Ilha Solteira - FEIS - Faculdade de Engenharia

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Nanopartículas como aditivos para revestimentos: uma potencial alternativa para prevenção da fixação do mexilhão dourado em usinas hidrelétricas
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-03-18) Taveira, Guilherme Moreno ; Grillo, Renato ; Oliveira, Jefferson Nascimento de
Existem muitas espécies de moluscos não-marinhos e não-nativos no Brasil, sendo a maioria deles trazidos fortuitamente da Ásia e da Europa. Um dos casos mais notórios é o do mexilhão dourado (Limnoperna fortunei). A grande capacidade desses organismos em aderirem às superfícies rígidas de qualquer natureza e desenvolverem superpopulações em um curto espaço de tempo, faz deste molusco um problema ambiental e econômico. Ao longo das últimas três décadas, distintas estratégias foram adotadas por diferentes pesquisadores no intuito de mitigar o avanço do mexilhão dourado por bacias hidrográficas e reservatórios de água, bem como combater e controlar o problema causado pela inserção da espécie em ambientes aquáticos diferentes ao seu originário. Especificamente para o setor elétrico, estimam-se perdas financeiras de US$120 milhões associadas às paralisações na geração de energia elétrica causadas pela proliferação destes organismos sistemas de resfriamento de unidades geradoras de usinas hidrelétricas. Neste contexto, a proposta deste trabalho consiste na síntese de nanomateriais, capazes de serem aplicados em revestimentos específicos, com a finalidade de reduzir a fixação do molusco em usinas hidrelétricas. Assim, diferentes nanomateriais inteligentes foram sintetizados, caracterizados e incorporados em revestimentos comumente utilizados em sistemas de geração de energia por fontes hidráulicas para monitoramento de sua ação repulsora ao organismo. Ademais, estudos referentes à interação com diferentes superfícies foram padronizados, bem como testes de aderência dos mexilhões dourados em superfícies metálicas, além do desenvolvimento de um indicador de impacto financeiro para a concessionária. Os resultados mostraram que os revestimentos dopados de nanopartículas foram estáveis, tiveram boa aderência nas superfícies de aço carbono e uma redução da oxidação do material em água em função do tempo. Além disso, não foram encontradas larvas ou indivíduos de mexilhão dourado nos corpos de prova no período de estudo e os custos anuais de manutenção para inspeção e limpeza dos equipamentos que compõem os sistemas de resfriamento da usina são estimados em R$ 446 mil. Assim, este trabalho inovador, se insere nos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) 6, 7 e 9, permeando, respectivamente, a garantia da água potável e do saneamento, a segurança da produção de energia acessível e limpa e a promoção da indústria, da inovação e da infraestrutura, através do desenvolvimento de materiais mais sustentáveis e inteligentes.
Diagnóstico e avaliação de um sistema abastecimento de água em município de médio porte: um estudo sobre perdas
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024) Cambrais, Marcelo Roncolato ; Maciel, Geraldo de Freitas ; Ferreira, Fabiana de Oliveira ; Universidade Estadual Paulista - Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira
Este trabalho tem como objetivo diagnosticar o serviço de abastecimento de água do município de Votuporanga – SP, visando avaliar e propor ações alinhadas com as metas estabelecidas na Lei Federal nº 14.026/2020 que estabeleceu, entre outras referências, a redução progressiva e controle da perda de água, também proposta pela ONU, por meio do Objetivo de Desenvolvimento Sustentável (ODS) 6 – Água potável e saneamento. O estudo propõe avaliar a possibilidade de aplicação do método do balanço hídrico como ferramenta diagnóstica da distribuição das perdas reais e aparentes, para definição das ações mais assertivas que permitam controlar e reduzir as perdas de água no sistema de abastecimento analisado. A metodologia utilizada foi o levantamento de dados comerciais e dos principais indicadores de ordens de serviço, arquivos do cadastro técnico e consultas com as equipes de operação e manutenção da autarquia, o que possibilitou um melhor diagnóstico do abastecimento de água no município de Votuporanga. Para isso, foram abordados os aspectos relacionados às perdas físicas e não-físicas na área de estudo, com análises geoespaciais detalhadas que revelaram pontos críticos de vazamentos em redes e adutoras, assim como em ramais e cavaletes, mapeamento da idade dos hidrômetros, subsidiando recomendações para substituições e manutenções. De acordo com os resultados obtidos, verificou-se um alto índice de perdas totais de água no município (32,98%), com um índice de redes de distribuição de água constituídas em cimento amianto obsoletas, na ordem de 9,92% do total das redes, tendo sido praticado um baixo índice de substituição de redes (0,3%.ano). As ações recomendadas têm o potencial de aprimorar a qualidade do serviço prestado, a sustentabilidade dos recursos hídricos e contribuir para a gestão eficaz do sistema analisado.
Desenvolvimento de manual técnico operacional para ações de saneamento em áreas de vulnerabilidade socioambiental
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-12-15) Santos, Tathiana Lima dos ; Oliveira, Jefferson Nascimento de
O crescimento da população ocorre de forma desigual, sem planejamento adequado nos municípios. Esses não conseguem prover estrutura e infraestrutura suficientes para atender as demandas como, por exemplo, ingresso escolar, saúde e saneamento, surgindo então um número grande de pessoas em situação de vulnerabilidade. Nesse cenário, a elaboração de um Manual Técnico Operacional para ações de saneamento básico, com foco em áreas de vulnerabilidade socioambiental torna-se uma ferramenta importante, especialmente, por desempenhar a função de apoio à instalação e manutenção de serviços públicos nas áreas destacadas. O Manual visa o estabelecimento de uma série de ações capazes de proporcionar parcerias eficazes entre sociedade civil e o setor de saneamento, com a participação efetiva da população para promoção de um estilo de vida sustentável, com maior qualidade de vida, com valores sociais, educação, incentivo a economia circular e a geração de renda para a população envolvida. O Manual atende vários indicadores de sustentabilidades apontados na Agenda 2030, principalmente quanto a destinação de resíduos, a poluição da água e do solo, qualidade de vida e equidade social. Além das ações estrategicamente elencadas, este material contém modelos de ferramentas de trabalho e projetos de ações de educação ambiental, que podem ser direcionados para cada público, de forma inclusiva, considerando as boas práticas encontradas na literatura e estimulando o consumo sustentável.
Conversor CC-CC unidirecional isolado para o carregamento rápido de veículos elétricos
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-03-09) Benites Quispe, Jhon Brajhan Benites ; Ribeiro, Jean Marcos de Souza
Neste trabalho, apresenta-se o estudo de um conversor CC-CC unidirecional, isolado em alta frequência destinado para aplicação como carregador rápido de veículos elétricos, sendo possível sua operação com diferentes níveis de tensão e corrente de saída. Este conversor corresponde a um sistema de conversão modular do tipo entrada-paralela saída-paralela com dois módulos de potência. A estrutura de potência proposta para um módulo consiste em dois conversores, utilizando uma única ponte de MOSFET SiC na confiuração em ponte completa, e conectando os enrolamentos primários dos transformadores em paralelo. Adicionalmente, circuitos simples de grampeamento com derivação central no enrolamento secundário do transformador são adicionados aos retifiadores de saída. Da mesma forma, um circuito de reconfiuração de saída baseado em relé é implementado. A transferência de potência da entrada para a saída é realizada usando a estratégia de modulação por deslocamento de fase. Os princípios de operação são apresentados e analisados, derivando-se os principais parâmetros elétricos, esforços elétricos, procedimentos de projeto e um modelo dinâmico em pequenos sinais. Além disso, um esquema de controle multi-malhas para o processo de recarga de veículos elétricos é proposto. Finalmente, um protótipo comercial de um módulo de potência de 10 kW é projetado e construído, sendo realizados os ensaios experimentais com tensão de entrada de 900 V, tensão de saída de 0 V a 800 V, e frequência de chaveamento de 100 kHz, obtendo-se um rendimento máximo de 96,69 % e uma densidade de potência de 0,485 W/cm3.
Aplicação web como subsídio para o conhecimento do plano de recursos hídricos das bacias hidrográficas dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-12-15) Gotardi Piccin, Kátia Rossi ; Leite, Maurício Augusto
O desenvolvimento de ações ou ferramentas que promovam a sensibilização e a conscientização da sociedade sobre problemas e soluções relacionados ao gerenciamento, à conservação e à proteção dos recursos hídricos sempre foi considerado um grande desafio. Publicações, como os planos de recursos hídricos de bacias hidrográficas, contém informações e dados extremamente técnicos, os quais são de difícil compreensão para aqueles que não vivenciam o dia a dia da gestão dos recursos hídricos. Diante desta dificuldade e da necessidade de um maior engajamento por parte de diferentes segmentos da sociedade junto à gestão dos recursos hídricos nas Bacias PCJ, foram organizados, com o auxílio das ferramentas Prezi, Clipchamp, Removebg, Cloudconvert; Pixbay, Freepik e Storyset conteúdos norteadores para a construção de aplicações web, com transposição didática visando o entendimento pelos diferentes segmentos da sociedade, sobre os assuntos pautados no Plano de Recurso Hídrico da Bacia Piracicaba Capivari e Jundiaí (Plano das Bacias PCJ). O conteúdo norteador, será utilizado como base para o desenvolvimento da aplicação web pela Agência das Bacias PCJ, o qual auxiliará com a implementação das ações de educação ambiental, em 2024 e 2025, visando envolver os (i) poderes legislativo, judiciário e executivo, bem como líderes comunitários, (ii) proprietários rurais, (iii) gestores e técnicos operadores de estações de tratamentos de água e esgoto e (iv) educadores da rede pública de ensino com o objetivo de trabalhar na apresentação e divulgação do Plano das Bacias PCJ destacando a situação dos recursos hídricos, a realidade socioambiental e a importância do “Uso e conservação do Solo” para o apoio à sustentabilidade hídrica, nas Bacias PCJ. Pretende-se com este produto a difusão das informações e o estímulo quanto a participação da sociedade na gestão dos recursos hídricos das Bacias PCJ, bem como, em outros Comitês de Bacia Hidrográficas do Brasil.
Emissões de CO2 provenientes de incêndios e de diferentes usos e ocupação do solo no pantanal brasileiro
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-02-16) Pelissari, Tatiane Deoti ; Teodoro, Paulo Eduardo ; Silva Junior, Carlos Antonio da
Dada à magnitude da influência das zonas úmidas tropicais no ciclo global de carbono (C), a avaliação e o monitoramento das emissões de dióxido de carbono (CO2) nestas áreas, podem ajudar na compreensão e na gestão do C diante da crise climática. Todavia, a carência de informações do fluxo de CO2 referente a influência dos incêndios e do uso e cobertura do solo (LULC) na emissão de CO2 em zonas úmidas limita a compreensão da dinâmica global do CO2. A fim de responder estas questões, este estudo tem como finalidade verificar o efeito dos incêndios e de diferentes Usos e Ocupção do Solo (UOS) nas emissões de CO2 no bioma Pantanal brasileiro. No primeiro capítulo os objetivos foram: (i) avaliar a relação entre focos de incêndio e absorção de carbono (GPP), precipitação e fluxo de CO2; (ii) analisar a recuperação da vegetação usando a razão de queima normalizada diferenciada (ΔNBR) no bioma Pantanal brasileiro entre 2001 e 2022; e (iii) identificar áreas prioritárias, onde ocorreram as maiores intensidades de focos de incêndio, a fim de orientar políticas públicas no Brasil para manter a conservação local. O capítulo II teve como objetivos: i) estimar o modelo de fluxo de CO2, temperatura (T) e umidade do solo (UN); em dois anos seguidos (2022 e 2023); ii) analisar a relação entre essas variáveis em diferentes classes de uso e cobertura do solo (LULC) e iii) detectar os UOS que possuem os maiores fluxo de CO2 e, consequentemente estabelecer ações de mitigação de emissões de CO2 no bioma Pantanal brasileiro. No primeiro capítulo , foram detectados focos de incêndio a partir dos dados do algoritmo MODIS MOD14/MYD14, precipitação anual com CHIRPS (Climate Hazards Group InfraRed Precipitation with Station data), e fluxo de CO2 via o produto MODIS/MODO9A1, e Produção Primária Bruta (GPP) via o produto MODIS/MOD17A2. A intensidade da área queimada também foi avaliada pelo índice ΔNBR e as áreas de risco foram determinadas pelas médias dessas imagens. Durante a série histórica, foram detectados um total de 300.127 focos de incêndio em todo o Pantanal, onde em 2020 obteve o maior número de focos e a menor precipitação acumulada. Os anos com maior precipitação foram 2014 e 2018. O ano de 2018 foi também o segundo ano com maior valor de GPP. O teste Pettit mostrou mudanças para 2008 e 2011 em relação às variáveis fluxo de CO2 e GPP respectivamente. A análise de componentes principais (PCA) agrupou focos de incêndio e precipitação em lados opostos, bem como GPP e fluxo de CO2. Houve uma alta correlação negativa entre os focos de incêndio × precipitação e GPP × fluxo de CO2. Os anos com maiores áreas das classes de Gravidade Alta (AG), Gravidade Moderada-Alta (GMA) e Gravidade Moderada-Baixa (GMB) foram em 2020 e 2019, respectivamente. As áreas mais vulneráveis aos incêndios graves foram nos municípios de Cáceres/MT, Poconé/MT e Corumbá/MS. A grande catástrofe de incêndio em 2020 está correlacionada com a baixa precipitação em 2019, a elevada precipitação em 2018 e o aumento do GPP, bem como com políticas governamentais desfavoráveis ao ambiente. No capítulo 2, foram feitas medições de CO2 do solo in situ em quatros diferntes UOS; soja, eucalipto, pastagem e vegetação nativa, todos localizados no município Aquidauana no Mato Grosso do Sul (MS). Foram aplicadas PCA para verificar a relação entre os anos e as classes de uso de solo e, posteriormente, avaliar a relação entre as variáveis analisadas via correlação de Pearson. As maiores emissões foram detectadas nos UOS soja e pastagem, com aumento significativo das emissões em 2023 para todos os UOS, possivelmente provocadas pelo excesso de umidade do solo. Valores inferiores de FCO2 foram observados para o cultivo de eucalipto e vegetação nativa, no qual indica que esses UOS, atuam como sumidouros de CO2. Esta descoberta constata que a preservação de áreas nativas é fundamental para o objetivo de neutralização do C, e o cultivo de eucalipto também pode contribuir com o C neutro e a adoção de práticas de manejo do solo sustentáveis reduzem a liberação de CO2 para atemosfera.
Nutrição, fisiologia e produção de cultivares de gergelim inoculados com microrganimos promotores de crescimento de plantas
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-10-31) Lima, Bruno Horschut de ; Teixeira Filho, Marcelo Carvalho Minhoto ; Ciampitti, Ignacio Antonio
Alguns microrganismos, como os fungos micorrízicos e bactérias promotoras do crescimento de plantas (BPCPs), podem desempenhar papel relevante e estratégico para incrementar produtividade a baixo custo e com menor dependência de importação de insumos, principalmente em culturas como o gergelim, que apresentam bom valor comercial no mercado internacional. Sendo assim, objetivou-se avaliar os efeitos da inoculação via semente com Azospirillum brasilense, Bacillus subtilis, Pseudomonas fluorescens, Trichoderma harzianum de forma isolada, na nutrição, fisiologia e produção de dois cultivares de gergelim. O experimento foi desenvolvido no delineamento em blocos casualizados, com cinco repetições, em esquema fatorial 5x2, o primeiro fator foi as inoculações dos microrganismos sendo o controle não inoculado e a inoculação de Azospirillum brasilense, Bacillus subtilis, Pseudomonas fluorescens e Trichoderma harzianum; o segundo fator foi constituído por dois cultivares de gergelim (Trebol e BRS Anahí), em sistema de cultivo protegido. O cultivar de gergelim Anahí se destacou em relação as análises fisiológicas, com isso levando a uma melhor condição fitossanitária, com maiores acúmulos de macronutrientes nos grãos e maior produção de grãos por planta. As inoculações com microrganismos propiciaram as maiores concentrações e acúmulos de N na parte aérea das plantas em relação ao controle; e incrementos de forma variada na concentração e acúmulo de micronutrientes na parte aérea, fotossíntese líquida, condutância estomática, comprimento de vagens e massa de 100 grãos dos cultivares de gergelim, ao quais foram afetados por estresse causado pelo frio. Plantas inoculadas com Azospirillum brasilense e Trichoderma harzianum foram mais eficientes nas análises fisiológicas, porém variando conforme os cultivares de gergelim e época de avaliação. Apesar de não ter sido observada diferença significativa entre inoculações com microrganismos, a inoculação com Azospirillum brasilense foi a mais interessante, pois incrementou em 14% a produção de grãos por planta em relação ao controle. Adicionalmente esta bactéria proporcionou maiores acúmulos de P, B, Fe e Zn nos grãos de gergelim.
Níveis de esteroides sexuais em fêmeas, machos primários e secundários em Brycon orbignyanus (Teleostei: Bryconidae)
(2024-01-04) Quirino, Patricia Postingel
Optimization of a H-Darrieus turbine through parametric geometry based on Joukowsky transformation for low-TSR operational ranges
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-01-24) Baca Bernabe, Giusep Alexander ; Salviano, Leandro Oliveira
The depletion of traditional fossil fuel resources due to increased energy usage has led to efforts to promote renewable energy sources such as wind energy. This study aims to identify the optimal profile for an operational range (TSR = 2.33, 2.64, and 3.09) in terms of performance through the numerical integration of the Cp-TSR curve by combining Computational Fluid Dynamics (CFD) with the Metamodel of Optimal Prognosis (MOP) response surface approach. Three parameters (a/b ratio, m, and pitch angle) are analyzed using the Joukowsky transformation parametrization methodology for symmetrical airfoils. The optimized turbine, performed using Gradient-based approaches, achieved a higher average Cp at each TSR compared to the traditional NACA 0021. Furthermore, a comparative analysis of non-dimensional velocity and pressure contour between the optimal and the original profile was conducted. The study demonstrated that the approach used in coupling CFD modeling and optimization tools is reliable, cost-effective, and appropriate for fluid flow phenomena for high-dimensional and computationally expensive CFD models at different TSR.
Physics-informed neural networks for solving elasticity problems
(Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas (ABCM), 2023-12-08) Almeida, Estevão Fuzaro ; Silva, Samuel da ; Cunha Júnior, Americo ; São Paulo Research Foundation (FAPESP) Grant No 2022/16156-9
Computational mechanics has seen remarkable progress in recent years due to the integration of machine learning techniques, particularly neural networks. Traditional approaches in solid mechanics, such as the finite element method (FEM), often require extensive manual labor in discretization and mesh generation, making them time-consuming and challenging for complex geometries. Moreover, these methods heavily rely on accurate and complete data, which may not always be readily available or prone to measurement errors. On the other hand, Physics-Informed Neural Networks (PINNs) are a machine learning technique that can learn from data and physics equations, allowing accurate and physically consistent predictions. Through this study, we aim to demonstrate the effectiveness of PINNs in accurately predicting the stress distribution in a triangular plate, showcasing their potential as a valuable tool in solving real-world solid mechanics problems. Combining the elasticity conservation laws and boundary conditions into the neural network architecture creates a PINN and is trained on a coarse mesh of points over the plate domain and evaluated on a fine mesh using a data-free approach, compared with the Airy analytical solution.
New insights on understanding the Portland cement hydration using electrical impedance spectroscopy
(2023-12-01) Bortolleto, Marcelo ; Sanches, Alex Otávio ; Santos, Josiane Alexandrino ; Tashima, Mauro M. ; Payá, J. ; Soriano, L. ; Borrachero, M. V. ; Malmonge, José Antônio ; Akasaki, Jorge Luiz
This study aimed to bring new perspectives and understandings, as well as to elucidate the behavior of Portland cement hydration through electrical conductivity curves obtained by impedance spectroscopy (IS). The IS measurement was performed on Portland cement paste with w/c ratio of 0.40 up to 28 curing days. According to the results, based on the inflection points of its respective derivative, the electrical conductivity curve of Portland cement paste can be subdivided into eight different regions. A new region (region IV) in the acceleration period, characterized by the resume of dissolution reactions and microstructure formation with the paste in a semi-fluid state, was established. Moreover, a shoulder observed in region VI was attributed to the formation of AFt phases from the reduction of CaSO4, and secondary reactions of ionic release in the pore network. Hence, new insights on the electrical conductivity curve of Portland cement paste are reported confirming the IS as a sensitive and promising technique.
Otimização do planejamento da expansão de sistemas de transmissão usando redução do espaço de busca
(IEEE, 2024-01-31) Meneses Oriondo, Marco Alonso ; Possagnolo, Leonardo Henrique Faria Macedo ; Romero Lázaro, Rubén Augusto
O problema de planejamento da expansão de sistemas de transmissão é um tópico relevante e de elevada complexidade no campo da otimização da operação e do planejamento de sistemas de energia elétrica. O modelo matemático desse problema é um problema de programação não linear inteiro misto com característica combinatória. Nesse tipo de problemas foram usados diferentes modelos matemáticos, modelos cada vez mais complexos e mais próximos da operação real do sistema elétrico. Entretanto, o problema de planejamento da expansão de sistemas de transmissão é difícil de se resolver, mesmo para os modelos mais relaxados. Neste artigo, apresenta-se uma proposta de redução do espaço de busca para diminuir o gap entre o ótimo do modelo inteiro misto do problema e o ótimo do modelo relaxado, relaxando a integralidade das variáveis inteiras. Essa proposta permite diminuir o tempo de processamento quando é usado um solver de otimização. Com essa estratégia foi possível encontrar a solução ótima de um sistema teste cuja solução ótima ainda não era conhecida
Experimental investigation of vibration control of flexible rotors using shape memory alloys
(IOPscience, 2023-06-20) Preto, Eduardo ; Abreu, Gustavo Luiz Chagas Manhães de ; Gonçalves, Aparecido Carlos ; Chavarette, Fábio Roberto ; Savi, Marcelo Amorim ; Universidade Federal do Rio de Janeiro, COPPE - Mechanical Engineering, Center for Nonlinear Mechanics
Vibration is an essential subject for the design of rotordynamic systems, being responsible for compromising the integrity and causing risks to operational functioning. This work deals with an experimental investigation of the semi-active vibration controller for a rotordynamic system using shape memory alloy (SMA) elements. SMAs are smart materials that present thermomechanical coupling represented by solid phase transformations that promote either stiffness change or hysteretic dissipation. In this regard, they are useful in controllers employing thermal actuation from electric current through the Joule effect. This paper presents a proof of concept of a controller using SMA elements. An experimental apparatus is proposed considering a typical rotor system using SMA wires at the bearings. In this regard, proper temperature variations allow the system to cross critical resonant conditions.
Critical analysis of the mechanical properties of Dinizia excelsa wood in relation to moisture variations: implications for ABNT NBR 7190:2022
(2024-01) Fraga, Iuri Fazolin ; Arroyo, Felipe Nascimento ; Mascarenhas, Fernando Junior Resende ; Ruthes, Heloiza Candeia ; Soares, Larissa Soriani Zanini RIbeiro ; Aquino, Vinicius Borges de Moura ; Christoforo, Andre Luis ; Lahr, Francisco Antonio Rocco
Brazil possesses an extensive forested territory conducive to the prevalence of numerous tree species, including Dinizia excelsa, commonly known as Angelim-Vermelho. The utilization of a wood species in a structural system necessitates a comprehensive analysis of its physical-mechanical properties. In this context, a crucial variable for study is the moisture content, the variations of which, a priori, can significantly impact wood properties. Although the Brazilian code prescribes specific models to adjust strength and stiffness concerning the reference mois-ture, allowing a linear increase as moisture content decreases, this phenomenon may not universally apply to all wood species. Some species may exhibit statisti-cally constant or even decreased values, contradicting code predictions. There-fore, by employing analysis of variance (ANOVA) at a 5% significance level, this research aims to examine the impact of moisture content variation (ranging from 12% to the fiber saturation point – FSP) on 12 mechanical properties of Dinizia excelsa wood. Each type of test involved the creation of 12 specimens, totaling 360 determinations. Among the 12 mechanical properties examined, four showed no significant variations between 12% moisture and the FSP. This suggests that the code formulation inadequately addresses all properties for all wood species. Furthermore, the study revealed that correction models can result in strength val-ues higher than experimentally obtained, thus overestimating structural capaci-ties, and compromising safety. Therefore, a critical reassessment of the existing Brazilian code is imperative.
Experimental analysis of the flow around ahmed bodies in tandem position
(ABCM, 2022) Martins, Gustavo Xavier ; Aranda, Gabriel dos Santos ; Campos, Henrique Matos ; Pantaleão, Aluisio Viais
Use of experimental methods is fundamental for the automobile industry, as it allows one to analyze aerodynamic phenomena that are crucial for the development of automobiles. A coherent method is to use Ahmed bodies with different rear inclination angles as a reference model, considering that it has been used in studies that aim to analyze the flow of land vehicles, whilst generating satisfactory results. So, in this experimental work, we explored the impact of the rear inclination angle and the spacing between Ahmed bodies in tandem (simulating a truck convoy), aiming to determine the best configuration concerning the drag reduction. The experimental methodology used flow visualization techniques in the horizontal hydrodynamic tunnel. The flow was visualized and registered by a camera for different rear inclination angles (10°, 20°, 30° and 35°) and different gap ratios (0.5 to 1.0) between the Ahmed bodies at a fixed Reynolds number of 2:06 103. Thus, we observed that, even if differences in the flow were presented in all cases, the body with a rear slant angle of 30° has the biggest wake region not mattering the spacing between models. Additionally, the impact of the gap ratio varied for each rear inclination angle.
Estimation of non-technical loss rates by regions
(Elsevier, 2023-07-18) Ventura, Lucas ; Felix, Gustavo Estevo ; Vargas, Renzo ; Faria, Lucas Teles ; Melo, Joel David ; Federal University of ABC
Identifying vulnerable regions to non-technical losses allows more assertive combat against them. In this context, this paper presents a spatiotemporal methodology composed of two modules, spatial and temporal, to assist distribution companies in action planning to decrease the rates of non-technical losses by region. The spatial module contains a neighborhood structure based on the similarity among small regions named ‘‘neighborhood by the similarity of attributes’’, which improves the characterization of non-technical losses actions performed by end-consumers. That neighborhood structure is incorporated as an input parameter into a hierarchical spatial autoregressive regression model to represent the relationships between inhabitants. On the other hand, the temporal module uses a linear mixed-effects model to consider future values that are subject to the actions of consumers or distribution companies. The proposed methodology is applied to a medium-sized city with approximately 200,000 inhabitants, considering the inspections carried out by a Brazilian distribution utility. The proposal identified the future non-technical loss state in all the city’s regions with values greater than 69% of the success rate in identifying NTL to residential, commercial, and industrial consumer classes.
Interactive effect of silicon application and Azospirillum brasilense inoculation on wheat nutrient uptake and accumulation combined with N application rates
(2023-01-01) Galindo, Fernando Shintate ; Pagliari, Paulo Humberto ; Buzetti, Salatiér ; Rodrigues, Willian Lima ; Fernandes, Guilherme Carlos ; Biagini, Antônio Leonardo Campos ; Marega, Evelyn Maria Rocha ; Jalal, Arshad ; Teixeira Filho, Marcelo Carvalho Minhoto ; Universidade Estadual Paulista (UNESP) ; Southwest Research and Outreach Center
This study was developed to investigate the interactive effect of silicon (Si) application and the inoculation of plant growth promoting bacteria (PGPB) Azospirillum brasilense on wheat nutrient uptake and accumulation on biomass and grains when combined with nitrogen (N) application rates. The study was set up in a Rhodic Hapludox under no-till system, located in Selvíria, state of Mato Grosso do Sul, Brazil (tropical Savannah region). Treatments were tested in a randomized complete block design with four replicates, arranged in a full factorial design 2 × 2 × 5 and included: i) two soil amendment sources (Ca and Mg silicate as Si source and dolomitic limestone); ii) two seed inoculation (with and without A. brasilense) and iii) five N application rates applied as side-dress (0, 50, 100, 150 and 200 kg ha−1). Increasing N application rates positively influenced wheat nutrition with increased nutrient and Si uptake in shoot. Calcium and Mg silicate positively influenced wheat nutrition with greater shoot Si and grain N, P, K, B, Cu, Fe, Mn, Zn and Si uptake. In addition, Si was the third and sixth element most absorbed in wheat shoot and grain respectively. Inoculation with A. brasilense was found to increase nutrient uptake with greater shoot K and S and grain N, P, K, Mg, S, B, Cu, Mn, Zn and Si uptake. Azospirillum brasilense inoculation provided greater N uptake, with an increase of 5.8 and 8.9% on shoot and grain uptake.
Common Bean Productivity and Micronutrients in the Soil–Plant System under Residual Applications of Composted Sewage Sludge
(2023-06-01) Oliveira, Gabriela Souza de ; Jalal, Arshad ; Prates, Adrielle Rodrigues ; Teixeira Filho, Marcelo Carvalho Minhoto ; Alves, Rodrigo Silva ; Silva, Luana Corrêa ; Nascimento, Raimunda Eliane Nascimento do ; Silva, Philippe Solano Toledo ; Arf, Orivaldo ; Galindo, Fernando Shintate ; Oliveira, Fernando Carvalho ; Abreu-Junior, Cassio Hamilton ; Jani, Arun Dilipkumar ; Capra, Gian Franco ; Nogueira, Thiago Assis Rodrigues ; Universidade Estadual Paulista (UNESP) ; Tera Ambiental Ltda. ; Universidade de São Paulo (USP) ; Monterey Bay ; Polo Bionaturalistico ; Università degli Studi di Sassari
Composted sewage sludge (CSS) is an organic fertilizer that can be used as a source of micronutrients in agriculture. However, there are few studies with CSS to supply micronutrients for the bean crop. We aimed to evaluate micronutrient concentrations in the soil and their effects on nutrition, extraction, export, and grain yield in response to CSS residual application. The experiment was carried out in the field at Selvíria-MS, Brazil. The common bean cv. BRS Estilo was cultivated in two agricultural years (2017/18 and 2018/19). The experiment was designed in randomized blocks with four replications. Six different treatments were compared: (i) four increasing CSS rates, i.e., CSS5.0 (5.0 t ha−1 of applied CSS, wet basis), CSS7.5, CSS10.0, CSS12.5; (ii) a conventional mineral fertilizer (CF); (iii) a control (CT) without CSS and CF application. The available levels of B, Cu, Fe, Mn, and Zn were evaluated in soil samples collected in the 0–0.2 and 0.2–0.4 m soil surface horizons. The concentration, extraction, and export of micronutrients in the leaf and productivity of common beans were evaluated. The concentration of Cu, Fe, and Mn ranged from medium to high in soil. The available levels of B and Zn in the soil increased with the residual rates of CSS, which were statistically not different from the treatments with CF. The nutritional status of the common bean remained adequate. The common bean showed a higher requirement for micronutrients in the second year. The leaf concentration of B and Zn increased in the CSS7.5 and CSS10.0 treatments. There was a greater extraction of micronutrients in the second year. Productivity was not influenced by the treatments; however, it was higher than the Brazilian national average. Micronutrients exported to grains varied between growing years but were not influenced by treatments. We conclude that CSS can be used as an alternative source of micronutrients for common beans grown in winter.
Development of a Short-Term Electrical Load Forecasting in Disaggregated Levels Using a Hybrid Modified Fuzzy-ARTMAP Strategy
(2023-05-01) Fernández, Leonardo Brain García ; Lotufo, Anna Diva Plasencia ; Minussi, Carlos Roberto ; Universidade Estadual Paulista (UNESP)
In recent years, electrical systems have evolved, creating uncertainties in short-term economic dispatch programming due to demand fluctuations from self-generating companies. This paper proposes a flexible Machine Learning (ML) approach to address electrical load forecasting at various levels of disaggregation in the Peruvian Interconnected Electrical System (SEIN). The novelty of this approach includes utilizing meteorological data for training, employing an adaptable methodology with easily modifiable internal parameters, achieving low computational cost, and demonstrating high performance in terms of MAPE. The methodology combines modified Fuzzy ARTMAP Neural Network (FAMM) and hybrid Support Vector Machine FAMM (SVMFAMM) methods in a parallel process, using data decomposition through the Wavelet filter db20. Experimental results show that the proposed approach outperforms state-of-the-art models in predicting accuracy across different time intervals.
Aerobiology of the Wheat Blast Pathogen: Inoculum Monitoring and Detection of Fungicide Resistance Alleles
(2023-05-01) Vicentini, Samara Nunes Campos ; Hawkins, Nichola J. ; King, Kevin M. ; Moreira, Silvino Intra ; de Paiva Custódio, Adriano Augusto ; Leite Júnior, Rui Pereira ; Portalanza, Diego ; Garcés-Fiallos, Felipe Rafael ; Krug, Loane Dantas ; West, Jonathan S. ; Fraaije, Bart A. ; De Jesus Júnior, Waldir Cintra ; Ceresini, Paulo Cezar ; Universidade Estadual Paulista (UNESP) ; NIAB ; Rothamsted Research ; IDR–Paraná/IAPAR ; Universidad Agraria del Ecuador (UAE) ; Universidade Federal de Sergipe (UFS) ; Technical University of Manabí ; Wageningen University & Research ; Universidade Federal de São Carlos (UFSCar)
Wheat blast, caused by the ascomycetous fungus Pyricularia oryzae Triticum lineage (PoTl), is mainly controlled by fungicide use, but resistance to the main fungicide groups—sterol demethylase (DMI), quinone outside (QoI), and succinate dehydrogenase inhibitors (SDHI)—has been reported in Brazil. In order to rationalize fungicide inputs (e.g., choice, timing, dose-rate, spray number, and mixing/alternation) for managing wheat blast, we describe a new monitoring tool, enabling the quantitative measurement of pathogen’s inoculum levels and detection of fungicide resistance alleles. Wheat blast airborne spores (aerosol populations) were monitored at Londrina in Paraná State, a major wheat cropping region in Brazil, using an automated high-volume cyclone coupled with a lab-based quantitative real-time PCR (qPCR) assay. The objectives of our study were as follows: (1) to monitor the amount of PoTl airborne conidia during 2019–2021 based on DNA detection, (2) to reveal the prevalence of QoI resistant (QoI-R) cytochrome b alleles in aerosol populations of wheat blast, and (3) to determine the impact of weather on the dynamics of wheat blast aerosol populations and spread of QoI resistant alleles. PoTl inoculum was consistently detected in aerosols during the wheat cropping seasons from 2019 to 2021, but amounts varied significantly between seasons, with highest amounts detected in 2019. High peaks of PoTl DNA were also continuously detected during the off-season in 2020 and 2021. The prevalence of QoI resistant (QoI-R) cytochrome b G143A alleles in aerosol populations was also determined for a subset of 10 PoTl positive DNA samples with frequencies varying between 10 and 91% using a combination of PCR-amplification and SNP detection pyrosequencing. Statistically significant but low correlations were found between the levels of pathogen and the weather variables. In conclusion, for wheat blast, this system provided prior detection of airborne spore levels of the pathogen and of the prevalence of fungicide resistance alleles.

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