EE – PPG - Programas de Pós-Graduação
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- ItemMorfodinâmica do “saco do laranjal”: costa noroeste do estuário da laguna dos Patos - RS(2005) Fischer, Andrea; Calliari, Lauro Júlio; Santos, Maria Ângela Vaz dosO presente trabalho tem por objetivo caracterizar a morfodinâmica costeira do Saco do Laranjal localizado na costa noroeste da região estuarina da Laguna dos Patos para avaliar alterações recentes e atuais associadas aos processos morfológicos e sedimentares da linha de costa. Para isto foi realizado um estudo da evolução da linha de costa entre os anos de 1980 e 1995, levantamento topográfico e granulométrico das porções subaéreas e subaquosas, durante o período de maio de 2003 a agosto de 2004. Adicionalmente, usou-se um modelo para previsão de ondas geradas na área de pesquisa e observações visuais esporádicas. A caracterização da evolução morfológica, do comportamento morfodinâmico e os processos associados fornecem subsídios importantes para planos de gerenciamento costeiro que objetivem minimizar os problemas erosivos que vem ocorrendo na área. Através da análise da variação da linha de costa, foi possível observar que a praia do Barro Duro sofre taxas erosivas de 1,04 m/ano. A Colônia Z3 possui pontos com taxas erosivas, a praia do Totó apresenta pontos estáveis e outros com erosão. Contrariamente, a praia do Laranjal mostra acresção e estabilidade. As observações permitem inferir que as principais causas de erosão nas praias lagunares são as ondas de curto período geradas na própria laguna por ventos locais, o transporte litorâneo associado e o aumento do nível lagunar durante períodos de enchente. Foram verificados alturas e períodos significativos de onda, entre 0,10 e 0,35 m e 1,2 a 2,9 s, respectivamente. Os cinco perfis praiais monitorados podem ser classificados como íngremes, devido à baixa energia de onda (≤ 25 m) e a presença de sedimentos grossos ao longo de toda a margem noroeste do estuário. Os parâmetros morfométricos indicam alto índice de mobilidade para a praia do Barro Duro decrescendo para as praias do Totó e Colônia Z3 e mínimo para a praia do Laranjal. Sugere-se engordamento de praia associado a outro método de fixação (solução mista) como o método mais aconselhável para minimizar a erosão e melhorar a qualidade das praias na região do Barro Duro. Fontes de areia de boa qualidade com características similares as amostras de sedimentos analisados no Barro Duro foram encontradas nos perfis batimétricos levantados nas proximidades dos locais onde a erosão é crítica.
- ItemDeterminação polarográfica de metais em ambientes do sistema patos-mirim(2004) Milani, Idel Cristiana Bigliardi; Niencheski, Luis Felipe Hax; Milani, Márcio RaimundoA permanente troca de massas d’água entre o sistema Patos-Mirim, faz com que a região estuarina apresente alta variabilidade de salinidade e que, em um mesmo dia, as condições do estuário sejam alteradas de homogêneo a estratificado e vice-versa, sendo um ambiente riquíssimo a ser estudado. Historicamente, o teor de metais pesados tem sido usado como parâmetro para definir o nível de contaminação de ambientes aquáticos, sendo necessário monitorar continuamente suas fontes, transporte e destino. O objetivo deste trabalho é desenvolver e validar uma metodologia polarográfica para determinação dos metais chumbo, cádmio, níquel e cobalto dissolvidos em água superficial, aplicando-a para avaliar a qualidade das águas da Lagoa Mirim, Lagoa dos Patos e Oceano Atlântico. Objetiva também estabelecer uma rotina operacional de procedimentos adequados, com equipamentos e materiais envolvidos na análise, amostragem, filtração e conservação, irradiação e estocagem da amostra, para garantir a qualidade dos resultados gerados na análise de metais traço. Os limites de detecção encontrados para os metais em estudo possuem a mesma magnitude dos citados na literatura. Os resultados dos teores dos metais cádmio, chumbo, níquel e cobalto dissolvidos, das amostras coletadas nos dois cruzeiros realizados na Lagoa Mirim, encontram- se abaixo do limite máximo permitido pela legislação holandesa, não evidenciando contaminação deste ambiente, porém indicam que os teores dos metais são persistentemente mais elevados no inverno, quando comparados ao outono. Foi identificado aporte antropogênico dos metais chumbo, cádmio e níquel nas águas da Lagoa Mirim, próximas às desembocaduras de rios e do porto da cidade de Santa Vitória do Palmar; uma possível relação entre nutrientes e metais, indicando que esses elementos possuem um fonte comum; e por fim, que os locais afastados das descargas continentais não estão sujeitos a aportes antropogênicos. A avaliação do gradiente salino ao longo do estuário da Lagoa dos Patos e Oceano Atlântico identificou perfis de distribuição semelhantes dos metais cádmio, níquel e cobalto e comportamento aleatório para chumbo.
- ItemSimulação numérica do comportamento de cabos viscoelasticos(2008) Mohnsam, Luciana De Almeida; Piccoli, Humberto CamargoAtualmente, há muito interesse em estudar e criar novos materiais sintéticos que apresentem alta resistência à ruptura. Um exemplo disto é o avanço na construção de linhas de ancoragem para plataformas em operações offshore, que são preferencialmente constituídas, além de outros componentes, por cabos de fibra sintética, como a de poliéster. O objetivo principal deste trabalho foi efetuar a simulação numérica do comportamento de cabos viscoelásticos submetidos a esforços externos até que ocorra a ruptura. Este trabalho é importante para compreender melhor o comportamento de cabos sintéticos utilizados na ancoragem de plataformas, ajudando assim, a estimar de forma mais adequada a durabilidade dos mesmos. No programa construído, considerou-se que o comportamento do cabo é uma sobreposição dos movimentos dos multifilamentos que o constitui. Um modelo viscoelástico foi usado para representar o comportamento de cada multifio e sua dinâmica foi analisada resolvendo numericamente as equações de movimento. Os parâmetros do modelo foram determinados mediante análise de dados obtidos em ensaios dinâmicos e de tração com multifios de poliéster, realizados no Laboratório de Análises de Tensões - POLICAB. Os resultados numéricos foram comparados aos encontrados na literatura e posteriormente aos resultados experimentais, que permitiram também validar o modelo para a simulação do comportamento de um multifilamento de poliéster até a ocorrência de ruptura.
- ItemEstudo da eficiência energética em sistemas de refrigeração mecânica que utilizam R-717 contaminado por água uma aplicação para a indústria pesqueira de Rio Grande(2006) Rahn, Marco Aurélio dos Santos; Santos, Paulo Renato Perez dosEste trabalho aborda, a influência da contaminação por água, sobre a eficiência energética de uma instalação de refrigeração mecânica funcionando com fluido refrigerante R-717. O estudo toma como base as amostras de refrigerante coletadas e as grandezas termodinâmicas levantadas em pesquisa de campo realizadas nos sistemas de refrigeração da indústria pesqueira local. Com as informações obtidas e utilizando o pacote computacional CoolPack, foram calculadas as performances dos ciclos termodinâmicos operando com o fluido anidro e contaminado com água em diversas concentrações. Mostra-se por meio desse estudo, que a contaminação por água, normalmente negligenciada, deve ser considerada como um dos parâmetros mais significativos na avaliação do potencial de economia de energia destas instalações.
- ItemProcesso que regem a qualidade da água da Lagoa dos Patos, segundo o modelo Delft3D.(2003) Pereira, Régis da Silva; Niencheski, Luis Felipe HaxOs modelos numéricos se propõem a simular tanto os processos de transporte como os processos químicos que ocorrem num corpo hídrico. O objetivo deste trabalho é avaliar os processos que determinam a qualidade das águas da Lagoa dos P atos, utilizando pela primeira vez o modelo Delft3D da WL | Delft Hydraulics. Neste modelo foram aplicados os dados obtidos no Programa para o Desenvolvimento Racional, Recuperação e Gerenciamento Ambiental da Lagoa dos Patos/Mirim – Pró Mar de Dentro, que realizou onze cruzeiros de amostragem, durante o período compreendido entre fevereiro de 1999 e janeiro de 2000. A primeira etapa realizada foi a validação do modelo hidrodinâmico, que foi feita comparando-se os dados de salinidade obtidos em campo ao longo da Lagoa com os resultados das simulações. Em seguida, com o modelo hidrodinâmico validado, foi aplicado o modelo de qualidade de água. Os seguintes parâmetros foram avaliados: material em suspensão, oxigênio dissolvido, DBO, nitrato, nitrito, amônio, nitrogênio total, fosfato, fósforo total, carbono orgânico total, sílica, cromo, cobre, zinco, chumbo, níquel, cádmio, ferro. Os resultados mostraram que o modelo foi validado, apresentando bons resultados na simulação da circulação da Lagoa dos Patos. Apesar de alguns desvios terem sido percebidos, não se deveram propriamente ao modelo e sim a ausência de uma melhor distribuição temporal e espacial de dados para alimentá-lo. A avaliação dos parâmetros de qualidade de água indicou que os processos químicos e físicos que ocorrem na Lagoa variam espacialmente e temporalmente, dependendo principalmente das condições metereológicas da região. Apesar das diversas influências antrópicas presentes na Lagoa dos Patos, as águas do eixo principal da Lagoa não apresentaram sérias contaminações que tragam riscos aos ecossistemas que a cercam e dela dependem. De acordo com os resultados obtidos, o modelo poderia tornar-se uma importante ferramenta na previsão e avaliação da qualidade da água da Lagoa dos Patos.
- ItemRemodelação de obras portuárias: fundações em estacas mistas no porto novo do Rio Grande(2005) Dziekaniak, Nelissa Gonçalves; Dias, Claudio Renato RodriguesUm porto é um sistema dinâmico, que cresce e sofre mudanças. Quando o tipo de carga ou o modo de transportá-la muda, o porto necessita ser modernizado para ser adaptado a essas mudanças. E por estar sujeito a um ambiente extremamente severo e a condições de serviço bastante pesadas, um programa constante de manutenção e reparo precisa ser conduzido pelas autoridades portuárias. Neste contexto, esta dissertação apresenta diversas opções de projeto e métodos de execução para serem utilizados na recuperação, remodelação ou modernização das mais diferentes estruturas de atracação. Além disso, são apresentados dois casos em particular. O primeiro trata-se da recuperação do Cais do Porto Velho do Rio Grande, onde se aponta as providências emergenciais já tomadas e indicam-se soluções que podem ser empregadas de maneira definitiva para a completa recuperação do cais de gravidade, que localiza-se no Centro Histórico da cidade. O outro caso particularmente estudado, é a obra de remodelação do cais do Porto Novo do Rio Grande. Neste segmento deu-se maior ênfase a uma análise das estacas do mar do novo cais, objetivando avaliá-las e obter conclusões sobre sua segurança. Para isto, foram aplicados Métodos Dinâmicos(Fórmulas Dinâmicas) e Método Estático (Método de Aoki e Velloso) para a previsão da capacidade de carga. Foram feitas análises de ensaios Dinâmicos (Equação da Onda) com variação de energia a fim de comparar o comportamento observado com os valores previstos. De um modo geral, foram obtidos valores médios aceitáveis para os coeficientes de segurança adotados. Por fim, procedeu-se a análise estatística dos resultados de capacidade de carga obtidos através da verificação do desempenho pelo emprego de 3 metodologias: pelo conceito de Resistência Característica, pelo conceito de Coeficiente de Segurança Global e pelo Conceito de Probabilidade de Ruína, com o intuito de complementar o estudo sobre a resistência e a integridade do elemento estrutural e a resistência do solo. Ficou comprovado que as estacas suportarão satisfatoriamente a carga de projeto, inclusive absorvendo-a somente pelo fuste, o que ocasiona coeficientes de segurança aceitáveis para o estaqueamento.
- ItemProcessos de alterações da maré astronômica na desembocadura da Lagoa dos Patos(2008) Ribeiro, Cristina Ramalho; Möller Junior, Osmar OlintoDiversos estudos têm sido realizados sobre a circulação estuarina da Lagoa dos Patos. Devido a menor importância das marés, a maioria dos trabalhos têm se concentrado nos efeitos que o vento e a descarga fluvial exercem sobre a hidrodinâmica da lagoa e, embora o efeito da maré seja secundário na circulação estuarina, existe uma complexa interação entre as marés, a descarga fluvial e os ventos. A Lagoa dos Patos está localizada na planície costeira do Estado do Rio Grande do Sul, entre as latitudes de 30° S e 32° S. Este estudo está baseado na análise estatística dos dados, principalmente de séries temporais de nível das águas registradas na desembocadura da Lagoa dos Patos e na aplicação de técnicas de modelagem numérica. Para se verificar os efeitos do vento e da descarga fluvial na variabilidade das constantes harmônicas da região, são usados como referência, séries de velocidade e direção do vento e dados de descarga fluvial dos principais afluentes da Lagoa dos Patos. Os componentes harmônicos caracterizam a maré de um determinado local e, por isso, é necessário o estudo dos constituintes a fim de analisar as oscilações existentes. A previsão das séries está diretamente relacionada a esta variabilidade e, devido a este motivo, são testadas diferentes séries para se obter uma previsão mais eficaz. O modelo TELEMAC é utilizado para simular os componentes harmônicos O1, K1, M2 e S2. As análises mostraram que os ventos e a descarga fluvial, influenciam nas variações que ocorrem nas amplitudes dos componentes harmônicos estudados (O1, K1, M2 e S2).
- ItemO uso de realidade virtual na manufatura da indústria de construção naval/offshore(2007) Espíndola, Danúbia Bueno; Botelho, Silvia Silva da CostaEste trabalho propõe uma metodologia para visualização distribuída de plantas de manufatura. A metodologia considera o uso de um conjunto de ferramentas capazes de propiciar a visualização imersiva de cenários virtuais. Projetos CAD, modelos e simulações são obtidos através de ferramentas de manufatura digital utilizadas na indústria e podem ser visualizados neste experimento em um dispositivo tipo CAVE. A proposta é validada em um estudo de caso associado à Indústria Naval/Offshore. Inicialmente o estudo apresenta os conceitos sobre os Sistemas de Construção Naval e Offshore no cenário mundial e os Sistemas de Manufatura Digital utilizados para esses fins. Após, o trabalho focaliza a utilização da Realidade Virtual em processos industriais identificando os objetivos e desafios da implantação de uma metodologia para visualização imersiva distribuída. Por fim, são apresentados testes e resultados obtidos com a utilização da metodologia de solução proposta, validados através de um estudo de caso realizado na Indústria Naval/Offshore.
- ItemEstudo do potencial eólico do pontal do abreu – município de Viamão - RS(2008) Machado, Rogerio Rossi; Almeida, Jorge AlbertoEste trabalho tem por objetivo calcular a energia anual, o FC (fator de capacidade) e o potencial eólico da regiãodo Pontal do Abreu, no município de Viamão no Rio Grande do Sul, para uma instalação contendo umúnico aerogerador do tipo FURLANDER com torre de 100m de altura do cubo, raio do rotor de 50m, potência nominal de 2500kW, velocidade de partida de 3m/s e velocidade de corte de 25m/s. As ferramentas utilizadas no tratamento dos dados levantados foram a planilha Excel e o software WindPro, fazendo um comparativo dos resultados obtidos. Foram usados dois métodos distintos para o cálculo: O método “Measure” baseado nos dados brutos baixados do computador de vento e o método “Weibull” baseado na distribuição de probabilidade de Weibull com parâmetros de escala c de forma k. A densidade de potência a altura do cubo considerada (100m) tem um valor em torno de 500 W/m². A direção predominante do vento é L (leste) seguida de SE (sudeste) e SO (sudoeste). A energia anual calculada fica em torno de 10.000 MWh. O FC para instalação considerada fica em torno de 45%. É apresentada também uma introdução aos principais tópicos que dizem respeito a potencial eólico, cálculos energéticos e parques eólicos.
- ItemElementos da variabilidade climática no extremo sul do Brasil, no Período de 1990 a 2001(2004) Reboita, Michelle Simões; Krusche, NisiaA variabilidade climática,por exercer grande influência nas civilizações ao longo do tempo, tem atraído a atenção dos pesquisadores contemporâneos que buscam o desenvolvimento de modelos climáticos que consigam reproduzi-la. O objetivo deste estudo é a determinação dos sistemas atmosféricos que causam maior variabilidade climática no extremo sul do Brasil, a fim de prover informações para a elaboração futura de um modelo climático regional. Paratanto, empregou-se a transformada de ondeleta a dois conjuntos de dados, um medido na estação meteorológica convencional situada a 32º04’S e 52º10’W, no período de 1º de janeiro de 1990 a 19 de março de 2001, e outro medido em uma bóia de fundeio localizada aproximadamente a 32º54’S e 50º48’W no oceano Atlântico sudoeste, no período de 1º de junho de 2001 a 8 de maiode 2002. Observou-se que a maior variância de ondeleta em todas as variáveis atmosféricas esteve associada ao ciclo anual, com exceção das componentes zonal e meridional da velocidade do vento e da precipitação. Nestas três variáveis a maior energia foi relacionada à passagem de massas de ar e a formação de sistemas frontais e estes sistemas, por sua vez,assumiram maior importância quando o ciclo anual foi descontado das demais variáveis. Portanto, pode-se inferir que o ciclo anual é o responsável pela maior parte da variabilidade climática no extremo sul do Brasil juntamente com as massas de ar e sistemas frontais. Entretanto, o clima desta região também é afetado pelas oscilações de Madden-Julian, bloqueios atmosféricos e fenômeno El Niño-Oscilação Sul. A associação dos períodos observados na transformada de ondeleta com os eventos atmosféricos foi possível devido a grande eficiência desta metodologia em decompor os sinais em ambos os domínios de tempo e escala.