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Análise da transferência de calor por radiação em combustor de Turbina Turbo-FAN pelo Método LBL
(2019-02-11) Alves, Camilo Gustavo Araújo; Maurente, André Jesus Soares; ; ; Centeno, Felipe Roman; ; Toro, Paulo Gilberto de Paula;
As turbinas são máquinas térmicas e podem ser classificados como estacionários ou não estacionários, dentre as turbinas não estacionárias a aplicação industrial que mais tem recebido destaque atualmente é a indústria aeronáutica. Neste segmento, a turbina turbo-fan é o tipo de motor mais utilizado no transporte de passageiros e de cargas. Por ser uma máquina térmica o turbo-fan é um equipamento sujeito as dinâmicas associadas à transferência de calor. A análise deste modo de transferência de calor possibilita melhor seleção dos materiais utilizados na fabricação das turbinas aeronáuticas, controle dos produtos indesejados da combustão e maior segurança em seu regime de funcionamento, relacionado principalmente ao controle dos HotStreaks, principal mecanismo de falha nas turbinas. O objetivo deste trabalho é analisar a transferência de calor por radiação dentro de um combustor de turbina turbo-fan com parâmetros de combustão e geometria predefinida. Os campos de temperatura e fração molar das espécies emissoras e absorvedoras de energia radiativa utilizados na análise foram obtidos pelo Glenn Research Center (NASA), que simularam combustão, turbulência e convecção na câmara de combustão, mas desconsideraram a transferência de calor por radiação. A análise feita no trabalho foi para um caso unidimensional. A análise do calor convertido foi feita através de rotinas computacionais aplicadas sobre uma linha unidimensional dentro do combustor da turbina. Dessa linha foram obtidos 93 pontos de temperaturas e frações molares de gases participantes (𝐶𝑂, 𝐻2𝑂 𝑒 𝐶𝑂2), que para melhorar a performance computacional, foram agrupados em 25 grupos. O banco de dados utilizado nesta pesquisa foi o HITEMP2010 que forneceu informações características espectrais para cada grupo de Frações Molares e temperaturas de cada gás participante. Com base nesses dados o método Linha-por-Linha (LBL) foi utilizado para obter os coeficientes de absorção característicos para cada fração molar de substância participante e temperatura, fixando-se a pressão em 3 atm. Os coeficientes de absorção, juntamente com as seções transversais de absorção foram utilizados na solução da transferência radiativa (RTE), através do método dos Volumes Finitos, fornecendo o fluxo radiativo e o divergente do fluxo para as condições que foram estabelecidas. Este trabalho possibilitará uma melhor compreensão da distribuição e quantificação do fluxo de calor no motor, gerando melhor entendimento sobre as dinâmicas de combustão, melhor escolha de materiais do dispositivo e maior segurança contra falhas inerentes ao equipamento. Observouse neste sistema descontinuidades na curva devido aos processos dinâmicos da malha de temperatura e Frações Molares, onde o fluxo de calor radiativo na região imediatamente após o queimador do combustor apresentou valor de aproximadamente 24 𝑀𝑊/𝑚2 e na região das aletas de direcionamento do fluxo de 21 𝑀𝑊/𝑚2 para a mistura das substâncias, em que a influencia majoritária foi do 𝐻2𝑂.
Análise do consumo de combustível após implantação de automação para controle de abastecimento através de ferramenta Data Analytics e IoT
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-07-01) Souza Júnior, Pedro Ivo de; Alves, Camilo Gustavo Araújo; Cunha, Eduardo Nogueira; Barros, Edilson Melo de; Lima, Wisley Denley Moura de
Este trabalho propõe analisar o impacto da automação e das tecnologias da Indústria 4.0 na gestão do abastecimento de combustível em uma obra de construção de parque eólico. Através da implantação de sistemas de controle e monitoramento baseados em IoT e Data Analytics, busca-se identificar oportunidades de redução de custos e aumento da eficiência nesse processo. Por meio de um estudo de caso em um parque eólico no município de Junco do Seridó, na Paraíba, serão coletados dados e realizadas análises para propor recomendações que melhorem a gestão do abastecimento de combustível nesse tipo de obra. Para isso foi desenvolvido painéis para as analises de dados e a gestão do abastecimento de combustível, proporcionando ganhos na qualidade do dado e a tomada de decisão sobre um recurso bastante utilizado.
Análise do indicador de confiabilidade de máquinas pesadas utilizadas no processo de terraplenagem aplicado em parque eólico do Rio Grande no Norte
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-14) Gonçalves, Antônio Henriel Lima; Alves, Camilo Gustavo Araújo; http://lattes.cnpq.br/1660057404595192; http://lattes.cnpq.br/2962057067332600; Araújo, Márcio Valério de; https://orcid.org/0000-0001-7166-5526; http://lattes.cnpq.br/0827462439273599; Torres, Mateus Barreto; http://lattes.cnpq.br/7314190797891970; Lima, Wisley Denley Moura de
A energia eólica é uma solução promissora para atender à crescente demanda por energia sustentável, destacando-se por sua capacidade de gerar eletricidade limpa, renovável e com baixas emissões de gases de efeito estufa. A construção de parques eólicos envolve processos complexos, como a terraplenagem, que exige máquinas da linha branca e linha amarela para assegurar eficiência e qualidade. A manutenção adequada desses equipamentos é fundamental para evitar atrasos, reduzir custos e garantir a precisão do cronograma. Este trabalho tem como objetivo principal analisar os indicadores de confiabilidade de máquinas pesadas utilizadas no processo de terraplenagem na construção de um parque eólico no Rio Grande do Norte. A pesquisa abrange quatro famílias de máquinas: motoniveladoras, escavadeiras hidráulicas, tratores de esteira e caminhões basculantes, com base em dados operacionais coletados durante três meses. Foram avaliados indicadores como MTBF, MTTR, taxa de falha, disponibilidade e confiabilidade, além dos impactos financeiros e operacionais das falhas. Os resultados destacam que os custos médios por equipamento improdutivo variaram de R$47.436,48 para motoniveladoras a R$211.067,92 para caminhões basculantes, totalizando R$473.328,52 em perdas operacionais. Além disso, a improdutividade dos operadores devido à manutenção das máquinas somou R$139.967,99. A análise também evidencia a importância da utilização de máquinas de backup, que eliminariam esses custos de improdutividade. Os caminhões basculantes demandaram 12 máquinas reservas, enquanto motoniveladoras precisaram de apenas uma. Isso demonstra, de acordo com os estudos, que os caminhões basculantes tem uma confiabilidade inferior às motoniveladoras, mesmo eles tendo uma grande diferença na quantidade de equipamentos em operação. Com base nos dados analisados, as escavadeiras hidráulicas se destacaram como a família de equipamentos mais confiável no trimestre, com uma confiabilidade média de 92,59%, já os tratores de esteiras desempenharam a menor confiabilidade média, com 83,80%, demonstrando uma necessidade maior de manutenções. Esses dados reforçam a relevância de uma gestão estratégica e preventiva, que mitiguem impactos financeiros e operacionais causados por falhas. A pesquisa sugere que, com os indicadores de confiabilidade, é possível prever falhas e evitar interrupções no cronograma. Conclui-se que uma gestão eficiente de ativos, aliada à implementação de backups, estratégias relacionadas a terceirização da manutenção e substituição programada de equipamentos, são essenciais para assegurar a produtividade e o cumprimento de prazos em projetos de grande escala.
Desenvolvimento de um sistema de monitoramento de variáveis pluviométricas utilizando o microcontrolador ESP32
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-08-12) Silva, Alisson Gabriel Lucas da; Florencio, Heitor Medeiros; Leite, Luiz Eduardo Cunha; Alves, Camilo Gustavo Araújo; Lima, Wisley Denley Moura de
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um dispositivo IoT (\textit{Internet of Things}) para detecção de chuva, obtendo variáveis pluviométricas utilizando um microcontrolador da série ESP32. A criação do dispositivo foi motivada pela necessidade de monitorar a intensidade e frequência das chuvas em uma obra de construção civil, fornecendo dados para otimizar a gestão da obra. A metodologia do trabalho inclui o projeto eletrônico e mecânico do dispositivo, além da arquitetura do sistema, funcionalidades e protocolos de comunicação utilizados. São discutidos os sensores aplicados ao projeto, suas estruturas, compatibilidades com o microcontrolador ESP32, protocolos de comunicação e seus resultados, obtidos através de testes em laboratório e em campo. Os resultados são apresentados através de um painel de gestão visual desenvolvido com a ferramenta Power BI.
Estudo de caso: diminuições em frequências de interrupções num sistema de amarrações de materiais na indústria de aço
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-29) Mota Júnior, Marcelo Ferreira; Araújo, Márcio Valério de; https://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4774475T0&tokenCaptchar=03AFcWeA5CYfnyXuebYOe7G0hyUGworbiQ8CCK91_pWmz8JkLwtjpuGjAb-_Be3PrhOlsy7rFUkLBZ46QivnXB6harGCzetgXtvt45A5Fas1j8uQ0DV2euhkwAqdhwWC7tgB9FjgE7pxEfwO8WIMcQC2weImTxvqrZeXvcKCsptyx2txusklGUPc1JFSPr2nBx8ccVs96xFLqZ7M-DlagiDxlGh6gxy76j17EnpUcaCWE8HfU_cy9doBd2PDifLytoGVfbFuvBT9Jt9HuaPQChtU2scPuz-HV_xlf0wtQWK8SkLNFHzpO0A1CCJH9DPb2AVI9FrFoEERzf9LqZtJFuc0J5Md1G5MTf_5ZDBtc9Ae6btbVBRGyj31eeGekr1nvjUM9u4gw88ox9J3z5RquNxzJ3_LLk7qQFJBH7SWvj9Oxuriswd1LhPUZr1oaA_h4-1QpcENRTesrndpuTiMaMrXb0__fp7wrMaLzwCWen5NQp3u-0RfQXPNgxMR3L3O_EIm5A65J__mIYXNy-gnf6x-hJ5OE97Md4TR0CpOTUgyL5WKDKw7YG69TcBQ5BR7FcPdkHrJJZ_p_ENTl-q8zR9FvPlneoEVRh9WORy1C1PeAjzrk9yhb0bcr8jyaOwGyNZOzbFYQfpHvm7GaBlP5C_5nHqbQUMELUJUVvawbIRSdngrb_I5ZoM8GcAGadg3vjvRsq4cB0VW9AfizCsHx90b9SOG5O9FIrpBCjYjVTapr4ztGqg5EquMwq7fwOND6B8ktm60jOKAIuD3GUXI2yVAAkdHQlFph9wO-bwTECdQvjiOG4clvvGzwxvWaZ3-WV5pnbjzfMbDLovylQ38pmm_Y3w8m6LN9InKcUbTwpkbul5u_5XojuuwyVDMcptiSnna2wM4CWuQQdmsMnR__3lD1Etr02HXP7GF_JKjy8Q6u-znp18p6y6HMbIJsoXX4qG3eCrWLBDwDpVgaNfgaFHu8hjNN95hqZyB8QPPpkPAJVpiY2KReaChmDYYrVUrcwb0ghWk6Iu-PE; https://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4897072D8&tokenCaptchar=03AFcWeA6mrWH7pJCsBfFxd2J9DE2SV9-lHB_2O5CvyCqWbF6kObEv-8ejAAFeSTKpKVWYUmxEPVs8Ldg8SxlMs5ricUqKgC5RzKgWpw05Mtd4nU8jse6rjorU6hYPGGeABaVyTUYcxZ5Xv0jA4m0_e81ZubE6eKvyD9fGSAew6GXusQdcEdqRfUp3hA2auZ4lvoDN-x7zilOnflFMHssR1saq5zqbfXhsnj1issPKaWYuaK-_bbwiBGFhUT34sXJSXutUW581qDudq4VDtLlRcoyiUGS5hOrvWBmyLs3uHh-d1YBLv4Qt8TJlTmpt1opyjJ0ak9sTIk02wUISkcFDpQD1iLi2OxKnrJZufGruH8_B2a7S05Uog0kXLiRO8WssPVp4kj4GIWRE4TCcy6k57atjxR18dWEbTshVycoHRLGqX79ahoWxpc1zrHPbM7Z37456cWZ7HlWh1DtfuR5s1mAx8JoAd2Jbb06pPf_Lzpxz0jlBtqIIzvfNapf659X_H6Gsfq0AXGlojof9IPm3BaApol998CAi16Zi5O8j23TGCML4-0VY4ps2Re5XtqqqilRDn4N8tcSOPAL0uBt0mFY0DoCaEzzBe331phX6qadlRwdZ_io5eHaunUjhKpChrPACU3OjVe8EXkSfDdrPnogOLbcxwhijv7RGbDWh-hFGknyl254LYOmTBKxCP9vCCIzd62A9gWOQgpjQtVvR_EtFhASSjx7lB3SW37KIkkEY0vqOcyfaIyfRa1g4EOGx2GKTLZOSHuoj-Thx_tFsV64MGCBQJkMzA6OMjKl4SpdlkuhQ2_Xit7TrYvGoPB6fT2zxa-lq3ShF31yhm6HtyuvXobU6c4NL31qXOAjB3CKAEZSbFAYNvWwSGCQARpzT2EQq2vciFva8Xk3EeMTSM5HwP27FoqgH2RVHIypf-jZ7KEKROwjWTmkLnwacT05N96mQk8w9O73KSuLXB7OMLC2VzFU9Xs3JLNFN6ZwXXjZ57CIju3WB16XQJ8aAKb1oOp-qmuYpWo6o; Alves, Camilo Gustavo Araújo; https://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4038246E7&tokenCaptchar=03AFcWeA6qVHdFSpff8vTLxa9a1SLA0jj9KuHSNFXBHIhy7kv6_t2TuqMTQ4i11Y8Z0_mIcODUkJ2w-l2eHbtHQg93p08tIt2eXQy0O7nQWRk4yg0SZexzjcx6fe0bfzEEBBIydInVSYRzOeLccEo_zAG4wEMvtOYTBA0sMHT_-sRc8KNbO05r1ObJNxf0ZDXiEVK8H9VlIQ-KW_22Pl93I9Xb3EmRW0_HIjcWqTTgHnUUuuqYwqUJanciSnlDHQ2zkEpx182LMCD4ZoprOoPQSpf1c2Lmn9y6zF372QFoVsw4nMn66zX2i8BVENjpd9MlHeJP3kDZkXwwQ6qZADcPADLiM2RMtwE48_kRJP-_MpbM_X_UlA5AM5sWLF8QDr3lQbSacLmwA7LNPTk1UuPoPXkUnwXgClbWc-sT6k5fnbYxFuimxBVy0VR0PvKS_NSdgr8UpDaJKlHwLo2ZfFYT-eagFMIbIe93JXHqF4OCk_m1XTai34Dq8lTtEJvzdgmrlpsYuJiQWNZV-w8x_ERiGuV8P2SDdLhtZEhWsjw6K4WPxnPGrnQcu1CA_X1EboUqFkCgtomLXfXlGQ6GguZFNtOAJpgaqg9Pe-0aQYSQXihozkv8jTWLGMheaQbWz-1AuH7CgIXks6_5K1cMoJFVsMjGQiOZ57FnBZ80whvSTj50XXehzZ8bPMHcOLCkgfHzgddrrqvRE9HL-C5mDyeLOPMoke7hPGGggCNiJT5oM_cx5gsNwfQr-r0QPBsm1omYPbJY_ZggTwgQOQbv4DvDgsbHtHU9_u8CX-UK7fHN7prfVez0x5CiU7sCSnItnPLtzE00_rzFsEq2XxddBoLk_RybeVloml-hDJZuY0rUb_7L5fPVaEc8r0Sh9p4TWf43ORiYMi_H5M_WUT30Nn8L13IwaVn01B-Sq3V1NAP5qltvuXRsKum0d4dm7T_DGy5kK9v2a83insvn6BbBLtrSjp3MLbEM0oW4NpgBO7_b0frx8dVh0DDLM5i-vYCChBQBdsRqrggTJMW4; Souto, Ulisses Borges; https://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4777955T9&tokenCaptchar=03AFcWeA4SQ7maY0qc-rWp7onFFNGyTMX9uw4oM0vTD4bArLVlQMusyCR8YrVbwtSLqHPKgHiicweEi4YoKCt2a6lQO97I66M3H599B7HOXyWFnnQFJsd-msQwLIBpHdgU2zyNnaJ3oJJ1XczRTyDjV-Op_QTgnB13SSoWBJiBw7hybbp1wMDKMxBb2R8OEhThOyql6RTrOLxZs3C2yZNJ6LEwnR3BNQ1tfze8BqCI98NeFiIjK7sT61qtu7JgyOL8TN1i7b0e1L16iL76gxXUB8NCSSWjXZpE-E5xGGi_lRZbRiMBqeLQDzM5UwuLxsQ6CtPVcUP9__oOCdN45M_TWTJtHBEle_-G3phA0B5uDEfcVuDx70JNS7vI81ZZXJX595IXjiIEYKTp-Cp4rEXp4Xdoggh7BENZR2l18NsuUWJyqY-unHFNVOzf9WvvRNgr2FX-1zwbiq5bqtvWVQQft9i1CvHPVjW-yKLFuDzTSKTTgVffEurAI3exPxiEPt5YQlPbo67UG_2m6HWdUfMDDPrcuedVi2LYyACWX075ofOeWNj9g2EME52Wod3ZK0B5hmkxruepAxd0xX0VDsU5_Ra8I5JtYyKZh00wS0xodQSeX8iDWsvrfc6qQyCKmNemg62q1KiZuVfTs55zGKUdOd5K30bEF7r-f01gCbiD9W0NXk_eWLASaL9Y2LH8ktLlDTvP2tLHGIgB4FQpazeTk7hQiRGAOjdUiuRuRq1kS1-w4giAuRnjEPQbfIXoH0MzoFIOlLQyF1VPEgjD6-49rLr0FBTql2Y4cOMQU1VrDpdEHghsscch8n7PX7_XiHNlfhFi7O34fxF0FiWYMY5p55g8zmnoADy0dbdZNB6oc_caRQMYxZrq10_x1xdaiojJ7iynkOvu98CPxmHhaoU9briygpG1Y06r_k0u7sLszvRzdc2N3yJagGyTGLxV17Tbbvf-74menj93bzKfVJd3V6RL2Qusr6c-TjInFYcDBaeOHEaZs_mCx2B72w8sfIGmq4GZTRdWM1_V
Este trabalho apresenta um estudo sobre a redução da frequência de interrupções no sis- tema de amarração de materiais na indústria do aço, aplicado a amarradeira de feixe dobrado dentro do processo de laminação. O objetivo é propor soluções para diminuir as frequências de interrupções a partir da análise e identificação das principais causas de falhas e sugerindo ações imediatas e futuras. A metodologia envolve a coleta de dados operacionais durante o ano de 2023, seguida de investigações para compreender os fatores que impactam a confiabilidade do equipamento. Foram realizadas inspeções no sistema hidráulico do maquinário, testes de resistência ôhmica das bobinas de solenoide, verifica- ções das fontes de alimentação, permitindo assim identificar falhas recorrentes, além do rearme do cabeçote de torção e também da calha de guia fio, sendo estes responsáveis pela maiores oportunidades de melhoria no setor. Com base nos resultados, a pesquisa evidencia que uma gestão eficiente da manutenção, associada à aplicação de metodolo- gias estruturadas e à capacitação da equipe técnica, reduz significativamente a ocorrência de falhas. A implementação desse projeto levou a uma melhora na disponibilidade do equipamento, sendo registrada a menor taxa de interrupções em dezembro de 2023.
Implantação de Tecnologia de apropriação de máquinas e veículos para geração de indicadores de eficiência em Obras de Infraestrutura: Estudo de Caso em um Parque Eólico do nordeste brasileiro
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-02-27) Dantas, Ana Karolina de Oliveira Pessoa; Nóbrega, Ana Cecília Vieira da; Alves, Camilo Gustavo Araújo; http://lattes.cnpq.br/1660057404595192; http://lattes.cnpq.br/3109732203611868; https://lattes.cnpq.br/9785295915083560; Siqueira Filho, Elton Cortês Rocha; http://lattes.cnpq.br/9857631809383204; Lima, Wisley Denley Moura de
Em função do crescente desenvolvimento da Indústria da Construção Civil, especialmente nas obras de infraestrutura e, considerando os avanços tecnológicos que invadem as mais diversas áreas de estudo, faz-se imprescindível a união das duas esferas através da implementação de tecnologias capazes de otimizar o desempenho das obras, promovendo uma gestão eficiente e a melhoria dos indicadores obtidos. O objetivo deste trabalho se refere ao estudo da implantação de tecnologias capazes de apropriar máquinas e veículos nas obras, a fim de obter indicadores de eficiência e proporcionar uma gestão estratégica nos canteiros. Como aporte para esta pesquisa, foi realizado um estudo de caso em um parque eólico do nordeste brasileiro, analisando as demandas envolvidas na apropriação de máquinas e veículos utilizados na etapa de terraplenagem. Através da implementação da solução proposta, a referida obra apresenta um processo digitalizado, capaz de reduzir expressivamente a morosidade do método de apropriação de máquinas e veículos e possibilitando a análise dos dados coletados em apenas 1 dia. Além disso, tendo em vista a capacidade do sistema de realizar de forma semiautomática um total de 10 vezes mais apontamentos do que o processo analógico, observa-se a redução da inconsistência e elevação da acurácia das informações obtidas. São gerados automaticamente indicadores de eficiência mecânica e gerencial, os quais equivalem a 92,11% e 38,96%, respectivamente, bem como os indicadores de custos atribuídos à ineficiência operacional detectados, que correspondem a um prejuízo de 30% do valor da locação dos equipamentos. Por meio da análise de viabilidade financeira da implantação, constata-se que o investimento necessário corresponde a um aumento de apenas 1,79% do valor total da operação da terraplenagem, demonstrando-se um investimento vantajoso ao analisar os benefícios para a qualidade da gestão da obra e o retorno financeiro gerado através desta solução.

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