[pt] Oleos pesados são significativamente importantes no cenário brasileiro e internacional, sendo sua principal característica a alta viscosidade e consequente dificuldade de transporte. Além disso, durante o escoamento destes óleos ocorre a deposição de parafina nas paredes dos oleodutos, particularmente a baixas temperaturas. Esse tipo de petróleo possui características reológicas viscoplásticas, e sob certas condições ainda não muito bem conhecidas, apresentam o fenômeno do deslizamento aparente ao escoar internamente, tendo o potencial de reduzir substancialmente a perda de carga em um escoamento. Neste trabalho foi investigado experimentalmente o deslizamento aparente que ocorre em escoamentos de materiais viscoplásticos bem como foi determinada a tensão cisalhante necessária para descolar uma quantidade de parafina depositada sobre diferentes revestimentos. Devido a uma evidência experimental de que o grau de deslizamento depende de duas propriedades físicas da superfície interna do duto, foram determinadas também a rugosidade e a molhabilidade destas. Foi construída uma planta experimental na qual era possível variar as placas (diferentes revestimentos e rugosidades) que formavam as paredes do canal pelo qual o fluido era forçado a escoar, de forma a se obter a curva vazão x pressão para cada tipo de revestimento. Estes escoamentos foram simulados numericamente supondo ausência de deslizamento. A comparação entre as curvas experimentais e teóricas fornecem uma quantificação do deslizamento ocorrido nos experimentos. Utilizamos um fluido à base de água e um fluido à base de óleo. Foi observado que o deslizamento aparente, existente em escoamentos de materiais viscoplásticos, se manifesta na faixa de baixas tensões adimensionais e que os revestimentos possuem duas funções principais, a da redução da rugosidade e a do aumento da molhabilidade, ambas com o efeito de aumentar o nível de deslizamento e, consequentemente, reduzir a perda de carga, diminuindo os custos operacionais. / [en] Heavy oils are significantly important in the Brazilian and international scenario and its particularity is the high viscosity and consequent difficulty of transport. Also, during the flow of these oils occurs the deposition of paraffin on the pipelines walls especially at low temperatures. This type of oil has viscoplastic rheological characteristics, and under certain conditions not yet well understood, exhibits the phenomenon of apparent wall slip during internal flow, with the potential to substantially reduce the head-loss in a flow system. This study investigated experimentally the wall slip that occurs in the flow of viscoplastic liquids. Moreover, it was also determinated, the wall shear stresses necessary to unstick an amount of paraffin deposited on different coatings. Due to an experimental evidence, the amount of wall slip seems to depend on two physical properties of the internal surface of the pipeline, therefore it was determined also the roughness and wettability of these. A test section was designed and built. Plates with different coatings and roughness constitute the parallel channel which the fluid was forced through in order to obtain the curves of dimensionless average velocity versus dimensionless wall shear stress. These flows were also numerically solved referring to the case of no wall slip. Comparisons between the experimental and numerical results could quantify the amount of wall slip that occurs in the experiments. We used an aqueous solution and oil dispersion. It was observed that the wall slip, that occurs during the flow of viscoplastic materials, manifests itself in the range of low dimensionless wall shear stress and that the coatings have two main functions, reduction of the roughness and increase of the wettability, both with the effect of increasing the amount of wall slip and thus reduce the head-loss, diminishing operational costs.

[pt] Além de uma crescente importância econômica da produço de petróleo contendo parafina dos recursos águas ultra-profundas, as preocupações coma deposição e gelificação de parafina desempenha uma funcão significativa nesta questão. óleos parafínicos gelificados frequentemente exibem comportamento reológico análoga para fuidos com tensão de cedência. Existe uma tensão crítica, abaixo do qual nenhum fluxo ocorre, mas acima doqual a viscosidade de uma sistema gelificada diminui drasticamente. Assim, para reinício de escoamento de óleo cru gelificado, uma pressão maior do que a pressão de funcionamento normal deve ser aplicada para exceder a tensão de cedência do fluido na parede, esta pressão mínima exegida deve ser determinada. Neste estudo para explorar o conceito de pressão mínima, fluidos com tensão de cedência foram investigados inteiramente. A investigação foi iniciada com o fluido de tensão de cedência simples e, em seguida, avanou com um tixotrpico usando reômetro e configuração experimental para escoamento de fluido em tubo. Em ambos, os casos a condio não deslizamento foi atingido, o comportamento de fluidos com tensão de cedência foi examinado em detalhe, os resultados de experimentos de reometria e transporte de fluido em tubos foram verificados. Com a colocação de todos juntos, a pressão mínima exigida ou em outra palavra a tensão crítica para partida de escoamento de fluidos com tensão de cedência foi descoberta. / [en] Besides an increasing economic importance of producing wax-containing crude oil from ultra deep water resources, concerns about wax deposition and gelation play a significant role in this area. Gelled waxy crude oils often exhibit rheological behavior analogous to yield stress fluids. There is a critical or range of stresses, below which no flow occurs, but above which the viscosity of a gelled system decreases drastically. Thus, in order to restart flow of a gelled crude, a pressure larger than the typical operating pressure should be applied to exceed the yield stress of the fluid at wall, this required minimum pressure should be determined. In this study to explore the minimum pressure notion, yield stress fluids were investigated comprehensively. The investigation was initiated with simpler yield stress fluid and then advanced with thixotropic one using rheometer and designed experimental setup for fluid flow into tube. In both cases no-slip condition was achieved, the behavior of yield stress fluids was screened in detail, the outcomes of fluid transport in tube and rheometric tests were combined and cross checked. Finally with putting all together, the required minimum pressure or in other words, the critical shear stress needed to startup the flow of yield stress fluids was discovered.

[pt] Na contemporaneidade, a intensidade dos processos e a velocidade dos acontecimentos marcam as relações humanas e as relações que estas estabelecem com o espaço. A sociedade é alvo de mudanças que alteram a rede de relações que a sustenta, relações entre sociedade e a natureza, estabelecidas a partir do trabalho. A produção do espaço é iminente à produção da sociedade no movimento histórico da sua reprodução. Neste Sentido, objetivamos entender a produção do espaço da cidade de Nova Friburgo inserido no conjunto de relações que dão conteúdo e sentido à vida da cidade, tendo espaço e desenvolvimento como os principais conceitos norteadores da pesquisa. Objetivamos realizar uma crítica ao modelo capitalista e a razão ocidental como pressuposto da mundialização que tem como propósito manter as estruturas de poder e exploração, e não o desenvolvimento autônomo de lugares, ou seja, aqueles lugares em que quando é explorada as tradições pode-se gerar um desenvolvimento livre sem imposições de agentes externos à comunidade. O objeto da dissertação é o processo mais recente de produção e reprodução do espaço urbano da cidade de Nova Friburgo baseado em um modelo capitalista de acumulação flexível e conceitos de metropolização e modernidade, construídos socialmente, estabeleceram condições de risco em um sítio susceptível a deslizamentos, que a partir de inúmeras apropriações torna-se urbano. Neste sentido é necessário investigar as contradições do processo de urbanização que se manifestam na cidade de uma forma desigual e combinada. / [en] In contemporaneity, the intensification of the processes and speed of events marks human relationships and, the relationships they establish with the space. Society is subject to changes, which can changes the relationships that sustain it, relations between society and nature, which is connected by work. The production of space is imminent production of society in the historic movement of reproduction, in this sense; the objective of the paper is to analyze the production of the city of Nova Friburgo inserted in the space of relations that give content and meaning to everyday life city in actuality, having space and development as the fundamental concepts of the paper. We intend to realize an criticism to capitalist model and globalization presupposes that aims to maintain the structures of power and exploitation, and not to encourage the autonomous development, it means the rising of those spaces that when traditions are explored can generates a free development without external impositions of the community. We have as object of the paper the most recent production and reproduction process of urban space in the Nova Friburgo city based on a capitalist system, flexible accumulation and concepts of metropolisation and modernity, that are socially constructed, established risk conditions at a site liable to landslides, which from numerous appropriations becomes urban. In this sense it is necessary to investigate the contradictions of the urbanization process manifested in the city in unequal and combined forms.

[pt] Esta dissertação apresenta uma abordagem baseada em dados para o problema de predição de desastres recorrentes em países em desenvolvimento. Métodos de aprendizado de máquina supervisionado são usados para treinar classificadores que visam prever se uma família seria afetada por ameaças climáticas recorrentes (um classificador é treinado para cada perigo natural). A abordagem desenvolvida é válida para perigos naturais recorrentes que afetam um país e permite que os gerentes de risco de desastres direcionem suas operações com mais conhecimento. Além disso, a avaliação preditiva permite que os gerentes entendam os impulsionadores dessas previsões, levando à formulação proativa de políticas e planejamento de operações para mitigar riscos e preparar comunidades para desastres recorrentes. A metodologia proposta foi aplicada ao estudo de caso do Peru, onde foram treinados classificadores para ondas de frio, inundações e deslizamentos de terra. No caso das ondas de frio, o classificador tem 73,82% de precisão. A pesquisa descobriu que famílias pobres em áreas rurais são vulneráveis a desastres relacionados a ondas de frio e precisam de intervenção humanitária proativa. Famílias vulneráveis têm infraestrutura urbana precária, incluindo trilhas, caminhos, postes de iluminação e redes de água e drenagem. O papel do seguro saúde, estado de saúde e educação é menor. Domicílios com membros doentes levam a maiores probabilidades de serem afetados por ondas de frio. Maior realização educacional do chefe da família está associada a uma menor probabilidade de ser afetado por ondas de frio. No caso das inundações, o classificador tem 82.57% de precisão. Certas condições urbanas podem tornar as famílias rurais mais suscetíveis a inundações, como acesso à água potável, postes de iluminação e redes de drenagem. Possuir um computador ou laptop diminui a probabilidade de ser afetado por inundações, enquanto possuir uma bicicleta e ser chefiado por indivíduos casados aumenta. Inundações são mais comuns em assentamentos urbanos menos desenvolvidos do que em famílias rurais isoladas. No caso dos deslizamentos de terra, o classificador tem 88.85% de precisão, e é segue uma lógica diferente do das inundações. A importância na previsão é mais uniformemente distribuída entre as características consideradas no aprendizado do classificador. Assim, o impacto de um recurso individual na previsão é pequeno. A riqueza a longo prazo parece ser mais crítica: a probabilidade de ser afetado por um deslizamento é menor para famílias com certos aparelhos e materiais domésticos de construção. Comunidades rurais são mais afetadas por deslizamentos, especialmente aquelas localizadas em altitudes mais elevadas e maiores distâncias das cidades e mercados. O impacto marginal médio da altitude é não linear. Os classificadores fornecem um método inteligente baseado em dados que economiza recursos garantindo precisão. Além disso, a pesquisa fornece diretrizes para abordar a eficiência na distribuição da ajuda, como formulações de localização da instalação e roteamento de veículos. Os resultados da pesquisa têm várias implicações gerenciais, então os autores convocam à ação gestores de risco de desastres e outros interessados relevantes. Desastres recorrentes desafiam toda a humanidade. / [en] This dissertation presents a data-driven approach to the problem of predicting recurrent disasters in developing countries. Supervised machine learning methods are used to train classifiers that aim to predict whether a household would be affected by recurrent climate threats (one classifier is trained for each natural hazard). The approach developed is valid for recurrent natural hazards affecting a country and allows disaster risk managers to target their operations with more knowledge. In addition, predictive assessment allows managers to understand the drivers of these predictions, leading to proactive policy formulation and operations planning to mitigate risks and prepare communities for recurring disasters. The proposed methodology was applied to the case study of Peru, where classifiers were trained for cold waves, floods, and landslides. In the case of cold waves, the classifier was 73.82% accurate. The research found that low-income families in rural areas are vulnerable to cold wave related disasters and need proactive humanitarian intervention. Vulnerable families have poor urban infrastructure, including footpaths, roads, lampposts, and water and drainage networks. The role of health insurance, health status, and education is minor. Households with sick members are more likely to be affected by cold waves. Higher educational attainment of the head of the household is associated with a lower probability of being affected by cold snaps.In the case of flooding, the classifier is 82.57% accurate. Certain urban conditions, such as access to drinking water, lampposts, and drainage networks, can make rural households more susceptible to flooding. Owning a computer or laptop decreases the likelihood of being affected by flooding while owning a bicycle and being headed by married individuals increases it. Flooding is more common in less developed urban settlements than isolated rural families.In the case of landslides, the classifier is 88.85% accurate and follows a different logic than that of floods. The importance of the prediction is more evenly distributed among the features considered when learning the classifier. Thus, the impact of an individual feature on the prediction is small. Long-term wealth is more critical: the probability of being affected by a landslide is lower for families with specific appliances and household building materials. Rural communities are more affected by landslides, especially those located at higher altitudes and greater distances from cities and markets. The average marginal impact of altitude is non-linear.The classifiers provide an intelligent data-driven method that saves resources by ensuring accuracy. In addition, the research provides guidelines for addressing efficiency in aid distribution, such as facility location formulations and vehicle routing.The research results have several managerial implications, so the authors call for action from disaster risk managers and other relevant stakeholders. Recurrent disasters challenge all of humanity.