Autor: Universidade Federal do Rio de Janeiro

Título

    ELEMENTOS PARA MELHORIA DA SEGURANÇA VIÁRIA NO BAIRRO MIRANTE DA LAGOA: UM ESTUDO NA AVENIDA VEREADOR ADIR LUÍS DE SCHUELLER

Orientador(a)

Orientador: Prof. Conrado Vidotte Plaza, M.Sc.

Resumo

    Segundo o relatório de status global sobre a segurança no trânsito de 2018 da Organização Mundial da Saúde (WORLD HEALTH ORGANIZATION, 2018), cerca de 1,35 milhão de pessoas morrem a cada ano em decorrência de acidentes no trânsito no mundo. Mais da metade das mortes globais no trânsito são entre pedestres, ciclistas e motociclistas. Além dos impactos sociais decorrentes da insegurança no trânsito, destaca-se, ainda, os riscos e impactos ambientais, dentre eles, a mortalidade de fauna decorrentes de atropelamentos, principalmente em regiões lindeiras às áreas de preservação ambiental. As vias rodoviárias, por serem pensadas principalmente para os veículos automotores, possuem, no geral, o efeito barreira, que pode ser explicado como a criação de uma barreira física que limita a locomoção entre os espaços, tanto para os animais quanto por pedestres e ciclistas. Esse problema pode ser observado em várias localidades brasileiras, sendo uma delas a Avenida Vereador Adir Luís de Schueller, no bairro Mirante da Lagoa – Macaé/RJ. Nesta região, pode-se observar altas velocidades por parte dos motoristas, que acabam por colocar em risco a segurança de pedestres, ciclistas e animais que vivem às margens da lagoa de Imboassica. Neste contexto, este trabalho teve por objetivo elaborar um projeto visando a melhoria da segurança viária, tanto para os pedestres e ciclistas quanto para os animais, na Avenida Vereador Adir Luís de Schueller, localizada no bairro Mirante da Lagoa, às margens da lagoa de Imboassica, no município de Macaé-RJ. A partir da investigação e análise do local de estudo, a fim de solucionar esse problema, foram propostas a implantação de medidas moderadoras de tráfego, melhorias na infraestrutura destinada aos pedestres e ciclistas e aumento da iluminação da via. As medidas propostas foram selecionadas de forma a conferir os níveis de redução de velocidade necessárias sem haver grandes alterações na avenida, através de dispositivos relativamente simples de serem implantados. Foi proposto, ainda, um plano operacional da via para os fins de semana, priorizando os transportes ativos e incentivando a utilização segura e sustentável da região. Após a implantação das alterações na avenida, espera-se um ganho na qualidade de vida dos utilizadores do local, bem como uma transformação completa no modo dos moradores enxergarem a mobilidade urbana na cidade.

Abstract

    According to the World Health Organization 2018 Global Status Report on Road Safety (WORLD HEALTH ORGANIZATION, 2018), approximately 1.35 million people die each year worldwide due to road traffic accidents. More than half of global traffic deaths are among pedestrians, cyclists and motorcyclists. In addition to the social impacts resulting from the traffic insecurities, it is important to highlight the environmental risks and impacts, including the mortality of fauna, especially in regions next to environmental preservation areas. Roadways, as they are designed primarily for motor vehicles, generally have the barrier effect, which can be explained as the creation of a physical barrier that limits locomotion between spaces, both for animals and for pedestrians and cyclists. This problem can be observed in several Brazilian locations, one of them being Avenida Vereador Adir Luís de Schueller, in the Mirante da Lagoa neighborhood Macaé/RJ. In this region, it is possible to observe vehicles in high speed, putting pedestrian, cyclists, and animals’ safety at risk. In this context, this work aimed to develop a project to improve road safety, both for pedestrians and cyclists and for animals, on Vereador Adir Luís de Schueller Avenue, located in the Mirante da Lagoa neighborhood, next to the Imboassica lagoon, in the city of Macaé-RJ-Brazil. From the investigation and analysis of the study site, it was proposed the implementation of traffic calming concept, besides improvements for pedestrians and cyclists and increased lighting on the road. The proposed measures were selected in order to check the levels of speed reduction needed without major changes in the avenue, through relatively simple devices to be implemented. An operational plan for the weekend was also proposed, prioritizing active transport and encouraging safe and sustainable use in the region. After the implementation of the alterations to the avenue, a gain in the quality of life of users of the place is expected, as well as a complete transformation in the way residents see urban mobility in the city.

Título

PROJETO ANALÍTICO DE UM PERMUTADOR DE CASCO E TUBOS

Orientador(a)

Orientador: Diego Cunha Malagueta

Resumo

 Os trocadores de calor de casco e tubos são amplamente utilizados em processos industriais. Neste trabalho, um trocador do tipo casco e tubos para resfriamento do gás processado de uma unidade de processamento de gás natural foi modelado matematicamente, utilizando o método de Bell-Delaware, uma ferramenta de cálculo consolidada em relação às considerações de projeto e construção. O modelo matemático, levando em consideração fatores de correção do processo de troca térmica e do regime de escoamento. É explicado o princípio de funcionamento, bem como seus principais componentes e características construtivas. Comparado ao método da diferença de temperatura média logarítmica, os resultados se mostraram satisfatórios, dispensando uso de softwares de simulação, que tem elevado custo no mercado, para o projeto do permutador.

Abstract

  Shell and tube heat exchangers are widely used in industrial processes. In this paper, a shell and tube type exchanger for cooling the processed gas of a natural gas processing unit was be mathematically modeled using the Bell-Delaware method, a consolidated calculation tool with respect to design and construction considerations. The mathematical model, taking into consideration correction factors of the thermal exchange process and the flow regime. The working principle is explained, as well as its main components and constructive characteristics. Compared to the logarithmic mean temperature difference method, the results were satisfactory, avoiding the use of high cost simulation software for the exchanger design.

Título

ANÁLISE COMPARATIVA DE UM CICLO RANKINE ORGÂNICO DE ACORDO COM DIFERENTES FLUIDOS DE TRABALHO

Orientador(a)

Orientador: Diego Cunha Malagueta

Resumo

O presente trabalho objetiva a seleção dos principais fluidos orgânicos para trabalhar no ciclo Rankine orgânico entre as temperaturas de 100 a 300 °C, avaliando suas características físico-químicas e termodinâmicas. Os resultados discutidos aqui foram obtidos através de simulações computacionais em diferentes patamares de temperatura e pressão. Dados estes resultados, os fluidos foram comparados em relação à eficiência, vazão e valores de pressão e temperatura. Uma metodologia de trabalho com fluidos secos e fluidos isentrópicos é proposta a fim de compará-los. A utilização do software CoolProp é satisfetoria para os cálculos das propriedades termodinâmicas. Conclui-se que a seleção de um fluido dependerá das características de necessidades do projeto, Os hidrocarbonetos se mostraram como uma boa opção como fluidos secos para utilização no ORC.

Abstract

  The present work aims at the selection of the main organic fluids to work in the organic Rankine cycle between the temperatures of 100 and 300 ° C, evaluating their physicochemical and thermodynamic characteristics. The results discussed here were obtained through computational simulations at different temperature and pressure levels. Given these results, the fluids were compared in relation to their efficiency, flow rate and pressure and temperature values. A methodology of work with dry fluids and isentropic fluids is proposed in order to compare them. The use of CoolProp software is satisfactory for the thermodynamic properties calculations. It is concluded that the selection of a fluid will depend on the needs characteristics of the project. Hydrocarbons have proved to be a good choice as dry fluids for use in ORC.

Título

ANÁLISE DA SECAGEM CONVECTIVA EM CONDIÇÕES EXTERNAS CONSTANTES DE FATIAS DE MAÇÃ DO TIPO GOLDEN DELICIOUS

Orientador(a)

Orientador: Diego Cunha Malagueta

Resumo

   A secagem convectiva depende, basicamente, dos parâmetros do ar externo de secagem, isto é, sua temperatura, umidade relativa e velocidade, e das características do material, como as suas propriedades físicas, sua geometria, sua quantidade de água, porosidade e outros. Muitas vezes, para a secagem de produtos agrícolas, as características do produto não podem ser alteradas. Assim, torna-se evidente que os parâmetros do ar possuem um papel de extrema importância para o processo, já que é a partir deles que é possível alterar a cinética de secagem do produto. Desse modo, o objetivo do presente estudo é compreender e analisar a influência dos parâmetros do ar externo (temperatura, velocidade e umidade relativa) sobre a secagem de um produto agrícola. O produto utilizado para o estudo foi a maçã do tipo Golden Delicious, a qual foi cortada transversalmente (em formatos de rodelas) para os experimentos de secagem. Ao todos foram realizados quatro experimentos, alterando-se apenas um parâmetro de cada vez. Para o primeiro experimento de secagem, os parâmetros do ar foram de 55 ºC, 15% de U.R. e 2 m/s. Para o segundo alterou-se apenas a velocidade do ar, o parâmetros foram de 55ºC, 15% de U.R. e 3 m/s. No terceiro os parâmetros foram de 60 ºC, 15% de U.R. e 2 m/s. No quarto experimento os parâmetros foram de 55ºC, 10% de U.R. e 2 m/s. Para cada um dos experimentos, obteve-se a cinética de secagem, sendo possível compará-las posteriormente. Ao compará-las, constatouse que todas as alterações dos parâmetros do ar, aceleraram as taxas de secagem, o que reduziu as o tempo em quase 50%. A velocidade do ar se mostrou mais efetiva durante o período inicial de secagem, quando os parâmetros externos de secagem que controlam o processo. Já a temperatura se mostrou eficiente durante todo o período de secagem, principalmente quando a secagem se torna dependente da difusão da água do interior do produto para o exterior. A umidade relativa também elevou as taxas de secagem, e ainda permitiu alcançar um teor de umidade final menor.

Título

    MEDIDA DA HISTERESE DA SATURAÇÃO EM SOLOS CONTAMINADOS POR DERIVADOS DE PETRÓLEO DEVIDO A VARIAÇÕES DO NÍVEL DO LENÇOL FREÁTICO

Orientador(a)

    Profª. Beatriz Rohden Becker

Resumo

    Com inúmeros casos de contaminação de solos e águas subterrâneas no Brasil e no mundo por petróleo e seus derivados, torna-se essencial compreender a fundo o comportamento desses poluentes, de maneira a serem concebidos métodos de tratamento mais eficazes e economicamente viáveis. O presente trabalho compreende o estudo da histerese da saturação em óleo de um sistema água/óleo na zona de transição do lençol freático e a influência, em um meio poroso, da saturação inicial em óleo sobre sua saturação residual. Este estudo é parte do Projeto SoSie (Saturation résiduelle: estimation, impact et historique), que compreende a despoluição do solo de uma região na cidade de Collonges-au-Mont-d’Or, na região metropolitana de Lyon, França. O estudo experimental foi realizado durante um estágio de Master realizado no Laboratório I2M (Institut de Mécanique et d’Ingénierie) na cidade de Bordeaux, França. A partir de meios porosos sintéticos contendo areia com uma granulometria conhecida, foram obtidos valores de porosidade do meio poroso pelos métodos de atenuação de raios gama, dispersão e por meio da pesagem da amostra com o intuito de se caracterizar o meio com o qual se iria trabalhar. Os ciclos de drenagem e embebição foram realizados injetando-se a salmoura e o óleo em alternância. A saturação foi medida com o auxílio do método de atenuação de raios gama, por peso e pela dispersão difásica. Além disso, foram realizadas medidas de permeabilidade do meio poroso ao óleo. O estudo da influência da saturação inicial em óleo sobre a saturação residual em óleo, que compreende a segunda parte do projeto, foi realizado injetando-se simultaneamente óleo e salmoura na amostra e, com esse método, obteve-se os pontos de tendência de uma curva, comprovando a tendência histórica de estudos realizados em condições aproximadas. A partir deste conhecimento, é possível compreender mais a fundo as características do solo do local onde serão realizados os procedimentos para despoluição do solo, gerando um benefício para o projeto como um todo.

Abstract

    With numerous cases of contamination of soil and groundwater in Brazil and around the world by oil and its derivatives, it’s essential to thoroughly understand the behavior of these pollutants, so that more effective and economic viable treatment methods can be developed. The present work comprises the study of the saturation hysteresis in oil of a water/oil system in the zone of transition of the water table and the influence, in a porous media, of the initial saturation in oil on its residual saturation. This study is part of the SoSie (Saturation résiduelle: estimation, impact et historique) Project, which includes the decontamination of the soil of a region in the city of Collonges-au-Mont-d’Or, in the metropolitan region of Lyon, France. The experimental study was developed as a master’s internship at the I2M (Institut de Mécanique et d’Ingénierie) Laboratory in the city of Bordeaux, France. From porous media containing sand with a known granulometry, its porosity values were obtained by the methods of gamma attenuation, dispersion and by weighing the sample in order to characterize the media in which it would work. The drainage and soak cycles were performed by injecting the brine and the oil in alternation. The saturation was measured with the aid of the gamma ray attenuation method, by weight and by the diphasic dispersion. In addition, permeability measurements of the porous medium were performed on the oil. The study of the influence of the initial saturation in oil on the residual saturation in oil, which comprises the second part of the project, was carried out by simultaneously injecting oil and brine into the sample. The results obtained allowed the draw of a tendency curve, proving the historical trend of studies carried out in approximate conditions. From this knowledge, it is possible to understand more thoroughly the soil characteristics of the place where the procedures will be carried out for soil decontamination, generating benefits for the project.

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