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- Controlo vetorial de motores síncronos de relutânciaPublication . Matos, Diogo Melo Bento de; Cardoso, António João Marques; Fonseca, Davide Sérgio Baptista daRecentemente, os motores síncronos de relutância (SynRM) tornaram-se sérios competidores em relação aos motores de indução e aos motores síncronos de ímanes permanentes. O aparecimento de novas configurações geométricas rotóricas e o desenvolvimento das áreas de controlo e eletrónica de potência permitiram melhorar o desempenho do SynRM numa larga gama de velocidades, obtendo simultaneamente valores elevados de rendimento e de densidade de potência. Além disso, o princípio de funcionamento, assente na relutância magnética, faz com que estes motores exibam caraterísticas mecânicas muito mais vantajosas. Perante isto, o presente trabalho tem como intuito o estudo de um acionamento baseado num SynRM. A estratégia de controlo aplicada ao acionamento baseia-se no controlo vetorial por orientação de campo rotórico, tendo como objetivo a implementação e análise da estratégia de maximização do binário por ampere (MTPA). O trabalho encontra-se alicerçado num detalhado estudo desenvolvido em ambiente de simulação computacional recorrendo a modelos matemáticos apropriados. Assim, numa fase inicial, são apresentadas as principais caraterísticas, princípio de funcionamento, aplicações e o atual estado de investigação sobre este tipo de motor. Em seguida, é apresentada uma descrição dos elementos que compõem o acionamento, referenciando-se o modelo matemático do SynRM e a teoria associada ao controlo vetorial utilizada na operação do mesmo. Posteriormente, são expostos resultados de simulação e experimentais obtidos para a validação do modelo matemático. Por último, é analisada a estratégia de controlo MTPA desenvolvida, tendo em conta os efeitos da saturação magnética e das perdas no ferro no controlo do motor, na perspetiva de maximização do seu rendimento.
- Combustion of CH4, H2, and CH4 -H2 Mixtures in a Gas Turbine Can CombustorPublication . Santos, Daniela Filipa Martins; Brojo, Francisco Miguel Ribeiro ProençaThe fact that there is an increase in the price of fossil fuels, and that environmental changes are occurring due to pollutant emissions, makes it imperative to find alternative fuels that are less polluting and cheaper. Gas turbines have been particularly developed as aviation engines, but nowadays they can find applicability in many areas and the fact that they have multiple fuel applications, makes them a very important subject of study. The main objective of this dissertation is to evaluate through a CFD analysis on FLUENT the performance of the combustion in a gas turbine can combustor, fed with methane, hydrogen and methane-hydrogen mixtures taking a particular interest in the pollutants emissions. In the end a fuel optimization was carried on to evaluate the average mass fraction of the pollutants CO, CO2 and NOx at the exit of the can combustor, and also a brief evaluation of the static temperature and pressure, and velocity magnitude in the several CFD simulations was executed.
- Low Reynolds Number Propeller Performance Measurement in Wind Tunnel Test RigPublication . Alves, Pedro Jorge Ferreira; Silvestre, Miguel Ângelo RodriguesThe objective of the work in this thesis was to to equip the University’s of Beira Interior wind tunnel with a Low Reynolds Number (LRN) Propeller Performance Test Rig. This LRN condition is veri ed in small Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) applications or in the high-altitude airships covered by the project MAAT-Multybody Advanced Airship for Transport. The design, construction and validation of an accurate measuring mechanism was conducted. The test rig was developed to collect performance data of propellers with diameter between 6 to 14 inches (approx. 0.15 to 0.40m), operating at Reynolds number between 30,000 to 300,000 (based on chord at 3=4 of the blade radius). The design chosen for the thrust balance closely resembles the T-shaped pendulum structure originally built in the University of Illinois at Urbana-Champaign (UIUC). Due to the adjustable load cell positioning, this setting allows the use of the full range of the load cell for most thrust levels in the propeller size, relative wind speed and rotation speed ranges. The test rig was completely validated and the experimental procedure was shown herein as well. Furthermore, thrust and torque characteristics of two Aeronaut Carbon Electric were measured. It was shown that as the Reynolds number increases with the increase of propeller RPM, it affects the propellers performance increasing their thrust coef cient and their ef ciency. The developed test rig can be used for several purposes, namely: the design of propellers in the UBI’s Department of Aerospace Sciences; the development UAVs, as well as the validation and improvement of numerical tools such as JBLADE.
- Performance Assessment of Aggregation and Deaggregation Algorithms in Vehicular Delay-Tolerant NetworksPublication . Isento, João Nuno Gabriel; Rodrigues, Joel José Puga CoelhoVehicular Delay-Tolerant Networks (VDTNs) are a new approach for vehicular communications where vehicles cooperate with each other, acting as the communication infrastructure, to provide low-cost asynchronous opportunistic communications. These communication technologies assume variable delays and bandwidth constraints characterized by a non-transmission control protocol/ internet protocol architecture but interacting with it at the edge of the network. VDTNs are based on the principle of asynchronous communications, bundleoriented communication from the DTN architecture, employing a store-carryand- forward routing paradigm. In this sense, VDTNs should use the tight network resources optimizing each opportunistic contact among nodes. At the ingress edge nodes, incoming IP Packets (datagrams) are assembled into large data packets, called bundles. The bundle aggregation process plays an important role on the performance of VDTN applications. Then, this paper presents three aggregation algorithms based on time, bundle size, and a hybrid solution with combination of both. Furthermore, the following four aggregation schemes with quality of service (QoS) support are proposed: 1) single-class bundle with N = M, 2) composite-class bundle with N = M, 3) single-class bundle with N > M, and 4) composite-class bundle with N > M, where N is the number of classes of incoming packets and M is the number of priorities supported by the VDTN core network. The proposed mechanisms were evaluated through a laboratory testbed, called VDTN@Lab. The adaptive hybrid approach and the composite-class schemes present the best performance for different types of traffic load and best priorities distribution, respectively.
- UIA - International Student Competition in Architecture Design Unexpected CityPublication . Santos, Fábio Silva; Marum, Jorge Humberto CanastraA cidade actual assume-se cada vez mais incerta pelas suas práticas, costumes e públicos, em particular, pelo enquadramento contemporâneo das suas vivências. Cremos que entender a cidade, na ocasião que envolve um projecto de arquitectura, implica pensar a cidade estabelecendo uma reflexão sobre três paradigmas que consideramos incontornáveis: A cidade como contexto, o lugar da experiência e o edifício como concretização do corpo da cidade. Esta investigação teve como princípio o desafio de pensar a "Cidade Inesperada”, tema do concurso “Unexpected City ", organizado pelo Union Internationale des Architectes com o “international student competition in architecture design” Partindo de uma leitura multifacetada da cidade, este estudo reflecte sobre a cidade contemporânea e as suas múltiplas características sociais e culturais, linhas orientadoras de uma relação indissociável entre o Homem e o espaço, que abre o horizonte a inúmeras possibilidades na construção de ambientes e de lugares. Sob esta relação desenvolve-se uma investigação sobre o Genius Loci ou espírito do lugar, sobre a identidade e a compreensão que temos com o lugar. Abordamos o tema da cidade, os seus “bons” e “maus” lugares, no sentido de uma visão sobre o território e sobre as necessidades do seu tempo. Reabilitar as infraestruturas urbanas assume-se como tarefa principal desta investigação. Assim como sustentação desta reflexão teórica, propomos uma releitura do edifício Silo Auto no Porto que dá lugar a um silo empresarial, através de um projecto de arquitectura em todas as suas fases, que se traduz na adaptação deste edifício a uma incubadora de empresas. Entendemos que o processo de incubação pode funcionar como um motor impulsionador do sistema económico local, bem como garantia do reforço da imagem criativa e empreendedora da cidade do Porto.
- A experiência em eventos: motivações, dimensões de consumo, emoções, satisfação e lealdade turísticaPublication . Jesus, Cátia Mendes de; Alves, Helena Maria BaptistaNo atual contexto competitivo da economia dos países, o turismo apresenta-se como um setor estratégico de relevância acrescida. Os mercados globais, industrializados e em constante evolução tecnológica fomentaram a necessidade de diferenciação; e com a riqueza individual generalizada, os benefícios funcionais e racionais deixaram de ser um fator distintivo para o atendimento das expetativas e requisitos dos consumidores. Como consequência, as experiências começaram a destacar-se como um novo «campo de batalha competitiva», onde os eventos memoráveis e únicos são atos de consumo essenciais. Dessa forma, a compreensão da natureza das experiências de turismo assume uma importância fundamental para que os serviços e produtos possam ser reformulados e reposicionados, obtendo-se como resultado uma clara vantagem competitiva. Neste contexto surge o principal objetivo da dissertação: compreender quais as motivações para a participação em eventos, bem como, compreender de que forma as dimensões de consumo influenciam as emoções percebidas, a satisfação e a lealdade em eventos, através da proposta de um modelo estrutural. Na metodologia da investigação utilizou-se como técnica de recolha de dados, um questionário elaborado para recolher a perceção das pessoas sobre a sua participação em eventos, que permitiu a obtenção de 254 respostas válidas. Essas respostas serviram de base para uma abordagem quantitativa e uma avaliação do modelo através de equações estruturais. A análise do modelo proposto comprovou a maioria das relações previstas nas hipóteses e obteve interessantes níveis de correlação e capacidade preditiva. Dos resultados obtidos destaca-se a influência positiva das dimensões de consumo (educação, escapismo, entretenimento e estética) sobre o comportamento dos participantes, ou seja, nas suas emoções, satisfação e lealdade. As relações comprovaram a importância de experiências autênticas e memoráveis, capazes de envolver emocionalmente e intensamente os participantes, para que o julgamento de satisfação e consequente fidelização resultem num efeito positivo para as organizações de eventos.
- Requalificação de um Espaço TermalPublication . Seixas, Mélodie Gomes; Dias, José da Silva Neves; Gomes, Luís Manuel FerreiraNas vertentes preventiva e curativa, o aproveitamento das águas termais tem uma tradição histórica e é uma realidade incontornável em Portugal. Actualmente, e longe do auge de outras épocas, o termalismo tem sido uma procura no investimento turístico português. Através do melhoramento das condições e da introdução de novas técnicas, o termalismo tem vindo a renascer em alguns locais onde outrora acabaram por cair no esquecimento e que levou ao encerramento de algumas estâncias termais. Um desses exemplos é o presente caso de estudo, as termas das Caldas da Cavaca, localizadas no concelho de Aguiar da Beira e pertencentes ao distrito da Guarda, que encerraram em 1995 e só reabriram em 2008. A actividade termal não está somente ligada à saúde. Encontra-se também associada ao bemestar e lazer das populações, assumindo assim um papel fundamental na indústria do turismo. De forma a promover a procura termal, aposta-se na sua oferta requalificando os espaços termais, através da remodelação e criação de equipamentos e serviços que se adaptem às exigências actuais dos clientes que visitam e frequentam as termas. Os tratamentos termais ocupam apenas uma pequena parte do dia do termalista, sendo necessário existirem serviços e programas que complementem o resto do tempo livre. Para além disso, um dos elementos mais presentes e essenciais nas estâncias termais é a hotelaria, pois os termalistas que se deslocam a estes locais procuram, por norma, alojamentos onde possam permanecer durante os dias que usufruem das termas. É, em parte, devido a essas necessidades de procura termal que surge o tema desta dissertação, uma proposta de requalificação da estância termal das Caldas da Cavaca que visa a promoção do turismo local e a um nível mais pormenorizado é proposto um conjunto de alojamentos de ocupação temporária. Ao requalificar este espaço termal, serão criadas condições que poderão possibilitar o crescimento turístico da região.
- Turismo e reabilitaçãoPublication . Teles, Ricardo Xavier; Dias, José da Silva NevesOs meios rurais são, na sociedade contemporânea, caracterizados por duas tendências opostas: uma redução drástica dos efectivos populacionais que neles residem de forma permanente e uma crescente procura das populações urbanas que os frequentam temporariamente com propósitos associados ao consumo e ao lazer. Assim, o turismo de habitação adquire, neste ponto, um valor ilustrativo. Este sector foi criado para por um lado, combater a desertificação tendencial das áreas rurais e, por outro, acolher os citadinos que as frequentam. De uma maneira geral, entendemos o turismo de habitação como uma hotelaria familiar que tem por base o acolhimento em edifícios de reconhecido valor arquitectónico. Num contexto actual, em que as pequenas localidades vêm os seus centros históricos cada vez mais desabitados e o comércio tradicional tende a fechar as suas portas, é necessária uma intervenção para manter estes núcleos activos. Uma das estratégias é conseguindo que as pessoas habitem e usufruam desses espaços, gerando negócio e circulação. Para tal ser possível, é necessário que os centros históricos respondam a várias necessidades da população e de quem os visita. Assim, esta dissertação tem como objetivo focar os aspetos do turismo de habitação e da reabilitação de um solar na vila de Argozelo, propondo um circuito de alojamento integrado no turismo rural da região e na exploração da cultura local. Estes aspetos pretendem influenciar a fixação de residentes, permitindo não só a evolução da localidade, mas também a divulgação e promoção da cultura da região. Refira-se a propósito a funcionalidade e organização do espaço público envolvente e da recuperação arquitectónica. Neste sentido, a presente dissertação pretende fazer uma abordagem acerca do património edificado e da importância de reabilitar o mesmo, no âmbito da arquitectura, completando esta pesquisa com um projecto que pretende intervir num edifício em ruina, ao qual a comunidade local reconhece valor e interesse histórico.
- Promove a ajuda externa o crescimento económico dos países em via de desenvolvimento?Publication . Mártir, Paulo Alexandre; Fuinhas, José Alberto Serra Ferreira Rodrigues; Marques, António Manuel CardosoEsta dissertação, aplica a metodologia de dados em painel, para analisar o efeito da ajuda externa na promoção do crescimento económico, para um conjunto de 35 países subdesenvolvidos no intervalo de tempo de 1996 á 2011. Esses países estão sob uma orientação comum, que origina no painel, o fenómeno conhecido por dependência de dados seccionais/correlação contemporânea. Assim, o estimador painel retificativo do erro padrão (panel-corrected standard errors - PCSE) revela-se adequado e eficaz, produzindo resultados consistentes e robustos. Os resultados mostram que a ajuda externa é capaz de produzir um efeito curse, maldição, na economia dos países analisados. Isto é, a ajuda em fração do produto interno bruto tem um efeito negativo no crescimento económico. Um outro resultado que é importante salientar, é o feito negativo do consumo da eletricidade no crescimento económico. Esse efeito pode resultar de fatores como: a insuficiência da infraestrutura; tarifas elétricas muito elevadas, e predominância do consumo doméstico e público da eletricidade em vez do setor industrial.
- Sandwich structures with cork agglomerate cores for thermal insulation purposes in aircraftPublication . Peixoto, Demis Rodrigues; Brojo, Francisco Miguel Ribeiro Proença; Gamboa, Pedro VieiraAs the use of sandwich structures continues to increase rapidly for applications ranging from satellites, aircraft, ships, automobiles, rail cars, wind energy systems, and bridge construction (to mention only a few), lightweight and high strength structures have become indispensable to many high-tech industries such as aerospace, civil infrastructure and vehicle. Therefore, the demand for new materials has been rising which in turn led to the increasing use of composite sandwich structures applications. Utilizing natural materials over traditional synthetic structures allows avoiding the use of oil and other carbon products for the fabrication, which were otherwise needed, thus resulting in a reduction of carbon emissions. Besides being renewable, these materials provide such benefits as being both biodegradable and recyclable. In its simplest form a structural sandwich is composed of two thin stiff face sheets and a thick lightweight core bonded between them. The properties of primary interest for the core materials can be summarized as: low density, high shear modulus, high shear strength, elevated stiffness perpendicular to the faces and both good thermal and acoustic insulation characteristics. The commonly used core materials are foams, balsa wood and honeycombs, the latter consisting in superlight structures with high strength-to-weight and stiffness-to-weight ratios. Honeycombs can be defined as an array of open cells, formed from sheets of suitable material, bonded together at controlled intervals and then expanded to form hexagonal cells. However, recent developments resulted into new alternatives like cellular core structures such as the case of cork. Cork has an alveolar cellular structure similar to that of a honeycomb, and its cells are mostly formed by suberin, lignin and cellulose. Although it seems that natural cork has a poor mechanical behavior when compared with other types of core materials, such as synthetic foams, for some specific applications, cork can actually compete with these materials. Its low thermal conductivity combined with a reasonable compressive strength makes it an excellent material for thermal insulation purposes as well as for applications in which compressive loads are present. The work herein presented aims to study the feasibility of implementing cork, more specifically the NL20 cork agglomerate fabricated by Amorim Cork Composites, as the core material of sandwich structures with aluminum face sheets (Aalco 5754) by thermally characterizing nine circular sandwich panel samples through experimental tests. Taking into account the enormous challenges imposed by the global stake-holders of drastically reducing (75% per passenger/km) the environmental impact, such as the CO2 emissions associated to the current manufacturing, as well as the operational and maintenance technologies of the various ways of transport, it becomes paramount that aeronautical industry starts incorporating a high amount of recyclable components, in addition to being lighter. Therefore, one of the key objectives of this study is to lower the weight of the samples whilst maintaining their thermal characteristics by drilling different hole patterns into their cork cores. The core configurations differ in hole shape, diameter and depth so that their impact could be assessed. However, a uniform sample is included which served as the reference model for all others. The impact of the core´s mass regarding the component´s insulating ability was also investigated. All samples, which are thermally insulated on the sides in order to ensure one dimensional heat flow, were heated up to 80°C on the bottom face sheet and their individual insulating ability was determined by the measurement of the temperature at the center of the top face sheet with a contact thermocouple. The temperature distribution on the top face sheets was also recorded by a thermographic infrared camera positioned above the samples. The numerical analysis were carried out by resorting to the finite element code ABAQUS® v6.10-1. The experimental tests had to be performed first so that the experimental convective heat transfer coefficient could be determined and subsequently used in the numerical analysis. Heat transfer through radiation was proven to have very little influence on the results due to the small temperature differences between the samples and the surroundings, thus being practicably negligible. The conclusions drawn from the comparison between the experimental and the numerical results allow taking an important step towards the adoption of cork as the material of choice for the core of sandwich structures and should serve as basis or reference for future more detailed studies in this area.
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