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- Strategies to make renewable energy sources compatible with economic growthPublication . Afonso, Tiago Lopes; Marques, António Cardoso; Fuinhas, José AlbertoThis paper focuses on the relationship between economic activity, and renewable and non-renewable energy consumption for the set of countries with the largest usage of each energy source. The dominance of one type of energy source could raise an unintentional barrier to a strategy of energy mix diversification. A panel of 28 countries was studied, using annual data for the time span 1995e2013. The ARDL approach was used to capture the short- and long-run effects. The Driscoll-Kraay estimator was used to attain robust results given the presence of the phenomena of heteroscedasticity, contemporaneous correlation, first order autocorrelation and cross-sectional dependence. Results suggest that renewable energy has not contributed to economic growth, while non-renewable energy has contributed. This finding should be incorporated in the definition of energy strategies, specifically by making renewable energy compatible with economic growth.
- Das grandes audiências às comunidades em redePublication . Menezes, Gizeli Costa Bertollo; Carvalheiro, José Ricardo Pinto; Silva, Edna de MelloAs tecnologias digitais e as possibilidades despertadas com a convergência dos meios rompem com a antiga arquitetura da comunicação unidirecional, ao dar voz ao receptor. As novas audiências, nem sempre, se contentam em ser meros consumidores. Estabelecem novas estruturas sociais de conversação e passam a ser protagonistas de suas histórias, no atual e complexo ecossistema midiático, digital e interativo. Nesse cenário em transição, a televisão, principal mídia de massa do século XX redefine seus modos de produção e distribuição de conteúdos, em busca da manutenção do seu status quo. Essa transição da “sociedade dos meios”, com mensagens veiculadas para as massas, para a “cultura da convergência”, preconizada Henry Jenkins (2009), na qual emerge a televisão digital, interativa e multidirecional é o cenário de fundo desta investigação, que direciona o olhar para o serviço público de televisão no Brasil e Portugal, num momento em que os dois países vivenciam seu processo de migração do sinal analógico para o digital. Ao contextualizar e comparar distintas realidades, procuramos perceber o comportamento desse novo consumidor da televisão pública portuguesa (RTP1) e brasileira (TVBRASIL), no sentido de verificar o seu grau de participação diante das ferramentas interativas disponibilizadas nos programas 5 Para Meia Noite e Estúdio Móvel, bem como, a reação da produção diante da participação do telespectador. Os resultados da pesquisa indicam: Que as mudanças tecnológicas no campo da comunicação exigem investimentos de ordem econômica, que nem sempre os mecanismos públicos estão dispostos a fazer. Que muito mais do que econômicas, as mudanças são culturais e exigem tempo de adaptação por ambos os lados, produção e recepção. Que a tão divulgada multidireccionalidade televisiva está em processo embrionário mas começa a mostrar-se como uma grande aliada do público, ao possibilitar a abertura de canais de conversação e participação. Que as audiências, ao optarem pelas múltiplas telas, mais dinâmicas e interativas, deixam de acompanhar seus programas de forma individualizada para experienciar uma prática interligada em rede, formando comunidades virtuais.
- Mission-Based Multidisciplinary design optimization methodologies for unmanned aerial vehicles with morphing technologiesPublication . Albuquerque, Pedro Filipe Godinho Lopes Fernandes de; Gamboa, Pedro Vieira; Silvestre, Miguel Ângelo RodriguesOne of the most challenging aspects of aircraft design is to synthesize the mutual interactions among disciplines in order to achieve enhanced design solutions from the earliest stages of the design process. The complexity of the aircraft physics and the multiple couplings between disciplines complicates this task. The advance of design tools and optimization methods alongside with the computer’s exponential increase in data handling capacity is paving the way for the development of comprehensive multidisciplinary design codes that gradually contribute to a paradigm change, leading to a revolution in the design methodologies. The research work presented in this thesis features two unmanned aerial vehicles preliminary design optimization methodologies - a Parametric Design Analysis and a Multilevel Design Optimization. A specific code has been developed for each methodology, with low-fidelity models being used for the main design disciplines, namely the aerodynamics, propulsion, weight, static stability and dynamic stability. To increase the usability of the codes a graphical user interface for both programs has also been developed. The first methodology is called Parametric AiRcRaft design OpTimization (PARROT) and relies on a parametric study that optimizes the wing layout for one of two different goals: surveillance mission or maximum payload. Whereas in the former the goal is to maximize the flight range or endurance, the latter’s objective is to maximize the useful payload lifted. Constraints include the take-off distance, climb rate, bank angle, cruise velocity, among others. The results have shown to be in line with some experimental benchmarking data and to allow the user to easily evaluate the impact of varying two key design variables (wing mean chord and wingspan) on multiple performance metrics, thus significantly contributing to help the designer’s decision-making process. The second methodology is called MulTidisciplinary design OPtimization (MTOP) and adopts the Enhanced Collaborative Optimization (ECO) architecture, together with a gradient-based optimization algorithm. As the goal is to minimize the energy consumption for the specified mission profile, it results in an unconstrained system problem which aims to assure compatibility between subspaces and dully constrained subspace level problems, which aims to minimize the energy consumption. Instead of each subspace representing the traditional design disciplines (e.g. aerodynamics, structures, stability, etc), the author has chosen to make a different subspace out of each flight stage (e.g. take-off, climb, cruise, etc). The main reason for this choice was the inclusion of morphing technologies as part of the optimization process, namely a variable span wing (VSW), a variable camber flap (VCF) and a variable propeller pitch (VPP). The software final output is the combination of design variables that better suits the objective function subjected to the design constraints. The results have shown how the selection of the optimum combination of morphing/adaptive technologies highly depends on the mission profile. Moreover, the morphing mechanisms weight has a strong impact on the overall performance, which is not easily grasped without an optimization methodology like the one presented. Globally, these two methodologies foster a more efficient and effective preliminary design stage by feeding the designer’s decision-making process with a large set of relevant data.
- Estudo acústico da igreja monástica cisterciense em PortugalPublication . Rodrigues, Fabiel G.; Lanzinha, João; Martins, Ana Maria TavaresA acústica é um elemento importante na impressão geral que o edificado transmite às pessoas no exercer das suas funções. No caso da igreja o desempenho acústico e a sua adequabilidade são complexas, já que existe dualidade entre a adequação à música e à palavra [Henriques, 2016]. Por outro lado, é também um elemento mutável, influenciado pela ideologia de culto, pela cultura e pela história [Desarnaulds, 2002]. No caso português este tipo de edifícios foi influenciado pela Ordem de Cister. Esta é vista como detentora empírica de conhecimento do comportamento acústico dos espaços religiosos [González, 2014]. A avaliação acústica das suas igrejas monásticas permite compreender a evolução da acústica neste tipo de espaços país. Com a independência da igreja enquanto edifício de utilização pública ocorreu a evolução das suas caraterísticas construtivas em relação com a evolução da liturgia nela praticada. Como resultado, o comportamento acústico das igrejas é complexo e acompanha uma crescente complexidade litúrgica onde tanto a palavra como a música são essenciais [Queiroz de Sant’Ana & Trombetta Zannin, 2001]. A nível histórico, no caso cristão, a evolução da igreja enquanto edifício ocorre a partir do modelo basilical romano, inicialmente em planta de cruz latina, tetos baixos em madeira e abside abobadada. Esta tipologia favorecia a difusão sonora. Posteriormente, durante a idade média, os espaços seriam abobadados com pedra e adquiririam maior volumetria. Esta evolução, favorece o uso do cântico em prol da palavra, que perde inteligibilidade nestes espaços [Da Silva, 2008]. A inteligibilidade da palavra vai readquirindo importância a partir do século XVI, com a Reforma protestante e a Contrarreforma Católica até ao século XX, com o Concílio do Vaticano II [Queiroz de Sant’Ana & Trombetta Zannin, 2011]. O estudo do comportamento acústico das permite estabelecer valores que aptos ao ambiente musical e à inteligibilidade da palavra. Tem-se estabelecido métodos de avaliação específica para o comportamento acústico em Igrejas, facilitando a obtenção de dados fieis à realidade [Martellotta et al., 2009]. A avaliação do comportamento acústico em igrejas, à semelhança do que sucede em outros edifícios, requer medições in situ segundo a ISO 3382-2. A comparação dos valores obtidos com literatura especializada permite avaliar a adequação do comportamento acústico, no entanto, no caso da igreja a dualidade entre música e palavra implica valores divergentes entre si [Martellotta et al., 2009]. Considera-se importante o levantamento de índices como o Tempo de Reverberação (TR), o Tempo de Decaimento Curto (EDT), Tempo Central (Ts), a Definição (D50), a Claridade (C50 e C80), a Intensidade ou Força (G), o Bass Ratio (BR) e a Inteligibilidade da Palavra (STI). Além da medição in situ das caraterísticas acústicas na igreja complementa-se a avaliação com uma análise do conforto acústico, na Europa segundo a ISO R-1996, que avalia o Noise Ratio (NR) e estipula a sua adequação à função. A caraterização do património acústico neste tipo de espaços resulta da evolução da cerimónia religiosa e das exigências acústicas das mesmas ao longo da história [Álvarez-Morales, Zamarreño, Girón, & Galindo, 2014]. No caso de igrejas monásticas esta premissa é importante, já existe influências próprias da Ordem em que se inserem, mas também de evoluções litúrgicas inerentes ao culto cristão. Por exemplo, na Idade Média o uso de cântico Cantochão, do Gregoriano, e do órgão [González, 2014] implicam um campo sonoro diferente do que existe em igrejas de períodos posteriores. Da avaliação acústica destes espaços em Portugal espera-se espaços com alguma reverberação, aptos ao uso do cântico coral e órgão, em consonância com alguns estudos já efetuados [Lanzinha, Nepomuceno, Martins, Reis, & Alves, 2015; Magrini & Magrini, 2005]. Outros exemplos distinguem-se devido à influencia de regionalismos e contextos históricos posteriores [Martins, 2011], pelo que o estudo permitirá entender a evolução da liturgia na igreja e na Ordem de Cister no período em que esta existiu no país.
- Analysis and Simulation of Drainage Capacity of Urban Pipe NetworkPublication . Gomes, R.; Vellando, P.; Sousa, J.; Sá Marques, A.; Muranho, JoãoIn the last decades the urban area of Leiria (Portugal) has spread quickly and the impervious surfaces increased significantly, mostly because of the type of pavements used (asphalt and Portuguese cobblestone) and the area occupied by buildings. One of the major problems is related to the recurrent floods in Leiria’s downtown during periods of higher rainfall intensity, which affect the economic activities, the environment and the residents’ lives. The urban area benefits from a large drainage network, but in some zones it has low performance, due to the degradation of the infrastructure and the successive located interventions occurred in the last decades (for network expansion and rehabilitation works). To minimize the flooding impacts in Leiria’s downtown, the municipality intends to build an underground pipeline (a length of 1.5 kilometres, with a 2.0 metres diameter and 0.2% slope) to convey the runoff by gravity from Leiria’s downtown to the river. This paper presents an integrated study of the urban catchment and the drainage network capacity using the Storm Water Management Model (SWMM). This study included the analysis of the solution for different rainfall intensities (corresponding to different return periods) to assess its performance and, when required, suggest additional recommendations.
- Metodologia e técnicas de medição acústica em igrejasPublication . Rodrigues, Fabiel G.; Lanzinha, João; Martins, Ana Maria TavaresA avaliação do som em espaços fechados implica a caraterização dos fenómenos decorrentes da propagação som. Neste sentido, a adequação da acústica em determinado edifício remete para o conforto humano na utilização do espaço avaliado [Tadeu & Mateus, 2001]. A determinação deste conforto acarreta o levantamento de dados que permitem concluir a qualidade acústica através de parâmetros objetivos e subjetivos [Carvalho & Morgado, 1997]. Os parâmetros acústicos objetivos remetem para dados obtidos da medição do tempo e de energia na produção de som no espaço, permitindo caraterizar o seu desenvolvimento [Pereira, 2010]; enquanto os parâmetros subjetivos remetem para a preferência do Homem de determinadas condições acústicas em prol de outras, relacionando parâmetros arquitetónicos e parâmetros objetivos a questões de caráter sociocultural, e caraterísticas específicas do Homem. No caso dos parâmetros objetivos existem metodologias estabelecidas para o levantamento de dados e o seu cruzamento com pesquisas similares. Pode destacar-se neste âmbito a caraterização do ruído de fundo, com o intuito de determinar o conforto acústico do espaço segundo a função que desempenha; e o levantamento de caraterísticas do campo sonoro do espaço, com o sentido de estabelecer a sua adequação à função. As metodologias para efetuar estes levantamentos estabelecem-se em normalizações como a ISO R-1996, no caso do conforto acústico [Plc, 2011]; ou da ISO 3382-2 no que respeita às caraterísticas do campo sonoro de um espaço. Para avaliar a inteligibilidade da palavra através de medições objetivas existem outras normalizações aplicáveis, como a IEC 60268-16, no caso de se efetuar através do Speech Transmission Index (STI), a ISO/TR 4870, caso se use testes fonéticos, ou a ANSI S 3.5, caso se utilize o Artiulation Index (AI) [SFPE, 2002]. A determinação de parâmetros subjetivos implica a utilização de auditores em testes onde se recorre a análises estatísticas para auferir conclusões [Morgado, 1996]. A igreja é um dos edifícios onde e desempenho acústico é fundamental a adequação destes espaços ao seu uso. Como resultado, o levantamento de caraterísticas acústicas nestes edifícios tem adquirido importância tanto no sentido de avaliar as suas caraterísticas no contexto histórico-cultural, e do qual existem alguns estudos [Lanzinha et al., 2015; Lanzinha et al., 2016]; como para garantir o bom desempenho e adequabilidade da mesma às necessidades acústicas [Queiroz de Sant’Ana & Trombetta Zannin, 2011]. Por outro lado, devido às especificidades deste tipo de edifício, têm sido propostas metodologias específicas de levantamento de dados acústicos na igreja, sem descurar os parâmetros estabelecidos pelas normalizações existentes [Martellotta, Cirillo, Carbonari, & Ricciardi, 2009]. Têm também sido propostas metodologias de avaliação acústicas alternativas, podendo destacar-se, exemplificativamente o uso índices únicos [Carvalho & Loureiro, 2008]. A avaliação do comportamento acústico da igreja é fundamental no sentido de garantir o conforto e bem-estar do Homem nestes espaços, sem descurar a espiritualidade inerente à função exercida na mesma.
- Experimental and analytical approach on the Trombe wall thermal performance parameters characterizationPublication . Sá, Ana Briga; Cunha, José Boaventura; Lanzinha, João; Paiva, AnabelaAn analytical and experimental analysis on the Trombe wall thermal performance was carried out for different conditions of ventilation openings and occlusion device operation. Experimental results allowed to determine temperature fluctuation, heat flux, heat delay and air velocity at the ventilation openings. A calculation methodology was applied to estimate the heat gains and losses through the system using experimental data. Ventilation openings and occlusion device effect was immediately visible in the temperature fluctuation and, consequentelly, in the heat gains and losses. Experimental results showed that, when there was no occlusion device, massive wall external surface temperature values exceeded 60 °C and, when it was placed, reduced to 30 °C or less. Heat took almost 3 times more to achieve the interior of the test cell when the ventilation openings were closed. Air velocity increased following a diagonally pattern from the bottom to the top of the ventilation opening and its values varied between 0.10 m/s and 0.40 m/s, leading to air flow values between 0.002 m3/s and 0.008 m3/s. The calculation methodology application allowed to determine the total gains through the system for a continuous period. The impact of the system operation on the different thermal performance parameters was observed.
- Prevalence and clinical features of adverse food reactions in Portuguese childrenPublication . Jorge, Arminda; Gravito-Soares, Elisa; Sarinho, Emanuel; Lorente, Felix; Gama, Jorge; Barata, Luis TabordaThe prevalence of adverse food reactions (AFR) has been increasing in the western world. Clinical manifestations are diversified and it may not be possible to clinically discriminate between IgE and non-IgE mediated AFR. In Portugal, the prevalence of AFR and food allergies in children is not known. Thus, the objectives of this study were to determine the prevalence of AFR in central Portugal.
- Permeable asphalt pavement as a measure of urban green infrastructure in the extreme events mitigationPublication . Afonso, Márcia Isabel Lopes; Fael, Cristina Maria Sena; Almeida, Marisa S. DinisPopulation growth in cities has led to an increase in the infrastructures construction, including buildings and roadways. This aspect leads directly to the soils waterproofing. In turn, changes in precipitation patterns are developing into higher and more frequent intensities. Thus, these two conjugated aspects decrease the rainwater infiltration into soils and increase the volume of surface runoff. The practice of green and sustainable urban solutions has encouraged research in these areas. The porous asphalt pavement, as a green infrastructure, is part of practical solutions set to address urban challenges related to land use and adaptation to climate change. In this field, permeable pavements with porous asphalt mixtures (PA) have several advantages in terms of reducing the runoff generated by the floods. The porous structure of these pavements, compared to a conventional asphalt pavement, allows the rainwater infiltration in the subsoil, and consequently, the water quality improvement. This green infrastructure solution can be applied in cities, particularly in streets or parking lots to mitigate the floods effects. Over the years, the pores of these pavements can be filled by sediment, reducing their function in the rainwater infiltration. Thus, double layer porous asphalt (DLPA) was developed to mitigate the clogging effect and facilitate the water infiltration into the lower layers. This study intends to deepen the knowledge of the performance of DLPA when subjected to clogging. The experimental methodology consisted on four evaluation phases of the DLPA infiltration capacity submitted to three precipitation events (100, 200 and 300 mm/h) in each phase. The evaluation first phase determined the behavior after DLPA construction. In phases two and three, two 500 g/m2 clogging cycles were performed, totaling a 1000 g/m2 final simulation. Sand with gradation accented in fine particles was used as clogging material. In the last phase, the DLPA was subjected to simple sweeping and vacuuming maintenance. A precipitation simulator, type sprinkler, capable of simulating the real precipitation was developed for this purpose. The main conclusions show that the DLPA has the capacity to drain the water, even after two clogging cycles. The infiltration results of flows lead to an efficient performance of the DPLA in the surface runoff attenuation, since this was not observed in any of the evaluation phases, even at intensities of 200 and 300 mm/h, simulating intense precipitation events. The infiltration capacity under clogging conditions decreased about 7% on average in the three intensities relative to the initial performance that is after construction. However, this was restored when subjected to simple maintenance, recovering the DLPA hydraulic functionality. In summary, the study proved the efficacy of using a DLPA when it retains thicker surface sediments and limits the fine sediments entry to the remaining layers. At the same time, it is guaranteed the rainwater infiltration and the surface runoff reduction and is therefore a viable solution to put into practice in permeable pavements.
- Multiple Impinging Jet Air-Assisted AtomizationPublication . Costa, Mário; Pizziol, Bruno; Panão, Miguel; Silva, A. R. R.The growth of the aviation sector triggered the search for alternative fuels and continued improvements in the combustion process. This work addresses the technological challenges associated with spray systems and the concern of mixing biofuels with fossil fuels to produce alternative and more ecological fuels for aviation. This work proposes a new injector design based on sprays produced from the simultaneous impact of multiple jets, using an additional jet of air to assist the atomization process. The results evidence the ability to control the average drop size through the air-mass flow rate. Depending on the air-mass flow rate there is a transition between atomization by hydrodynamic breakup of the liquid sheet formed on the impact point, to an aerodynamic breakup mechanism, as found in the atomization of inclined jets under cross-flow conditions. The aerodynamic shear breakup deteriorates the atomization performance, but within the same order of magnitude. Finally, our experiments show that mixing a biofuel with a fossil fuel does not significantly alter the spray characteristics, regarded as a step further in developing alternative and more ecological fuels for aero-engines.