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Orientadores: Luci Hidalgo Nunes, Gerhard Held Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências Resumo: O registro de tornados e trombas-d'água no Brasil têm aumentado de forma substancial nos últimos anos. Embora as alterações antrópicas tenham papel fundamental para a elevação de tais ocorrências, uma vez que mais calor disponível significa maior instabilidade atmosférica, há de se considerar que a expansão urbana e o espraiamento da população faça com que os registros visuais desses fenômenos se tornem mais frequentes. Assim, este estudo avaliou a distribuição espacial do fenômeno em território brasileiro por meio do desenvolvimento de um modelo capaz de utilizar parâmetros climatológicos e geomorfológicos para definir os riscos de ocorrência de episódios tornádicos em diferentes setores do Brasil. Tal modelo foi obtido mediante aplicação de técnicas de geoprocessamento, adotando para isso ferramentas de SIG. O trabalho também apresenta a listagem de todos os eventos em território nacional, bem como a proposição de uma nova classificação dos fenômenos relacionados a ventos intensos, uma vez que os modelos atualmente adotados desconsideram as particularidades das estruturas existentes no país, sendo necessária a adoção de uma escala mais adequada à realidade brasileira. Os resultados obtidos mostram que o setor centro-sul do país apresenta elevado risco de ocorrência do fenômeno, sendo que os estados de São Paulo, Santa Catarina e Rio Grande do Sul são particularmente mais afetados Abstract: The number of tornadoes and waterspouts recorded in Brazil has increased substantially in recent years. Anthropic alterations have key role in the increase of such occurrences, due to more heat being available, which in turn increases the atmospheric instability. But on the other hand, it should also be considered that the urban sprawl as well as an increase in population may result in such phenomena being observed more frequently. Thus, this study seeks to elucidate the spatial distribution of the phenomenon in Brazil by developing a model capable of using climatological and geomorphological parameters to capture the risk of occurrence of tornadoes in different parts of Brazil. This model was developed by applying geoprocessing techniques, adopting GIS tools for this task. The work also presents a list of all events recorded in the national territory. Furthermore, a new classification of events is proposed, since the current methods ignore the particularities of the existing structures in the country, necessitating the adoption of a scale more suitable to the Brazilian reality. Results show that the south-central sector of the country presents a high risk of occurrence of these phenomena, with the states of São Paulo, Santa Catarina and Rio Grande do Sul in particular being more affected Doutorado Análise Ambiental e Dinâmica Territorial Doutor em Ciências

Orientador: Luci Hidalgo Nunes Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências Resumo: O acelerado processo de urbanização do século XX contribuiu para a maior ocupação de áreas de risco, principalmente por população de baixa renda. Isso trouxe aumento de suas vulnerabilidades a problemas advindos de fenômenos atmosféricos, especialmente nos centros urbanos,o que ampliou a segregação socioespacial em vários municípios brasileiros. Esse quadro se manifesta não apenas nos grandes centros urbanos, mas também nas cidades mediase pequenas. É o caso da área urbana de Atibaia-SP, que é atingida por inundações e problemas a partir do registro de ventos fortes, o que motivou este estudo, que visa correlacionar, de forma qualitativa e quantitativa, os eventos deflagradores de problemas ambientais (precipitação e ventos) e suas consequências no meio urbano (alagamentos, inundações, quedas de energia, danos estruturais etc.). Os resultados serão apresentados e discutidos em termos de suas tendências espaciais e temporais, cobrindo o período de 1960 a 2007. Espera-se subsidiar o poder público, notadamente as ações da Defesa Civil de Atibaia Abstract: The accelerated process of urbanization of the twentieth century contributed to increase the occupation of risk areas, mainly by the low income population. This has increased their vulnerability to problems arising from atmospheric phenomena, especially in urban centers, which widened the sociospatial segregation in several municipalities. This framework is reflected not only in urban centers but also in medium and small cities. This is the case of the urban area of Atibaia-SP, which has been hit with floodings and strong winds, which motivated this study, that aims to correlate, both qualitatively and quantitatively events that trigger environmental problems (precipitation and wind) and their consequences in urban areas (flooding, floods, power shortages, structural damage etc.). The results will be presented and discussed in terms of their spatial and temporal trends, covering the period 1960 to 2007. It is expected to subsidize governmental actions, especially the Civil Defense of Atibaia Mestrado Análise Ambiental e Dinâmica Territorial Mestre em Geografia

Objective: we used the distribution of circular probabilities of von Mises to determine the predominant wind direction in Patos, Paraíba. Method: we used hourly data of circular wind direction, obtained by the National Institute of Meteorology - INMET, from July 21, 2007 to September 30, 2018. Circular statistics were applied to the data, more precisely, the von Mises distribution. Results: The results of the analyses showed that the von Mises distribution adjusted well to the wind direction data, verifying that the wind direction in this municipality is with a high variation in the Southeast direction. Conclusion: The analysis allowed to be a useful tool for a possible installation of a wind farm, obtaining a greater use of the wind direction in the locality. Objetivo: utilizamos la distribución de probabilidad circular de von Mises para determinar la dirección predominante del viento en Patos en Paraíba. Método: utilizamos datos por hora de dirección circular del viento, obtenidos por el Instituto Nacional de Meteorología - INMET, del 21 de julio de 2007 al 30 de septiembre de 2018. Se aplicaron estadísticas circulares a los datos, más precisamente, a la distribución de von Mises. Resultados: Los resultados de los análisis mostraron que la distribución de von Mises se ajustó bien a los datos de dirección del viento, verificando que la dirección del viento en este municipio es con una alta variación en la dirección sureste. Conclusión: El análisis permitió ser una herramienta útil para una posible instalación de un parque eólico, obteniendo un mayor uso de la dirección del viento en la localidad. Objetivo: utilizamos a distribuição de probabilidade circular de von Mises para determinar a direção predominante do vento em Patos na Paraíba. Método: utilizaram-se dados horários de direção do vento circular, obtidos pelo Instituto Nacional de Meteorologia – INMET, no período de 21 de julho de 2007 a 30 de setembro de 2018. Foi aplicada estatística circular aos dados, mais precisamente, a distribuição de von Mises. Resultados: Os resultados das análises demonstraram que a distribuição de von Mises se ajustou bem aos dados de direção de vento, verificando que a direção do vento nesse município está com uma alta variação no sentido Sudeste. Conclusão: A análise permitiu ser uma ferramenta útil para uma possível instalação de um parque eólico, obtendo um maior aproveitamento da direção do vento, na localidade.

O presente trabalho tem por objetivo realizar uma leitura das imagens do mar e dos ventos na poesia de Gilberto Avelino, apresentando as ressonâncias e as repercussões dessas imagens. Posiciono-me como um leitor/criador, que impulsionado pelo devaneio poético, constrói imagens/lembranças. Como objetivos específicos, pretendo compreender o que representam os elementos água e ar na obra do poeta potiguar, estabelecendo um diálogo entre a sua poesia e a filosofia poética de Gaston Bachelard. Utilizo como aporte teórico e metodológico as duas perspectivas que compõem a imaginação poética desenvolvida pelo filósofo francês: a imaginação material dos quatro elementos e a fenomenologia da imaginação - concepções que a priori podem ser percebidas como díspares, como rupturas, mas que aqui são entendidas complementares. Discorro também sobre o homo poeticus, a alma poética, uma maneira de ser, de imaginar e de se relacionar com mundo. Este trabalho é fundamentado epistemologicamente a partir do Pensamento Complexo desenvolvido por Edgar Morin, uma vez que esse se revela como o mais apropriado para tratar do ser poético e das imagens poéticas. Além disso, esta pesquisa possui um caráter bibliográfico e uma abordagem metodológica hermenêutica de interpretação, não no sentido de encontrar “a verdade” do texto, o que nele se esconde ou que se encontra por trás dos poemas de Gilberto Avelino. O que me interessa é o que ele me faz pensar; o que sua escrita me faz imaginar; os sonhos, os devaneios, as imagens que surgem do encontro entre o eu e o texto. O que me interessa são as ressonâncias e as repercussões das imagens poéticas. A pesquisa me possibilitou devaneios de leitura (BACHELARD, 2009), onde os devaneios do poeta, conduziram-me aos meus próprios devaneios. The present work aims to read the images of the sea and the winds in Gilberto Avelino's poetry, presenting the resonances and repercussions of these images. I position myself as a reader/creator, who, driven by poetic reverie, builds images / memories. As specific objectives, I intend to understand what the elements water and air represent in the work of the poet from Rio Grande do Norte, establishing a dialogue between his poetry and the poetic philosophy of Gaston Bachelard. I use as a theoretical and methodological contribution the two perspectives that constitute the poetic imagination developed by the French philosopher: the material imagination of the four elements and the phenomenology of the imagination - conceptions that a priori can be perceived as different, as ruptures, but which are understood here as complementary. I also discuss homo poeticus, the poetic soul, a way of being, imagining and relating to the world. This work is based epistemologically on the Complex Thought developed by Edgar Morin, since it proves to be the most appropriate one to deal with the poetic being and poetic images. In addition to that, this research has a bibliographic character and a hermeneutical methodological approach to interpretation, not in the sense of finding “the truth” of the text, what is hidden in it or what is found behind Gilberto Avelino's poems. What I’m interested in is what he makes me think; what his writing makes me imagine; dreams, reverie, images that arise from the encounter between the self and the text. What I’m interested in are the resonances and repercussions of poetic images. Research enabled me to daydream about reading (BACHELARD, 2009), where the poet’s daydreams led me to my own daydreams.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior As árvores são inestimáveis para a paisagem urbana e desempenham funções ecológicas, sociais e econômicas. No entanto, a condição hostil que o meio urbano oferece contribui para que esses indivíduos se tornem frágeis e menos estáveis. A queda de árvores é um problema grave e neste contexto é importante conhecer o comportamento da ancoragem das espécies utilizadas na arborização. O objetivo deste estudo foi avaliar a qualidade da ancoragem de espécies utilizadas na arborização urbana e estabelecer parâmetros com base no comportamento da inclinação da placa de raízes. Para isso foram analisadas inclinações da placa de raízes de árvores plantadas em condições ideais, assim como o impacto dos diferentes tipos de poda na ancoragem e o comportamento da inclinação em diferentes condições de canteiro. Para a coleta foram utilizados sensores (TMS), que registram a inclinação real da placa de raízes. As variáveis inclinação máxima e média da árvore e o número de ocorrências de inclinação foram obtidas para os três diferentes tratamentos, e foram correlacionadas com variáveis dendrométricas para indivíduos em condições ideais. Para analisar a relação da inclinação e rajada de vento máxima elaborou-se um diagrama de dispersão. Gráficos radares permitiram observar a oscilação da placa de raízes, indicando a resposta direcional da árvore à ação do vento. Para a influência dos tipos de poda e as diferentes condições de canteiro realizou-se teste estatístico comparando as diferentes situações. Também foram apresentados gráficos para evidenciar o valor de inclinação máxima e média das espécies. Os resultados indicaram forte correlação entre inclinação e as variáveis dendrométricas, indicando que maiores valores de DAP e diâmetro de copa apresentaram melhor ancoragem. Os valores de inclinação máxima encontrados para as nove espécies estudadas em condição ideal foram: Licania tomentosa (0,1540°); Ceiba speciosa (0,1092°); Spathodea campanulata (0,1799°); Delonix regia (0,2793°); Caesalpinia peltophoroides (0,3959°); Lagerstroemia speciosa (1,8314°); Handroanthus serratifolius (0,6839°); Handroanthus impetiginosus (0,1841°); Libidibia ferrea (0,1881°). Lagerstroemia speciosa foi considerada a menos estável dentre as espécies. Aproximadamente 51% dos elementos que influenciaram na inclinação foram explicados apenas pela rajada de vento e a maioria dasárvores apresentou inclinação no sentido sudoeste/nordeste. Observou-se maior estabilidade em indivíduos sem interferência de poda, a poda unilateral foi considerada a menos estável e a em V a mais favorável. As árvores plantadas em condições ideais apresentaram melhores condições. Conclui-se que os resultados encontrados fornecem indícios dos valores de inclinação da placa de raízes de árvores permitindo estabelecer padrões que podem ser utilizados como referência para análises futuras quanto à estabilidade das espécies. Palavras-chave: Ancoragem. Estabilidade. Vento. Poda. Área de canteiro. Trees are invaluable for the urban landscape and perform ecological, social and economic functions. However, the hostile conditions in the urban environment contribute to these individuals becoming fragile and unstable. Tree falling is a serious problem and, in this context, it is important to know the anchoring behavior of species used in afforestation. This study aimed to evaluate the anchorage quality of tree species used in urban afforestation and to establish parameters based on the inclination of the root plate behavior. For this purpose, the inclination of trees planted under ideal conditions were analyzed and the impact of different types of pruning (L-shaped, unilateral and V-shaped pruning) on tree anchoring and the inclination behavior in different planting conditions (restricted and intermediate tree bed) was compared to the trees in ideal condition. We used sensors (TMS) to record the real inclination of the root plate. The maximum and average tree inclination values and the number of oscillations were obtained for the three treatments and were correlated to the dendrometric measurements of individuals in ideal conditions. In order to analyze the relationship between inclination and maximum wind gust, a dispersion diagram was created. Radar charts allowed us to observe the root plate movement indicating the directional response of the tree to the action of the wind. To assess the influence of pruning types and tree bed conditions, a statistical test was carried out comparing the maximum and average inclinations, the number of trees with balanced crowns and the different types of pruning, as well as the ideal planting condition and the different tree bed conditions. We also presented charts to show the maximum and average inclination values for the species. The results demonstrate a strong correlation between inclination and dendrometric measurements indicating that trees with higher DBH and crown diameter have better anchorage. The maximum inclination values found for the nine species under ideal conditions were: Licania tomentosa (0.1540°); Ceiba speciosa (0.1092°); Spathodea campanulata (0.1799°); Delonix regia (0.2793°); Caesalpinia peltophoroides (0.3959°); Lagerstroemia speciosa (1.8314°); Handroanthus serratifolius (0.6839°); Handroanthus impetiginosus (0.1841°); and Libidibia ferrea (0.1881°). The species Lagerstroemia speciosa was considered the least stable among the species. Approximately 51% of the elements that influenced the inclination wereexplained only by the wind gust and most of the trees presented an inclination in the southwest/northeast direction. We observed greater stability in trees without pruning interference. The unilateral pruning was considered the least stable and V-shaped pruning was the most favorable. The trees planted in ideal conditions showed better anchorage and, although the trees in restricted tree bed had lower inclination values than in the intermediate tree bed, this result does not indicate that they were more stable as uncontrolled external factors may have contributed to this result. We conclude that the results provide evidences for tree root plate inclination values, allowing the establishment of standards to be used as a reference for future analyzes regarding tree species stability. Keywords: Anchoring. Stability. Wind. Pruning. Restricted Tree Bed.

Dissertação (mestrado) — Departamento de Engenharia Civil, Faculdade de Tecnologia, Universidade de Brasília, 2020. Junto com o crescimento de comunidades e grandes cidades nas últimas décadas, surgiu a necessidade de se construir edifícios cada vez mais altos e mais concentrados. Assim, é de grande importância a análise e consideração das cargas e efeitos do vento nos projetos estruturais de edifícios altos para garantir a segurança estrutural e os requisitos de projeto. O objetivo desse trabalho foi a elaboração de um estudo comparativo entre os métodos teóricos de estimativa de respostas em termos de esforços solicitantes em edifícios altos na direção transversal do vento, com aqueles obtidos de ensaios com modelos padrões de edifícios altos em túnel de vento disponíveis na literatura, considerando o aspecto dinâmico do mesmo. A análise comparativa foi realizada entre os resultados de um método analítico (o método matemático sugerido por Liang et al. (2002)), três procedimentos normativos ( AS/NZ-2011 (Austrália e Nova Zelândia), AIJ-2004 (Japão) e GB50009-2012 (China)) e os resultados experimentais extraídos de ensaios de túnel de vento como os apresentados na literatura. Os resultados foram comparados com o intuito de verificar a precisão das normas e do modelo analítico com os modelos experimentais. Os resultados mostraram que o método analítico e os três métodos teóricos podem fornecer resultados semelhantes e de boa concordância com os experimentais para um edifício simples e plano, situado em um ambiente livre de obstáculos e em diferentes categorias de terreno, e, assim eles podem ser considerados confiáveis e aplicáveis. Along with the growth of communities and large cities in recent decades, the need has arisen to build much more higher and concentrated buildings. Thus, it is of great importance to analyze and consider wind loads and effects in structural design of tall buildings to ensure structural safety and design requirements. The aim of this work was to elaborate a comparative study between the theoretical methods of estimation of responses in terms of requesting efforts in tall buildings in the crosswind direction, with those obtained from tests with standard models of wind tunnel tall buildings available in the considering the dynamic aspect of it. Comparative analysis was performed between the results of an analytical method (the mathematical method suggested by Liang et al. (2002)), three normative procedures (AS / NZ-2011 (Australia and New Zealand), AIJ-2004 (Japan) and GB50009-2012 (China)) and experimental results extracted from wind tunnel tests as presented in literature. The results were compared in order to verify the accuracy of the standards and the analytical model with the experimental models. The results showed that the analytical method and the three theoretical methods can provide similar results that are in good agreement with the experimental ones for a simple and flat building, situated in an obstacle free environment and in different terrain categories, and thus they can be considered reliable and applicable.

For a better use of wind energy, a thorough analysis of the wind resource is essential. In this analysis, wind speed distributions play an important role, the most common being the Weibull distribution. However, this distribution is not always the most suitable, which makes it necessary to evaluate different distributions to obtain more reliable information. Another essential step is the estimation of the parameters governing these distributions, as the accuracy of these estimates directly affects the power generation calculations. In the last years, different optimization methods have been used for this purpose and, compared to traditional numerical methods, they have performed better. However, in wind energy, the application of these methods is centered on the conventional two-parameters distributions, such as Weibull, Gamma and Lognormal. Moreover, different authors emphasize the lack of studies that use optimization methods for this purpose. Given this scenario, four metaheuristic optimization algorithms (MOA), namely, Migrating Birds, Imperialist Competition, Harmony Search and Cuckoo Search, were used in this study to fit 11 wind speed distributions. The study was conducted in two cities in Northeastern Brazil, which is one of the best regions in the world for wind energy generation, since winds are favorable for this purpose. Three distinct objective functions were also analyzed to determine which one should be applied to the MOA in order to obtain a better fit. Finally, the fits obtained by the MOA were compared, through an objective statistical analysis, with those obtained by the Maximum Likelihood (MLE) numerical method. The objective function that achieved best results was the maximization of the determination coefficient. Regarding the MLE, the MOA presented significantly better fits, since the Global Score (GS) values obtained were lower. This demonstrates the ability of MOA to accurately estimate the parameters of the distribution models. In both analyzed regions, the three-parameter models generally provided better fit than the two-parameter models. In São João do Cariri, the best fit was obtained through the Generalized Gamma distribution, which presented GS = 0; 005766, and the widely used Weibull distribution ranked fourth with GS = 0; 009369. In Petrolina, the best fit was obtained through the Extended Generalized Lindley distribution, which presented GS = 0; 005246, and the Weibull distribution ranked fifth with GS = 0; 007894. Birnbaum-Saunders and Lognormal models presented the worst fits in both regions. Para um melhor aproveitamento da energia eólica, é imprescindível uma minuciosa análise do recurso eólico. Nesta análise, as distribuições de velocidade do vento desempenham um importante papel, sendo a mais comum a de Weibull. Contudo, esta distribuição não é sempre a mais adequada, o que torna necessária a avaliação de diferentes distribuições para a obtenção de informações mais confiáveis. Outra etapa essencial é a estimativa dos parâmetros que regem estas distribuições, pois a precisão destas estimativas afeta diretamente os cálculos de geração de energia. Nos últimos anos, diferentes métodos de otimização foram utilizados com esta finalidade e, em comparação com os tradicionais métodos numéricos, eles apresentaram melhor desempenho. Contudo, em energia eólica, a aplicação destes métodos é centrada nas distribuições convencionais de dois parâmetros, tais comoWeibull, Gamma e Lognormal. Ademais, diferentes autores ressaltam a falta de estudos que utilizam métodos de otimização com este fim. Diante deste cenário, quatro algoritmos de otimização metaheurístico (MOA), nomeadamente, Pássaros Migratórios, Competição Imperialista, Busca Harmônica e Busca do Cuco, foram utilizados, neste estudo, para ajustar 11 distribuições de velocidade do vento. O estudo foi conduzido em duas cidades no Nordeste do Brasil, sendo esta uma das melhores regiões do mundo para geração de energia eólica, uma vez que os ventos são propícios para tal propósito. Foram também analisadas três funções objetivo distintas para determinar qual delas deve ser aplicada aos MOA para que um melhor ajuste seja obtido. Por fim, os ajustes obtidos pelos MOA foram confrontados, através de uma objetiva análise estatística, com os obtidos pelo método numérico Máxima Verossimilihança (MLE). A função objetivo que garantiu melhores resultados foi a maximização do coeficiente de determinação. Em relação ao MLE, os MOA apresentaram ajustes significativamente melhores, visto que os valores de Score Global (GS) obtidos foram menores. Tal fato demonstra a capacidade dos MOA de estimarem precisamente os parâmetros dos modelos de distribuição. Nas duas regiões analisadas, os modelos de três parâmetros proporcionaram, em geral, melhor ajuste do que os de dois parâmetros. Em São João do Cariri, o melhor ajuste foi obtido através da distribuição Gamma Generalizada, que apresentou GS = 0; 005766, e a amplamente utilizada distribuição de Weibull ocupou a quarta posição com GS = 0; 009369. Em Petrolina, o melhor ajuste foi obtido através da distribuição Lindley Generalizada Extendida, que apresentou GS = 0; 005246, e a de Weibull ocupou a quinta posição com GS = 0; 007894. Os modelos de Birnbaum-Saunders e Lognormal foram os que apresentaram piores ajustes nas duas regiões.

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:00:29Z No. of bitstreams: 1 Alan Barile.pdf: 5097869 bytes, checksum: 83bfcb94d1fb7e84481a2b06c580eff0 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-06T19:00:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alan Barile.pdf: 5097869 bytes, checksum: 83bfcb94d1fb7e84481a2b06c580eff0 (MD5) Previous issue date: 2019-05-17 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Nowadays, the design and construction of tall and slender buildings to attend the demand of population growth; and, as well as, the reduction of free spaces available in urban areas, have resulted in relevant structural problems related to excessive vibrations and human discomfort caused by the dynamic characteristics of the wind loadings. The use of experimental tests in wind tunnels is still the most reliable way of evaluating the dynamic structural response of buildings. However, such methodology may lead to delays; and, furthermore, cost growth in the design phase of a building. A viable alternative to the use of wind tunnels is the use of simplified methodologies to estimate the dynamic response. Within this context, stand out the normative methods that are generally based on the Davenport Gust Factor Method, the Database Assisted Methods, which consider the data obtained in tests performed in wind tunnels, considering standardized geometries for the calculation of the responses, and the Spectral Representation Method, used to generate the wind load considering its dynamic characteristics. Thus, in order to compare the mentioned methodologies, this master's thesis considers four models of buildings, namely: two simplified models, the first with dimensions of 40 mx 40 mx 200 m and second with dimensions of 30 mx 45 mx 180 m, both with characteristics provided in articles pertinent to the subject addressed in this work; in addition to two structural models of real buildings, the first building in reinforced concrete with dimensions of 20,24 mx 29,19 m and total height of the order of 70 m and the second building in steel-concrete composite structure with dimensions of 32 mx 45 m and height total of 172,80 m. The comparisons were made based on the maximum values of the longitudinal and transverse accelerations, respectively, calculated at the top of the buildings with the use of all methods studied. Regarding real buildings, an evaluation of human comfort was carried out. Among the standards and methods considered, the American design standard and the Spectral Representation Method presented values of the along-wind accelerations closer to those obtained in the experimental tests carried out in wind tunnels. Considering the values of the across-wind accelerations, none of the standards presented satisfactory results. However, in spite of the differences found, this research clearly shows the importance of considering the across-wind acceleration, which, in the majority of cases, presented a higher value throughout the analyzes, being, therefore, a determining factor for the human comfort assessment. Atualmente, o projeto e a construção de edifícios altos e esbeltos para atender ao crescimento populacional, bem como a redução dos espaços livres disponíveis em áreas urbanas, têm originado problemas estruturais relevantes causados pela ação dinâmica do vento e associados a vibrações excessivas e desconforto humano. A utilização de testes experimentais em túneis de vento ainda é a forma mais confiável de avaliar a resposta estrutural dinâmica de edifícios. Todavia, tal metodologia pode gerar atrasos e, ainda, crescimento dos custos na fase de projeto de um edifício. Uma alternativa viável ao emprego dos túneis de vento diz respeito à utilização de metodologias simplificadas para se estimar a resposta dinâmica. Dentro desse contexto, destacam-se os métodos normativos que geralmente são baseados no Método do Fator de Rajada de Davenport, os Métodos Assistidos por Base de Dados, que consideram os dados obtidos em ensaios realizados em túneis de vento, considerando-se geometrias padronizadas para o cálculo das respostas, e o Método da Representação Espectral, utilizado para gerar o carregamento de vento considerando suas características dinâmicas. Assim sendo, objetivando comparar as metodologias mencionadas, esta dissertação de mestrado considera quatro modelos de edificações, a saber: dois modelos simplificados, o primeiro com dimensões de 40 m x 40 m x 200 m e o segundo com dimensões de 30 m x 45 m x 180 m, ambos com características fornecidas em artigos pertinentes ao assunto abordado no trabalho; além de dois modelos estruturais de edifícios reais, sendo a primeira edificação em concreto armado com dimensões de 20,24 m x 29,19 m e altura total da ordem de 70 m e o segundo edifício em estrutura mista aço-concreto com dimensões de 32 m x 45 m e altura total de 172,80 m. As comparações foram realizadas com base nos valores máximos das acelerações longitudinal e transversal, respectivamente, calculadas no topo dos edifícios com a utilização de todos os métodos estudados. No que tange aos edifícios reais, foi realizada uma avaliação do conforto humano. Dentre as normas e métodos considerados, a norma de projeto americana e o Método da Representação Espectral apresentaram valores das acelerações longitudinais mais próximos daqueles obtidos nos testes experimentais realizados em túneis de vento. Considerando-se os valores das acelerações transversais, nenhuma norma de projeto estudada apresentou resultados satisfatórios. Contudo, apesar das diferenças encontradas, essa investigação mostra com clareza a importância da consideração da aceleração transversal que, na maioria dos casos, apresentou valor mais elevado ao longo das análises, sendo, portanto, um fator determinante para a verificação do conforto humano.

The objective of this work is to improve the prediction of the wind speed with 24 hours in advance, using forecast of the atmospheric model WRF (Weather Research and Forecasting) every 10 minutes. In addition, these outputs are refined through an Artificial Neural Network (ANN) nonlinear autoregressive with external inputs (NARX) to improve the WRF prognosis. This is a study with many tests and computational simulations. The OBS data were measured in an anemometric tower with measurements of wind speed and direction in 50, 70 and 100 meters. The tower was located at Craíbas (Alagoas State, Brazil). The configuration of the WRF model to generate the simulated data was based on recent studies for tropical regions. The ANN training was done with the WRF and OBS initial series. Then, the algorithm makes the forecast of the wind velocity from the training output. The results showed that the WRF prognoses made at 10-minute intervals were much better than those obtained in several 60-minutes studies. The use of ANN-NARX using these prognoses to forecast the next day’s wind speed proved to be a viable option. The mean velocity OBS was 5,30 m/s while the mean WRF e ANN were 5,20 m/s and 5,32 m/s respectively. In the comparison between ANN and WRF the following were observed: Mean deviation almost null (-0,01 m/s versus -0,35 m/s); Lower REQM (1,18 m/s versus 1,24 m/s); higher correlation coefficient (0,70 versus 0,61). It was evident that the chosen period for training (3 days) implies large errors when there is lot variability in the OBS and/or WRF series. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O objetivo deste trabalho é melhorar a previsão da velocidade do vento com antecedência de 24 horas, utilizando o modelo atmosférico WRF (Weather Research and Forecasting) com saídas a cada 10 minutos. Em adição, estas saídas são refinadas através de uma Rede Neural Artificial (RNA) não linear auto-regressiva com entradas externas (NARX) visando melhorar os prognósticos. Trata-se de um estudo com muitos testes e simulações computacionais. Os dados OBS são de uma torre anemométrica de 100 metros de altura do Projeto PVPN em 3 níveis (30, 50 e 100 m), mas foram utilizados somente os dados do nível 2 (50metros) localizada no Município de Craíbas na região Agreste de Alagoas. A configuração do modelo para gerar os prognósticos WRF foi baseada em estudos recentes para regiões tropicais. As séries WRF e OBS são convertidas para o software computacional MATLAB para treinar, testar e validar a RNA-NARX. Na sequência o algoritmo extrapola uma série de dados que denominamos de RNA é a previsão da velocidade do vento a partir do output de treinamento. Os resultados mostraram que os prognósticos WRF feitos em intervalos de 10 minutos foram bem melhores do que o obtido em diversos estudos com médias horárias. O uso de RNA-NARX utilizando estes prognósticos, para fazer a previsão da velocidade do vento para o dia seguinte se mostrou uma opção viável. A velocidade média OBS foi de 5,30 m/s enquanto que as médias WRF e RNA foram de 5,20 m/s e 5,32 m/s respectivamente. Na comparação dos prognósticos RNA e WRF verificou-se o seguinte: Desvio médio quase nulo (-0,01 m/s versus -0,35); REQM inferior (1,18 m/s versus 1,24 m/s), coeficiente de correlação superior (0,70 versus 0,61). Ficou evidente que o período escolhido para o treinamento (3 dias) implica em erros grandes quando existe muita variabilidade na série OBS e/ou WRF.

Objetivo: utilizamos a distribuição de probabilidade circular de von Mises para determinar a direção predominante do vento em Patos na Paraíba. Método: utilizaram-se dados horários de direção do vento circular, obtidos pelo Instituto Nacional de Meteorologia – INMET, no período de 21 de julho de 2007 a 30 de setembro de 2018. Foi aplicada estatística circular aos dados, mais precisamente, a distribuição de von Mises. Resultados: Os resultados das análises demonstraram que a distribuição de von Mises se ajustou bem aos dados de direção de vento, verificando que a direção do vento nesse município está com uma alta variação no sentido Sudeste. Conclusão: A análise permitiu ser uma ferramenta útil para uma possível instalação de um parque eólico, obtendo um maior aproveitamento da direção do vento, na localidade.

Este trabalho teve como objetivo investigar a influência da dinâmica atmosférica na produção de serapilheira no manguezal de Cuiarana, Salinópolis, Costa Amazônica. Foi analisado a variação pluviométrica sazonal juntamente aos sistemas precipitantes sobre a costa amazônica e sua influência na variabilidade da produção de serapilheira. Também foi caracterizada a variação temporal da direção e velocidade do vento e sua influência na produção espaço-temporal de serapilheira. Em uma floresta de mangue foram delimitadas 3 parcelas amostrais apresentando 3 espécies de mangue Rizophora mangle, Avicennia germinans e Laguncularia racemosa. Em cada parcela foi instalado aleatoriamente 4 coletores de serapilheira de 1 m2. Dados meteorológicos foram obtidos a partir da Torre Micrometeorológica da UFRA localizada na área de estudo. As principais metodologias estatísticas usadas foram two-way e one-way ANOVA, análise de regressão linear (p < 0,05) e Análise Fatorial em Componentes Principais (ACP). Os resultados mostram que a variação temporal da precipitação é modulada por diferentes sistemas meteorológicos, onde os meses de março, abril e maio apresenta-se como trimestre mais chuvoso da região. A distribuição anual de direção do vento mostrou predominância no setor leste (E), frequência de ventos com maior velocidade foram registrados no segundo semestre. Na produção de serapilheira houve diferença significativa entre os valores de produção mensal e entre as frações. A produção total anual de serapilheira foi de 9,4 ± 0,06 Mg ha-1 ano-1, onde 67% foi composta pela fração folha. Folhas tiveram tendências negativas com a precipitação, porém lenhoso e material reprodutivo tiveram tendências positivas. A ACP mostra em 4 componentes correlação negativa com material reprodutivo e correlação positiva com lenhoso associado à variação temporal de ventos e de precipitação pluvial. This work aimed to investigate the influence of atmospheric dynamics on litterfall production in the Cuiarana mangrove, Salinópolis, Amazon Coast. The seasonal rainfall variation was analyzed along with the precipitating systems on the Amazon coast and its influence on the variability of litterfall production. It was also characterized the temporal variation of the direction and speed of the wind and its influence on the spatiotemporal production of litterfall. In a mangrove forest, 3 sample plots were delineated with 3 mangrove species Rizophora mangle, Avicennia germinans and Laguncularia racemosa. In each plot, 4 traps 1 m2 were randomly installed. Meteorological data were obtained from the Micrometeorological Tower of the UFRA located in the study area. The main statistical methodologies used were two-way and one-way ANOVA, linear regression analysis (p

Tese de mestrado, Física (Astrofísica e Cosmologia), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019 Submitted by Cristina Manessiez (camanessiez@fc.ul.pt) on 2019-12-10T16:02:36Z No. of bitstreams: 1 ulfc125156_tm_Hermano_Valido.pdf: 28269237 bytes, checksum: d76df238e11945c18801935c4c368c81 (MD5) Made available in DSpace on 2019-12-10T16:02:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ulfc125156_tm_Hermano_Valido.pdf: 28269237 bytes, checksum: d76df238e11945c18801935c4c368c81 (MD5) Previous issue date: 2019

Orientador: Julio Soriano Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola Resumo: A ação do vento é uma das principais componentes do carregamento das estruturas de estufas agrícolas, cujas especificidades devidas às formas possíveis da construção e a interação com a superfície de vedação, requerem estudos com abordagens da sua aerodinâmica. Para o cálculo das ações de vento, comumente utilizam-se a velocidade e coeficientes aerodinâmicos normalizados, sendo esses últimos obtidos experimentalmente com alguns modelos reduzidos de construções usuais. Neste sentido, esta tese teve por objetivo analisar possíveis incongruências na distribuição dos coeficientes aerodinâmicos normalizados para o dimensionamento de estufas agrícolas com coberturas em duas águas e em arco. Para tanto, foram considerados os coeficientes de pressão estabelecidos pelas normas ABNT NBR 16032 (2012) e ABNT NBR 6123 (1988). A fluidodinâmica computacional (CFD ¿ Computational Fluid Dynamics) foi empregada para a obtenção da conformação dos coeficientes de pressão, por meio do software Autodesk® CFD. Análises concernentes à influência da alteração da malha de elementos, ao número de Reynolds e aos modelos de turbulência foram realizadas em modelos de estufas em escala real, com relação da altura pelo vão (h/s) iguais à 0,3 e 0,6. A análise também contemplou o estudo da variação nos coeficientes de pressão, por efeito de deslocamentos dos elementos estruturais de estufas em arco, dentro dos limites previstos pela norma ABNT NBR 16032 (2012). A conformação dos coeficientes de pressão provida pela fluidodinâmica computacional resultou para as estufas agrícolas de duas águas, na zona do telhado a barlavento, na inversão dos coeficientes de pressão de positivo para negativo, fato este que é divergente do normalizado. Esse fenômeno de mudança do coeficiente de sobrepressão para sucção sucedeu também para a forma estrutural em arco, na zona do telhado a barlavento e compreendida na região de 0° a 55°, enquanto que os valores normalizados são integralmente de sobrepessão (NBR 16032, 2012) e de sucção (NBR 6123, 1988). Os modelos de turbulência k-'épsilon', k-'omega' e k-'épsilon' RNG apresentaram comportamentos semelhantes na conformação dos coeficientes de pressão, mostrando-se viável a utilização de todos. A forma em arco avaliada com os deslocamentos impostos, resultou em modificações significativas nos coeficientes de pressão, principalmente na zona central do telhado. Com base nos resultados desta pesquisa, concluiu-se que os coeficientes de pressão obtidos por CFD possuem em algumas zonas da estrutura um comportamento díspar do prescrito pela norma de estufas Abstract: The wind action is one of the main components of the loading of greenhouse structures, whose specificities due to possible shapes of construction and interaction with the cover surface require studies with aerodynamic approaches. To calculate the wind action effects, the normalized velocity and aerodynamic coefficients are commonly used, in which the latter are obtained experimentally with some small-scale models of usual constructions. In this sense, this thesis had the objective of analyzing possible incongruities in the distribution of normalized aerodynamic coefficients for the design of greenhouses with pitched roof and arch roof. For that, were considered the pressure coefficients established by Brazilian standard (ABNT NBR 16032, 2012) and (ABNT NBR 6123, 1988). The Computational Fluid Dynamics (CFD) was used to obtain the conformation of the pressure coefficients, using the Autodesk® CFD software. Analysis concerning the influence of the mesh elements, the Reynolds number and the turbulence models were performed in greenhouse models, in real scale, with relationship of the height per span (h/s) equal to 0.3 and 0.6. The analysis included also the study of the variation in the pressure coefficients, due to the displacement of the structural elements of arch roof, respecting the limits established by the standard ABNT NBR 16032. The conformation of the pressure coefficients provided by the computational fluid dynamics resulted in pitched roof greenhouses, in to windward roof zone, in the inversion of the pressure coefficients from positive to negative, disagreeing with the standardized. This occurrence in the change of the coefficient of overpressure to suction also happened for the structural form in arch roof, in the windward zone of the roof comprising the angles from 0 to 55 degree, whereas the normalized values are integrally of overpressure (NBR 16032, 2012) and suction (NBR 6123, 1988). The turbulence models k-'epsilon', k-'omega' and k-'epsilon' RNG presented similar behavior in the conformation of the pressure coefficients, showing the feasibility of all them. The analysis of arch roof shape with the imposed displacements, resulted in significant modifications in the pressure coefficients, mainly in the central zone of the roof. Based on these results, it was concluded that the pressure coefficients obtained by CFD have in some regions of the structure a behavior different from that stablished by the greenhouses standards Doutorado Construções Rurais e Ambiencia Doutor em Engenharia Agrícola

The search for space usage, coupled with new constructive technologies and advanced calculation methods for reinforced concrete, has resulted in increasingly taller and therefore slender buildings. In these buildings, the side-load resisting structure, responsible for the absorption of the horizontal actions, ensuring the desired stability level, is a highlight element in the project. In systems with beams, an alternative to the side-load resisting system for reinforced concrete buildings up to 20 floors is the consideration of moment-resisting plane frames in two directions. In case of flat slabs, there may be the necessity of an independent structure to the side-load resisting, for example, the usage of shear walls. It seems to be attractive a design tool that allow an automatic and optimized choice of the side-load resisting system considering both structural efficiency and cost, in addition the evaluation of the side-load resisting elements together and not just in isolation. Considering a structure composed of moment-resisting frames, a methodology must to be adopted to distribute the wind action to the system frames, which its own distribution depends on the moment-resisting frames’ stiffness involved. In this work, a formulation for the optimization of side-load resisting structures of reinforced concrete buildings made up of moment-resisting plane frames is presented. The wind action is distributed on frames using the method of compatibilized frames at the top. The design variables are the cross sections dimensions of the columns and beams, all them considered of discreet nature. It’s intended to investigate the influence of the relative stiffness of the beams and columns in the side-load resisting system, allowing that the model generate solutions to both slabs with beams and without beams. Functions associated to the concrete volume of the side-load resisting structures are used as objective function. The analysis is linear elastic and the constraints are relative to the instability parameters according to the Brazilian Standard NBR 6118:2014. The wind action is defined based on NBR 6123:1988 and the rigid diaphragm hypothesis is adopted for the behavior of the last floor slabs aiming the wind action distribution. The use of bio-inspired algorithms is evaluated in the applications and the relative contributions of the beams and columns in the stiffness of the moment-resisting frame are compared. A busca pelo aproveitamento de espaço, aliada a novas tecnologias construtivas e métodos de cálculo avançados para o concreto armado, tem resultado em edificações cada vez mais altas e, consequentemente mais esbeltas. Nestas edificações, a estrutura de contraventamento, responsável pela absorção das ações horizontais, assegurando o nível de estabilidade desejado, é um elemento de destaque no projeto. Nos sistemas de lajes com vigas, uma alternativa para o sistema de contraventamento de edificações em concreto armado até 20 pavimentos é a consideração de pórticos planos em duas direções. No caso de lajes lisas, pode haver necessidade de uma estrutura independente para o contraventamento, como por exemplo o uso de pilares parede. Parece atrativa uma ferramenta de projeto que permita a seleção automática e otimizada do sistema de contraventamento considerando tanto a eficiência estrutural quanto o custo e também a avaliação dos elementos de contraventamento em conjunto e não apenas de forma isolada. Pensando numa estrutura formada por pórticos, uma metodologia deve ser adotada para distribuir a ação do vento nos pórticos do sistema, onde a própria distribuição depende da rigidez dos pórticos envolvidos. O presente trabalho apresenta uma formulação para a otimização de estruturas de contraventamento de edifícios de concreto armado considerando a estrutura de contraventamento formada por pórticos planos. A ação do vento é distribuída nos pórticos usando o método dos pórticos compatibilizados no topo. As variáveis de projeto são as dimensões das seções transversais dos pilares e das vigas, todas consideradas de natureza discreta. Pretende-se investigar a influência da rigidez relativa das vigas e dos pilares no sistema, permitindo-se que o modelo gere soluções tanto para lajes com vigamento convencional quanto para sistemas estruturais com vigas faixa. Funções associadas ao volume de concreto da estrutura de contraventamento são usadas como função objetivo. A análise é linear elástica e as restrições são relativas aos parâmetros de instabilidade, de acordo com a norma brasileira NBR 6118:2014. A ação do vento é definida de acordo com a NBR 6123:1988 e a hipótese de diafragma rígido é adotada para as lajes do último pavimento visando a distribuição da ação do vento. É avaliada a utilização de algoritmos bioinspirados nas aplicações realizadas e as contribuições relativas das vigas e colunas na rigidez do pórtico são investigadas.

Orientador: Cilmar Donizeti Baságlia Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: Nos últimos anos, com a crescente valorização imobiliária, tem-se observado um considerável aumento na construção de condomínios industriais e logísticos, os quais na grande maioria são constituídos por um conjunto de edifícios exibindo múltiplos vãos de cobertura ou conjugados um ao outro (e.g. geminados). Sendo esses edifícios formados tipicamente por estruturas leves, a ação do vento é um fator determinante para o seu dimensionamento. Além disso, fatores como a distribuição das pressões do vento em torno da edificação, interferências aerodinâmicas dos efeitos da localização e espaçamento de outros edifícios na vizinhança são de suma importância para avaliar o seu comportamento. Em função da diversidade destes fatores com as quais cada edificação está sujeita, há a necessidade de recorrer a ensaios experimentais bastantes laboriosos e dispendiosos em túneis de vento para avaliar o comportamento da estrutura. Desta forma, um método alternativo e muito promissor que vem se destacando devido ao avanço dos recursos computacionais é a modelagem numérica que desenvolve a interação fluido-estrutura baseada no método dos volumes finitos. Os objetivos deste trabalho são determinar e avaliar, através de modelos numéricos realizados no software ANSYS CFX, os coeficientes de pressão devido à ação do vento em torno de galpões com coberturas em forma de arco e exibindo diversas quantidade de tramos (vãos) de cobertura que não são prescritos pela norma ABNT NBR 6123:1988. Foram desenvolvidos vinte e dois modelos para diversas relações de flecha/largura para galpões com um, dois e três tramos para vento incidindo a 0º e 90º, e os resultados obtidos para coberturas com múltiplos vãos justificam a necessidade de estudos específicos (em túnel de vento ou via CFD), já que estes apresentam valores de coeficientes de pressão superiores em relação às edificações com cobertura de vão simples ¿ em alguns casos, três vezes maior Abstract: In recent years, with the rising real estate valuation, there has been observed a considerable increasing in industrial and logistics building complexes, which most are constituted by a set of buildings exposing multiple roofing spans or connected to each other (e.g. semi-detached). Since these buildings are typically fabricated with lightweight structures, the wind action is a determinant cause for its structural design. In addition, factors such as the wind pressures distribution around the building and the aerodynamic interference of the effects between its location and spacing from other neighborhood buildings, are extremely important for its behavior assessment. In result of the diversity of factors each building is subject, is evidently necessary to resort laborious and expensive experimental tests in wind tunnels in order to evaluate the structure. Therefore, an alternative and very promising method that has been spearheading through the computational resources advance is the numerical modeling that develops fluid-structure interaction based on the finite volume method. The objectives of this work are to determine and evaluate, through numerical models realized in ANSYS CFX software, the pressure coefficients due to the wind action around warehouses with curved roofs displaying several amount of cover streches (spans) that are not prescribed by ABNT NBR 6123: 1988. Twenty-two models were developed for different rise/span ratios on buildings with single, double and triple stretches, for 0° and 90° wind direction, and the results obtained for multi-span roof justify the necessity for specific studies (in wind tunnels or via CFD), as they present values of higher pressure coefficients relating to buildings with single span roof - in some cases, three times greater Mestrado Estruturas e Geotécnica Mestra em Engenharia Civil

The average strain on a building due to the action of the wind, can be significantly altered when considering the presence of one or more neighboring buildings. Such changes can be considered through the use of coefficients that take into account the distance that the neighboring building is from the building being studied. The present work was developed in order to verify the values currently adopted by the Brazilian standard that regulates the wind action in buildings. With the use of a wind tunnel, several tests were carried out in a standardized building considering the presence of other buildings with similar dimensions close to it. The distances between the buildings, the quantity and the layout of the neighboring buildings were taken into consideration. It was possible to conclude that, in general, the presence of the neighboring buildings produced an increase on the strain. Interference, in many situations, increased strain above the rates suggested by the current Brazilian wind action standard. Resumo Os esforços médios atuantes em uma edificação devidos à ação do vento, podem ser significativamente alterados quando se considera a presença de um ou mais edifícios vizinhos. Tais alterações podem ser consideradas através da utilização de coeficientes que levem em conta a distância que o edifício vizinho está da edificação em estudo. O presente trabalho foi desenvolvido no intuito de verificar os valores atualmente adotados pela norma brasileira que regula a ação do vento em edificações. Com a utilização de um túnel de vento, foram feitos vários ensaios em um edifício padronizado considerando a presença de outros edifícios com dimensões idênticas próximos a ele. Considerou-se o afastamento entre os edifícios, além da quantidade e da disposição das edificações vizinhas. Pôde-se concluir que, de maneira geral, a presença das edificações vizinhas produziu a majoração dos esforços. As interferências, em muitas situações, elevaram os esforços acima dos índices sugeridos pela atual norma brasileira de ação do vento.

Sand fences are widely applied to prevent soil erosion by wind in areas affected by desertification. Sand fences also provide a way to reduce the emission rate of dust particles, which is triggered mainly by the impacts of wind-blown sand grains onto the soil and affects the Earth’s climate. Many different types of fence have been designed and their effects on the sediment transport dynamics studied since many years. However, the search for the optimal array of fences has remained largely an empirical task. In order to achieve maximal soil protection using the minimal amount of fence material, a quantitative understanding of the flow profile over the relief encompassing the area to be protected including all employed fences is required. Here we use Computational Fluid Dynamics to calculate the average turbulent airflow through an array of fences as a function of the porosity, spacing and height of the fences. Specifically, we investigate the factors controlling the fraction of soil area over which the basal average wind shear velocity drops below the threshold for sand transport when the fences are applied. We introduce a cost function, given by the amount of material necessary to construct the fences. We find that, for typical sand-moving wind velocities, the optimal fence height (which minimizes this cost function) is around 50 cm, while using fences of height around 1.25 m leads to maximal cost. We find that the area of soil protected against direct aerodynamic entrainment has two regimes, depending on the spacing Lx between the fences. When Lx is smaller than a critical value Lxc , the wake zones associated with each fence are inter-connected (regime A), while these wake zones appear separated from each other (regime B) when Lx exceeds this critical value of spacing. The system undergoes a second order phase transition at Lx = Lxc , with the cross-wind width of the protected zone scaling with [1 − Lx /Lxc ]^β in regime A, with β ≈ 0.32. Telas são amplamente aplicadas para evitar a erosão do solo causada pelo vento em áreas afetadas pela desertificação. As telas também fornecem uma maneira de reduzir a taxa de emissão de partículas de poeira, desencadeada principalmente pelos impactos das partículas de areia sopradas pelo vento sobre o solo e que afeta o clima da Terra. Muitos tipos diferentes de telas foram projetados e seus efeitos na dinâmica do transporte de sedimentos são estudados desde muitos anos. No entanto, a busca pelo arranjo ideal de telas permaneceu em grande parte uma tarefa empírica. Para obter a proteção máxima do solo utilizando uma quantidade mínima de material das telas, é necessário um entendimento quantitativo do perfil do fluxo sobre o relevo que abrange a área a ser protegida, incluindo todas as telas que são empregadas. Aqui, utilizamos a Dinâmica dos Fluidos Computacional para calcular o fluxo de vento turbulento através de uma série de telas em função da porosidade, espaçamento e altura das telas. Especificamente, investigamos os fatores que controlam a fração da área do solo sobre a qual a velocidade de cisalhamento do vento cai abaixo do limite para o transporte de areia, quando as telas são aplicadas. Introduzimos uma função de custo, dada pela quantidade de material necessário para construir as telas. Encontramos que, para velocidades típicas de movimento de areia, a altura ideal das telas (que minimiza essa função de custo) é de aproximadamente 50 cm, enquanto a utilização de telas de altura 1.25m leva ao custo máximo. Encontramos que a área do solo protegida contra o arrastamento aerodinâmico direto tem dois regimes, dependendo do espaçamento Lx entre as telas. Quando Lx é menor que um valor crítico Lxc , as zonas de baixa velocidade associadas a cada tela estão interconectadas (regime A), enquanto essas zonas de baixa velocidade aparecem separadas umas das outras (regime B) quando Lx excede este valor crı́tico de espaçamento. O sistema passa por uma transição de fase de segunda ordem em Lx = Lxc , com a largura da zona protegida transversal à velocidade do vento escalando com [1 − Lx /Lxc ]^β no regime A, com β ≈ 0.32.

Orientador: Dr.-Ing Tobias Bleninger Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Defesa : Curitiba, 14/02/2019 Inclui referências: p.133-143 Ondas internas sao perturbacoes propagantes que ocorrem no interior de um fluido estratificado. Estas ondas tem sido frequentemente detectadas e apontadas como um dos processo hidrodinamico mais importante em bacias estratificadas, influenciando diretamente na dinamica e mistura vertical do sistema. Grande parte da energia proveniente de ventos que cruzam a superficie de lagos e reservatorios e responsavel pela formacao de ondas internas longas e estacionarias, tambem conhecidas como seichas internas. Estas ondas sao responsaveis por movimentos de grande escala, onde mais de 40% do volume proveniente do hipolimnio pode ser transportado para as camadas mais rasas do sistema apos a sua passagem. Os movimentos baroclinicos afetam diretamente a qualidade da agua destes ecossistemas, afetando os fluxos de nutrientes, microrganismos e compostos quimicos. Esta pequisa tem como principal interesse a investigacao da importancia da velocidade de cisalhamento do vento como fonte da energia cinetica turbulenta disponivel para a formacao de seichas internas em pequenas bacias estratificadas, avaliando em quais condicoes de instabilidades a amplitude das ondas internas nao e satisfatoriamente modelado pela teoria matematica linear e nao linear proposta. Para analisar todos estes fatores, foram empregados diversos metodos de identificacao, nos quais incluem auto correlacoes, correlacoes cruzadas, analise espectral de series temporais e modelos matematicos de ondas internas. A analise foi baseada em dados obtidos em duas pequenas bacias, o reservatorio do Vossoroca e o Lago de Harp. Ainda foram executados 13 experimentos em laboratorio atraves de um tanque retangular considerando diferentes condicoes de estratificacao para incorporar as analises de campo. Foi observado que para W

THIS PAPER PRESENTS A SERIES OF RESULTS WITH RESPECT TO THE SHEAR STRESSES IN THE BASE, TIPPING MOMENT AND TORSION ACTING IN A BUILDING OBTAINED THROUGH AN EXPERIMENTAL WIND TUNNEL STUDY USING THE STANDARD BUILDING PROPOSED BY THE COMMONWEALTH ADVISORY AERONAUTICAL RESEARCH CONCIL (CAARC) AS BUILDING REFERENCE. IN THE EFFORTS DETERMINATION, THE INTERFERENCE OF A NEIGHBORING BUILDING WITH SIMILAR GEOMETRIC CHARACTERISTICS TO THE CAARC WAS SIMULATED, CONSIDERING VARIATIONS OF POSITIONING AND SPACING IN RELATION TO THE REFERENCE BUILDING. IT WAS CONCLUDED THAT THE PRESENCE OF THE NEIGHBORING BUILDING INCREASED THE VALUES OF THE EFFORTS IN THE REFERENCE BUILDING IN A SIGNIFICANT NUMBER OF DIRECTIONS CONSIDERED. IN THE CASE OF THE CONSIDERED DEVIATIONS AND THE PROPOSED PROVISIONS BY THIS STUDY, IT WAS CONCLUDED THAT THE NEIGHBORHOOD FACTOR THAT WOULD CONTEMPLATE THE MAJORITY OF THE RESULTS OBTAINED IN THE TESTS SHOULD INCREASE THE EFFORTS DUE TO THE WIND ACTION BY AT LEAST 60% IN RELATION TO THE VALUES OBTAINED FOR THE REFERENCE BUILDING CONSID-ERED ISOLATED.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Oceanografia, Florianópolis, 2018. A energia eólica é a fonte alternativa que mais cresceu no Brasil, mas ainda não há parques eólicos instalados offshore. Este trabalho avaliou os recursos eólicos da região costeira e oceânica do estado de Santa Catarina através da análise de 32 anos de dados do modelo WRF (Weather Research and Forecasting) e de 1 ano de medições através da tecnologia LiDAR (Light Detection and Ranging). Os objetivos foram identificar as áreas de maior potencial para exploração de energia e a viabilidade através da análise batimétrica. Os ventos marítimos foram mais intensos que os terrestres, com velocidades médias sazonais chegando a 9 ms-1 no sul do estado. Em comparação entre as áreas costeiras e oceânicas, levando em consideração altitude e profundidades, o potencial oceânico até 50 m, foi de 39 GW. A densidade de potência no sul do estado, nos períodos de inverno e primavera foram de 90 e 1400 Wm2 respectivamente. Os ventos predominantes foram de nordeste e sudeste. Os dados da modelagem corroboraram aos do LiDAR, mesmo sendo referentes a períodos diferentes. Abstract : Wind energy is the fastest growing alternative source in Brazil, but there are still no offshore wind farms. This work evaluated the wind resources of the coastal and oceanic region of the state of Santa Catarina through the analysis of 32 years of WRF (Weather Research and Forecasting) and 1 year of in situ measurements using LiDAR (Light Detection and Ranging). The objectives were to identify the greatest potential areas for energy exploration and viability through bathymetric analysis. The sea winds were more intense than the terrestrial ones, with seasonal average speeds reaching 9 ms-1 in the south of the state. In comparison between the coastal and oceanic areas, taking into account altitude and depths, the oceanic potential up to 50 m, was 39 GW. The power density in the south of the state, in the winter and spring periods, were 90 and 1400 Wm2 respectively. The prevailing winds were northeast and southeast. Modeling data corroborated those of LiDAR, even at different times.

The use of wind power has increased significantly around the world over the last few years. Some estimates state that about 12% of all energy generated in the world will come from wind energy conversion systems, corresponding to an installed capacity of 1,200 GW. The installed wind power capacity in Brazil is low, being equal to 11300 MW in 2017. Even though Brazilian wind potential is not spread all over the country, some regions are quite interesting for the installation of wind farms, especially the Northeast region, which aggregates about 53% of the national potential. This work aims to identify patterns of variability of the wind regime, as well as potential sites for the generation of wind power in semi-arid northeastern Brazil. In order to achieve it, numerical simulations are performed using the Regional Atmospheric Modeling System (RAMS). During simulations, both turbulence parameterization and Newtonian relaxation time scale are evaluated. It is worth to mention that obtained data are compared with those provided by the National Institute of Meteorology (INMET) through static indexes. Resumo A geração de energia elétrica a partir dos ventos está em uma crescente mundial, estimativas indicam que em 2020, cerca de 12% de toda a energia gerada no mundo será proveniente da conversão eólica, o que representaria uma capacidade instalada de 1.200 GW. No Brasil, a capacidade instalada ainda é pouco representativa e, em 2017, totalizava cerca de 11300 MW. A região nordeste possui um grande potencial para a geração eólica, tendo cerca de 53% do potencial nacional. Este trabalho tem por objetivo identificar padrões de variação do regime de ventos, bem como identificar potenciais sítios para geração de energia eólica em regiões contidas no semiárido nordestino. Para tanto, foram realizadas simulações numéricas utilizando o modelo atmosférico regional RAMS (Regional Atmospheric Modeling System) sobre região semiárida do Nordeste do Brasil. Nas simulações, foram avaliadas a parametrização de turbulência e escala de tempo do relaxamento newtoniano. A destreza das diferentes configurações do modelo foi verificada através da utilização de dados de superfície coletados por estacoes meteorológicas do Instituto Nacional de Meteorologia - INMET, que foram comparados aos dados simulados através do calculo de diversos índices estatísticos.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. Com o aumento na altura das edificações, as estruturas ficaram gradualmente mais leves e esbeltas, tornando a influência das ações horizontais uma preocupação com a segurança e conforto do projeto, especialmente aquelas originadas pelo vento com significância no comportamento global da estrutura. Comumente os projetistas analisam as forças causadas pelo vento nos edifícios de forma estática, contudo, essa ação também apresenta um comportamento dinâmico, levando a estrutura submetida a esse carregamento responder também de forma dinâmica. O objetivo deste trabalho foi avaliar a aplicabilidade de métodos teóricos de estimativa de respostas em termos de esforços solicitantes e deslocamento de topo em edifícios altos na direção do vento, considerando o aspecto dinâmico do mesmo. Os modelos padrões estudados foram o CAARC Standard Tall Building e o Basic Building. A análise comparativa foi realizada entre os resultados do método do fator de rajada de A. G. Davenport com os resultados experimentais extraídos de ensaios de túnel de vento realizados por Oliveira (2009), Vieira (2016) e IAWE (2012), além das avaliações teóricas através dos procedimentos adotados pelas normas NBR 6123 (1988) e pelo Eurocode 1-4 (2005). O método teórico de Davenport apresentou valores com ótima correlação aos resultados experimentais, validando sua aplicação em edifícios paralelepipédicos. Como a intensidade e escala de turbulência foram os parâmetros que exerceram respectivamente, maior e menor influência nas respostas flutuantes, pôde-se verificar que a NBR 6123 (1988), de certa forma, subestima as respostas em comparação com os resultados do método de Davenport, quando considerado a influência desses parâmetros do vento flutuante. Já o Eurocode 1-4 (2005) mostrou valores mais similares ao método de Davenport quando considerado a intensidade de turbulência determinada pela norma europeia. Due to the increasing of buildings’ height, structures have gradually become lighter and slender, making the influence of horizontal actions a matter of concern about the project’s safety and confort, specially those originated by the wind meaningful on the global behavior of the structure. Usually, designers analise the forces caused by the wind on the buildings in a static way, although this action also represents a dynamic behavior, making the structure submitted to this action also respond in a dynamic way. The target of this project was to evaluate the applicability of theoretical methods of estimate responses in terms of requiring efforts and displacement on the top of high buildings in the along-wind, considering the dinamic aspect of it. The patterns studied was CAARC Standard Tall Building and Basic Building. The comparative analysis were performed among the results of the gust factor method, of A. G. Davenport with experimental results extracted from tests of wind tunnel performed by Oliveira (2009), Vieira (2016) and IAWE (2012), besides theorics evaluations through proceedings adopted by the rules NBR 6123 (1988) and by Eurocode 1-4 (2005). The theoretical method of Davenport presented numbers with great correlation to the experimental results, validating its use in parallelepiped buildings. As the turbulence intensity and scale were the parameters that had respectively, the biggest and the lowest influence on the fluctuating responses, its possible to verify that the NBR 6123 (1988), in some way, underestimate the responses comparing to the Davenport’s method results, considering the influence of these parameters of the floating wind. On the other hand, the Eurocode 1-4 (2005) had results more similar to Davenport method when considered the turbulence intensity determined by the european standard.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologla, Departamento de Engenharia Mecanica, 2017. Este trabalho apresenta a modelagem matemática de um sistema de transmissão eletromecânica típico de uma turbina eólica incorporando modelos de flutuações determinísticas de cisalhamento do vento (wind shear) e de sombreamento da torre (tower shadow) e de perfis estocásticos de velocidade do vento, utilizando as densidades espectrais de potência de Davenport e Kaimal. Num primeiro instante, apresenta-se a formulação matemática do modelo do sistema de transmissão utilizado que inclui rotor, caixa multiplicadora e gerador síncrono de ímãs permanentes. Posteriormente, apresenta-se a formulação de dois efeitos determinísticos, um de cisalhamento do vento e outro de sombreamento da torre. Acrescentam-se ainda os perfis estocásticos de velocidade do vento usando as densidades espectrais de potência supracitadas. É apresentada também uma análise paramétrica do modelo variando a velocidade do vento à altura do cubo e o raio do rotor da turbina. O fenômeno de oscilações 3p é observado em quase todos os parâmetros de saída do modelo. A presença da torre gera um perfil dente de serra nesses parâmetros que, quando combinado com a flutuação devido ao cisalhamento do vento, é suavizado. A corrente e tensão elétrica no sistema trifásico não apresentaram diferenças significativas. A introdução de perfis estocásticos de velocidade do vento apresentou variações no coeficiente de potência e na tensão elétrica no sistema trifásico gerada pelo modelo. This work presents the mathematical modelling of an electromechanical transmission system most commonly found in wind turbines, incorporating models of deterministic fluctuations caused by the effects of wind shear and tower shadow, as well as stochastic effects useng Davenport’s and Kaimal’s power spectral densities. Initially, the mathematical formulation of the power train is presented, including the rotor, drivetrain and permanent magnet synchronous generator (PMSG). Additionally, the effects of both wind shear and tower shadow as well as the aforementioned power spectral densities are included afterwards. A parametric analysis is also presented, varying the wind speed at hub height and the radius of the rotor. The phenomenon characterised by the 3p oscillations is observed in almost all output parameters of the model. The presence of the tower generates a sawtooth wave in these parameters, which is smoothed when combined with the wind shear effect. The current and voltage in the three-phase system have not shown any significant change when considering the deterministic fluctuations alone. The introduction of stochastic wind velocities has caused variations in the power coefficient and the three-phase voltage of the transmission system.

O projeto de edifícios altos cada vez mais esbeltos é uma realidade na construção civil. Essas estruturas, com elevada relação entre a altura e a menor dimensão em planta, são mais sensíveis aos efeitos de 2ªordem originados de cargas horizontais. A estabilidade global dessas edificações é afetada negativamente pelo aumento dos efeitos de 2ªordem. Essa ideia norteou o presente trabalho, que buscou analisar a influência da consideração dos efeitos do vento e do sismo no cálculo da estabilidade global de um edifício alto construído no município de Caruaru-PE, variando seu número de pavimentos. Um dos objetivos específicos foi medir a variação da quantidade de armadura em pilares e vigas devido à consideração da ação sísmica. Os modelos estruturais foram construídos utilizando o software CYPECAD. A metodologia proposta incluiu um conjunto de parâmetros de estabilidade global amplamente difundidos na literatura sobre o tema. Os modelos, com 20, 25, 30 ou 35 pavimentos-tipo, foram dimensionados levando em conta os efeitos da não linearidade física e geométrica, considerando ou não a ação sísmica. Além da análise de segunda ordem, foi realizada uma análise dinâmica baseada em parâmetros contidos na ABNT NBR 6123:1988. Os resultados mostraram que tanto o aumento do número de pavimentos da edificação quanto a maior esbeltez apresentada na direção Y, condicionaram a estruturas mais deslocáveis e mais sujeitas aos efeitos de segunda ordem. A consideração da ação sísmica aumentou bastante os deslocamentos laterais, tornando sempre as estruturas mais rígidas na direção de menor esbeltez (direção X). A análise do parâmetro e permitiu classificar todos os modelos como de nós móveis, não podendo ser desprezados os efeitos globais de segunda ordem. A análise dinâmica revelou a importância da consideração da parcela de carga flutuante do vento no cálculo das estruturas. A variação nos esforços, causada pelo efeito do sismo, gerou aumentos consideráveis na quantidade de armadura dos pilares e vigas. Assim, a análise da estabilidade global de estruturas sismo-resistentes mostrou-se um requisito essencial à segurança e ao conforto dos usuários de edifícios construídos em Caruaru-PE. Projects involving tall and more slender buildings are a reality in the civil construction. Those structures with high ratio between height and smaller plant size are way more sensible to the second order effects originated from horizontal charges. The global stability of those buildings is negatively affected by the increase in second order effects. This idea guided the present work, that looked for analyze the influence of wind and seism effects in the global stability calculation of a tall building constructed in the city of Caruaru-PE varying its floor numbers. One of the specific objectives was to measure the variation of reinforcement amount in pillars and beams due to seismic activity consideration. The structural models were constructed using the CYPECAD software. The proposed methodology included a set of parameters of global stability widely diffused in the literature. The models, with 20, 25, 30 or 35 pavements-type, were dimensioned assuming the effects of physical and geometric non-linearity, considering or not the seismic activity. Besides the second order analysis, a dynamic analysis was performed, based in parameters contained in ABNT NBR 6123:1988. The results showed that both, the increase of building floor numbers and greater slenderness presented in Y direction conditioned more displaceable structures and more susceptible to second order effects. The seismic activity consideration quite increased the lateral dislocations, always making the structures more rigid in the direction of smaller slenderness (X direction). The e parameter analysis allowed classify all models as mobile nodes, and the second order global effects cannot be neglected. Dynamic analysis revealed the importance of considering wind fluctuation charge portion in structure calculations. The efforts variation caused due to seism effects, generated considerable increases in the reinforcement amount of pillars and beams. Therefore, the global stability analysis of earthquake resistant structures showed up as an essential requirement for the safety and comfort to the users of constructed buildings in Caruaru-PE.

Orientadores: Cilmar Donizeti Baságlia, João Alberto Venegas Requena Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: Nos últimos anos, com a crescente valorização imobiliária, tem-se assistido a um considerável aumento na construção de condomínios industriais e logísticos, os quais na grande maioria são constituidos por um conjunto de edifícios (i.e., edifícios industriais ou comerciais), com coberturas em duas águas, bastante próximos uns dos outros. Uma vez que esses edifícios são tipicamente formados por estruturas leves, a ação do vento é um fator determinante para o dimensionamento. Para uma rigorosa avaliação da ação do vento em um edifício é necessário obter informações sobre a distribuição das pressões do vento em toda a edificação e considerar as interferências aerodinâmicas dos efeitos da localização e espaçamento de outros edifícios na vizinhança. Em virtude do caráter intrinsecamente não linear de cada um destes efeitos, os resultados dos problemas que resultam da interação e acoplamento entre eles só podem ser estudados de forma "exata" através do recurso a ensaios experimentais bastantes laboriosos e dispendiosos em túneis de vento. Uma metodologia de análise alternativa e muito promissora consiste em modelagem numérica baseada na formulação de método dos volumes finitos que leva em consideração a interação fluido-estrutura. O objetivo deste trabalho consiste em avaliar e determinar numericamente a distribuição das pressões do vento em todo o contorno de edifícios com coberturas em duas águas e exibindo diversas condições de vizinhança. As análises são realizadas por meio do método dos volumes finitos considerando a interação fluido-estrutura, através do programa comercial ANSYS-CFX, e alguns dos resultados obtidos são comparados com os valores fornecidos pela NBR 6123:1988 Abstract: In the last years, with real estate appreciation, we have been watching a considerable increasing in industrial and logistics building complex, which most are built by a series of buildings (i.e. industrial or commercial buildings) with gable roof, very close to each other. Once these buildings are typically built in light structures, the wind action is a determinant factor for the structural design. Therefore, to a strict evaluation of wind action in a building it is necessary to obtain information about the wind pressures distribution in all over the building, and consider location and spacing of other buildings, i.e., aerodynamic effect interferences due to neighborhood. Because of intrinsically nonlinear characteristics of each one of these effects, the results of the problems that result from interaction and linkage between them can only be studied in an "exact" way through tests quite laborious and costly in wind tunnels. An alternative analysis methodology that is very promising consists in numerical modeling based on a finite volume method formulation that considers the interaction fluid-structure. The objective of this work consists in evaluate and determine numerically the wind pressures distribution in all over the buildings with gabled roof and exhibiting several neighborhood conditions. The analyses are performed by the finite volume method considering the interaction fluid-structure through the ANSYS-CFX commercial code, and the some results are compared with values provided by NBR 6123:1988 Mestrado Estruturas e Geotécnica Mestra em Engenharia Civil

Every year, many active fire spots are identified in the satellite images of the southern Brazilian grasslands in the Atlantic Forest biome and Pampa biome. Fire Radiative Power (FRP) is a technique that uses remotely sensed data to quantify burned biomass. FRP measures the radiant energy released per time unit by burning vegetation. This study aims to use satellite and field data to estimate the biomass consumption rate and the biomass consumption coefficient for the southern Brazilian grasslands. Three fire points were identified in satellite FRP products. These data were combined with field data, collected through literature review, to calculate the biomass consumption coefficient. The type of vegetation is an important variable in the estimation of the biomass consumption coefficient. The biomass consumption rate was estimated to be 2.237 kg s-1 for the southern Brazilian grasslands in Atlantic Forest biome, and the biomass consumption coefficient was estimated to be 0.242 kg MJ-1. Resumo Todos os anos muitos focos de incêndio são identificados pelas imagens de satélite sobre a vegetação campestre natural dos biomas Pampa e Mata Atlântica. A Energia Radiativa do Fogo (FRP) é uma técnica para quantificar a biomassa queimada usando dados de sensoriamento remoto. A FRP mede a energia radiante emitida por unidade de tempo pela vegetação queimada. O objetivo deste estudo foi estimar o coeficiente de consumo de biomassa para a vegetação campestre natural do sul do Brasil. Três focos de incêndio foram identificados em produtos de satélite que quantificam a FRP. Esses dados foram utilizados em conjunto com os dados de campo, obtidos por revisão de literatura, para calcular o coeficiente de consumo de biomassa. O tipo de vegetação é uma variável importante para estimar esse coeficiente, assim, para a vegetação campestre natural do bioma Mata Atlântica no sul do Brasil a taxa de consumo de biomassa foi estimada em 2,237 kg s-1 e o coeficiente de consumo de biomassa foi estimado em 0,242 kg MJ-1.

Tese de mestrado em Geologia do Ambiente, Riscos Geológicos e Ordenamento do Território, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2017 Submitted by Cristina Manessiez (camanessiez@fc.ul.pt) on 2017-07-10T14:26:15Z No. of bitstreams: 1 ulfc121702_tm_Daniela_Rato.pdf: 6157527 bytes, checksum: af363e2f98eeef0a2774f54de139eb8a (MD5) Made available in DSpace on 2017-07-10T14:26:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ulfc121702_tm_Daniela_Rato.pdf: 6157527 bytes, checksum: af363e2f98eeef0a2774f54de139eb8a (MD5) Previous issue date: 2017

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2017. O concreto é um material muito utilizado na engenharia civil devido as suas características, dentre as quais a boa resistência à compressão e a facilidade de moldagem. No entanto, os elementos de uma estrutura de concreto podem estar sujeitos a diversas manifestações patológicas, como fissuras, infiltrações, vazios, dentre outros. Desta forma, torna-se necessária a utilização de métodos não destrutivos que possibilitem avaliá-las e quantificá-las. Neste contexto, dentre os métodos não destrutivos existentes, a termografia infravermelha vem sendo muito utilizada devido à sua agilidade na obtenção dos resultados e à sua facilidade de execução. Este ensaio, que determina a distribuição de temperaturas de uma superfície, possibilita a detecção de manifestações patológicas que se originam em uma edificação, desde que localizadas próximas à superfície. O objetivo deste estudo foi verificar a influência da ação do vento nos resultados, para a detecção de defeitos superficiais em elementos de concreto. A termografia infravermelha registra a leitura das temperaturas de uma superfície, e o vento pode influenciar no processo de trocas de calor por convecção. Para a execução deste estudo, foram moldadas amostras de concreto, com vazios simulados em seu interior a diferentes profundidades. O aquecimento das amostras foi realizado por meio de lâmpadas de halogênio e, após o aquecimento, as temperaturas da superfície foram monitoradas por meio de uma câmera infravermelha. Os ensaios foram realizados em um túnel de vento aplicando-se diferentes velocidades, controladas com o uso de um anemômetro. Os dados obtidos do experimento foram ainda comparados com uma simulação numérica unidimensional, esta desenvolvida por meio do método das diferenças finitas. Os resultados apontam que o vento exerce uma considerável influência nos contrastes térmicos obtidos, principalmente quando o defeito está mais próximo da superfície. Os resultados obtidos por meio da análise numérica apresentaram satisfatória concordância com os obtidos experimentalmente. Abstract : The concrete is widely used in civil engineering due to its characteristics, among which a good compressive strength and its ease of casting. However, the elements of a concrete structure are susceptible to pathologic manifestations, for example: cracks, infiltrations, voids, among others. Thus, it becomes necessary to use non-destructive methods to evaluate and quantify them. In this context, among the existing non-destructive methods, the infrared thermography has been widely used because the testing is relatively easy and results can be rapidly obtained. This test, that determines the temperatures distribution on a surface, enables the detection of sub-superficial faults that might exist in a concrete structure. The aim of this study is to verify the influence of wind action, in the faults detection in concrete elements. The infrared thermography captures the surface temperatures, and the wind may have influence in the convection heat transfer process. To carry out this study, concrete samples, with inside sub-surface voids at different depths, were casted. Halogen lamps were used for heating the samples and the surface temperatures were measured by an infrared camera. The tests were performed in a wind tunnel for different wind velocities, controlled by a calibrated thermo-anemometer. The experimental data were compared to one-dimensional numerical simulation ones, developed by the finite difference method. The results obtained show a considerable influence of the wind velocity on the thermal contrasts, when the defect is close to the surface. The numerical simulation fairly agrees to the experimental results.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2017. O setor de energia eólica tem desenvolvido nos últimos anos aerogeradores de grande porte e isso tem aumentado os desafios nas estimativas de geração de energia destes aerogeradores devido à maior variabilidade do vento ao longo do rotor. Nesse contexto, esse trabalho tem como objetivo avaliar os efeitos de intensidade de turbulência e do perfil da velocidade do vento no desempenho de aerogeradores em dois parques eólicos na costa do nordeste brasileiro, no período de agosto de 2013 a julho de 2014. O primeiro parque, localizado em Pedra do Sal no Piauí, tem vinte aerogeradores de 0,9 MW de potência nominal e nele foram instalados um LiDAR com alcance de 500 m de altura, uma torre de 100 m com cinco níveis de medição e dois anemômetros sônicos 3D. No segundo parque, localizado em Beberibe no Ceará, há trinta e dois aerogeradores de 0,8 MW e nele foi instalado uma torre de 100 m idêntica, mas com apenas um anemômetro sônico. Tomando por base os dados coletados nos dois parques, acima indicados, foram estudadas: as condições de vento na região litorânea do nordeste brasileiro, as perdas de produção e fontes de incerteza dos parques e a determinação da curva de potência dos aerogeradores. Os resultados mostram uma condição de vento predominantemente marítima com baixos valores de intensidade de turbulência e cisalhamento de vento. Na análise de produção do parque, foi observado que a maior fonte de incerteza estava associada à distorção do vento ao longo do parque e que as diferenças entre a produção real e o valor esperado estavam associadas às perdas por manutenção em Pedra do Sal e às perdas por esteiras em Beberibe. Na terceira análise, foi determinada a curva de potência do aerogerador, onde se obteve uma diferença sistemática em relação à curva do fabricante devido principalmente à persistência de baixa intensidade de turbulência nos dois parques eólicos. Assim, a produção real registrou uma diferença de -4,22% em Beberibe e -2,62% em Pedra do Sal em relação às estimativas de produção anual de energia pela curva de potência do fabricante. Esses resultados demonstram, com originalidade, a necessidade de homologação das curvas dos aerogeradores para as condições de vento no Brasil. Neste sentido, esta tese contribui para reforçar a necessidade de se levar em consideração as condições específicas do perfil de velocidade e de turbulência. Abstract : The wind power industry has developed large wind turbines in recent years and this has increased the challenges in energy production estimates of these wind turbines due to significant wind variability along the turbine rotor area. In this context, this work aims to evaluate the effects of turbulence intensity and wind speed profile on the performance of wind turbines in two wind farms on the coast of Northeastern Brazil from August 2013 to July 2014. One wind farm, located in Pedra do Sal-PI, has twenty wind turbines with a power rated of 0.9 MW, one wind LiDAR profiler with a range from 40 m to 500 m height, a 100 m met-mast with five measuring levels and two 3D sonic anemometers. Another wind farm, located in Beberibe-CE, there are 32 turbines of 0.8 MW and an identical 100 m met-mast was installed, but with only one sonic anemometer at 100 m. Based on data collected in both sites, this work investigated the wind conditions over the northeast coast in Brazil, the uncertainties and power losses of annual energy production and power curve of wind turbine on each wind farm. The results show a persistent maritime wind condition with low values of turbulence intensity and wind shear. The main source of uncertainty on power production estimations was associated with the distortion of the wind flow along the wind farm. On the other hand, significant differences between the expected and observed values of energy production were related with the maintenance losses in Pedra do Sal and the wake losses in Beberibe. The power curve of the wind turbines was determined and a systematic difference was observed in relation to the manufacturer power curve due to the persistent condition of low turbulence intensity in both wind farms. Thus, the differences in estimates of annual energy production were -4.22% in Beberibe and -2.62% in Pedra do Sal in relation to the manufacturer´s power curve. These results demonstrate, with originality, the need for homologation of wind turbine curves for wind conditions in Brazil. In this sense, this thesis contributes to reinforce the need to consider the specific conditions of the speed profile and turbulence.}

Orientador : Prof. Dr. Alexandre Kolodynskie Guetter Coorientador : Prof. Dr. Fernando Oliveira Andrade Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 04/04/2017 Inclui referências : f.91-97 Resumo: A energia eólica cresceu significativamente, porém a eficiência de geração da fonte eólica gira em torno de 30% da energia cinética disponível no vento. Por este motivo é de extrema importância que estudos sejam elaborados afim de aumentar a eficiência na geração de energia. Este estudo visa investigar odesempenho da geração de energia eólica em dois parques eólicos situadosna América do Norte, através da investigação dos dados de vento e modelagem da esteira turbulenta. Os dados analisados são provenientes da turbina, SCADA, e dados coletados pelo LiDAR. A partir das análises dos dados de vento foram estimados parâmetros como tensão de cisalhamento do vento, rosa dos ventos, perfil de velocidade do vento e intensidade de turbulência. Portanto, aumentando a intensidade de turbulência, a energia gerada é superestimada em moderadas velocidades do vento e subestimada em altas velocidades do vento. Enquanto isso, os coeficientes de cisalhamento do vento variaram entre 0 e 0.2 para altas velocidades. Além disso, coeficientes de cisalhamento com valores elevados, perto de 0.4, foram encontrados em baixas velocidades do vento. Este trabalho visou também comparar modelos de esteira turbulenta de PARK (Jensen), Frandsen, Larsen and Eddy Viscosity (Ainslie) com resultados obtidos pelo LiDAR, além disso foi realizado uma simulação numérica da esteira turbulenta utilizando Fluent CFD com as equações médias de Reynolds (RANS) que resolvem o modelos de duas equações diferenciais para obter a viscosidade turbulenta. A turbulência foi fechada pelo modelo ?????, sendo o modelo de esteira turbulenta desenvolvido para uma única turbina num terreno plano. O modelo de PARK obteve os melhores resultados para linha de centro longitudinal em relação as velocidades de 6 a 8 ms-1. Entretanto, para velocidade de 9 a 12 ms-1 , o modelo de EDDY VISCOSITY apresentou o melhor desempenho. As análises de seção transversal apresentaram o modelo de PARK como melhor resultado para 500 m. Enquanto isso, para 700 m de seção transversal, o melhor desempenho foi obtido pelo modelo de LARSEN. Palavras-chave: Energia Eólica, Modelo de Esteira Turbulenta, LiDAR, Análises do Vento. Abstract: Wind power has gained significant share in the global power production. However, the wind power output efficiency is only about 30% of the wind kinetic energy. Because of that, it is essential to study the efficiency of these power generation systems by assessing the effects that wind parameters and wakes will have on the whole system. Hence, a complete assessment of wind resources is crucial to retain full advantage of wind power. This study aims to investigate the efficiency of wind energy generation in two North American Wind Farms, through wind data investigation and wake modeling. The data analyzed are the SCADA data and the data collected by LiDAR measurements. The wind data analysis has estimated parameters as wind shear, wind rose, wind speed profile and turbulence intensity. Therefore increasing turbulence intensity the power output is overestimated at moderate wind speeds and underestimated at higher wind speeds. Meanwhile, the wind shear coefficients were found to vary between 0 and 0.2 at higher inflow velocities. High wind shear values, close to 0.4, were recorded for lower inflow velocities. The goal of the wake models is to simulate the turbine induced wind speed deficits and the ratio of restoration to the free stream velocity. This work has compared the PARK (Jensen), Frandsen, Larsen and Eddy Viscosity (Ainslie) models with LiDAR wake measurements, besides that it has performed a numerical simulation of the wind turbine wake using the Fluent CFD with the Reynolds Averaged Navier Stokes (RANS) equations that solves two differential equation model to obtain turbulent viscosity. The turbulence was closed by the ????? model, where the wake modeling has been developed for a single turbine on a flat terrain. In terms of centerline wake analysis, the PARK wake model yielded the best velocity simulations for inflow winds from 6 to 8 ms-1. However, the EDDY VISCOSITY wake model yielded the best performance for wind speed bins from 9 to 12 ms-1. The cross section wake analysis presented for the 500 m cross section, the domination by the PARK model. Meanwhile, along the 700 m cross section, the LARSEN wake model produced the best simulations. Key-words: Wind Power, Wake Modeling, LiDAR, Wind Analysis.

Orientadora : Dra. Profa. Elizete Maria Lourenço Coorientador: Dr. Franklin Kelly Miguel Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Defesa : Curitiba, 26/02/2018 Inclui referências: p.66-68 Área de concentração: Sistemas de potência Resumo: A teoria de portfólios de Markowitz foi desenvolvida em 1952 para aplicação em carteiras de títulos de investimentos. Na escolha de títulos de investimentos de comportamento diferentes, essa teoria auxilia o investidor a montar uma carteira, composta por esses títulos, com um nível de risco reduzido. Esse trabalho verificou o comportamento de carteiras de parques eólicos complementares em função da variação dos históricos de vento, por meio da teoria de portfólios de Markowitz. Para isso, tomou-se um período de históricos de ventos entre 5 a 20 anos, cujos dados foram obtidos da empresa Vortex. Os dados de ventos utilizados na simulação, foram obtidos das seguintes coordenadas geográficas: Parnaíba, Parada, São João, Medonho, Macambira, Forquilha, Tavares, Sertânia, Afrânio, Palmas, Quilombo, Tubarão, Osório, Dom Pedrito, Estreito, Palmar, Itaguaçu, Boninal, Jacaraci, Olho D'agua, Riachuelo e Anta. Essas 22 coordenadas geográficas, que são consideradas no presente trabalho como parques eólicos, formam infinitos conjuntos de parques eólicos complementares, denominado cada conjunto de carteira, das quais se selecionou 10 para delimitar a curva de fronteira eficiente. Sendo assim, analisou-se o comportamento da carteira de menor risco e menor retorno para todos os tranches e verificou-se que apesar de existir uma pequena variação na composição desta ao longo desses tranches, manteve-se uma representatividade de alguns parques que a compõe. Logo, percebe-se que os históricos de períodos curtos de ventos se mostram consistentes para formação de carteiras ótimas de parques eólicos complementares, comprovando que não existe necessidade de um histórico longo. Assim, possibilita-se fornecer ao agente gerador subsídios para decidir investimentos frente a dados de geração de energia a partir de mapas eólicos mais recentes. Os resultados obtidos evidenciam a viabilidade e eficácia da presente proposta. Palavras Chave: Teoria de Portfólio de Markowitz, Histórico de Ventos, Carteiras de Parques Eólicos, Otimização de Recursos. Abstract: Markowitz Portfolio Theory was developed in 1952 to be applied to portfolios of investment stocks. When choosing investment stocks with different behaviors, the theory helps the investor constitute a portfolio - made up of these stocks - with lower risk. The present work has verified the behavior of portfolios of complementary power generation wind farms based on the variation of wind records, drawing on Markowitz Portfolio Theory. To do so, we have drawn on wind records from a five to twenty-year term, data acquired by the company Vortex. The wind data utilized in the simulation were taken from the following geographic locations: Parnaíba, Parada, São João, Medonho, Macambira, Forquilha, Tavares, Sertânia, Afrânio, Palmas, Quilombo, Tubarão, Osório, Dom Pedrito, Estreito, Palmar, Itaguaçu, Boninal, Jacaraci, Olho D'agua, Riachuelo and Anta. These 22 geographic locations, regarded as wind farms in the present work, make up endless sets of complementary power generation wind farms, with each set constituting a portfolio, and from which 10 have been selected to determine the efficient frontier. Therefore, the behavior of the portfolio with lower risk and lower return has been analyzed for all tranches. It was verified that, even though there is a minor variation in the constitution of this portfolio over these tranches, there was representation of some of the wind farms that make it up. Consequently, we notice that short-term wind records constitute consistent data for the construction of excellent portfolios of complementary power generation wind farms, demonstrating that long-term records are not required. As a result, it is possible to offer subsidies to power generation companies so that they can decide upon investments according to power generation data, based on more recent wind maps. The results show the feasibility and effectiveness of the present proposal. Keywords: Markowitz Portfolio Theory, Wind Records, Wind Farms Portfolios, Resource Optimization.

Submitted by Germano de Oliveira Mattosinho null (germanomattosinho@ymail.com) on 2017-01-13T16:43:02Z No. of bitstreams: 1 01_DISSERTAÇÃO GERMANO_FINAL_REVISADA.pdf: 4194796 bytes, checksum: cd0261bf09771a50627e7fac5c7dac0b (MD5) Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-01-18T18:27:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 mattosinho_go_me_ilha_par.pdf: 1445665 bytes, checksum: 54ef5642716b7acfd8b05a5a4cdd4aaa (MD5) Made available in DSpace on 2017-01-18T18:27:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 mattosinho_go_me_ilha_par.pdf: 1445665 bytes, checksum: 54ef5642716b7acfd8b05a5a4cdd4aaa (MD5) Previous issue date: 2016-12-22 A propagação de ondas geradas por vento em reservatórios de barragens de grande dimensão pode pôr em risco a geração de energia, segurança da navegação interior, bem como contribuir para a ocorrência de fenômenos erosivos recorrentes às margens desses reservatórios. O reservatório da barragem da UHE (usina hidrelétrica) de Ilha Solteira também se encontra exposto aos fenômenos de formação de ondas por ventos com possíveis efeitos econômicos e uma análise aprofundada envolve uma grande interdisciplinaridade. Dentro dessa perspectiva, e privilegiando medidas não-estruturais como soluções de engenharia de forma a mitigar ação de ondas no processo de erosão de margens do entorno do reservatório, este trabalho de mestrado visa quantificar, com apoio da simulação numérica, os coeficientes de atenuação de energia de ondas produzidas por ventos quando estas se propagam sobre fundos com vegetação. Neste estudo, são analisadas, utilizando-se o software SWAN-VEG, as alturas de ondas geradas para uma gama de ventos e sua atenuação, nos casos sem e com a presença de diversos cenários ou layouts de vegetação no fundo. Ainda é verificada a influência do efeito de refinamento de malhas (250, 150 e 100 m) no modelo sobre os coeficientes de atenuação. Análises comparativas com estudos da literatura são realizadas, apontando para a necessidade de se determinar, com acurácia, o coeficiente de arraste, C_D, no complexo fenômeno de atenuação de ondas propagando-se em águas confinadas com presença de vegetação. Após explorada a potencialidade do SWAN-VEG, pode-se verificar que a atenuação devido à vegetação é um processo altamente dinâmico e complexo, cuja quantificação é importante na modelagem da hidrodinâmica costeira. Por fim, foi verificado que as simulações apontam para fatores de atenuação de ondas que dependem da densidade de plantas, do habitat e da submergência.

Orientador : Prof. Dr. Alexandre K. Guetter Coorientador : Prof. Dr. Saulo R. Freitas Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 31/08/2016 Inclui referências : f. 189-197 Area de Concentração: Engenharia de rercursos hídricos Resumo: O presente trabalho propõe um método para a previsão da geração de energia eólica, no horizonte de curtíssimo e curto prazo, até 72 h à frente, a cada 10 minutos. O método consiste em uma combinação da previsão determinística do vento, realizada por um modelo numérico de previsão de tempo, com modelos estocásticos, para reduzir do erro da previsão. Após a correção, o vento é convertido em potência elétrica. O modelo numérico de previsão de tempo selecionado é o BRAMS (Brazilian Developments on the Regional Atmospheric Modelling System), mantido e desenvolvido pelo INPE/CPTEC (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais/Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos). O modelo estocástico de atualização de estado, o filtro de Kalman, empregado com o objetivo de se assimilar as observações em tempo real para redução da magnitude dos erros na previsão de vento e geração eólica. A assimilação do vento e geração observados atualiza os estados de um modelo dinâmico produzido pelas previsões de vento do modelo BRAMS. O modelo dinâmico foi formulado com funções polinomiais, cujos coeficientes foram estimados pelas análises de regressão aplicadas às previsões de vento do BRAMS. A energia eólica é calculada de duas formas distintas: interpolação da curva de potência do aerogerador e equações de regressão. O modelo estocástico é complementado com uma segunda implementação do filtro de Kalman para previsão da energia eólica. O modelo meteorológico-estocástico é validado com medições de vento e geração da usina eólio-elétrica (UEE) de Palmas (PR) e de vento de uma torre anemométrica localizada no município de São Bento do Norte (RN). A aplicação de um modelo de previsão da geração eólica para um país de dimensões continentais como o Brasil requer a sua avaliação de desempenho para regiões com diferentes características de variabilidade diurna e sazonal do regime de ventos. Finalmente, o método proposto poderá ser empregado para qualquer parque eólico localizado no Brasil. Palavras-chave: Energia eólica, Modelos de previsão de tempo, Filtro de Kalman, Aerogerador, Curva de potência. Abstract: This work proposes a method for wind power forecasting, for very short and short-term, up to 72 hours ahead, at each 10 minutes. The method consists of a combination of deterministic wind forecasting, performed by a numerical weather prediction model, with stochastic models, to reduce the forecast error. After this correction, wind is converted in electric power. The numerical weather prediction model selected is BRAMS (Brazilian Developments on the Regional Atmospheric Modeling on System), maintained and developed by INPE/CPTEC (National Institute for Space Research/Center for Weather Forecasting and Climate Studies). The stochastic model for state update is the Kalman filter, applied to assimilate the observations in real-time to reduce wind prediction errors magnitude and, consequently, wind generation. Wind assimilation and observed generation updates the states of a dynamic model produced by wind forecasts of BRAMS. The dynamic model was formulated with polynomial functions, whose coefficients were estimated by regression analysis applied to BRAMS wind forecasts. Wind power and energy are calculated in two ways: interpolation of the wind turbine power curve and regression equations. The stochastic model is complemented with a second implementation of the Kalman filter to wind power forecast. The weather-stochastic model is validated with wind and generation measurements of Palmas wind farm (PR) and wind measurements of mast located in São Bento do Norte (RN). Applying a wind power forecasting method for a country of continental dimensions like Brazil requires its performance evaluation in regions of different characteristics of diurnal and seasonal variability of the wind regime. Finally, the proposed method can be used for any wind farm located in Brazil. Keywords: Wind power, Numerical atmospheric models, Kalman filter, Wind turbine, Power curve.

Os sistemas eólicos foram abundantes e muito comuns no início da Era Proterozoica Era, depois de 2.2 Ga. No entanto, a maioria das sucessões eólicas dessa idade são intensamente deformadas e fragmentadas, o que implica que até o momento, poucas tentativas foram feitas para aplicar uma abordagem de estratigrafia de sequências, para determinar os mecanismos de construção, acumulação e preservação das sequências eólicas, da mesma forma, não existem trabalhos realizados até o presente momento que utilizem os registros de acumulação eólica e reconstruções paleogeográficas para modelar a circulação atmosférica do Pré- Cambriano. A Formação Mangabeira é uma sucessão eólica de idade Mesoproterozóica bem preservada no Cráton do São Francisco, nordeste do Brasil. Duas unidades principais foram identificadas com base na arquitetura deposicional e na análise dos paleoventos. A unidade inferior da Formação Mangabeira (~ 500 m de espessura) compreende depósitos eólicos de duna, interdunas, lençóis de areia eólicos, assim como depósitos fluviais. Estes depósitos são organizados em ciclos sedimentares que se sucedem verticalmente, cada ciclo com 6 a 20 m de espessura, caracterizados por lençóis de areia eólicos e depósitos fluviais que são substituídos por dunas eólicas e depósitos interdunas indicando uma tendência de ressecamento para o topo. Os dados de paleoventos indicam um transporte atual dominantemente à norte. Estes ciclos surgem em resposta a oscilações climáticas de um clima relativamente úmido para condições climáticas áridas possivelmente relacionadas com forças orbitais. O limite entre a Unidade Inferior e a Unidade Superior sobrejacente é marcado por uma mudança na arquitetura deposicional e uma mudança brusca no padrão de paleoventos. A Unidade Superior (200 m de espessura) é caracterizada por sucessivos sets de estratos cruzados simples, cada set com ~ 3 a 10 m de espessura, que indicam a migração e acumulação de grandes dunas eólicas sem regiões de interdunas, e que se acumulou como um sistema eólico seco. Os dados de paleoventos indicam transporte atual predominantemente ao sul. Esta sucessão se acumulou durante um episódio de longa duração de hiperaridez. Localmente, a Unidade Superior inclui depósitos fluviais menores que registram um evento úmido de curta duração, ou uma inundação rara por sistemas fluviais provenientes das margens da bacia. A combinação dos dados de paleoventos com mapas paleogeográficos demonstra uma boa correlação entre a circulação atmosférica e distribuição das massas de terras. Entre 1,6-1,54 Ga o Cráton São Francisco estava localizado entre as latitudes médias e o equador. Os registros do regime de vento a partir dos estratos cruzados da Unidade Inferior são consistentes com as posições paleogeográficas do Cráton do São Francisco entre 25º a 35º S, prevalecendo um padrão de vento zonal. Entre 1,54-1,5 Ga a grande massa de terra (cratons do São-Francisco, Congo e Sibéria) derivou mais ao norte atingindo paleolatitudes entre 30º S e 30ºN. Nessa altura, o Cráton do São Francisco estava posicionado na zona equatorial. Esta paleogeografia é consistente com os paleoventos registrados na Unidade Superior, dominando um padrão de vento de monções. Aeolian systems were abundant and widespread in the early Proterozoic Era, after 2.2 Ga. However, the majority of aeolian successions of such great age are intensely deformed and are preserved only in a fragmentary state meaning that, hitherto, few attempts have been made to apply a sequence stratigraphic approach to determine mechanisms of aeolian construction, accumulation and preservation in such systems, as the same way, no attempts to use the records of aeolian accumulation and palaeogeographic reconstructions of the land mass distribution to model Precambrian atmospheric circulation have been undertaken so far. The Mangabeira Formation is a well preserved Mesoproterozoic erg succession covering part of the São Francisco Craton, northeastern Brazil. Two main units are identified based on stratigraphic architecture and analysis of regional palaeo-sand transport directions. The lower unit of the Mangabeira Formation (~500 m thick) comprises aeolian deposits of dune, interdune, and sand-sheet origin, as well as some of water-lain origin. These deposits are organized into vertically stacked depositional cycles, each 6 to 20 m thick and characterized by aeolian sandsheet and water-lain deposits succeeded by aeolian dune and interdune deposits indicative of a drying-upward trend. Palaeocurrent data indicate aeolian sand transport dominantly to the presentday north. These cycles likely arose in response to climatic oscillations from relatively humid to arid conditions, possibly related to orbital forcing. The boundary between this lower unit and an overlying upper unit is an unconformity of regional extent marked by a change in the depositional architecture and an abrupt shift in palaeocurrent pattern. The Upper Unit (200 m thick) is characterized by stacked sets of simple cross strata, each ~3 to 10 m thick, which are indicative of the migration and accumulation of large aeolian dunes that lacked interdune flats of appreciable size, and which accumulated as a dry aeolian system. Palaeocurrent data indicates aeolian sand transport dominantly to the present-day south. This succession is interpreted to have accumulated during a long-lived episode of hyper-aridity. Locally, the upper unit includes minor fluvial deposits that may record a short-lived event of heightened humidity, or a rare flood event by fluvial systems sourced from the basin margin. The combination of the palaeowinds data with 1.6 - 1.5 Ga palaeogeographic maps demonstrate a good correlation between atmospheric circulation and land mass distribution. At 1.6 to 1.54 Ga São Francisco Craton has been located between mid-latitudes and equatorial zone. The wind regime records from the cross-strata of the Lower Unit are consistent with the palaeogeographic positions of São Francisco between 25º to 35º S, prevail a zonal wind pattern. At 1.54 to 1.5 Ga the large land mass (São-Francisco-Congo and Siberian cratons) drifted farther north reaching palaeolatitudes between 30º S and 30ºN. At that time the São Francisco Craton has been located in the equatorial zone. This palaeogeography is consistent with the northwestern palaeowinds directions recorded in the Upper Unit which dominates a monsoonal wind pattern.

Tese (doutorado) - Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Bibliografia: f. 138-142 Resumo: Neste estudo é analisado o comportamento dinâmico de torres de sustentação de aerogeradores inseridas em um parque eólico. A partir do levantamento de um conjunto de características dinâmicas operacionais, por meio do uso de técnicas de análise vibracional, foi possível a obtenção de assinatura vibracional, resultante das características físicas e operacionais do equipamento aliadas ao seu posicionamento em relação ás unidades vizinhas presentes no parque. A partir do levantamento desta assinatura, e do uso de ferramentas propostas para avaliação das amplitudes de vibração presentes devidas ao caráter impulsivo das cargas de vento, foi proposta metodologia dedicada a fornecer ao projetista informações acerca da estabilidade dinâmica dos possíveis padrões de distribuição de torres em um parque eólico. Estas informações são destinadas à definição da melhor configuração possível para a construção e disposição das torres, de forma a minimizar sua amplitude de vibração durante a operação, reduzindo esforços transmitidos a componentes móveis do aerogerador, evitando sobrecargas desnecessárias dos sistemas de controle em função da variação da posição do conjunto rotor e nacele, resultante da vibração da torre durante seu funcionamento e ainda reduzindo os esforços dinâmicos aplicados sobre as fundações. Os resultados obtidos em um experimento em escala reduzida proporcionaram a avaliação da resposta em frequência de uma torre simplificada e a obtenção de uma classificação das possíveis configurações a serem adotadas em função do grau de estabilidade dinâmica de cada torre. Palavras-chave: Torre. Energia. Eólica. Estrutura. Vibrações. Vento. Aerogerador. Abstract: In this study the dynamic behavior of wind turbine support towers installed in a wind farm is analyzed. Based in a set of operational dynamic characteristics, through the use of vibrational analysis techniques, it was possible to obtain a "vibrational signature", as a result of the physical and operational characteristics of the equipment combined with its positioning in relation to the neighboring units present in the wind farm. From the survey of this signature, and the use of proposed tools to evaluate the vibration amplitudes present due to the impulsive character of the wind loads, a methodology was proposed, aimed to provide to the designer information about the dynamic stability of the possible distribution patterns of towers in a wind farm. This information is intended to define the best possible configuration for the construction and arrangement of the towers in order to minimize their amplitude of vibration during the operation, reducing loads transmitted to internal components of the wind turbine, avoiding overloads in the control systems as a function of the variation of the position of the rotor and nacelle assembly, resulting from the vibration of the tower during its operation and still reducing the dynamic forces applied to the foundations. The results obtained in a reduced scale experiment leaded to the evaluation of the frequency response of a simplified tower and the obtaining of a classification of the possible configurations to be adopted as a function of the degree of dynamic stability of each tower. Keywords: Tower. Wind Energy. Structural. Vibration. Wind Turbine.

A caracterização do clima de um determinado local é um aspecto importante para vários setores da economia como, por exemplo, na prática agrícola. Diante disso, o objetivo desse estudo é apresentar alguns dos principais aspectos climáticos do estado de Minas Gerais (MG): precipitação, temperaturas mínima, média e máxima, intensidade e direção dos ventos a 10 metros de altura, classificação climática de Köppen-Geiger e índice de aridez. Para isso, se utilizaram dados de diferentes fontes. Entre os resultados têm-se que os maiores totais anuais de precipitação ocorrem no sul do estado; as temperaturas são influenciadas tanto pela latitude quanto pela topografia, com o setor sul de MG apresentando médias anuais de cerca de 20ºC e o norte de 26ºC; os ventos em escala sinótica são de direção nordeste a maior parte do ano; o clima Aw é dominante em MG, de acordo com a classificação de Köppen-Geiger; e, em relação ao índice de aridez, MG tem condições úmidas em toda sua área no verão e, predominantemente, áridas no inverno.