An unconventional energy storage system uses batteries for energy storage and a two-way three-phase voltage inverter in power as regulating converter of energy flow between the battery and the electrical network. This type of equipment allows the relief to…

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Eletrotécnica, Ramo de energia

Numa economia de mercado, o preço dos bens transacionados, está intimamente ligado, à lei da oferta e da procura. A energia elétrica tem caraterísticas que dificultam o seu de armazenamento, tornando necessária a produção simultânea com o consumo. Assim, surge a necessidade de os diversos agentes do mercado conhecerem o seu comportamento e as variáveis que o influenciam, de forma a tomar decisões corretas em cada momento. Nos mercados de energia elétrica ocorrem fenómenos que se repetem ao longo de ciclos temporais, como por exemplo situações em que o preço da energia atinge valores extremos. Neste trabalho são modelados comportamentos de mercado e estudados fatores que influenciam a hora em que ocorrem os valores máximos diários, utilizando métodos de estatística circular. Foram criados gráficos circulares, para pesquisar e identificar padrões de comportamento que ocorrem ciclicamente. Foram aplicados métodos de estatística circular descritiva, para calcular medidas de localização central e dispersão, e verificado se os dados seguem uma distribuição uniforme e Von Mises. Foram calculadas percentagens de concordância entre os preços máximos diário e dados de procura e produção de energia elétrica. Na primeira fase do trabalho, foi analisado o valor e a frequência da hora em que é atingido o preço máximoda energia elétrica, no Mercado Ibérico de Eletricidade (MIBEL), no 1ºs e 3ºs trimestres entre 2007 e 2014. Na segunda fase, estudou-se o valor e a frequência da hora em que é atingida a quantidade máxima diária de procura, e de produção de energia elétrica, nas diferentes tecnologias de produção e comparou-se com os dados dos preços máximos diários. Os resultados revelam que o mercado português e espanhol funcionam integrados, com comportamentos semelhantes. A hora em que é atingido o preço máximo diário da energia elétrica no MIBEL, varia com a estação do ano, influenciada pela procura. Em Portugal as centrais a carvão posicionam-se como tecnologia de base. Os agentes com tecnologia de produção hídrica aproveitam as horas de maior procura e de preços mais elevados, para produzir energia e maximizar o lucro. O desenvolvimento deste estudo deu origem ao artigo científico Modeling of cyclic events in electricity markets using circular statistical methodsapresentado na conferência 13th European Energy Market 2016.

In a market economy, the price of the traded goods is strongly related to the law of supply and demand. Electrical energy has characteristics that make it difficult to store, and thus it is required to generate energy simultaneously with consumption. Hence, there is a need for every market agents to understand themarket behavior and the variables that can influence it to be able to make the right decisions at every moment. In the electrical energy markets, some events happen repeatedly in temporal cycles, for instances when prices…

Dissertação para a obtenção do grau de mestre em Engenharia Eletrotécnica, Ramo de Automação e Eletrónica Industrial

Nesta dissertação propõe-se o desenvolvimento de uma solução que permita determinar o estado de ocupação dos alvéolos de um simulador de armazenamento automático com recurso ao processamento de imagem. Trata-se de um simulador já existente no Laboratório de Automação e Robótica do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa (ADEEEA) que utilizava apenas as potencialidades do autómato (leitura e escrita de memórias locais) para determinar o estado de ocupação do armazém. Com a presente dissertação pretende-se adicionar novas funcionalidades ao simulador existente, introduzindo a capacidade de deteção automática em tempo real da presença ou ausência de peças nos respetivos alvéolos. Esta dissertação teve início com a realização de um estudo preliminar sobre a metodologia a aplicar de modo a determinar o modo mais viável de avaliar o estado de ocupação das várias posições de armazenamento. De seguida procedeu-se à escolha dos meios tecnológicos a empregar para a aplicação da metodologia selecionada, como por exemplo, a câmara digital, o software e a unidade de processamento digital. Foi decidido que seriam implementadas duas soluções diferentes. Uma das soluções é baseada num computador pessoal (portátil/secretária) que utiliza, em grande parte, recursos de software já consagrados na área da visão computacional, tratando-se de uma solução mais volumosa e com menos portabilidade face ao simulador em causa. A outra solução baseia-se na utilização de um microcomputador Raspberry Pi, o qual permite uma redução significativa do tamanho e custo do sistema e acrescenta um elevado grau de portabilidade uma vez que se pretende que a solução adotada seja parte integrante do simulador. Para além do trabalho de alteração da programação do Controlador Lógico Programável (PLC) existente no simulador por forma a receber as novas funcionalidades e desenvolvimento de software para aquisição e tratamento de imagem, foi ainda necessário desenvolver soluções de comunicação digital (hardware/software) com o PLC para cada uma das soluções desenvolvidas.

This thesis proposes the development of a solution to determine the occupancy status of the compartments of an automatic storage simulator using image processing. This is an existing simulator at the Automation and Robotics Laboratory of the Instituto Superior de Engenharia de Lisboa (ADEEEA) that used only the automaton capabilities (reading and writing local memories) to determine the warehouse occupancy status. The present work intends to add new features to the existing simulator, introducing the automatic detection capability in real time of the presence or absence of parts in the respective compartments. This work began with a preliminary study on the methodology to apply to determine the most viable way to assess the state of occupation of the various storage…

Master's thesis submitted for the degree of M.Sc. in Mechanical Engineering

Estruturas adaptativas constituídas por materiais compósitos e materiais inteligentes é uma excelente combinação de engenharia, que junta as vantagens tão bem conhecidas dos compósitos, associadas a rácios entre (resistência mecânica e rigidez)/peso e a possibilidade de controlar activamente a resposta mecânica de uma estrutura (ex. através de electrónica, com sensores e actuadores). Estas estruturas versáteis são capazes de reagir e interagir com o seu meio envolvente, continuamente, para cumprirem determinados objectivos. Neste trabalho, o objectivo principal é estudar, modelar e prever o comportamento mecânico de estruturas adaptativas através da programação de algoritmos com Método dos Elementos Finitos e optimização baseada na capacidade de eco-localização dos micro-morcegos. Foi implementada uma plataforma simbólica-numérica-gráfica dedicada à análise de estruturas do tipo viga/placa, assim como a sua optimização meta-heurística, com capacidade de simular estruturas activas multi-camada, constituídas por um número variável de modelos de materiais, desde funcionais gradativos híbridos constituídos por nano-tubos de carbono até misturas gradativas de partículas piezoeléctricas e materiais passivos. Diversos casos de estudo de validação, paramétricos e optimização são desenvolvidos, para diferentes tipos de estruturas e materiais. Os resultados são obtidos, comparados, discutidos e as conclusões extraídas.

Adaptive structures constituted by composites and smart materials are a remarkable engineering combination that join together the already known composites’ advantages, associated with ratios between(mechanical strength and stiffness)/weight and the possibility of actively controlling the mechanicalresponse of a structure (e.g. by means of electronics, with sensors/actuators). These versatile structuresare able to react and interact with their surrounding environments, continuously, to accomplish specificobjectives. In this work, the main objective is to study, model and predict the mechanical behaviour ofadaptive structures by programming the Finite Element Method and optimization algorithms based onmicro-bats’ echolocation capacity. An integrated symbolic-numerical-graphical package devoted tothe analysis of plate/beam-type structures and its meta-heuristic optimization is implemented, with capabilities of simulating active multilayered structures, constituted by a variable number of diferente material models, ranging from hybrid functionally graded materials constituted by carbon nano-tubes to graded mixtures of piezoelectric particles and non-active materials. Several validation, parametric and optimization case studies are computed, for different types of structures and materials. The results obtained are compared, discussed and conclusions are drawn.

N/A

Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Como corolário do estágio curricular realizado durante 10 meses no gabinete de projectos da empresa ACet, surge a realização deste documento, cujo objectivo é o de dar a conhecer os temas e as áreas do estágio, assim como as actividades desenvolvidas. Como tal, optou-se por dividir o documento em quatro grandes temas: fundamentos teóricos, conceitos de projecto, dimensionamento de equipamentos e projectos elaborados. Na elaboração de qualquer projecto, desde os mais simples aos mais complexos, tem de existir sempre uma boa base teórica para que o mesmo seja bem concretizado. Tendo em conta que a área que envolve esses conceitos teóricos essenciais é muito vasta, foram escolhidos e subdivididos os temas de maior relevância considerando os projectos realizados da seguinte forma: legislação aplicada, psicrometria, transmissão de calor, cargas térmicas, conforto térmico e simulação dinâmica. Para que um projecto seja coerente e organizado existem certos aspectos e procedimentos a ter em conta. No capítulo de conceitos de projecto encontram-se descriminados os documentos necessários para a realização das várias fases de projecto, bem como as peças escritas e desenhadas utilizadas no gabinete de projectos da ACet. No capítulo de dimensionamento de equipamentos são descritos os vários equipamentos que ao longo do estágio tiveram de ser dimensionados, como também os factores mais preponderantes na sua selecção. Finalmente, no último capítulo são enumerados e explicados todos os projectos realizados durante o estágio. Os mesmos encontram-se divididos nos seguintes subtemas: descrição do projecto, objectivos e requisitos, soluções adoptadas e actividades desenvolvidas.

As a result of choosing a curricular internship and its execution for 10 months at ACET engineering projects office, the creation of this document was required. The aim of this document is to inform about the subject and the internship area, as well as the developed activities. As such, it was decided to split the document between four major themes: theoretical basis, project concepts, equipment sizing and developed projects. In the execution of any project, from the simplest to the most complex, it must always exist a good theoretical basis for it to be well accomplished. Given that the area of these essential theoretical concepts is very wide, the most relevant topics were chosen and divided considering the developed projects as follows: applied legislation, psychometrics, heat transfer, thermal loads, thermal comfort and dynamic simulation. For a project to be consistent and organized there are certain aspects and procedures to be taken into account. In the chapter on project concepts the required documents are described according to the various phases of projects, as well as the writings specifications and drawings used in the engineering projects office of ACet.…

Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

A realização do presente Trabalho de Projecto Final de Mestrado – Projecto de AVAC para uma Unidade Farmacêutica tem como objectivo estudar uma das mais exigentes áreas a nível da qualidade de ar interior. Sendo a indústria farmacêutica um exemplo de rigor e excelência, alvo das mais rígidas normas para a fabricação de medicamentos, cosmética, manipulação celular, entre outras, justifica-se assim a escolha do presente tema para o Trabalho de Projecto. Neste ramo específico da indústria, ao contrário de outras áreas onde o AVAC tem um papel associado ao conforto do utilizador, a instalação de AVAC assume um estatutocrítico. O elevado nível da qualidade de ar interior numa instalação composta por salas limpasdepende directamente do sistema de AVAC. Este será responsável por garantir uma qualidade de ar interior que permita cumprir os padrões estabelecidos pela norma ISO 14644 e também pela directiva GMP – Good Manufacturing Practice. O presente Trabalho de Projecto pretende elaborar um projecto de AVAC aplicado a um laboratório de preservação de células estaminais. Esta unidade farmacêutica compreende diversas salas classificadas de acordo com a directiva GMP, classes: B, C e D bem como outros locais não classificados. Serão também abordadas outras temáticas ligadas às salas limpas tais como: normasaplicáveis, cálculo associado à concentração de contaminantes e consequente número de recirculações horárias necessárias, origem das fontes de contaminação, tipos de escoamento de ar, estratégias para o controlo da pressão, elementos de filtração, entre outros. Será, ainda, efectuado um pequeno enquadramento histórico avaliando as razões que levaram à criação destes ambientes controlados e sua respectiva evolução histórica.

The present project – HVAC Design for a Pharmaceutical Unit aims to study one of the most demanding areas of expertise regarding indoor air quality. Being the pharmaceutical industry an example of rigor and excellence, using the stricteststandards for the manufacture of drugs, cosmetics, cell manipulation, and molecular research, among others thus justified this dissertation topic. In this particular branch of industry, unlike other areas where the HVAC plays a role in the human comfort, in this branch of industry, HVAC assumes a critical status. The indoor air quality at laboratories is directly related to the HVAC System. It will be responsible for maintaining indoor air quality between certain parameters defined by ISO 14644 and also by GMP – Good Manufacturing Practice Directives The present dissertation is intended to develop a HVAC project for a Stem Cells Preservation Laboratory which holds several laboratory rooms classified according to the GMP directive grades B, C and D. Other issues will also be discussed within this document related to clean room…

Trabalho final de mestrado para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

A dinâmica dos fluidos computacional (DFC) começa na indústria da ventilação por volta dos anos70 e tem um vasto uso nas áreas de engenharia, nomeadamente em projectos de climatização. A sua utilização em fase de projecto e no teste de soluções com alto risco permite poupar a nível económico e energético. A nível da climatização, a DFC tem como base as equações que descrevem o movimento do ar e a transferência de calor, as equações de Navier-Stokes, e conservação da energia, respectivamente. A resolução destas é feita através de métodos numéricos e permite obter resultados discretos localizados no espaço e no tempo. Este trabalho analisa um escoamento incompressível, para tal deduzem-se e resolvem-se numericamente as equações diferenciais parciais da continuidade, de Navier-Stokes e da energia. A resolução foi realizada em duas fases, na primeira desenvolveu-se um programa em ambiente MatLab que pretende resolver um escoamento laminar através do algoritmo SIMPLE e obter o perfil de velocidade. Na segunda através do uso do software comercial OpenFOAM, pretende-se resolver um escoamento turbulento com o modelo de turbulência k - contabilizando as forças de impulsão através da aproximação de Boussinesq. Através destas duas fases avaliou-se o escoamento do ar no interior do laboratório e obtiveram-se os perfis de temperatura e velocidade que se desenvolvem no laboratório. Os dois problemas abordados são caracterizados por um difusor e uma grelha de extracção, a duas dimensões, que se diferenciam pela direcção com que o ar é inserido no laboratório. Este estudo foi efectuado para duas condições de ar distintas (condições típicas de verão e de inverno) com o intuito de analisar a influência das condições de insuflação. Através dos perfis de temperatura e de velocidade dos regimes transientes obtém-se informação acerca do tempo que demora até se obterem condições de conforto térmico e da forma como se podem dispor os difusores e as grelhas de extracção.

Computational fluid dynamics (CFD) emerges from the ventilation industry around the 70’s and presents a wide use in different fields of engineering such as HVAC projects. This approach, when used in the early stage of the project or in high risk, solutions may result in an economic and energetic saving. When referring to HVAC, the foundation for CFD are the equations that describe the airflow, namely the Navier-Stokes equations, and the heat transfer, namely the energy equation. To solve these, numerical methods produce discrete results with respect to space and time. This dissertation analyzes an incompressible flow, in order to analyze it, it is done the derivation and numerical resolution of the partial diferential equations for the continuity, Navier-Stokes and energy. The numerical resolution was done in two phases: first it was developed a script in Matlab wich solves a laminar flow through the SIMPLE algorithm and second by means of commercial software OpenFOAM, it is intended to…

Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Na presente dissertação aborda-se o desenvolvimento de um robô móvel demonstrativo das funcionalidades necessárias ao combate a incêndios. Em resumo, o robô deve ter a capacidade de explorar um ambiente desconhecido, com vista a detetar a zona de incêndio e extinguir o foco de incêndio por meios mecânicos. Para tal, recorreu-se a um sistema de navegação autónomo sustentado na fusão sensorial entre um sensor rangefinder e a odometria. Pretende-se que este sistema conduza um robô móvel através de um labirinto (que simula uma habitação) explorando-o na totalidade, ao mesmo tempo que evita embater nas paredes e noutros obstáculos. Para além da navegação, existem outros sistemas importantes no robô, como o sistema de deteção da chama e o sistema para a sua extinção. O primeiro utiliza como sensor uma câmara termográfica que permite detetar a presença da chama. No sistema de extinção, é utilizada uma ventoinha que será acionada com base na informação recebida por parte da câmara termográfica.

The present dissertation addresses the development of a mobile robot that is demonstrative of the features needed for firefighting. In short, the robot should be able to explore an unfamiliar environment, with the goal of detecting the zone of fire and extinguishing the fire outbreak by mechanical means. To this end, we developed an autonomous navigation system based on the sensory fusion of a rangefinder sensor and odometry. This system is intended to drive a mobile robot through a maze (which simulates a housing) to fully explore it, while avoiding the walls and other obstacles. Besides navigation, there are other important systems in the robot, namely the flame detection and the extinction systems. The first uses a thermal camera as the sensor to detect the existenceof a flame. The extinguishing system comprises, a fan that is triggered by the information of the thermal camera.

N/A

Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

A utilização dos materiais compósitos, está cada vez mais difundida pelas várias áreas da engenharia. Esta crescente importância, leva à necessidade do estudo aprofundado destas estruturas. Um dos vários métodos desenvolvidos para o estudo do comportamento destes materiais, baseia-se numa abordagem multicamada. Com o intuito de estudar o comportamento estático e dinâmico, de diferentes estruturas constituídas por estes materiais, foram implementados dois modelos nas aplicações de computação simbólica e numérica, Maple®e MatLab®. Os códigos implementados, permitem análises estáticas,análises de vibrações livres, e ainda a aplicação de critérios de falha nomeadamente, o critério de Hashin, Tsai-Hill e Tensão Máxima. A validação das implementações destes modelos, foi realizada recorrendo-se a soluções analíticas e numéricas. Foram realizados a nível estático, e das vibrações livres, diferentes estudos da influência de diferentes parâmetros no comportamento da estrutura. Os códigos implementados, permitem assim obter um campo de tensões e de deformações ao longo da espessura, usando uma abordagem mais precisa comparativamente a metodologias de camada equivalente.

The use of composite materials, is increasingly widespread in the various areas of engineering. This growing importance, leads to the need for further study of these structures. One of the numerous methods developed to study the behavior of these materials is based on a multilayer approach. In order to study the static and dynamic behavior of different structures comprised of these materials, two models have been implemented in symbolic and numerical computation applications Maple®and MatLab®. The implemented code, allows carrying out static analysis, free vibration analysis and also the application of failure criteria, namely Hashin, Tsai-Hill and Maximum Stress criteria. The validation of these models were performed making use of analytical and numerical solutions. Different static and free vibrations studies were performed to analysethe influence of different parameters on the behavior of the structure. The implemented codes allow stress and strain field along the thickness, using a more precise approach when compared to other equivalent single layer methodologies.

N/A

Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

O problema recorrente de sobreaquecimento nos veículos de competição obriga a uma análise dos fenómenos envolvidos para a avaliação do sistema de refrigeração. Este processo, quando aplicado a um veículo Formula Student, é limitado pelo ciclo de projecto e construção de um protótipo que dura de um a dois anos, para além dos constrangimentos financeiros. Com o presente trabalho, a equipa ISEL Formula Student ficará com uma ferramenta de análise baseada na teoria relevante e em ensaios realizados em cada veículo construído. Neste sentido, propõe-se a conclusão de um modelo que estabeleça relações directas entre variáveis determinantes de operação do motor e do sistema de refrigeração. Desta forma, é possível identificar qual o sistema de refrigeração mais adequado para cada protótipo e para cada pista de competição automóvel. Os resultados deste trabalho permitem entrar num ciclo de melhoria contínua baseado em variáveis quantitativas.

The recurrent overheating issues on competition vehicles require the analysis of the concerned phenomena for the evaluation of the cooling system. For a Formula Student vehicle, this process is limited by the design and production short cycle and the financial constraints. With the present work, a theoretical and testing based analysis tool is delivered to the ISEL Formula Student team, for each produced prototype. Therefore, a model conclusion is proposed. That implies the establishment of direct relations between crucial variables of the engine operation and of the cooling system. This way, it is possible to detect which cooling system is the most suitable for each prototype and each racetrack. The results of this work allow the execution of a continuous improvement cycle based on quantitative variables.

N/A

Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Actualmente, a utilização de recursos energéticos renováveis é encarada de uma forma vital para se alcançar um desenvolvimento sustentável. Entre as energias renováveis, a energia eólica apresenta-se como uma das mais sustentáveis e, por isso, teve uma evolução exponencial nos últimos anos. No entanto, esta tecnologia apresenta alguns problemas e desafios. As turbinas apresentam uma elevada taxa de avarias em alguns componentes, nomeadamente a caixa de engrenagens, o gerador e as pás. Os tempos de paragem associados às avarias e à sua reparação provocam grandes prejuízos. De modo a evitar as falhas e a permitir a redução dos custos durante o ciclo de vida das turbinas eólicas, existe a necessidade de optimizar as estratégias de manutenção, de forma a maximizar o retorno do investimento nos parques eólicos. Nesse sentido, este trabalho tem como objectivo perceber se através da monitorização da temperatura de alguns equipamentos de um aerogerador, é possível verificar a existência de padrões ao longo do seu tempo de funcionamento, de forma a reduzir a possibilidade de acontecimento de uma falha grave. Com o objectivo de perceber a influência da instabilidade térmica na produção de energia eléctrica, seleccionou-se um parque eólico localizado na Serra da Freita, em operação desde 2006, com uma potência de 18,4 MW distribuída por oito turbinas eólicas Nordex N90/2300. O conjunto de dados em estudo são provenientes de um sistema SCADA e resultam de uma frequência de amostragem de dez minutos, contendo informação relativa às variáveis da temperatura exterior, do interior da nacelle, do rolamento principal da turbina, do rolamento 1 da caixa de engrenagens e do óleo que a lubrifica.

Nowadays, renewable and sustainable energy is vital to approach sustainable development.Wind energy is one of the most sustainable resources, so it had an exponential growth in the last few years. However, this technology has some problems and challenges. Wind turbines present a significant failure rate in some components, particularly in gearbox, generator and blades. The stoppage time, the breakdowns and its repair results in big losses. In order to avoid failure and permit cost reduction during the life cycle of wind turbines, there is a need to optimize maintenance strategies, so we can maximize the return on investment in wind farms. The purpose of this work is to understand if through the control of some equipments of a windmill, it is possible to verify the existence of standards during its operating time, in order to reduce the possibility to occur a serious failure. With the goal of understanding the influence of the temperature instability in the electric power production, we chose a wind farm in Serra da Freita operating since 2006, with a 18,4 MWinstalled capacity distributed by eight wind turbines Nordex N90/2300. The studied data comes from a SCADA system and…

Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

A presente dissertação debruça-se sobre a eficiência energética dos sistemas de AVAC, estudand oa introdução de técnicas de controlo avançadas naqueles equipamentos, mais concretamente, nas unidades de tratamento de ar. Para tal, foi projectado um sistema constituído por uma unidade de tratamento de ar, um controlador e um espaço hipotético. Este espaço tem o objectivo de simular os ganhos e perdas térmicos de um local definido através de determinados parâmetros. Os ensaios foram realizados num modelo simplificado de uma unidade de tratamento de ar, integrando apenas uma bateria de arrefecimento e funcionando com um caudal de 100% de ar novo, com recurso ao software Simulink do MATLAB. Numa primeira fase, o estudo consiste na comparação entre dois tipos de controladores, o PID e o Fuzzy, dividido por quatro grupos de simulação. Os grupos de análise consistem: Numa simulação com um caudal de ar de 300 l/s, dado um degrau unitário e uma temperatura exterior de 28 o C; Numa simulação com um regime de caudal variável (de 375 l/s, 225 l/s e 75 l/s) e nas mesmas condições de temperatura e degrau unitário da anterior; Numa simulação, com um setpoint fixo, uma temperatura exterior variável e um caudal de ar constante, estratificado nos caudais de 75 l/s, 150 l/s, 225 l/s, 300 l/s, 375 l/s e 450 l/s; Numa simulação com caudal de ar variável, controlado pelo sistema de controlo, temperatura exterior variável e setpoint constante. Posteriormente, concebe-se três versões diferentes do controlador Fuzzy, integradas num sistema SIMO, para efectuar o estudo comparativo, submetendo-as às mesmas condições de simulação (temperatura exterior variável e setpoint constante). Nas simulações de um degrau unitário com caudais de ar constante e variável, verificou-se que a resposta do controlador Fuzzy, atinge a estacionariedade mais cedo que o controlador PID. No entanto, no regime transiente, verifica-se uma maior oscilação em torno do valor final. Na simulação com caudal de ar variável, constata-se, que o sistema regulado pelo controlador Fuzzy, tem um menor consumo energético, contudo permite uma maior oscilação da temperatura no interior do espaço. Na simulação a temperatura exterior variável e caudal de ar constante, não são evidentes as vantagens da utilização de um sistema em detrimento do outro, pois observa-se por um lado, grandes períodos de saturação no sinal de saída do controlador PID. Mas por outro, ambas as acções de controlo, Fuzzy e PID, demonstram, um aumento da amplitude e da oscilação em torno do valor final, em função do incremento do caudal de ar. A simulação a caudal de ar e temperatura exterior variáveis, evidenciou as vantagens do controlador Fuzzy face ao controlo clássico, nomeadamente por demonstrar uma acção de controlo mais estável, e um consumo energético menor. Por último, na simulação comparativa entre versões, constata-se as vantagens da versão 3 comparativamente às restantes, principalmente pela estabilidade apresentada na…

Trabalho final de mestrado para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

O presente trabalho final de mestrado, intitulado Projecto e Concepção de um tribómetro, tem como objectivo proporcionar aos alunos do ISEL da unidade curricular de “Tribologia” um equipamento que lhes mostre experimentalmente algumas das temática lecionadas nas aulas deste unidade curricular, nomeadamente a forma de medir coeficientes de atrito e avaliar o desgaste entre combinações de diferentes materiais, através da realização de testes/ensaios de modo fácil e com elevada fiabilidade. Numa primeira parte do presente trabalho foi realizada uma introdução de âmbito teórico que se pretende de revisão bibliográfica ao que é a Tribologia e áreas envolvidas, bem como o que é um Tribómetro, os vários tipos de Tribómetros existentes e as suas funcionalidades. Na segunda parte deste trabalho é realizado o projecto para a construção do Tribómetro e futura realização dos ensaios pretendidos de acordo com as características e especificações deste equipamento. A construção de um Tribómetro do tipo Pino-Disco, que também estava prevista quando se iniciou este trabalho, não foi contudo possível em parte por falata de apoio financeiro mas também por falta de tempo para a sal conclusão. Porém é apresentado um orçamento estimado para a sua construção. Foram também realizadas simulações dinâmicas, através do “Motion Study” do “SolidWorks” o que permitiu concluir que o equipamento projectado neste trabalho será capaz de controlar as variáveis anteriormente referidas permitindo, de forma fácil e fiável, obter valores de coeficientes de atrito e estimar o desgaste resultante da interação entre diferentes materiais, comparando o seu comportamento tribológico. Todo o projecto e etapas futuras foram realizados com o intuito de criar um equipamento de fácil utilização tendo a preocupação de procurar soluções que permitam a utilização de materiais/componentes existentes e na Área Departamental de Engenharia Mecânica que, satisfazendo os requisitos do Projecto permitam reduzir os custos.

This Master Thesis, entitled “Design and Development of a Tribometer”, aims to provide Tribology students na equipment to show them experimentally some of the subjects taught in these classes, namely how to measure friction coefficients and evaluate wear between diferente combinations of materials, by conducting experiments easily and with high reliability. The first parto f this work consisted in a literature review where the theoretical basis of Tribology and its inherent áreas, the various types of Tribometers and their features are presented. In the second parto f the work the project for the construction of a Tribometer and the development of tests according to the characterisitics and specifications of the equipment were carried out. The physical development of a Pin-on-Disk Tribometer was not possible, in part because of lack of financial support, but na estimated budget for the construction of this equipment is presented. Simulations of the dynamic interaction…

Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de mestre em Engenharia Mecânica com especialização em Energia, Climatização e Refrigeração

É âmbito do presente documento descrever as actividades desenvolvidas durante o estágio curricular na empresa ACet, ANTERO CARDOSO - Engenharia Termodinâmica, Lda. O mesmo constitui-se como documento final de curso, do Mestrado em Engenharia Mecânica, ramo de Energia, Refrigeração e Climatização, do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa. A empresa ACet, ANTERO CARDOSO - Engenharia Termodinâmica, Lda tem como actividade a elaboração de estudos e projectos de engenharia e consultoria de instalações especiais. Adicionalmente, a empresa inclui serviços de preparação, coordenação e fiscalização de obras. Na elaboração do relatório de estágio foram efectuadas diversas pesquisas de carácter informativo, bem como consultas às diversas normas e legislações em vigor, que permitiram desenvolver e adquirir conhecimentos relacionados com execução de um projecto. Desta forma, salienta-se que o presente relatório tem como intuito não só descrever as actividades desenvolvidas ao longo do estágio, como também apresentar um breve enquadramento teórico do conhecimento adquirido durante a realização do mesmo, bem como ao longo do percurso académico. O presente trabalho é essencialmente dividido em três partes, sendo que na primeira parte será efectuada uma abordagem a todos os parâmetros e requisitos necessários para a actividade da ACet, visando o cumprimento das normas vigentes, no que diz respeito ao conforto térmico, ventilação e qualidade do ar interior. Numa segunda fase, serão abordados os diferentes sistemas de AVAC existentes, bem como o dimensionamento dos diversos equipamentos e das respectivas redes hidráulicas e aeráulicas. Por fim, na terceira parte do relatório serão descritos os projectos acompanhados e desenvolvidos ao longo do estágio curricular, bem como as conclusões finais retiradas de todo o trabalho efectuado. As três partes descritas são constituídas por diversos capítulos. Na primeira parte estão incluídos os capítulos 1, 2, 3, 4 e 5, na segunda parte os capítulos 6, 7, 8 e 9 e por fim na terceira parte os capítulos 10, 11 e 12.

The scope of this thesis is to describe the activities developed during the internship at ACet, ANTERO CARDOSO – Thermodynamics Engineering, Ltd. This is a final work Master degree in Mechanical Engineering, in the area of Energy, Refrigeration and Air Conditioning, of ISEL Polytechnic Institute. The main activity of ACet, ANTERO CARDOSO – Thermodynamics Engineering, Ltd is the conception of studies and engineering designs and consulting for special installations. Additionally, the company includes services of preparation, coordination and supervision of works. During the preparation of this report several surveys were made, as well as consultations to the current laws, which have allowed to develop and acquire knowledge about…

Dissertação para obtenção do grau de mestre em Engenharia Civil

A construção de pontes sofreu melhoramentos ao longo do tempo, mas ainda continuam a ocorrer acidentes durante a construção. De facto, como se demonstra neste trabalho, muitos desses colapsos ocorrem na fase construtiva. Apresenta-se neste trabalho, para além de uma visão geral dos processos construtivos, uma síntese de um número significativo de acidentes ocorridos durante a construção. Enfatiza-se as lições aprendidas com esses acidentes. Apresenta-se também uma síntese das disposições constantes nos Eurocódigos relacionados com a verificação da segurança durante a construção, incluindo as ações a considerar e a sua quantificação. Por fim, é apresentado um caso de estudo no qual a segurança na fase construtiva assumiu particular importância. Acerca da ponte estudada – Ponte Internacional de Quintanilha – construída por avanços sucessivos – houve necessidade de conceber um conjunto de cabos exteriores com a finalidade de garantir a segurança face a um cenário de queda de carro de avanços e respectiva aduela.

The construction of bridges has undergone improvements over time, but the accidents still continue to occur during construction. In fact, as i tis demonstrated in this work, many of these breakdowns occur in the constructive phase. I tis presented in this work, besides na overview of the constructive processes, a summary of a significant number of accidents occurred during construction. I tis emphasized the lessons learned from these accidents. I tis also presented a summary of the dispositions contained in the Eurocodes related to the verification of safety during construction, including actions to consider and its quantification. Finally, a case of study is presented in wich, security in the construction phase assumed particular importance. About studies bridge – Quintanilha International Bridge – built by balanced cantilever method – there was a need to devise a set of external cables in order to ensure safety against the scenario of traveller fall of advances and their segment.

N/A