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Energy analysis of low-GWP refrigerants R513A and R516A as alternatives to R134a in heat pumps for simultaneous heating and cooling of water
Full text linkThe transition to low global warming potential (GWP) refrigerants is essential in addressing climate change. This study evaluates the energy performance of low-GWP refrigerants R513A and R516A as alternatives to R134a in heat pump systems for simultaneous heating and cooling applications. Utilizing a validated mathematical model and experimental data, the study examines the thermodynamic efficiency (COP) of each refrigerant under varying operational conditions, including temperature and flow rate variations in the evaporator and condenser. The research examined two primary cases: a medium-temperature scenario (scenario 1), where the evaporator inlet temperatures of the water-glycol mixture range from 0 to 5°C, and condenser water inlet temperatures range from 35 to 40°C, simulating applications such as moderate cooling and domestic hot water heating. The high-temperature scenario (scenario 2) involves evaporator inlet temperatures between 10 to 15°C and condenser water inlet temperatures from 50 to 55°C, representing conditions suitable for waste heat recovery and industrial process heating applications. Although these temperatures overlap with other technologies like evacuated-tube solar collectors, their integration into heat pump systems underscores the versatility and scalability of these systems for diverse energy demands. In both scenarios, the mass flow rate of water was adjusted between 0.05 and 0.15 kg/s in the evaporator and condenser. The results indicate that R513A and R516A achieved comparable performance to R134a, with R516A demonstrating a slightly higher COP under high-temperature conditions. For the three fluids, the average COP in cooling mode (COPc ) was 3.3, and in heating mode (COPh ), it was 4.6 across the tested conditions. These findings highlight the potential of R513A and R516A as effective replacements for high-GWP refrigerants, supporting the transition to sustainable refrigerant technologies.A transição para refrigerantes de baixo potencial de aquecimento global (GWP) é essencial para lidar com as mudanças climáticas. Este estudo avalia o desempenho energético dos refrigerantes de baixo GWP R513A e R516A como alternativas ao R134a em sistemas de bomba de calor para aplicações simultâneas de aquecimento e resfriamento. Utilizando um modelo matemático validado e dados experimentais, o estudo examina a eficiência termodinâmica (COP) de cada refrigerante sob condições operacionais variáveis, incluindo variações de temperatura e vazão no evaporador e condensador. A pesquisa examinou dois casos principais: um cenário de temperatura média (cenário 1), onde as temperaturas de entrada do evaporador da mistura de água-glicol variam de 0 a 5 °C, e as temperaturas de entrada da água do condensador variam de 35 a 40 °C, simulando aplicações como resfriamento moderado e aquecimento de água quente doméstica. O cenário de alta temperatura (cenário 2) envolve temperaturas de entrada do evaporador entre 10 e 15 °C e temperaturas de entrada da água do condensador de 50 a 55 °C, representando condições adequadas para recuperação de calor residual e aplicações de aquecimento de processos industriais. Embora essas temperaturas se sobreponham a outras tecnologias, como coletores solares de tubo evacuado, sua integração em sistemas de bomba de calor ressalta a versatilidade e a escalabilidade desses sistemas para diversas demandas de energia. Em ambos os cenários, a vazão mássica de água foi ajustada entre 0,05 e 0,15 kg/s no evaporador e no condensador. Os resultados indicam que o R513A e o R516A alcançaram desempenho comparável ao R134a, com o R516A demonstrando um COP ligeiramente maior sob condições de alta temperatura. Para os três fluidos, o COP médio no modo de resfriamento (COPc ) foi de 3,3, e no modo de aquecimento (COPh ), foi de 4,6 nas condições testadas. Essas descobertas destacam o potencial de R513A e R516A como substitutos eficazes para refrigerantes de alto potencial de aquecimento global, apoiando a transição para tecnologias de refrigerantes sustentáveis
Programas corporativos de inovação aberta e programas de intraempreendedorismo: um comparativo em relação ao desempenho inovador
Full text linkThe main objective of this work is to understand how the assumptions that measure innovative performance are affected by the practices of open innovation programs and intrapreneurship programs. It is understood that, in the context of open innovation, relationship programs with startups and intrapreneurship programs can directly or indirectly affect the innovative performance of organizations, companies and corporations. Given the growth of corporate programs of this nature, there is a great need for research into practices such as open innovation and their results. In this sense, the research aims to make a comparison between the open innovation programs and intrapreneurship programs of three companies, considering the innovative performance in the following assumptions: (1) quantity and variety of products and services developed, (2) new technologies used in production and services; (3) new ways of organizing and managing work and (4) increasing the share of sales with new products and services and the (5) share of sales with new products for the company. In addition, the construction of the literature review uses a systematic review of sources published on the subject between 2018 and 2022. This work is classified as a multiple case study, covering three large Brazilian companies that are leaders in innovation in their sectors. Its nature is applied and exploratory-descriptive, based on a quantitative-qualitative approach. The results indicate that open innovation programs with startups and intrapreneurship, although distinct, pursue the same goal: promoting innovation, boosting technological progress and increasing organizational competitiveness. Open innovation is characterized by partnerships with startups, aimed at incorporating innovative ideas and technologies, while intrapreneurship stimulates creativity and entrepreneurial spirit among internal employees. In the three companies, the focus of the open innovation programs is to implement solutions in production and services, but there is no development of new products and services and, consequently, no increase in the share of sales. Although one of the companies has more than one type of open innovation program, with a specific one for developing new products and services, the result shows that management is unaware of the increase in revenue. Both programs provided new ways of organizing and managing work. However, with regard to the use of new technologies in production and services, the open innovation programs stood out, showing significantly positive results.Este trabalho tem como principal objetivo compreender como os pressupostos que mensuram o desempenho inovador são afetados com as práticas dos programas de inovação aberta e programas de intraempreendedorismo. Entende-se que, no âmbito da inovação aberta ou open innovation, os programas de relacionamento com startups e programas de intraempreendedorismo podem afetar direta ou indiretamente o desempenho inovador das organizações, empresas e corporações. Dado o crescimento de programas corporativos dessa natureza, há uma grande necessidade de pesquisas que compreendam práticas como a da inovação aberta e seus resultados. Nesse sentido, a pesquisa visa fazer um comparativo entre os programas de inovação aberta e programas de intraempreendedorismo de três empresas, considerando o desempenho inovador nos seguintes pressupostos: (1) quantidade e a variedade de produtos e serviços desenvolvidos, (2) novas tecnologias utilizadas na produção e nos serviços; (3) novas maneiras de organizar e gerenciar o trabalho e (4) aumentar a participação das vendas com os produtos e serviços novos e a (5) participação nas vendas com produtos novos para a empresa. Além disso, a construção da revisão bibliográfica utiliza a revisão sistemática de fontes publicadas sobre o tema entre os anos de 2018 e 2022. O presente trabalho é classificado como um estudo de múltiplos casos, abrangendo três grandes empresas brasileiras referentes em inovação em seus setores. Sua natureza é aplicada e de cunho exploratório-descritivo, fundamentada na abordagem quanti-qualitativa. Os resultados indicam que os programas de inovação aberta com startups e o intraempreendedorismo, embora distintas, buscam o mesmo objetivo: promover a inovação, impulsionar o progresso tecnológico e aumentar a competitividade organizacional. A inovação aberta se caracteriza por parcerias com startups, visando incorporar ideias e tecnologias inovadoras, enquanto o intraempreendedorismo estimula a criatividade e o espírito empreendedor entre os colaboradores internos. Nas três empresas o foco dos programas de inovação aberta é implantar soluções na produção e nos serviços não ocorrendo desenvolvimento de novos produtos e serviços e, consequentemente, não houve o aumento da participação de vendas. Apesar de uma das empresas possuir mais de um tipo de programa para inovação aberta, tendo um específico para desenvolvimento de novos produtos e serviço, o resultado mostra o desconhecimento da gestão quanto ao aumento de receita. Ambos os programas proporcionaram novas formas de organização e gestão do trabalho. Contudo, em relação ao uso de novas tecnologias na produção e serviços, os programas de inovação aberta se destacaram, apresentando resultados significativamente positivos
Análise e otimização da gaseificação de borras de petróleo utilizando modelagem CFD
Full text linkThe gasification of petroleum sludge is a relatively new and underutilized technology, especially when compared to disposal techniques such as incineration and landfilling. This study presents the gasification of petroleum sludge using air as the gasification agent, through Computational Fluid Dynamics (CFD) modeling, with the optimization of gasifier characteristics and operating parameters aimed at maximizing the heating value of the resulting gas. Characterization of this material included the calculation of its activation energy and pre-exponential factor, and a modeling method was developed for the devolatilization reaction of petroleum sludge. These data were incorporated into the CFD model for adjustment to the material. The geometry used was developed based on the gasifier present in the Laboratory of Solid Fuel Gasification at UNIFEI. A two-dimensional Euler-Lagrangian multiphase reactive model was developed, using the species transport model to describe chemical kinetics within the gasifier. Initially, the air factor was varied within the gasification range, and the highest heating value was found with an air factor of 0.38, resulting in a gas with 3.8 MJ/Nm3. After the initial analysis, the operational parameters were optimized to find the point of maximum heating value, varying the gasifier height, fuel particle diameter, wall temperature, and air factor. The highest gas heating value was found for a gasifier height of 1.85 m, a fuel particle with a 0.1 mm diameter, a wall temperature of 337 °C, and an air factor of 0.23. At this point, the heating value was increased to 5.32 MJ/Nm3, a 42% increase compared to the best result obtained before optimization. The optimization showed how these parameters variation can help increase the energy produced in this system, even when using only air as the oxidizing agent. It also provides a starting point for future scale-up in the production of combustible gas from petroleum industry waste.A gaseificação de borra oleosa de petróleo é uma tecnologia relativamente nova e pouco utilizada, principalmente quando comparada com técnicas de disposição como incineração e aterramento. Este trabalho apresenta o estudo da gaseificação da borra de petróleo utilizando ar como agente de gaseificação, através da modelagem CFD, com a otimização das características do gaseificador e parâmetros de operação onde se pretende maximizar o poder calorífico do gás resultante. A partir da caracterização deste material, foram calculados sua energia de ativação e fator pré-exponencial, também sendo desenvolvido um método de modelagem para a reação de devolatilização da borra oleosa. Estes dados foram introduzidos no modelo CFD para seu ajuste ao material. A geometria utilizada foi desenvolvida com base no gaseificador presente no Laboratório de Gaseificação de Combustíveis Sólidos da UNIFEI. Foi desenvolvido um modelo reativo multifásico bidimensional Euler-Lagrangiano, utilizando o modelo de transporte de espécies para a descrição da cinética química dentro do gaseificador. Inicialmente o fator de ar foi variado dentro da faixa de gaseificação, sendo encontrado o maior poder calorífico com 0,38 de fator de ar, obtendo-se um gás de 3,8 MJ/Nm3. Após a análise inicial, foi realizada a otimização dos parâmetros de operação e dimensionais para encontrar o ponto de maior poder calorífico, com variação da altura do gaseificador, diâmetro de partícula combustível e temperatura de parede, além do fator de ar. O maior poder calorifico do gás foi encontrado para 1,85 m de altura do gaseificador, partícula combustível com 0,1 mm de diâmetro, temperatura de parede de 337 °C e 0,23 de fator de ar. Neste ponto o poder calorífico foi elevado para 5,32 MJ/Nm3, sendo um aumento de 42% em relação ao melhor resultado obtido antes da otimização. A otimização demonstrou como a variação dos parâmetros pode ajudar a elevar a quantidade de energia produzida neste sistema ainda que utilizando apenas ar como agente oxidante, assim como apresenta um ponto de partida para futura aumento de escala na produção de gás combustível a partir de resíduos da indústria de petróleo
Estudo da soldabilidade da liga de alumínio aeronáutica AA 7075-T6 por meio do processo GMAW com indução de vibração
No full textThe high-strength aluminium alloy AA-7075-T6 is widely used in the aerospace, military, and automotive sectors owing to its excellent strength-to-weight ratio. However, fusion welding of this alloy presents major challenges, particularly its high susceptibility to hot cracking, secondary phase precipitation, and porosity formation. This study investigates the influence of mechanical vibration applied during the welding of AA-7075-T6 using the Gas Metal Arc Welding (GMAW) process with the Surface Tension Transfer (STT®) mode. Different welding parameters and vibration frequencies were assessed, with emphasis on porosity, microstructure, and hardness of the welded joints. The results demonstrated that vibration during welding promoted significant metallurgical and mechanical improvements, including modification of the morphology and reduction in the size of secondary phases in the fusion zone, a marked decrease in coarse particles in the heat-affected zone (HAZ), reduced loss of microhardness in the welded regions, microstructural refinement at the interface with the base material, and a narrowing of the HAZ. Moreover, a substantial reduction in porosity was observed, with the most effective performance achieved at a frequency of 183 Hz.It is concluded that the controlled application of mechanical vibration during the welding of AA-7075-T6 is a viable and promising technique, capable of improving the metallurgical quality and mechanical performance of welded joints, thereby broadening the potential applications of this alloy in critical aerospace, aeronautical, and automotive components.A liga de alumínio de alta resistência AA-7075-T6 é amplamente utilizada nos setores aeroespacial, militar e automotivo devido à sua elevada relação resistência/peso. Entretanto, a soldagem por processos de fusão apresenta desafios significativos, especialmente relacionados à elevada suscetibilidade à formação de trincas a quente, precipitação de fases secundárias e ocorrência de porosidade. Neste trabalho, investigou-se a influência da aplicação de vibração mecânica durante a soldagem da liga AA-7075-T6 pelo processo Gas Metal Arc Welding (GMAW), com transferência por tensão superficial Surface Tension Transfer (STT®). Foram avaliados diferentes parâmetros de soldagem e frequências de vibração, com ênfase na análise da porosidade, microestrutura e dureza das juntas soldadas. Os resultados demonstraram que a aplicação da vibração promoveu efeitos metalúrgicos e mecânicos significativos, destacando-se: modificação da morfologia e redução do tamanho das fases secundárias na zona fundida, diminuição expressiva de partículas grosseiras na zona termicamente afetada (ZTA), menor perda de microdureza nas regiões soldadas, refinamento microestrutural na interface com o material base e redução da largura da ZTA. Além disso, a vibração contribuiu para uma redução substancial da porosidade, com desempenho superior observado na frequência de 183 Hz.
Conclui-se que a aplicação controlada de vibração mecânica durante a soldagem da liga AA-7075-T6 é uma técnica viável e promissora, capaz de melhorar a qualidade metalúrgica e o desempenho mecânico das juntas, ampliando as possibilidades de utilização desse material em aplicações críticas dos setores aeroespacial, aeronáutico e automotivo
Circular justice e economia circular na produção de orgânicos: narrativas de produtores do bairro Peroba, Itajubá – MG
No full textExtractive agriculture impacts the environment, affecting agroecological systems and food security. Meanwhile, rural producers, especially family farmers, play an essential role in sustainability by preserving traditional crops and adopting responsible practices, such as organic production. This practice stands out in the Circular Economy (CE) for minimizing waste and optimizing resources. However, the CE can generate negative social impacts without a holistic approach. Its effective implementation requires the principles of Circular Justice, ensuring the equitable distribution of benefits in the production chain. This study investigates farmers in the Peroba neighborhood, in Itajubá (MG), whose organic production, in a short chain, exemplifies the CE applied to agriculture. The objective was to analyze CE practices and the principles of Circular Justice in organic food production in the Peroba neighborhood. The relevance of these farmers lies in their ability to adopt circular practices, even though they face challenges related to the equitable distribution of benefits and participation in decision-making processes. The research question that guided this study was: How do farmers in the Peroba neighborhood, who are part of a short organic food production chain, incorporate Circular Economy practices and perceive the principles of Circular Justice in their daily productive lives? To answer this question, narrative analysis was used as a methodology, based on the axes of temporality, sociality, and place. Data collection included semi-structured interviews, participant observation, and document analysis. Thirteen analytical labels were used to identify circularity practices in the neighborhood, which were reorganized into four narrative thematic blocks, according to the practices, difficulties, and common meanings emerging from the farmers' statements: (1) From exploitation to regeneration: practices that nourish life; (2) What comes in, what goes out: material choices in transition; (3) Caring for the environment: water, energy, and transportation; and (4) People who teach, learn, and resist. The results indicate that organic production in the Peroba neighborhood incorporates practices aligned with CE, such as the use of natural inputs, composting, crop rotation, and waste reuse, albeit spontaneously and without structured planning. Challenges were also identified, such as lack of infrastructure, absence of collective organization, regulatory failures, and dependence on uncertified seedlings. In relation to Circular Justice, an unequal distribution of economic benefits, absence of collective deliberation, and fragility in the institutional recognition of farmers' rights were observed. These limitations show that, although there are promising elements, Circular Justice is not yet consolidated in the community. The research concludes that organic production
contributes to regional development by promoting environmental sustainability, food security, and social inclusion, but its strengthening depends on public policies that increase equity, cooperation, and technical support for producers. The dissertation is part of the graduate program in Development, Technologies, and Society at the Federal University of Itajubá (UNIFEI) and contributes to the Sustainable Development Goals (SDGs), especially SDGs 2, 8, 10, 12, 13, and 16, by discussing sustainable agricultural practices, social justice, and institutional strengthening in rural communities.A agricultura extrativista impacta o meio ambiente, afetando sistemas agroecológicos e a segurança alimentar. Enquanto isso, o produtor rural, especialmente da agricultura familiar, tem papel essencial na sustentabilidade, preservando culturas tradicionais e adotando práticas responsáveis, como a produção orgânica. Essa prática se destaca na Economia Circular (EC) por minimizar desperdícios e otimizar recursos. No entanto, a EC pode gerar impactos sociais negativos sem uma abordagem holística. Sua implementação eficaz exige os princípios da Circular Justice, garantindo a distribuição equitativa de benefícios na cadeia produtiva. Este estudo investiga os agricultores do Bairro Peroba, em Itajubá (MG), cuja produção orgânica, em cadeia curta, exemplifica a EC aplicada à agricultura. O objetivo foi analisar as práticas de EC e os princípios da Circular Justice na produção de alimentos orgânicos do Bairro Peroba. A relevância desses agricultores está na sua capacidade de adotar práticas circulares, ainda que enfrentem desafios relacionados à distribuição equitativa dos benefícios e à participação nos processos decisórios. A pergunta de pesquisa que norteou este estudo foi: Como os agricultores do Bairro Peroba, inseridos em uma cadeia curta de produção de alimentos orgânicos, incorporam práticas de Economia Circular e percebem os princípios da Circular Justice em seu cotidiano produtivo? Para respondê-la, utilizou-se a análise narrativa como metodologia, com base nos eixos de temporalidade, socialidade e lugar. A coleta de dados incluiu entrevistas semiestruturadas, observação participante e análise documental. Foram utilizados 13 rótulos analíticos para identificar práticas de circularidade no bairro, e esses foram reorganizados em quatro blocos temáticos narrativos, conforme as práticas, dificuldades e sentidos comuns emergentes nas falas dos agricultores: (1) Da exploração à regeneração: práticas que alimentam a vida; (2) O que entra, o que sai: escolhas materiais em transição; (3) Cuidar do entorno: água, energia e deslocamento; e (4) Gente que ensina, aprende e resiste. Os resultados indicam que a produção orgânica no Bairro Peroba incorpora práticas alinhadas à EC, como o uso de insumos naturais, compostagem, rotação de culturas e o reaproveitamento de resíduos, ainda que de forma espontânea e sem planejamento estruturado. Identificaram-se também desafios, como a falta de infraestrutura, a ausência de organização coletiva, falhas regulatórias e a dependência de mudas não certificadas. Em relação à Circular Justice, observou-se uma distribuição desigual dos benefícios econômicos, ausência de deliberação coletiva e fragilidade no reconhecimento institucional dos direitos dos agricultores. Essas limitações evidenciam que, embora existam elementos promissores, a Circular Justice ainda não está consolidada na comunidade. A pesquisa
conclui que a produção orgânica contribui para o desenvolvimento regional ao promover sustentabilidade ambiental, segurança alimentar e inclusão social, mas seu fortalecimento depende de políticas públicas que ampliem a equidade, a cooperação e o apoio técnico aos produtores. A dissertação integra o programa de pós-graduação em Desenvolvimento, Tecnologias e Sociedade da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) e contribui para os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), especialmente os ODS 2, 8, 10, 12, 13 e 16, ao discutir práticas agrícolas sustentáveis, justiça social e fortalecimento institucional em comunidades rurais
Comportamento fenológico e modelagem do desenvolvimento de espécies florestais: clima atual e futuro
No full textProjected increases in air temperature emerge as the primary constraint for forest species development, particularly during the initial stage when seedlings are most sensitive to thermal variability. Understanding the phenology of the initial development is essential for enhancing resilience strategies in forest nurseries and reforestation programs under future climatic conditions. This thesis addresses this issue through five key aims: I) assess the influence of weather variables and storage duration on seed viability in six forest species—Bauhinia forficata Link, Ceiba speciosa (A.St.-Hil.) Ravenna, Handroanthus chrysotrichus (Mart. ex DC.) Mattos, Handroanthus impetiginosus (Mart. ex DC.) Mattos, Tabebuia rosea (Bertol.) Bertero ex A.DC., and Tabebuia roseoalba (Ridl.) Sandwith—using principal component analysis (Chapter I); II) adapt the BBCH phenological scale to describe the initial development stages of five native species (B. forficata, C. speciosa, H. chrysotrichus, H. impetiginosus, and T. roseoalba) (Chapter II); III) estimate the thermal thresholds and requirements for the initial development of these species (Chapter III); IV) calibrate and evaluate the performance of the Phyllochron (FIL) and Wang & Engel (WE) models in estimating the initial development; and V) identify the impact of projected air temperature increases on the duration of initial development (Chapter IV) and the financial feasibility (Chapter V) of seedling production in forest nurseries. To achieve these aims, seedling emergence tests were performed on seed samples, and field experiments were conducted across fourteen sowing dates from 2022 to 2024 in Itajubá, Brazil. The forest species' seeds were sourced from multiple places and exhibited distinct viability patterns regarding emergence percentage, emergence speed index, mean emergence time and mean emergence rate. H. chrysotrichus, H. impetiginosus, T. rosea, and T. roseoalba seeds were more sensitive to storage duration, decreasing viability proportionally with increased storage time. Weather conditions influenced the physiological maturation and emergence of the studied species, with samples from warmer and drier regions showing higher emergence indices. The first BBCH scale adapted to describe the initial development of the studied species identified two main development stages: 0 (germination) and 1 (leaf development), along with twelve substages (codes 00-09 to 110). The species reached substage 110 (10th visible leaf on the main stem) in approximately 171 to 190 days, with differences in the duration of substages (00 to 110) observed across all species. Estimated thermal thresholds ranged from 10.6 to 12.6°C (base temperature), 20.3 to 21.5°C (optimum), and 41.9 to 43.9°C (maximum). C. speciosa exhibited the lowest thermal requirement for initial development (160.5°C day leaf⁻¹), whereas B. forficata had the highest (224.4°C day leaf⁻¹). The Phyllochron and Wang & Engel models estimated leaf number (NFA) with higher accuracy (error < 1.5 leaves) compared to initial development duration (DDI) (error between 11 and 32 days). The Phyllochron model provided better estimates for C. speciosa and H. chrysotrichus development, while the Wang & Engel model performed better for B. forficata, H. impetiginosus, and T. roseoalba. Lastly, to achieve aim V, the best-performing model (Phyllochron or Wang & Engel) was integrated into 16 General Circulation Models (GCMs) from the NASA Earth Exchange Global Daily Downscaled Projections (NEX-GDDP-CMIP6). Simulations of NFA and DDI were performed for the current period (CA, 1995–2014) and projected for three future periods: near future (NF, 2041–2060), intermediate future (FI, 2061–2080), and far future (FD, 2081–2100), under three Shared Socioeconomic Pathways scenarios (SSP2-4.5, SSP3-7.0, and SSP5-8.5). The financial feasibility of seedling production was analyzed based on the net present value (NPV) of calculated costs for CA, NF, IF, and DF (under the three SSPs). Despite projected air temperature increases (+1.3 to +4.5°C) and heterogeneous development responses
(-55 to +24 days), financial feasibility is expected to remain unaffected. Adopting adaptive measures to ensure seedling quality and vigor in the future will increase production costs by ~0.2% to 3.5%.Aumentos de temperatura do ar projetados para ocorrerem ao longo do século XXI emergem como um dos principais fatores limitantes para o desenvolvimento de espécies florestais, especialmente no estágio inicial, quando as plântulas são mais sensíveis à variabilidade térmica. Compreender a fenologia do desenvolvimento inicial dessas espécies é essencial para aprimorar estratégias de resiliência para viveiros florestais e programas de reflorestamento no clima futuro. Esta tese aborda essa questão por meio de cinco objetivos: I) analisar a influência de variáveis meteorológicas e armazenamento sobre a viabilidade das sementes de seis espécies florestais - Bauhinia forficata Link, Ceiba speciosa (A.St.-Hil.) Ravenna, Handroanthus chrysotrichus (Mart. ex DC.) Mattos, Handroanthus impetiginosus (Mart. ex DC.) Mattos, Tabebuia rosea (Bertol.) Bertero ex A.DC. e Tabebuia roseoalba (Ridl.) Sandwith) - por meio da análise de componentes principais (Capítulo I); II) adaptar a escala fenológica BBCH para descrever o desenvolvimento inicial para cinco espécies nativas (B. forficata, C. speciosa, H. chrysotrichus, H. impetiginosus, e T. roseoalba) (Capítulo II); III) estimar os limiares e o requerimento térmico para o desenvolvimento inicial dessas espécies (Capítulo III); IV) calibrar e avaliar o desempenho dos modelos de desenvolvimento Filocrono (FIL) e Wang e Engel (WE) em estimar o desenvolvimento inicial das cinco espécies; e V) identificar os impactos dos aumentos da temperatura do ar projetados na duração do desenvolvimento inicial (Capítulo IV) e na viabilidade financeira (Capítulo V) para a produção de mudas das cinco espécies no viveiro florestal. Para atingir os cinco objetivos, foram realizados testes de emergência nas amostras de sementes utilizadas e conduzidos experimentos a campo ao longo de quatorze datas de semeadura no período de 2022 a 2024 em Itajubá. As sementes das espécies florestais estudadas foram provenientes de múltiplas datas de semeadura e apresentaram padrões distintos de viabilidade em termos de porcentagem de emergência, índice de velocidade de emergência, tempo médio de emergência e velocidade média de emergência. As sementes de H. chrysotrichus, H. impetiginosus, T. rosea e T. roseoalba são mais sensíveis ao tempo de armazenamento, com redução da viabilidade proporcional ao aumento do tempo de armazenamento. As condições meteorológicas influenciam a maturação fisiológica e emergência das sementes das espécies estudadas, sendo que amostras provenientes das regiões mais quentes e secas apresentaram melhores índices de emergência. A primeira escala BBCH adaptada para descrever o desenvolvimento inicial das espécies estudadas identificou dois estágios de desenvolvimento principais: 0 (germinação) e 1 (desenvolvimento foliar) e doze subestágios (códigos 00-09 a 110). As espécies atingiram o subestágio 110 (10ª folha visível no caule principal) em ~ 171 a 190 dias, havendo diferenças na duração dos subestágios (00 a 110) em todas as espécies. Os limiares térmicos estimados para as cinco espécies variaram entre 10,6 e 12,6 ºC (temperatura base), de 20,3 a 21,5 ºC (ótima) e de 41,9 a 43,9 ºC (superior). A C. speciosa possui menor exigência térmica para se desenvolver durante o estágio inicial (160,5 ºC dia folha-1) enquanto a B. forficata maior exigência (224,4 ºC dia folha-1). Os modelos Filocrono e Wang e Engel estimaram com maior precisão o desenvolvimento inicial em termos do número de folhas (NFA) (erro < 1,5 folhas) comparado a duração do desenvolvimento inicial (DDI) (erro entre 11 a 32 dias). O filocrono foi melhor para descrever o desenvolvimento das espécies C. speciosa e H. chrysotrichus, e o Wang e Engel foi superior para as B. forficata, H. impetiginosus e T. roseoalba. Por fim, para atender o objetivo V, o melhor modelo de desenvolvimento (FIL ou WE) foi alimentado com as saídas de 16 Modelos de Circulação Geral
(MCGs) do NASA Earth Exchange Global Daily Downscaled Projections (NEX-GDDP) da nova geração do Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6). Foram realizadas simulações do desenvolvimento, em termos de NFA e DDI, para o clima atual (CA, 1995-2014) e projeções para três períodos futuros: futuro próximo (FP, 2041-2060), futuro intermediário (FI, 2061-2080) e futuro distante (FD, 2081-2100), em 3 cenários socioeconômicos (SSP2-4.5, SSP3-7.0 e SSP5-8.5). A viabilidade financeira para produção de mudas foi analisada pelo valor presente líquido (VPL) dos custos calculados para o CA, FP, FI e FD (nos 3 SSPs). Apesar dos aumentos projetados na temperatura do ar (entre +1,3 e +4,5 ºC) e tendências heterogêneas no desenvolvimento das espécies (-55 a +24 dias), a viabilidade financeira será pouco impactada. A adoção de medidas adaptativas para garantir a qualidade e o vigor das mudas no futuro irá aumentar os custos da produção de mudas de ~ 0,2% a 3,5%
Quantum fluctuations and particle dynamics test in harmonic confinement
No full textWe investigate how a reservoir modifies the quantum Brownian motion of a particle by
adopting a canonical quantization of the total system. Starting from a Lagrangian model
describing a harmonically bound particle linearly coupled to a continuum of oscillators,
we derive exact analytical solutions for the quantum correlations characterizing the system’s
dynamics. This approach enables a complete, with no approximations, treatment
of the quantum Brownian motion, including the late-time regime and the positivity of
the particle’s kinetic energy. The generality of our formalism allows it to be extended to
a broad class of coupling functions, offering a robust framework for exploring dissipative
quantum dynamics and energy conservation mechanisms in open quantum systems
Estudo de sistemas dinâmicos multívocos assintoticamente autônomos
No full textIn this master thesis we study pullback attractors of multivalued dynamical systems that
are asymptotically convergent. It is shown that, under certain conditions, the component
sets of the pullback attractor of a dynamical system can converge, when time vary, to
those of the pullback attractor of the limit dynamical system. Particular examples are
pullback attractors of asymptotically autonomous and asymptotically periodic processes.
Theorems with different conditions are established and their applicability and advantages
are highlighted.Nesta dissertação estudamos atratores pullback de sistemas dinâmicos multívocos que
são assintoticamente convergentes. É mostrado que, sob certas condições, os conjuntos
componentes do atrator pullback de um sistema dinâmico podem convergir, com a variação
da variável temporal, para aqueles do atrator pullback do sistema dinâmico limite.
Exemplos particulares são atratores pullback de processos assintoticamente autônomos e
assintoticamente periódicos. Teoremas com diferentes condições são estabelecidos e sua
aplicabilidade e vantagens são destacadas
Família de conversores CC-CC não isolados baseados na célula de comutação de três estados com indutor acoplado
No full textThis work presents a family of non isolated high gain DC DC converters based on the three state switching cell (3SSC) and coupled inductors. Unlike traditional interleaved topologies, the derived configurations feature inherent current sharing capability due to the 3SSC autotransformer. The coupled inductor extends the voltage gain without requiring high duty cycles, while a clamping circuit recycles part of the energy stored in the leakage inductance without significantly increasing the voltage stress on the switches or the component count. A DC DC boost converter is analyzed in detail through both qualitative and quantitative approaches. An experimental prototype with specifications of 48 V/400 V, 50 kHz, and 1 kW is tested to validate the theoretical propositions, achieving an efficiency of 97.18% at rated power.Este trabalho apresenta uma família de conversores CC-CC não isolados de alto ganho baseados na célula de comutação de três estados (3SSC) com indutores acoplados. Diferentemente das topologias intercaladas tradicionais, as configurações derivadas possuem capacidade inerente de compartilhamento de corrente devido ao autotransformador da 3SSC. O indutor acoplado amplia o ganho de tensão sem exigir razões cíclicas elevadas, enquanto um circuito de grampeamento recicla parte da energia armazenada na indutância de dispersão sem aumentar significativamente o esforço de tensão sobre os interruptores ou a contagem de componentes. Um conversor boost CC-CC é analisado em detalhes, com análises qualitativa e quantitativa. Um protótipo experimental com especificação de 48 V/400 V, 50 kHz e 1 kW é testado para validar as proposições teóricas, alcançando uma eficiência de 97,18% na potência nominal
Implementação do Shop Floor Management para sustentação dos princípios e ferramentas enxutas em uma empresa fabricante de vidro plano
No full textThis study analyzes the applicability of the Shop Floor Management (SFM) implementation model in a continuous and uninterrupted production industry. The Lean Production approach is widely recognized as a solution for eliminating waste and optimizing processes. However, its successful implementation requires more than the mere application of tools; it demands a Lean mindset to ensure the sustainability of its practices. SFM emerges as a solution to integrate these tools and strengthen a culture of continuous improvement on the shop floor. The research adopts an action research methodology, conducting a cycle of model adaptation in a flat glass manufacturing company. Considering the continuous production flow, high level of automation, and elevated inventory levels characteristic of this industry, the study aims to implement SFM as a strategy to maintain operational efficiency and prevent the erosion of Lean practices. As a result, significant progress was observed in Lean knowledge, the use of improvement tools, engagement with daily performance indicators, and the perception of leadership support—reflecting greater employee involvement and a more structured approach to operational management. From a scientific perspective, the study contributes by deepening the discussion on the implementation of SFM in continuous flow industrial environments and offers practical insights for future research on the method.Este estudo analisa a aplicabilidade do modelo de implementação do Shop Floor Management (SFM) em uma indústria de produção contínua e ininterrupta. A abordagem de Produção Enxuta é reconhecida como solução para eliminar desperdícios e otimizar processos. No entanto, sua implementação exige mais do que a aplicação de ferramentas, sendo necessária uma mentalidade enxuta para garantir a sustentabilidade das práticas. O SFM surge como uma solução para integrar essas ferramentas e fortalecer a cultura de melhoria contínua no chão de fábrica. A pesquisa utiliza o método de pesquisa-ação, executando um ciclo de adaptação do modelo em uma empresa do setor de vidros planos. Considerando o fluxo contínuo e ininterrupto, o alto grau de automação e os elevados estoques característicos desta indústria, o estudo tem como objetivo implementar o Shop Floor Management (SFM) como uma estratégia para sustentar a eficiência operacional e prevenir a perda de aderência às práticas da Produção Enxuta. Como resultado, observou-se um avanço expressivo no conhecimento sobre Lean, no uso de ferramentas de melhoria, no envolvimento com os indicadores diários e na percepção de apoio da liderança, refletindo maior engajamento dos colaboradores e uma gestão operacional mais estruturada. No aspecto científico, o trabalho contribui ao aprofundar o debate sobre a implementação de SFM em ambientes industriais com fluxo contínuo e ininterrupto, oferecendo insights práticos para futuras pesquisas sobre o método