Engenharia Mecânica (Caraúbas)

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    Análise da viabilidade da adição de cinza de Eichhornia crassipes em PRFV
    (2023-10-11) Alves, Gustavo de Brito; Batista, Ana Claudia de Melo Caldas; Martins, Daniel Freitas Freire; Batista, Ana Claudia de Melo Caldas; Martins, Daniel Freitas Freire; Silva, Adiana Nascimento; Albano, Wendell
    Diante dos inúmeros problemas ambientais da atualidade, o homem sempre busca a evolução de maneira que não degrade o meio ambiente. Uma das partes mais afetadas pela poluição é o ambiente hídrico, com as águas sendo contaminadas, especialmente, por metais pesados. Diante desse fato, os estudos sobre as macrófitas aquáticas tem aumentado cada vez mais, visto que elas possuem a capacidade de absorver poluentes e nutrientes em excesso do meio aquático que se encontram. Dentre as espécies das macrófitas aquáticas destaca-se a Eichhornia crassipes por sua incrível capacidade de absorção desses poluentes/nutrientes e descontaminação das águas, entretanto ela é capaz de apresentar um crescimento descontrolado, o qual gera uma quantidade de biomassa excessiva que acaba trazendo diversos outros problemas ao ambiente. Sabendo disso este trabalho teve como objetivo verificar a viabilidade do uso da biomassa dessas macrófitas aquáticas, que foram transformadas em cinzas, e empregadas como reforço para a produção de um material compósito. A fabricação do material foi realizada utilizando como matriz a resina poliéster e como reforço as cinzas de macrófitas aquáticas da espécie Eichhornia crassipes e 10 camadas de tecido de fibra de vidro. As cinzas foram adicionadas nas proporções de 1 % e 1,5 % em relação a quantidade de resina. Após a confecção dos laminados e preparo de todos os corpos de provas, as peças foram submetidas ao ensaio de tração uniaxial tendo como referência a norma da ASTM D3039 (2017) e ao ensaio de densidade volumétrica, que seguiu a norma ASTM D792 (2008). Como resultado foi possível concluir que a adição de 1,5 % de cinzas no material compósito não gerou melhorias significativas, porém, não alterou as propriedades do material, apresentando os valores de 359,04 MPa, 5,09 GPa e 6,75 % para tensão máxima, módulo de elasticidade e deformação, respectivamente, logo se torna uma forma de aproveitar o excesso da biomassa produzida pela Eichhornia crassipes.
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    Análise de desempenho de um ventilador sem pás construído utilizando impressão 3D
    (2023-10-11) Oliveira, Víctor Rennan Santos; Espindola, Rafael Luz; Espindola, Rafael Luz; Bezerra, Italla Medeiros; Lima, Rudson De Souza
    A presente monografia abordou a modelagem e a construção de um protótipo de um ventilador sem pás com um diâmetro de 15 cm, utilizando a tecnologia de impressão 3D. Este processo envolveu a compreensão do conceito e funcionamento dos ventiladores sem pás, a seleção do modelo a ser adotado para o protótipo por meio de pesquisa, a utilização do software INVENTOR para a modelagem, o emprego de uma impressora 3D para a fabricação das peças e a aplicação de acabamentos para a montagem, viabilizando, assim, a realização de testes das medições do vento. Adicionalmente, ao longo deste trabalho, foram apresentados todos os custos associados à construção do protótipo. Os objetivos do estudo incluem a confirmação da ocorrência do fenômeno de indução do vento, a avaliação da viabilidade da construção de um ventilador sem pás, utilizando um cooler de 12V como rotor do protótipo. Além disso, buscou-se fornecer recomendações destinadas a melhorar o desempenho e a eficiência do protótipo, com base nos resultados obtidos. Durante os testes, foi constatada a presença do fenômeno de indução do ar, juntamente com a necessidade de um rotor mais potente para garantir o funcionamento satisfatório do ventilador.
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    Influência do movimento dos promotores de turbulência no escoamento interno de um fluido – modelagem e simulação
    (2023-10-11) Silva, Gilsomaro Barbosa de Melo; Diniz, Diego David Silva; Simões, Jackson de Brito; Diniz, Diego David Silva; Simões, Jackson de Brito; Bezerra, Italla Medeiros; Santos, Rosilda Sousa
    No decorrer dos anos, em paralelo com as evoluções tecnológicas, a humanidade tem desenvolvido estratégias e técnicas para otimizar o uso do tempo e reduzir os custos. Esses avanços têm proporcionado uma compreensão cada vez mais precisa do comportamento e das propriedades físicas dos fluidos. Nesse contexto, a presente pesquisa tem como objetivo estabelecer uma modelagem computacional capaz de compreender o escoamento de fluidos em tubulações sob a influência de promotores de turbulência. Para atingir esse propósito, empregou-se a técnica de Computational Fluid Dynamics para estudar o efeito do movimento desses promotores de turbulência em um escoamento interno de uma tubulação, com ênfase na abordagem de malhas móveis, a qual aprimora a precisão e a eficiência dos cálculos. As simulações foram realizadas usando o software ANSYS FLUENT 15.0, e a geometria foi criada utilizando o ICEM CFD. O modelo matemático adotado para as simulações baseou-se no modelo de turbulência k-epsilon, escolhido devido à sua capacidade de proporcionar uma análise minuciosa do comportamento do escoamento turbulento de fluidos. Os resultados das simulações mostraram uma representação dos fenômenos presentes no escoamento turbulento sob a influência de espaçadores. Em suma, a análise desse fenômeno proporcionou uma compreensão mais profunda da matéria em estudo, uma vez que os promotores de turbulência estáticos se revelaram responsáveis pelo aumento da velocidade do fluido e, consequentemente, pela perda de pressão. Além disso, foi possível verificar que a movimentação desses espaçadores influencia no ganho de velocidade, na redução ainda maior da pressão e na formação de vórtices, contribuindo assim para uma compreensão mais completa desse fenômeno complexo.
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    Projeto conceitual de barreira de segurança fluidodinâmica aplicada a circuitos automobilísticos
    (2023-10-10) Ribeiro, Dennis Deniam de Albuquerque; Simões, Jackson de Brito; Simões, Jackson de Brito; Santos, Aureliano Xavier Dos; Simões, Jackson de Brito
    O presente trabalho foca na análise das curvas Eau Rouge e Raidillon, situadas no icônico Circuito de Spa-Francorchamps com um enfoque nas barreiras de segurança presentes nessa área do circuito. Observou-se que, ao longo dos anos, essas barreiras mostraram ser ineficientes na dissipação de energia cinética dos acidentes. Para abordar essa questão, realizou-se uma investigação abrangente que compreendeu a análise de 10 acidentes ocorridos no período de 1992 a 2023. Com objetivo central deste estudo foi desenvolver uma barreira de segurança mais eficiente, capaz de proteger os pilotos e garantir a segurança das competições automobilísticas. Utilizando simulações baseadas em referências bibliográficas, foi possível determinar a eficácia da válvula como um componente para a melhoria da segurança nesse contexto. A implementação da válvula em uma nova configuração de barreira de segurança representaria uma melhoria na eficácia desses dispositivos. Além disso, observou-se que a válvula poderia ser ajustada e adaptada de acordo com as especificidades do circuito, tornando-a uma alternativa para melhorar a segurança em curvas de alta velocidade, como Eau Rouge e Raidillon.
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    Proposta de um plano de manutenção para os ônibus escolares de Felipe Guerra – RN
    (2023-10-02) Silva, Alipsson Gustavo Tavares da; Maia, Geovanna Paulina Dantas; Maia, Geovanna Paulina Dantas; Espindola, Rafael Luz; Albano, Wendell
    A preservação da integridade da frota destinada ao transporte escolar ostenta um grau de relevância fundamental, contribuindo de modo determinante para a manutenção da eficácia produtiva em seu nível máximo e para a minimização das perdas decorrentes de paralisações não programadas, sendo responsável por evitar as falhas antes que as mesmas ocorram, garantindo, assim produtividade e gerando economia ao município. Lamentavelmente, o âmbito público, de maneira recorrente, enfrenta o desafio de abordar a manutenção preventiva como um dispêndio, quando, na realidade, representa um investimento de médio prazo. Este trabalho buscou fazer um levantamento dos pontos críticos inerentes ao sistema de transporte escolar público no cenário do município de Felipe Guerra. O mesmo foi viabilizado mediante a realização de pesquisas mediante notas fiscais de compras de peças de reposição e entrevistas junto aos motoristas, tendo como propósito apurar os eventos de falha. Por conseguinte, a estratégia metodológica eleita para essa empreitada assumiu a forma da pesquisa-ação. Ao final deste trabalho foi apresentado um CheckList, que deverá ser preenchido pelos motoristas a cada 2.000,00 quilômetros rodados pelo veículo, e um plano de manutenção preventiva planejada para ser aplicado pelo mecânico responsável pela frota escolar a cada 10.000,00 quilômetros de uso do transporte escolar.
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    Influência da adição de cinzas de Pistia stratiotes nas propriedades mecânicas do PRFV
    (2023-10-11) Clementino, Hermano da Nóbrega; Batista, Ana Claudia de Melo Caldas; Martins, Daniel Freitas Freire; Batista, Ana Claudia de Melo Caldas; Martins, Daniel Freitas Freire; Dantas, Rejane Ramos; Maia, Geovanna Paulina Dantas
    Na busca por materiais mais leves e eficientes, os compósitos são uma alternativa para suprir a necessidade de obter propriedades mecânicas similares e até melhores, porém, com peso reduzido em relação aos materiais comumente utilizados na indústria. A utilização dos compósitos com o auxílio de reforços (fibroso e/ou particulados) na matriz polimérica ajuda a atingir resultados desejados para determinada atuação do material. Nesse contexto, este trabalho apresentou a temática da viabilização do uso das cinzas da Pistia stratiotes em Plásticos Reforçados com Fibra de Vidro (PRFV), em que foi possível observar e analisar seus efeitos nas propriedades mecânicas do material. Essa planta apresenta um potencial fitorremediador, podendo ser utilizada para recuperar ambientes aquáticos poluídos, especialmente por metais pesados. No entanto, em lugares onde essa planta é uma invasora, sua capacidade de proliferação é rápida e pode formar densos tapetes sobre a água, afetando toda a biodiversidade presente no local. Assim, o objetivo desta pesquisa consistiu na utilização das cinzas dessa macrófita aquática, como forma de ajudar a reduzir os danos nos ambientes aquáticos onde essa planta é um potencial ameaça, e analisar sua influência nas propriedades mecânicas dos PRFV. Para a metodologia abordada, os testes ocorrem por meio de dois ensaios, sendo eles: ensaio de tração uniaxial e ensaio de densidade volumétrica. No ensaio de tração o material é submetido a uma força aplicada em direções opostas no corpo de prova causando o esticamento no material e com equipamentos de medição é possível analisar a força, deformação, tensão e módulo. No ensaio de densidade, as amostras são submetidas a secagem e esterilização, e são realizadas medições com duas condições sobre o material (amostra seca e submersa). Assim, pode-se calcular sua densidade volumétrica e seu desvio padrão. Após os resultados apresentados dos materiais, foi observado que a utilização das cinzas de Pistia stratiotes não proporcionou melhoras significativas nas propriedades mecânicas do material, porém ocasionou uma influência positiva para o início de carga de dano dos CP’s e não afetou negativamente as características originais do mesmo. Isso garante que seu uso seja uma alternativa para remover essa macrófita desses locais e utilizá-las em PRFV, na forma de cinzas, pois sua utilização serve como um meio de retirar a planta que está no ciclo final de vida, garantindo que os poluentes absorvidos na planta não sejam depositados novamente no meio que estava inserida, reduzindo a poluição dos ambientes aquáticos.