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Institutional Repository of the Lisbon Polytechnic
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The aim of this Scientific Repository is to disseminate the scientific production produced by the Instituto Politécnico de Lisboa academic community, to increase the visibility and the investigation impact, to ensure the storage of the intellectual memory and to promote the open access to the information.
Recent Submissions
Estudo térmico e medidas de promoção de eficiência energética numa nave oficinal
Publication . Medeiros, André da Costa; Casaca, Cláudia Sofia Séneca da Luz; Duarte, Gonçalo Nuno de Oliveira
A adoção de práticas sustentáveis tem vindo a ser um tema crescente nos últimos anos. Num contexto nacional, a utilização racional de energia e o desempenho térmico dos edifícios é especialmente importante, dada a dependência energética que Portugal possui e a pobreza energética do parque habitacional. Esta pobreza estende-se a outras tipologias de edifícios como os industriais, muitas vezes devido à sua idade e práticas construtivas adotadas na época. A nave oficinal em estudo apresenta desafios em termos de conforto térmico e qualidade do ar interior, resultantes das suas características construtivas e da obsolescência dos sistemas de climatização. Foram propostas medidas para o aumento do conforto térmico e qualidade do ar interior tendo em conta a promoção da eficiência energética. Foi elaborada uma caracterização térmica do edifício no seu estado atual que levou a propostas de melhoria ao mesmo, sendo estas analisadas numericamente com recurso ao programa de simulação dinâmica HAP, desenvolvido pela Carrier. As melhorias consistem na aplicação de isolamento na cobertura, na fachada sul e a implementação de vãos envidraçados e portões de acesso que possuem um desempenho térmico superior. Para este efeito foi utilizado o EPS, variando a sua espessura, e vãos envidraçados e portões de acesso com um coeficiente global de transmissão térmica inferior. Foi determinado o caudal de ar novo mínimo necessário e dimensionada uma unidade de tratamento de ar para as duas medidas propostas com o maior impacto térmico para o edifício, assim como uma proposta para os pontos de insuflação, extração e extração localizada para a medida que apresenta o maior impacto térmico. Finalmente, analisou-se o consumo energético da instalação variando o caudal de ar novo a insuflar, contemplando os ventiladores, chiller e a bomba de calor, constatando que o menor consumo para o chiller acontece para 80% de ar novo devido ao free-cooling.
Desenvolvimento de uma aplicação computacional para o cálculo de cargas térmicas em edifícios
Publication . Agostinho, Abel Mateus Lopes; Casaca, Cláudia Sofia Séneca da Luz; Carreira, Fernando Paulo Neves da Fonseca Cardoso
O presente trabalho visa o desenvolvimento de uma aplicação computacional para o cálculo de cargas térmicas em edifícios que possa ser utilizada através da internet. A modelação dos edifícios é realizada através da definição e parametrização dos vários elementos construtivos dos espaços, nomeadamente, paredes exteriores e interiores, cobertura, pavimento e vãos envidraçados. A aplicação também permite parametrizar as cargas térmicas internas existentes num edifício, tais como, a iluminação, equipamentos e cargas adicionadas devido à atividade humana. Esta parametrização é realizada através de uma interface gráfica inserida numa arquitetura cliente-servidor, desenvolvida em HTML e PHP, sendo os dados armazenados numa base de dados em MySQL, para permitir a utilização através da internet, num sistema multiutilizador. O cálculo das cargas térmicas foi desenvolvido em Python, implementando o método da função de transferência. A transmissão de calor que ocorre no edifício é calculada com base nos mecanismos de condução, convecção e radiação, considerando as condições climatéricas, materiais, elementos construtivos, espaços, iluminação, equipamentos, perfis de ocupação, entre outros. Além disso, foi integrado o cálculo da radiação solar incidente, a complementar as condições climatéricas. Os resultados obtidos pelos módulos de cálculo desenvolvidos foram validados através da comparação com um programa comercial destinado ao cálculo de cargas térmicas. Como caso de estudo, analisou-se um espaço de escritórios, tendo-se observado um desvio máximo de 5,8%, na carga térmica de uma parede orientada a norte. No que respeita à carga térmica sensível total, obteve-se um valor de 4301 W com um desvio relativo de apenas 0,2% face ao programa comercial utilizado, evidenciando a boa concordância do programa de cálculo desenvolvido. Estes resultados permitiram validar o programa de cálculo desenvolvido em Python, assim como a eficácia da aplicação web proposta.
Towards feature engineering for intrusion detection in IEC-61850 communication networks
Publication . Quincozes, Vagner; Ereno Quincozes, Silvio; Passos, Diego; Albuquerque, Célio; Mosse, Daniel
Digital electrical substations are fundamental in providing a reliable basis for smart grids. However, the deployment of the IEC-61850 standards for communication between intelligent electronic devices (IEDs) brings new security challenges. Intrusion detection systems (IDSs) play a vital role in ensuring the proper function of digital substations services. However, the current literature lacks efficient IDS solutions for certain classes of attacks, such as the masquerade attack. In this work, we propose the extraction and correlation of relevant multi-layer information through a feature engineering process to enable the deployment of machine learning-based IDSs in digital substations. Our results demonstrate that the proposed solution can detect attacks that are considered challenging in the literature, attaining an F1-score of up to 95.6% in the evaluated scenarios.
From the lebombo monocline to the Mozambique deep basin, using combined wide-angle and reflection seismic data
Publication . Moulin, Maryline; Leprêtre, Angelique; Verrier, Fanny; Schnürle, Philippe; Evain, Mikael; Clarens, Philippe; Thompson, Joseph; Dias, Nuno; Afilhado, Alexandra; Loureiro, Afonso; Aslanian, Daniel
The North Natal valley (NNV), South Mozambique margin, is a key area for the understanding of the SW Indian Ocean history since the Gondwana break-up as its crustal nature and geometry strongly impacted the recon-struction of the paleogeography before the rifting. It is also of considerable importance for the understanding of the evolution of a margin system as the NNV is situated at the transition between divergent and strike-slip segments and at the conjunction of Oxfordian-Kimmeridgian Indian Ocean and the Valanginian-Aptian Atlantic one. As one part of the PAMELA project (PAssive Margins Exploration Laboratories), the NNV and the East Limpopo margin have been investigated during the MOZ3/5 cruise (2016), through the acquisition of 7 intersecting wide-angle profiles and coincident marine multichannel (720 traces) seismic as well as potential field data. Simultaneously, land seismometers were deployed in the Mozambique coastal plain (MCP), extending six of those profiles on land for about 100 km in order to provide information on the onshore-offshore transition. Wide-angle seismic data are of major importance as they can highlight constraints on the crustal structure of the margin and the position of the continent-ocean boundary in an area where the crustal nature is poorly known and largely controversial. The MOZ3/5 data set therefore reveals new essential constraints for kinematic re-constructions. This work presents results on the crustal structure from P-waves velocity modeling along two E-W wide-angle profiles (MZ1 and MZ2) through the NNV, from the Lebombo Monocline to the Mozambique Basin (MB), and crossing the Mozambique Fracture Zone (MFZ). The new geophysical data reveals an upper sedimentary sequence characterized by low velocities generally not exceeding 3 km/s, and up to 3 km thick where a major contouritic structure was observed. This feature formes together with several other contouritic structures, a N-S alignment just west of the MFZ, which produces high positive gravity anomalies, previously thought to be related to the magmatism that built the Galathea and Dana Plateaus. High velocity lenses are locally identified through the sedimentary layers and interpreted as inter-bedded volcanic sills. Furthermore, from the NNV to the MFZ, the underlying sequence is formed of a 3.0-3.5 km thick volcano-sedimentary sequence presenting important lateral changes in its seismic signature and characterized by a large velocity range (4.4 to 5.8 km/s), which partly reflects variations in the volcanic/sedi-mentary ratio laterally and with depth. At depth, an initially smoother and reduced eastward thinning of the crust occurs to the West below the continental shelf, from 34 to 31 km thick. The crustal thickness remains relatively constant of about 28-29 km along the Central Domain (CD), whereas a second and major region of thinning (26 to 12 km thick) is imaged West of the MFZ, in the southward prolongation of the Limpopo Corridor (LC). By contrast, as the eastern extremity, the crust is <10 km thick when reaching the MB. Crustal velocities reveal low velocity gradients, with atypical high velocities, increasing to 7.3 to 7.6 km/s at the base of the crust, and globally in the whole crust in the LC, just West of the MFZ. We interpreted the velocity architecture com-bined with the evidence of volcanism at shallower depths as indicative of an intensively intruded continental
Freeze-in as a complementary process to freeza-out
Publication . Capucha, Rodrigo; Elyaouti, Karim; Mühlleitner, Margarete; Plotnikov, Johann; Santos, Rui
There are many extensions of the Standard Model with a dark matter (DM) candidate obtained via the freeze-out mechanism. It can happen that after all experimental and theoretical constraints are taken into account, all parameter points have a relic density below the experimentally measured value. This means that the models solve only partially the DM problem, and at least one more candidate is needed. In this work we show that it is possible to further extend the model with a DM candidate obtained via the freeze-in mechanism to be in agreement with the relic density experimental measurement. Once the relic density problem is solved with this addition, new questions are raised. This new model with at least two DM candidates could have a freeze-out undetectable DM particle both in direct and indirect detection. This could happen if the freeze-out DM particle would have a very low density. Hence, a collider DM hint via excess in the missing energy with no correspondence in direct and indirect detection experiments, could signal the existence of a Feebly Interacting Massive Particle (FIMP). Conversely, if a DM particle is found and a particular model can explain all observables except the correct relic density, an extension with an extra FIMP would solve the problem. The freeze-in DM candidate, due to the small portal couplings, will not change the remaining phenomenology.