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Influência da fase β-Al5FeSi no processo de torneamento cilindrico de uma liga A356-T6 reciclada
Full text linkThe use of secondary (recycled) aluminum alloys has been increasing every year due to
sustainable and energy issues involved in their production. One of the biggest problems in the
use of these alloys is linked to the high iron content present when compared to primary alloys,
produced from bauxite. When it comes to Al-Si alloys, the presence of high levels of silicon
with iron favors the formation of the b-Al5FeSi phase, known to have negative effects on
aluminum, reducing its resistance and ductility, which limits its application and compromises
forming processes. This work aimed to evaluate the influence of high iron contents in a recycled
alloy during the machining process, with the aid of the DOE technique. For this, a secondary
aluminum alloy A356 was remelted with three different contamination conditions (0.2%, 1%
and 3% of iron weight) and two solidification conditions in a metallic mold (at room
temperature and preheated to 200ºC). All samples underwent solubilization heat treatment at
540ºC for 4 hours with cooling in water and artificial aging at 155ºC for 5 hours and cooling in
air. After heat treatment, the test specimens were taken to the SEM to identify the b phase
generated and then proceeded to the machining procedure. Cylindrical turning was performed
using a completely randomized design with 4 factors: 3 levels of iron contamination, 2 levels
of cooling rate, 2 levels of feed rate and 2 levels of cutting speed. As process response variables,
cutting and feed forces were obtained, in addition to surface roughness Ra, Rz and R3z. It can be
concluded that the addition of iron contents to the A356 alloy provided significant reductions
in the cutting forces while the roughness values did not suffer great influences, but, even so,
they presented a worse visual aspect after the process.A utilização de ligas de alumínio secundárias (recicladas) vem aumentando a cada ano devido
a questões sustentáveis e energéticas envolvidas em sua produção. Um dos maiores problemas
na utilização destas ligas está ligado ao alto teor de ferro presente nas mesmas quando
comparadas às ligas primárias, produzidas a partir da bauxita. Quando se trata de ligas Al-Si, a
presença de teores elevados de silício em conjunto com o ferro propicia a formação da fase b-
Al5FeSi, conhecida por provocar efeitos negativos ao alumínio, reduzindo sua resistência e
ductilidade, o que limita sua aplicação e compromete processos de conformação mecânica. Este
trabalho buscou avaliar a influência de elevados teores de ferro em uma liga reciclada durante
o processo de usinagem, com o auxílio da técnica de DOE. Para isto, uma liga secundária de
alumínio A356 foi refundida com três condições diferentes de contaminação (0,2%, 1% e 3%
de peso em ferro) e duas condições de solidificação em molde metálico (em temperatura
ambiente e pré-aquecido a 200ºC). Todas as amostras passaram por tratamento térmico de
solubilização a 540ºC por 4 horas com resfriamento em água e envelhecimento artificial a 155ºC
por 5 horas e resfriamento ao ar. Após tratamento térmico, os corpos de prova foram levados
ao MEV para identificação da fase b gerada e posteriormente foram usinados. O torneamento
cilíndrico se deu por um delineamento inteiramente casualizado com 4 fatores: 3 níveis de
contaminação por ferro, 2 níveis de taxa de resfriamento, 2 níveis de avanço por rotação e 2
níveis de velocidade de corte. Como variáveis de resposta do processo, foram obtidas as forças
de corte e de avanço e as rugosidades superficiais Ra, Rz e R3z. A adição de teores de ferro à
liga A356 proporcionou reduções significativas nos esforços de corte do processo enquanto os
valores de rugosidade não sofreram grandes influências, mas, ainda assim, apresentaram pior
aspecto visual após o processo
Radiação de corpo negro do campo escalar no universo de Einstein
Full text linkIn this work, we will calculate the Feynman propagator of a scalar field with mass M at
finite temperature T in the Einstein universe, which is a static space-time. The field will
be arbitrarily coupled to the curvature (i.e., the coupling parameter of the scalar field
with curvature will have an arbitrary value). From the renormalized propagator, we will
determine the stress-energy-momentum tensor of the scalar field and, as a consequence,
the corresponding thermodynamics. This study is of interest because the non-stationary
(i.e., dynamic) universe appears to be a "succession of Einstein universes", starting with
the primordial universe. Our results will be compared to the existing literature.Neste trabalho, calcularemos o propagador de Feynman de um campo escalar com massa
M a uma temperatura finita T no universo de Einstein, que é um espaço-tempo estático.
O campo será acoplado arbitrariamente à curvatura (ou seja, o parâmetro de acoplamento
do campo escalar com a curvatura terá um valor arbitrário). A partir do propagador
renormalizado, determinaremos o tensor de pressão-energia-momento do campo escalar e,
como consequência, a termodinâmica correspondente. Este estudo é de interesse porque o
universo não estacionário (ou seja, dinâmico) parece ser uma "sucessão de universos de
Einstein", começando com o universo primordial. Nossos resultados serão comparados com
a literatura existente
Programas de resposta da demanda no setor elétrico brasileiro à luz de experiências internacionais
Full text linkIn this study, the historical trajectory of the Brazilian Electric Sector (BES) will be explored, with an emphasis on the changes that have occurred and the challenges faced. Innovative solutions considered to promote a more sustainable energy future will be addressed. The analysis of international experiences will seek to identify applicable strategies in the Brazilian context, aiming to strengthen the resilience and efficiency of the BES. Understanding the complexities of the sector and innovative approaches adopted in other parts of the world will enable contributions to the formulation of policies and practices that drive sustainability and the continuous development of the Brazilian Electric Sector. The paper examines the evolution of the BES over the last decades, highlighting the transition from hydroelectric power plants to other renewable sources and the challenges faced, such as the 2001 Energy Crisis. It also explores international experiences, addressing models from the United States, Canada, and Australia, with a focus on Demand Response Programs as strategic tools. The role of the Operador do Sistema Elétrico Nacional (ONS) and the actions of the Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) in Brazil are analyzed, with a focus on Demand Response Programs. Finally, the paper concludes, by inference, on how Brazil can learn from these experiences to strengthen its Electric Sector.Neste trabalho, será explorada a trajetória histórica do Setor Elétrico Brasileiro (SEB), com ênfase nas mudanças ocorridas e nos desafios enfrentados. Soluções inovadoras consideradas para promover um futuro energético mais sustentável serão abordadas. A análise de experiências internacionais buscará identificar estratégias aplicáveis no contexto brasileiro, visando fortalecer a resiliência e a eficiência do SEB. A compreensão das complexidades do setor e as abordagens inovadoras adotadas em outras partes do mundo possibilitarão contribuições para a formulação de políticas e práticas que impulsionem a sustentabilidade e o desenvolvimento contínuo do Setor Elétrico Brasileiro. O trabalho examina a evolução do SEB ao longo das últimas décadas, destacando a transição de usinas hidrelétricas para outras fontes renováveis e os desafios enfrentados, como a Crise de Energia de 2001. Explora também a experiência internacional, abordando os modelos dos Estados Unidos, Canadá e Austrália, com destaque para os Programas de Resposta da Demanda como ferramentas estratégicas. Analisa o papel do Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) e a atuação da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) no Brasil, com foco nos Programas de Resposta da Demanda. Por fim, conclui, por inferência, sobre como o Brasil pode aprender com essas experiências para fortalecer seu Setor Elétrico
Associação entre variações meteorológicas e o presenteísmo entre docentes do ensino superior
Full text linkWork occupies a significant part of the population's daily life, therefore being an important factor in defining the quality of life and health of individuals. In parallel, every individual is subject to weather and climate variations, and this interaction also influences these issues and has important associations with collective health. The phenomenon known as presenteeism-illness (P-D), where a person goes to work while being or feeling sick, has been gaining attention in research since the 1990s. Studies on P-D aim to understand how going to work while being unwell can affect productivity in the company and even worsen the worker's clinical condition. Such outcomes, both in physiology and mental health, may be related to mood changes, affecting the disposition to perform daily tasks. These conditions can be more severe in individuals who are more sensitive to meteorological variations, known as weather-sensitive individuals, or among those who develop pathologies when there is an abrupt change in weather, known as meteoropathies (MTP). This research was conducted in an exploratory manner, with 520 university professors from 19 states and the federal district, with the objective of analyzing the association between meteorological variations and presenteeism in teaching activities. The relationship between the incidence of presenteeism, climate sensitivity, and the participants' sociodemographic profile was also examined, as well as the the association between the level of meteorosensitivity (MTS) and the occurrence of P-D. To achieve the objectives, a questionnaire was used to gather sociodemographic data, health and lifestyle information, and the Stanford Presentism Scale and Meteo-Questionnaire instruments. 460 participants (88.5%) reported having gone to work while ill in the past 12 months, and among them, 292 (56.1%) had a score below 18 on the SPS-6, which is considered low labor quality due to health issues. The overall questionnaire score was 13.3 (SD = 5.5), Avoided Distraction 6.7 (SD = 3.6), and Completed Work 9.3 (SD = 3.8). In general, the sample shows a decrease in performance in their work activities due to health problems. The most prevalent health problems related to presenteeism in the sample were: allergies, musculoskeletal pain, and excessive stress. There were 151 individuals (f = 29%) with high weather sensitivity, and 85 (f = 16.3%) showed indications of meteoropathies. For males, the average score for questions about weather sensitivity was
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4.5 (SD = 3.3) and the average score for meteoropathies was 4.4 (SD = 3.5). For females, the average score for weather sensitivity was 6.2 (SD = 3.4), and the average score for indications of meteoropathies was 6.4 (SD = 3.1). The most common symptoms related to meteorological variations include: excessive appetite, fatigue, difficulty concentrating, anxiety, headaches, excessive drowsiness, irritability, nervousness, and general aches and pains. To analyze the association between meteorological variations and presenteeism, the technique of unconditional multiple logistic regression was employed. The first, more adjusted multiple model for the variable of P-D occurrence contains the following explanatory variables: Weather sensitivity (OR = 1.27), Absenteeism (OR = 3.59), physical activity (OR = 0.44) and being employed in a private institution (OR = 0.52). The second, more adjusted multiple model contains the explanatory variables: Weather sensitivity (OR = 1.25), Absenteeism (OR = 3.23), Gender (OR = 1.88), physical activity (OR = 0.44). The results indicate how sensitivity to meteorological variations can affect the population's health, showing that increased levels of MTS are associated with an increase in P-D.O trabalho ocupa grande parte do dia-a-dia da população, sendo, portanto, um fator importante para definir a qualidade de vida e saúde das pessoas. Em paralelo, todo indivíduo está sujeito às variações do tempo e do clima, e tal interação também influencia essas questões e tem associações importantes com a saúde coletiva. O fenômeno conhecido como presenteísmo-doença (P-D), situação em que a pessoa vai para o trabalho estando ou se sentindo doente, vem ganhando espaço nas pesquisas desde a década de 1990. Estudos sobre o P-D visam entender de que forma ir trabalhar, sem estar saudável, pode afetar a produtividade na empresa e até agravar o quadro clínico do trabalhador. Tais desfechos, tanto na saúde física quanto na saúde mental, podem estar relacionados às alterações de humor, afetando a disposição para realizar tarefas do dia-a-dia. Esses quadros podem ser mais graves em pessoas com mais sensibilidade às variações meteorológicas, denominadas meteorossensíveis; ou, então, entre aquelas que desenvolvem patologias quando há mudança abrupta no tempo, conhecidas como meteoropatias. A presente pesquisa foi conduzida em caráter exploratório, com 520 docentes do ensino superior de 19 estados e o distrito federal, com o objetivo de analisar a associação entre as variações meteorológicas e o presenteísmo na atividade docente. Verificou-se, também, a relação entre incidência de presenteísmo, a sensibilidade ao clima e o perfil sociodemográfico dos participantes. Para cumprir os objetivos foi utilizado um questionário com levantamento de dados sociodemográficos, saúde e estilo de vida, e os instrumentos Stanford Presentheism Scale (SPS-6) e Meteo-Questionnaire (Meteo-Q). Verificou-se que 460 professores (88,5%) relataram ter ido trabalhar adoecidos nos últimos 12 meses, sendo que 292 (56,1%) tiveram sua pontuação no SPS-6 abaixo de 18, o que é considerado baixa qualidade laboral por conta do problema de saúde, a pontuação global do questionário foi de 13,3 (DP = 5,5), Distração evitada 6,7 (DP = 3,6), Trabalho finalizado 9,3 (DP = 3,8). De forma geral, a amostra aponta queda no desempenho em suas atividades laborais devido aos problemas de saúde. Os problemas de saúde relacionados ao presenteísmo mais prevalentes na amostra foram: alergias, dores osteomusculares e estresse excessivo. Os indivíduos com alta meteorossensibilidade foram 151 (f = 29%%) e 85 (f = 16,3%) apresentaram indícios de meteoropatias. Para o sexo masculino as questões sobre meteorossensibilidade (MTS) tiveram média de 4,5 (DP = 3,3) e as questões sobre meteoropatia (MTP) obtiveram média de 4,4 (DP = 3,5), em relação ao sexo feminino a média obtida da amostra foi 6,2 (DP = 3,4) para as questões sobre meteorossensibilidade e um valor médio de 6,4 (DP = 3,1) para indícios de meteoropatias. Os sintomas mais frequentes relacionados as variações meteorológicas
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incluem: apetite excessivo, fadiga, dificuldade de concentração, ansiedade, dores de cabeça, sonolência excessiva, irritabilidade e nervosismo e dores em gerais. Para analisar a associação entre as variações meteorológicas com o P-D, foi empregado a técnica de Regressão Logística Múltipla não condicional. O primeiro modelo múltiplo mais ajustado para a variável ocorrência de P-D contém as seguintes variáveis explanatórias: meteorossensibilidade (RC = 1,27), absenteísmo (RC = 3,59), prática de atividade física (RC = 0,44) e tipo de instituição particular (RC = 0,52). O segundo modelo múltiplo mais ajustado contém as variáveis explanatórias: meteorossensibilidade (RC = 1,25), absenteísmo (RC = 3,23), sexo (RC = 1,88) e prática de atividade física (RC = 0,44). Os resultados mostram que o aumento dos graus de MTS está associado ao aumento do P-D
Otimização multiobjetivo evolutiva do torneamento interno de tubos de Peek por meio de modelos de reforço extremo de gradiente
Full text linkTurning is one of the most widely used manufacturing processes in the industry. Its
extensive application means that turning processes are increasingly focused on producing
of high-quality parts, aiming to associate efficiency, precision, and productivity. The
challenges of achieving high-precision surface finishes are even greater when internal
turning is applied to modern materials such as polyetheretherketone (PEEK). To achieve
the best process conditions, predictive models must be estimated, and optimization must be
conducted. This work presents a statistical learning approach for modeling and optimizing
the internal turning process in PEEK tubes. Average roughness and roundness of the hole
were measured to quantify the hole quality. The cutting force, considered an important
indicator of machinability, was also measured. Cutting speed, feed rate, and fixture position
were considered as input parameters. For modeling, a learning procedure was proposed,
considering polynomial response surface regression, generalized additive methods, treebased
methods, support vector regression and extreme gradient boosting. Cross-validation
was used for learning and model selection, including k-fold and bootstrap approaches.
The results indicated that the extreme gradient boosting model was the best for all
predictors. For Ra the final prediction metrics results were RMSE = 0.1395, MAE =
0.1126, and R2 =1.0000, for Fc, RMSE =1.8609, MAE =0.9311, and R2 =0.9280, and for
Ront, RMSE = 21.3084, MAE = 17.8053, and R2 = 0.6562. Multi-objective evolutionary
optimization was performed, considering the extreme gradient boosting models for average
roughness, roundness, and cutting force, in addition to the deterministic model of material
removal rate. The NSGA-II method was selected considering the hypervolume for the
three-objective optimizations. The pseudo-weight approach is used to select high trade-off
solutions, facilitating selection in practical production scenarios. For optimization of Ra
vs Ront vs MRR, the balance between the three responses was achieved with a higher
vc, f = 0.12 mm/v, and fp = 15.14 mm. For optimization of Fc vs Ront vs MRR, the
balance between the three responses was achieved with vc = 378.78 m/min, f = 0.10
mm/v, and fp = 13.00 mm. The proposed learning and optimization approach enabled
the achievement of the best results for the internal turning process in PEEK and can be
applied to other intelligent manufacturing applications.O torneamento é um dos processos de usinagem mais utilizados na indústria. Sua grande
aplicação faz com que cada vez mais estes processos sejam utilizados para a produção de
peças de alta qualidade, buscando associar eficiência, precisão e produtividade. Os desafios
de se obter um acabamento de alta precisão são ainda maiores se o torneamento interno
for aplicado em materiais modernos como polieteretercetona (PEEK). Para alcançar as
melhores condições de processo, os modelos preditivos devem ser estimados e a otimização
deve ser realizada. Este trabalho apresenta uma abordagem de aprendizado estatístico
para modelagem e otimização do processo de torneamento interno em tubos de PEEK.
A rugosidade (Ra) e os desvios de circularidade (Ront) foram medidos para quantificar
a qualidade do furo. Considerado um importante indicador de usinabilidade, a força de
corte (Fc) também foi medida. A velocidade de corte (vc), taxa de avanço (f) e posição
de fixação da peça na placa (fp) foram consideradas como parâmetros de entrada. Para
modelagem, um procedimento de aprendizado foi proposto considerando regressão de
superfície de resposta polinomial, métodos aditivos generalizados, métodos baseados em
árvores, regressão de vetores de suporte e o reforço extremo de gradiente. A validação
cruzada foi aplicada para aprendizado e seleção de modelos, incluindo abordagens k-dobras
e bootstrap. Os resultados apontaram que o modelo de reforço extremo de gradiente foi
o método que apresentou melhor capacidade de previsão. Para Ra os resultados finais
das métricas de previsão foram RMSE = 0,1395, MAE = 0,1126, e R2 = 1,0000, para Fc,
RMSE =1,8609, MAE =0,9311, e R2 =0,9280, e para Ront, RMSE =21,3084, MAE =
17,8053, e R2 = 0,6562. A otimização multiobjetivo evolutiva foi realizada considerando
os modelos de reforço extremo de gradiente para rugosidade, circularidade, força de
corte e o modelo determinístico da taxa de remoção de material (MRR). Considerando
o hipervolume, o método NSGA-II foi selecionado para realizar as otimizações de três
objetivos. A abordagem de pseudopeso foi aplicada para selecionar soluções de alto
trade-off, facilitando a escolha em cenários práticos de produção. Para otimização Ra
vs Ront vs MRR, o equilíbrio entre as três respostas foi alcançado com vc mais alto,
f = 0,12 mm/v e fp = 15,14 mm. Para otimização Fc vs Ront vs MRR, o equilíbrio entre
as três respostas foi alcançado com vc = 378,78 m/min, f = 0,10 mm/v e fp = 13,00
mm. A abordagem de aprendizado e as otimizações propostas possibilitaram a obtenção
dos melhores resultados do processo de torneamento interno no PEEK
Análise 4E na produção de hidrogênio por eletrólise a partir da energia solar fotovoltaica: estudos de caso no cenário brasileiro
Full text linkThe transition to renewable energy sources is crucial for mitigating climate change and promoting energy sustainability. Hydrogen, obtained through electrolysis using renewable sources such as photovoltaic solar energy, stands out as a promising alternative. Thus, this work performs a comprehensive analysis of the hydrogen production system through alkaline electrolysis of water, contemplating energy, exergetic, environmental and economic aspects. The research involved the mathematical modeling of photovoltaic panel plants with capacities of 1, 5 and 10 MW, considering the climatic conditions of two Brazilian municipalities: Guanambi, in Bahia, and Janaúba, in Minas Gerais. Climate data, including solar radiation and temperature, collected at hourly intervals during one year, were used to estimate the capacity of solar photovoltaic generation. The energy generated was then used to perform the electrolysis of water, producing hydrogen gas, as well as to compress the hydrogen, which is then stored and destined for final consumption in various sectors, such as the fertilizer and paint industries, laboratories, the food industry and the chemical industry. The results show that the general system presented energy and exergy efficiencies of 18.01% and 15.91%, respectively. In addition, the levelized cost of electricity produced by photovoltaic panels ranged from 0.11 to 0.12 /kg. In the environmental analysis, it was observed that for a 10 MW plant, the carbon dioxide mitigation compared to fuel oil and natural gas was equivalent to 163 Mt, 118 Mt and 576 Mt, for the municipality of Guanambi-BA, whose values are very close to the municipality of Janaúba-MG. In this way, this system can play a crucial role in the transition to a low-carbon economy, contributing to energy security and climate change mitigation. Continuous optimization and reduction of technological costs will be key to the long-term viability of this technology. In addition, the carbon credits generated by this system encourage the adoption of clean and sustainable technologies.A transição para fontes de energia renovável é crucial para mitigar as mudanças climáticas e promover a sustentabilidade energética. O hidrogênio, obtido por meio da eletrólise utilizando fontes renováveis como a energia solar fotovoltaica, destaca-se como uma alternativa promissora. Desse modo, este trabalho realiza uma análise abrangente do sistema produção de hidrogênio por meio da eletrólise alcalina da água, contemplando aspectos energéticos, exergéticos, ambientais e econômicos. A pesquisa envolveu a modelagem matemática de usinas de placas fotovoltaicas com capacidades de 1, 5 e 10 MW, considerando as condições climáticas de dois municípios brasileiros: Guanambi, na Bahia, e Janaúba, em Minas Gerais. Foram utilizados dados climáticos, incluindo radiação solar e temperatura, coletados em intervalos horários durante um ano, para estimar a capacidade de geração solar fotovoltaica. A energia gerada foi então utilizada para realizar a eletrólise da água, produzindo gás hidrogênio, bem como para comprimir o hidrogênio, que é então armazenado e destinado ao consumo final em diversos setores, como as indústrias de fertilizantes e tintas, laboratórios, indústria de alimentos e indústria química. Os resultados mostram que, o sistema geral, apresentaram eficiências energéticas e exergéticas de 18,01% e 15,91%, respectivamente. Além disso, o custo nivelado da eletricidade produzida pelos painéis fotovoltaicos variou de 0,11 a 0,12 /kg. Na análise ambiental, observou-se que para uma planta de 10 MW, a mitigação de dióxido de carbono em comparação com óleo combustível e gás natural foi equivalente a 163 Mt e 118 Mt, para o município de Guanambi-BA, cujos valores são bem próximos para o município de Janaúba-MG. Desse modo, este sistema pode desempenhar um papel crucial na transição para uma economia de baixo carbono, contribuindo para a segurança energética e a mitigação das mudanças climáticas. A otimização contínua e a redução de custos tecnológicos serão fundamentais para a viabilidade a longo prazo dessa tecnologia. Assim como, os créditos de carbono gerados por este sistema incentivam à adoção de tecnologias limpas e sustentáveis
Modelo de visão computacional para identificação de alimentos em refeições a partir da segmentação obtida por múltiplas redes completamente convolucionais
Full text linkThe strategy of counting carbohydrates in consumed foods is recommended by scientific societies
as a way to improve the quality of life for diabetes patients. Monitoring food intake can
be facilitated by using a mobile application that automatically recognizes the foods in a meal.
Automatic recognition of food images is considered a challenging task for computer vision due
to the similarity between foods. This challenge increases when the goal is to classify foods from
a specific region and with a dataset containing only foods from that region, and therefore, small
compared to public datasets from other countries. For this task, this work presents a model
that uses a set of Fully Convolutional Networks (FCNs) to generate segmentations of foods in a
meal. These segmentations are processed by an algorithm that classifies the foods using digital
image processing techniques. The model has low training costs and is scalable, meaning it can
be trained to recognize a new food without the need to retrain the entire model. In the tests,
foods consumed in Brazil were used, achieving an accuracy of 98.2% and a recall of 87.8%.A estratégia de contar os carboidratos dos alimentos consumidos é recomendada por sociedades
científicas como uma forma de melhorar a qualidade de vida dos pacientes com diabetes.
O monitoramento da ingestão de alimentos pode ser facilitado através do uso de um aplicativo
móvel que reconhece automaticamente os alimentos em uma refeição. O reconhecimento automático
de imagens de alimentos é considerado uma tarefa desafiadora para a visão computacional
devido à semelhança entre os alimentos. Esse desafio aumenta quando o objetivo é classificar
alimentos de uma região específica e com um conjunto de dados contendo apenas alimentos
dessa região e, portanto, pequeno em comparação com conjuntos de dados públicos de outros
países. Para essa tarefa, este trabalho apresenta um modelo que utiliza um conjunto de Redes
Completamente Convolucionais (Fully Convolutional Network - FCNs) para gerar segmentações
dos alimentos em uma refeição. Essas segmentações são processadas por um algoritmo
que classifica os alimentos utilizando técnicas de processamento digital de imagens. O modelo
tem baixos custos de treinamento e é escalável, ou seja, pode ser treinado para reconhecer um
novo alimento sem a necessidade de re-treinar o modelo inteiro. Nos testes, foram utilizados
alimentos consumidos no Brasil, obtendo 98.2% de acurácia e 87.8% de sensibilidade
Avaliação holística do potencial de biomassa residual no Brasil utilizando a ferramenta SIG
Full text linkIn the search for energy sources that have lower environmental impacts, there is also the need to dispose of waste generated by human activities. In this context, a holistic analysis of the energy use of residues from agricultural and forestry activities, animal excreta, urban solid waste and sewage, from the pulp and paper industry and charcoal in Brazil is presented. Based on a bibliographic review, the current Brazilian panorama is presented in figures that contribute to a vision of the national potential for harnessing bioenergy from its theoretical and technical potential. The QGIS3.24.2 Tisler geoprocessing tool was used to generate potentiality maps from census data of microregions and municipalities available in the IBGE database (2022) and the Geocentric Reference System for the Americas (SIRGAS 2000). The results of the analysis of the maps by micro-region of generation potential from agricultural residues highlight the cultures of sugar cane, corn and soy. The greatest technical potential for generation from biomass residues is found in the agricultural segment, with 53.3 GW of technical potential. In this segment, sugarcane (32.5 GW potential), corn and soybeans (both with 7.8 GW of technical potential) stand out. In addition, sewage sludge (12.2 GW) and animal excreta (6.8 GW) have promising technical potential. In aggregate, it is concluded that Brazil has a technical potential of 12,184 PJ/year of generation from biomass residues, which is equivalent to an installed power of just over 126 GW from this type of source. Currently, Brazil has only 16 GW of installed power for the energy use of biomass, basically exploiting sugarcane residues and black liquor.Na busca por fontes de energia que apresentem menores impactos ambientais, soma-se a necessidade de destinação dos resíduos gerados pelas atividades humanas. Neste contexto, é apresentada uma análise holística do aproveitamento energético dos resíduos sólidos e efluentes das atividades agrícola e florestal, excretas de animais, dos resíduos sólidos urbanos (RSU) e esgotos, da indústria de papel e celulose e carvão vegetal do Brasil. A partir de revisão bibliográfica, é apresentado o panorama brasileiro atual em números que contribuem para uma visão do potencial nacional de aproveitamento da bioenergia a partir de seu potencial teórico e técnico. A ferramenta de geoprocessamento QGIS3.24.2 Tisler® foi utilizada para gerar os mapas de potencialidade a partir de dados censitários de microrregiões e municípios disponíveis na base de dados do IBGE (2022) e do Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas (SIRGAS 2000). Os resultados da análise dos mapas por microrregião de potencial de geração a partir de resíduos agrícolas destacam as culturas de cana-de-açúcar, milho e soja. O maior potencial técnico de geração a partir de resíduos de biomassa encontra-se no segmento agrícola, com 53,3 GW de potencial técnico. Nesse segmento, destacam-se a cultura da cana-de-açúcar (potencial de 32,5 GW), milho e soja (ambos com 7,8 GW de potencial técnico). Além disso, apresentam potenciais técnicos promissores, o lodo de esgotos (12,2 GW) e as excretas de animais (6,8 GW). No agregado, conclui-se que Brasil tem um potencial técnico de 12.184 PJ/ano de geração a partir dos resíduos de biomassa, o que equivale a uma potência instalada de pouco mais de 126 GW a partir desse tipo de fonte. Atualmente, o Brasil tem apenas 16 GW de potência instalada para o aproveitamento energético da biomassa, explorando basicamente os resíduos da cana-de-açúcar e o licor negro
Unified centralized/decentralized voltage and frequency control structure for microgrids
Full text linkThe centralized secondary control strategies for microgrids (MG) are widely used due to
their ease of control and coordination with distributed resources. However, the reliability of
these strategies is extensively influenced by the communication system. To address the reliability
issues associated with centralized control, this work proposes a novel Unified Secondary
Control Structure (USCS). The USCS ensures regulation of the MG’s voltage and frequency
even during communication or control failures. During normal operation, the USCS operates
solely using the centralized control strategy, ensuring coordination with distributed resources.
In case of communication system or centralized control failure, the USCS switches to the decentralized
control strategy as a backup, ensuring voltage and frequency regulation. To facilitate
the USCS voltage regulation, a novel decentralized voltage regulation strategy is proposed.
This voltage control strategy is based on state estimation and equivalent systems. The proposed
USCS and decentralized voltage strategy are implemented and tested on a benchmarkMGbased
on the CIGRE residential European grid in Matlab/Simulink. The results demonstrate that the
decentralized voltage strategy can effectively regulate MG voltage, and the USCS ensures voltage
and frequency regulation even during failures, with a smooth transition between control
modes even during communication delays. Additionally, a hardware-in-the-loop environment
is employed to test the proposed USCS, where the centralized control is built in a real-time
digital controller, and the MG system, converter controls, and decentralized controls are implemented
in the Real Time Digital Simulator (RTDS) simulation environment. The results show
that the proposed control structure can guarantee regulation even during failures and restore
regular operation after failure. While the results are satisfactory, further development of a new
gain-adjust strategy is necessary for the strategies operating in the USCS
Análise da influência do Al na microestrutura, dureza e resistência à oxidação de ligas multicomponentes principais composta por WMoNbTiCrAlx (x = 0; 0,25; 0,5; 0,75 e 1)
Full text linkMulti-principal element alloys based on refractory metals have been the subject of study with the aim of competing with nickel super alloys due to their high melting temperatures and promising mechanical properties such as high hardness, thermal stability, and elevated temperature yield strength. However, a major drawback of refractory metal-based alloys is their low oxidation resistance at high temperatures. To overcome this problem, it is known that the addition of aluminum helps to improve resistance to oxidation, forming a protective layer of alumina in addition to reducing density. This study analyzed the influence of aluminum on the microstructure, hardness, and oxidation resistance of five new multicomponent refractory alloys produced by arc melting from raw elements, WMoNbTiCrAlx (x = 0, 0.25, 0.5, 0.75, and 1) (mol %). Microstructural analyses were carried out by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction in all alloy conditions (cast and heat treated at 1200 °C for 24 hours), with electron backscattered diffraction (EBSD) analyses in the treated alloys. ThermoCalc software assisted in interpreting experimental results regarding equilibrium phases and their compositions. The cast alloys exhibited a highly segregated BCC phase with a dendritic structure. After heat treatment, the alloys predominantly maintained the BCC phase, with minor precipitation of the Laves phase. Nanoindentation tests revealed that the addition of aluminum increased hardness from 10.5 to 12.2 GPa, while the density of the alloy decreased with increasing aluminum content, from 9.7982 to 8.7745 g/cm³. In thermogravimetric tests (TGA), aluminum demonstrated benefits in improving oxidation resistance. The Al0.25 alloy showed the highest mass gain, approximately 40 mg/cm², while the Al1 alloy showed the lowest mass gain, approximately 9 mg/cm².Ligas de metais refratários multicomponentes têm sido objeto de estudo com o objetivo de competir com as superligas de níquel, devido às suas elevadas temperaturas de fusão e às propriedades mecânicas promissoras, como alta dureza e alta tensão ao escoamento em temperaturas elevadas. Contudo, uma desvantagem significativa dessas ligas é sua baixa resistência à oxidação em altas temperaturas. Para contornar esse problema, sabe-se que a adição de alumínio contribui para melhorar a resistência à oxidação, formando uma camada protetora de alumina, além de reduzir a densidade. Este estudo analisou a influência do alumínio na microestrutura, densidade, dureza e resistência à oxidação de cinco novas ligas refratárias multicomponentes produzidas por fusão a arco a partir de elementos brutos, WMoNbTiCrAlx (x = 0, 0,25, 0,5, 0,75 e 1) (mol %). As análises microestruturais foram realizadas por Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios X (DRX) em todas as condições das ligas (fundidas e tratadas termicamente a 1200 °C por 24 horas), com análises de difração de retroespalhamento de elétrons (EBSD) nas ligas tratadas. O software ThermoCalc auxiliou na interpretação dos resultados experimentais em relação às fases em equilíbrio e suas composições. As ligas fundidas exibiram uma fase CCC altamente segregada com estrutura dendrítica. Após o tratamento térmico, as ligas mantiveram predominantemente a fase CCC, com menor quantidade de precipitação da fase Laves. Testes de nanoindentação revelaram que a adição de alumínio aumentou a dureza de 10,5 para 12,2 GPa, enquanto a densidade da liga diminuiu com o aumento do teor de alumínio, passando de 9,7982 para 8,7745 g/cm³. Quanto aos ensaios termogravimétricos (TGA), o alumínio demonstrou benefícios para melhorar a resistência à oxidação. A liga Al0,25 apresentou o maior ganho de massa, cerca de 40 mg/cm², enquanto a liga Al1 mostrou o menor ganho de massa, aproximadamente 9 mg/cm²