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- Avaliação Experimental do Desempenho Térmico de Embalagens que Incorporam Materiais de Mudança de FasePublication . Rodrigues, Fábio André Mateus; Silva, Pedro Nuno Dinho Pinto da; Gaspar, Pedro Miguel de Figueiredo Dinis OliveiraPerante o elevado aumento populacional a que estamos a assistir, levantam-se importantes questões na luta pela subsistência de todas as espécies. Este aumento leva a que o consumo de alimentos seja cada vez mais elevado e que, consequentemente, mais alimentos tenham de ser plantados, no entanto, quanto mais significativo for este aumento, mais difícil será suportar tal carga no sistema de alimentação, uma vez que os terrenos e a mão de obra são finitos. Uma forma de minimizar este problema passa por reduzir o desperdício alimentar, evitando a deterioração rápida dos alimentos. No caso da fruta, um produto perecível, uma temperatura de acondicionamento perto do ideal é muito importante para que mantenham a totalidade das suas propriedades, uma vez que oscilações da temperatura a que estão sujeitas, reduzem significativamente o seu prazo de validade, que por si só já não é muito dilatado. O objetivo desta dissertação foi avaliar o desempenho de uma nova caixa de embalagem contendo alvéolos com materiais de mudança de fase (PCM). Durante os testes experimentais e no processo de arrefecimento, os produtos foram colocados dentro de uma câmara de conservação com o setpoint definido para 2°C. Os produtos permaneceram no interior da câmara até à sua estabilização térmica. Posteriormente, no processo de aquecimento, foram retirados da câmara e expostos novamente às condições ambientais até atingirem a estabilização térmica. Os estudos foram realizados utilizando embalagens comerciais e um novo protótipo de embalagem. No estudo, foram utilizados alvéolos comerciais e um novo tipo de alvéolo que incorpora PCM (RT8 HC). A partir da evolução da temperatura dos produtos durante os processos de arrefecimento e aquecimento, verificou-se que o novo protótipo de embalagem é particularmente adequado para prolongar a vida útil do produto fora da câmara de armazenamento. Quando utilizado com o alvéolo contendo PCM, os resultados são ainda mais expressivos, permitindo que o produto seja mantido em condições adequadas de conservação por um longo período de tempo.
- Desenvolvimento Experimental de um Dispositivo para Aproveitamento de Energia das Ondas no Arquipélago dos AçoresPublication . Braga, Francisco Pavão; Mendes, António CarlosEste trabalho trata do desenvolvimento de um sistema de recuperação de energia das ondas que seja capaz de fornecer electricidade a pequenas comunidades insulares, como as do arquipélago dos Açores. O tema do trabalho enquadra-se dentro das metas definidas pelas directivas estabelecidas pela União Europeia, complementadas com as directivas Nacionais para o sector energético. Numa primeira fase é analisado o potencial energético das ondas, dedicando especial atenção ao grupo Ocidental do arquipélago. Após uma revisão das principais tecnologias de recuperação de energia das ondas actualmente existentes, o dispositivo atenuador de tubo distensível faz objecto do nosso estudo. Baseado no conceito Anaconda, o atenuador de tubo distensível é constituído por um tubo de borracha flutuante cheio de água, cuja proa é fechada por um nariz alinhado segundo a direcção das ondas incidentes. A parte traseira do tubo está acoplada a uma chaminé vertical, de secção circular, através de um cotovelo de 90°. A interacção das ondas com o tubo pressurizado dá origem a pulsos de pressão no seu interior que se deslocam em direcção à chaminé vertical, fazendo oscilar uma coluna de água (OWC) dentro desta. As oscilações são convertidas em energia de pressão numa câmara pneumática, em cujo topo pode ser instalada uma turbina de ar que acciona um gerador eléctrico. A investigação realizada é essencialmente experimental, com base no ensaio em tanque de ondas de dois modelos do dispositivo às escalas 1:50 e 1:20. As condições geradas no tanque de ondas reproduzem aproximadamente o clima de ondas na Ilha do Corvo, Açores. O desempenho deste dispositivo é analisado nestas condições e validado com resultados padrão para outros dispositivos, disponíveis na literatura. O desempenho do sistema com e sem o tubo instalado é também comparado, por forma a avaliar as vantagens introduzidas pelo tubo distensível. Os efeitos não-lineares e de escala são posteriormente discutidos. Dando seguimento às estratégias para melhorar o desempenho do sistema, que vêm sendo introduzidas desde 2014, foram ainda modeladas três situações reais: um sistema deste tipo fixo a uma estrutura em treliças assente no fundo do mar, o mesmo sistema equipado com uma parede reflectora junto à boca da OWC ou equipado com um canal de focagem de fundo inclinado. O estudo realizado permite demonstrar que o tubo distensível acoplado a um sistema OWC é viável e apresenta vantagens substanciais relativamente a muitos dos sistemas que se encontram actualmente numa fase de desenvolvimento pré-comercial.
- Magnetic soft actuators for aerospace applications: an experimental approach to morphing conceptsPublication . Santos, Diogo Gonçalves dos; Pereira, João Pedro Nunes; Silva, Abílio Manuel Pereira da; Fiadeiro, Paulo TorrãoThe use of morphing to achieve performance improvements in mobility is widely employed in nature, primarily to optimize the interactions of flying or swimming animals with their environment. This type of adaptive capability has long been targeted in aerospace applications, where constantly changing conditions challenge the multiple design solutions that are suitable only for a specific set of conditions. Despite the need and demand for a solution that can adapt to these changing conditions with significantly different geometries, not many have been developed yet, especially ones that do not require mechanical drive systems, joining interfaces, and openings that compromise aerodynamic performance. The present dissertation aims to study the use of magnetic elastomers to achieve desired morphing capabilities for aerospace applications. The study process used to achieve the goal of producing soft magnetic actuators involved various stages, starting with the analysis of the state of the art in aerospace applications. Subsequently, the production of simple elastomers was studied and optimized, taking into account the addition of magnetic particles to impart magnetic properties to the elastomer. Various types of permanent magnetization processes and particle percentages were then tested to clarify their influence on actuation capability and mechanical properties. After refining the production of soft magnetic elastomers, they were reinforced with natural (flax) and synthetic (glass) fibers and tested again for actuation capability and mechanical properties, achieving a tensile strength about 34 times higher while maintaining deformation for actuation. One promising application was the use of alternating magnetic fields to achieve continuous oscillatory motion of the actuator, capable of mimicking the movement of a flapping wing in nature. This concept proved successful and could pave the way for more ambitious future applications. Other promising concepts, such as vibration dampers or actuators, were briefly explored as well.
- Projeto de uma câmara de combustão anelar para um motor turbofan de pequenas dimensõesPublication . Abreu, António Pedro Silvestre Antunes Pina; Brojo, Francisco Miguel Ribeiro ProençaO aumento dos requisitos de eficiência dos motores quer por razões económicas quer por razões ambientais faz com que seja cada vez mais importante otimizar o seu funcionamento. O tipo de motor mais utilizado em aviação é o motor turbofan com o tipo de câmara de combustão anelar. Assim, o objetivo deste trabalho consiste na otimização de uma câmara de combustão anelar para um motor turbofan de pequenas dimensões. O trabalho inicia-se com o estado da arte, onde se introduz as características de um motor turbofan, as suas configurações e uma breve descrição dos seus componentes. De seguida apresenta-se os diversos tipos de câmaras de combustão, e explora-se com algum detalhe o projeto de difusores juntamente com a análise aerodinâmica de uma câmara de combustão. O capítulo termina com a exposição de alguns modelos de combustão utilizados no projeto de câmaras, e uma breve referência às emissões de gases poluentes. O objetivo do caso de estudo é desenvolver uma câmara de combustão tendo por base o trabalho de Mark Priyant e A. Selwyn. A metodologia utilizada foi exclusivamente aerodinâmica, onde partindo das condições de pressão, temperatura e caudal na saída do compressor, dimensionou-se a câmara. O algoritmo seguido resulta da combinação de várias fontes, das quais se destacam o livro “Gas Turbine Combustion Alternative Fuel Emissions” de Arthur Lefebvre e Dilip Ballal, que compila diversos artigos utilizados, e o artigo “Desing of laboratory annular combustor” de Satish Dharmalingam e Kartik Kothari. Após o dimensionamento foi construído um modelo 3D em SolidWorks e fez-se uma simulação 2D recorrendo ao software Ansys Fluent apenas da parte interior da câmara. Os resultados obtidos de temperatura, pressão e velocidade foram comparados com os resultados publicados por Priyant e Selwyn, apresentado uma melhoria significativa resultante de uma menor perda de pressão.
- Ctrl+Z: Projeto Final de MestradoPublication . Acosta, Bruno Serra; Gonçalves, Helder Filipe Marques PereiraO presente relatório apresenta o processo de criação da curta-metragem Ctrl+Z, projeto final do mestrado em cinema da Universidade da Beira Interior. Este relatório se divide em três partes: pré-produção, produção e pós-produção. Relativamente à fase de pré-produção abordarei o processo de elaboração da história, relatando as mudanças ocorridas nas versões do guião, desde a primeira escrita até a revisão final, a mudança tardia da dissertação para projeto fílmico, as decisões enquanto fotografia, repérage, som direto, produção de set e direção. Tratarei sobre as questões práticas da produção, os acertos e dificuldades encontradas no momento da filmagem do curta. Por fim, detalharei as decisões posteriores, tanto técnicas quanto dramatúrgicas que se fizeram necessárias para a finalização da obra. A dramaturgia do curta "Ctrl+Z" se desenvolveu em torno do questionamento “Se você tivesse a chance de reescrever suas últimas horas, você acha que faria alguma diferença?”. A história revela um homem que revive suas ultimas 24 horas de vida, um personagem perturbado por suas dificuldades financeiras, com conflitos amorosos e familiares, um protagonista que se aproxima de uma pessoal real com seus erros e defeitos. O filme é realizado, quase que em sua totalidade, em um grande plano sequência, filmado dentro de um teatro retangular, sem paredes e sem grandes cenários, apenas com elementos cênicos essenciais, tentando trazer a sensação da instantaneidade do momento. A falta de cortes para manipulação de tempo, revela a proximidade com o discorrer de um espetáculo teatral, tendo seu início, meio e fim em tempo cronológico, enquanto a narrativa nos revela um tempo psicológico, com elipses temporais.
- Avaliação das necessidades energéticas de um sistema autónomo para produção de água a partir de ar atmosféricoPublication . Correia, Vasco Rodrigues Andrade; Silva, Pedro Nuno Dinho Pinto da; Pires, Luís Carlos CarvalhoA produção de água através de ar atmosférico é uma inovação tecnológica que facilita a extração de água da atmosfera utilizando vários processos diferentes. Como forma de responder às crescentes preocupações com a escassez de água em várias regiões do mundo, esta técnica surgiu como uma solução promissora para fornecer água potável em áreas onde as fontes de água mais comuns são limitadas ou correm o risco de contaminação. Os sistemas de produção de água através de ar atmosférico podem ser implementados em diversos cenários, desde residências individuais até edifícios industriais de grande escala, podendo ser alimentados por fontes de energia renovável. Apesar dos desafios inerentes à ampliação destas tecnologias, de forma a garantir a sua acessibilidade e viabilidade, esta técnica possui o potencial de fazer uma contribuição significativa para atender às necessidades de água das comunidades, tanto em países desenvolvidos como em desenvolvimento. Este estudo tem como objetivo investigar o desempenho e as limitações de um desumidificador comercialmente disponível, nomeadamente o Trotec TTK140S, através da análise experimental do seu desempenho. Além disso, é explorada a viabilidade de integrar este desumidificador com uma fonte de energia fotovoltaica. Inicialmente, a produção de água e o consumo de energia do desumidificador foram avaliados sob condições específicas. Posteriormente, foi realizada uma comparação em três localizações diferentes (Lisboa, Pretória e Riyadh) para avaliar o funcionamento do desumidificador e determinar a área necessária para que ele funcione de forma independente.
- Overview of Energy Systems in Africa: A Comprehensive ReviewPublication . Santos, Michael M.; Ferreira, Ana Vaz; Lanzinha, JoãoAfrica has abundant solar resources but only 2% of its current capacity is generated from renewable sources. Photovoltaics (PV) offer sustainable, decentralized electricity access to meet development needs. This review synthesizes the recent literature on PV in Africa, with a focus on Mozambique. The 10 most cited studies highlight the optimization of technical components, such as storage and bifacial modules, and challenges in integrating large-scale PV. Case studies demonstrated Mozambique’s potential for PV applications in water heating, irrigation, and rural electrification. These benefits include reduced emissions and energy access. However, barriers, such as high costs, lack of infrastructure, and training, exist. While solar cookers are insufficient, thermal systems have unrealized potential. Mozambique’s urban and rural electrification rates are 57% and 13%, respectively, despite its energy resources. Targeted policies, financing, and community engagement are essential for promoting adoption. While PV can sustainably expand electricity access, coordinated efforts must address costs, infrastructure, maintenance, and social factors for successful implementation. Mozambique has immense solar potential, but strategic planning and support are critical to unlocking these benefits. This review provides insights into optimizing PV systems and policy frameworks for a clean and inclusive energy production future in Africa, to synthesize the 10 most cited studies on photovoltaic solar energy in Africa, and to deeply reflect upon the current energy needs in Mozambique, the benefits of employing PV and solar thermal systems, and the challenges of implementing such systems within the Mozambican context.