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[en] STATE SPACE MODELS: MULTIVARIATE FORMULATION APPLIED TO LOAD FORECASTING / [pt] MODELOS EM ESPAÇO DE ESTADO: FORMULAÇÃO MULTIVARIADA APLICADA À PREVISÃO DE CARGA ELÉTRICAMARCELO RUBENS DOS SANTOS DO AMARAL 19 July 2006 (has links)
[pt] Os métodos de análise de séries temporais têm se revelado
uma importante ferramenta de apoio à tomada de decisões,
com importância crescente em um mundo cada vez mais
globalizado. Esse fato pode ser ilustrado, entre muitos
outros, através de um convênio firmado entre o CEPEL, o
Núcleo de Estatística Computacional da PUC/RJ e a
Eletrobrás, para se avaliar a utilidade dessas ferramentas
nas etapas do planejamento do setor elétrico brasileiro. A
metodologia em Espaço de Estado proporcionou o surgimento
de duas importantes classes de modelos de previsão e
análise de séries temporais completamente alternativas (os
modelos estruturais e os modelos de inovações em espaço de
estado), e, por isso, podem por vezes, causar dúvidas
quando se fala em métodos de previsão em espaço de estado
sem se especificar sobre qual das duas se está falando.
Foi escolhido uma técnica específica e facilmente
executável em softwares comerciais para cada classe de
modelos: O desenvolvimento clássico de Harvey implementado
no software STAMP, representando os modelos estruturais; e
o desenvolvimento de Goodrich implementado no software
FMP, representando os modelos de inovações. Essas técnicas
estão tratadas de uma forma aprofundada, para proporcionar
um melhor entendimento teórico das diferenças existentes
entre ambas. Com o intuito de se avaliar a performance
frente às outras técnicas existentes, são comparados os
resultados das previsões entre as metodologias a partir de
um sistema de comparação baseado nas estatísticas MAPE
(Mean Absolute Percentage Error), RMSE (Root Mean Squared
Error) e U-Theil. Para tanto são vistos sucintamente as
técnicas: Alisamento Exponencial (Holt-Winters), Box &
Jenkins e Redes Neurais. Todas as técnicas foram aplicadas
aos dados de consumo de energia elétrica das 32 empresas
concessionárias do setor no Brasil, além de comparadas com
as previsões realizadas por essas concessionárias. A
novidade deste trabalho para o projeto em andamento está
na aplicação multivariada possível através da metodologia
de Goodrich. / [en] The analysis of time series is, nowadays one of the most
important tools in the decision making process, due mainly
to the globalization of the world.
As an illustration of that we can mention the recent
contract signed between NEC/PUC-Rio and CEPEL/Eletrobrás,
where time series techniques are to be used in the
planning process of the brazilian sector.
The state-space approach forms the basis of two
important forecasting models to time series analysis the
structural model and the state space innovation model.
Because of that one finds it difficult to have a clear cut
definition of either one of them.
These two models formulation were implemented in comercial
softwares: the structural model of A. Harvey in STAMP and
the state space innovation of R. Goodrich in FMP.
In order to check the perfomance of these state space
approaches vis-à-vis the traditional forecasting
techniques, it was used the following statistics: MAPE
(Mean Absolute Percentage Error), RMSE (Root Mean Squared
Error) and U-Theil. The traditional approaches used in the
comparison were: Holt-Winters, Box & Jenkins and
Backpropagation Neural Network. All the methods, included
the state space ones were applied to the demand series of
32 electrical utilities which form the brazilian
electrical distribution system. If was also attempted the
multivariate state-space formulation of R. Goodrich which
is included in FMP software.
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[en] MODELLING OF COMPLEX POWER GENERATION SYSTEMS / [pt] MODELAGEM DE SISTEMAS COMPLEXOS DE GERAÇÃOLUIZ CARLOS TONELLI 07 August 2009 (has links)
[pt] Este trabalho consiste em se determinar técnicas de modelagem de bacias hidráulicas utilizando o conceito de espaço de estado, e escolha de um dos métodos que seja mais objetivo e prático para aplicação generalizando o estudo de Mendonza [1].
São estudados quatro métodos de obtenção do sistema em espaço de estado que são, método de expansão em frações parciais, programação interativa, modelo controlável e modelo observável. Pela característica de simplicidade de obtenção do modelo, foi escolhido este último que simplifica bastante a aplicação em bacias hidráulicas.
Esta teoria é aplicada em seguida a duas bacias hidráulicas para obtenção dos modelos de sistema discretos em espaço de estado e são feitas simulações para as bacias do Rio Peixe e do Rio Grande.
Os dados numéricos utilizados neste trabalho são hipotéticos. / [en] This thesis consists in determine moulding techiques of hydraulics basin using the state space representation, and choicing one of the most objective and practical methods for application, generalizing the study of Mendonza [1].
Are studied four methods for obtaining the system in state space which are, partial-fraction expansion method, interative programming, controllable model and observable model. By the simplicity characteristic to obtain the model, was chosen the last one to simplify enough the application in hydraulics basins.
This theory is applied in sequence to two hydraulics basins for the obtaining of the models of discrete systems in state space and the simulations were done for the Rio do Peixe and Rio Grande basins.
The numerical data used in this thesis are hypothetic.
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[fr] LE LIEU PUBLIQUE D AGRIPPINO: TRANSIT ET SPATIALITÉ DANS LA VILLE-N IMPORTELAQUELLE / [pt] O LUGAR PÚBLICO DE AGRIPPINO: TRÂNSITO E ESPACIALIDADE NA CIDADE-QUALQUERDANIEL FERNANDES CASTANHEIRA 21 October 2009 (has links)
[pt] O trabalho visa a debater noções e dinâmicas do Espaço na proposta de José
Agrippino de Paula. Está dividido em três partes: primeiro, uma introdução sobre
o interesse pelo tema do Espaço, aliada à apresentação de um manuscrito inédito
do autor, seguido de algumas considerações a respeito desse arquivo. Em segundo
lugar, uma análise do romance Lugar Público (1965), onde, numa espécie de jogo
ambíguo entre topografias urbanas e literárias, trânsito e espacialidade - ao
mesmo tempo figurada e estruturada no romance - são atravessados pelas teorias
do Espaço de Gilles Deleuze e Felix Guattari. A parte final é composta por
fragmentos, que reúnem textos, faixa de áudio e curta-metragem, resultados de
experiências práticas e teóricas inspiradas nessa pesquisa. / [fr] Le travail a pour but metre en question des notions et des dynamiques de l’Espace
chez José Agrippino de Paula. Il est divisé en trois parties: une introduction sur
l’intérêt au suject de l’Espace, allié a la presentation d’un manuscrit inédit de
l’auteur, suivi des quelques considérations sur cet archive; l’analise du roman
Lugar Público (1965), oú, dans un espèce de jeu ambigu entre des topographies
urbaines et litéraires, le mouvement et la spacialité - a la fois figurée et structurée
dans le roman – sont traversées par les théorie de l’Espace de Gilles Deleuze et
Felix Guatarri; une partie finale composée par des fragments qui réunissent des
textes, des bandes sonores et un court-métrage, fruits des expériences pratiques et
théoriques, inspirées par cette recherche.
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[en] A NEW SOCIAL CONTRACT (?): CIVIL SOCIETY, PARTICIPATION AND THE EXPERIENCE OF THE CONSELHO DE DESENVOLVIMENTO ECONÔMICO E SOCIAL / [pt] UM NOVO CONTRATO SOCIAL (?): SOCIEDADE CIVIL, PARTICIPAÇÃO E A EXPERIÊNCIA DO CONSELHO DE DESENVOLVIMENTO ECONÔMICO E SOCIALRENATA GUIMARAES FRANCO 27 July 2007 (has links)
[pt] Nas últimas três décadas, acontecimentos como o fim dos
regimes ditatoriais
e o fim das experiências comunistas do leste Europeu
colocaram em evidência em
termo que se tornou de fundamental importância para a
Teoria Política
contemporânea. O conceito de sociedade civil tem revelado
toda sua vitalidade no
entendimento do cenário político atual, permeando as
discussões sobre a
construção de novos parâmetros da atuação do Estado e dos
padrões de
relacionamento entre este e a sociedade. Desse modo tal
conceito vem sendo
integrado ao mais diversos discursos atuais, ocupando um
papel de destaque nas
formulações de setores da esquerda e dos conservadores,
explicitando sua
natureza polissêmica e a disputa política por seu
significado.
Assim, a partir de uma investigação sobre as diversas
nuanças que o conceito
adquire ao longo de sua história, a presente dissertação
tem por objetivo analisar
como essa disputa política em torno do conceito de
sociedade civil se manifesta
no panorama político brasileiro pós-1988, escolhendo como
exemplo prático a
experiência da instalação do Conselho de Desenvolvimento
Econômico e Social,
em 2003, com o objetivo de se tornar o espaço por
excelência para a participação
da sociedade civil e para a realização do que foi chamado
de novo contrato
social, um projeto de realização de decisões conjuntas
entre Estado e sociedade
civil. Tratamos assim de analisar quais os caminhos
seguidos pelos primeiros
resultados dessa experiência que se auto-intitulou
inovadora devido à formulação
conjunta de decisões políticas e de representação do
universo plural e conflituoso
da sociedade civil. / [en] In the last three decades, occurrences as the end of the
dictatorial power in
Latin America and the end of the communist experience in
the European East, had
placed in evidence a term that became extremely important
for contemporary
Political Theory. The concept of civil society has
disclosed to all its vitality in the
agreement of current political scene, interposing the
quarrels about the
constructions of new parameters of State performance and
of its standards of
relationship with society. In this way, that concept has
been integrated into the
most diverse current speeches, occupying a position of
prominence in the
formulation of the Left and the Conservatives, evidencing
its polissemic nature
and the political dispute for its meaning.
This dissertation aims to present the contours of the
concept of civil society in the
Brazilian political context after 1988, beginning with a
historical investigation
about the varied nuances presented in its concept,
pointing the political dispute of
its meaning, between a radical democratic project and the
neoliberal agenda, and
choosing as a practical example for analysis the
experience of the Conselho de
Desenvolvimento Econômico e Social, evaluating its
effectiveness as a public
space for participation of civil society.
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[en] SIMULATION OF SYNCHRONOUS GENERATORS AFTER A FAILURE CONDITION BY USING STATE SPACE TECHNIQUES / [pt] SIMULAÇÃO USANDO CONCEITO DE ESTADO DE GERADORES SÍNCRONOS APÓS FALHAPASCHOAL ROBERTO TONELLI 18 January 2008 (has links)
[pt] No presente trabalho, é estudado por simulação o
comportamento de um sistema de potência, constituído por
duas áreas interligadas, diante da perda de geração em
uma
das áreas, utilizando-se técnicas de variáveis de
estado,
e considerando-se algumas não linearidades do mesmo.
A partir do modelo representativo do sistema, [2], sob
tratamento não linear, obtém-se um conjunto de equações,
que representadas no espaço de estado, permitem a
análise
do comportamento do mesmo.
O modelo que inclui o controlador do tipo integral, cujo
objetivo é manter a freqüência gerada em 60 Hz, é de
ordem
doze, que após considerações de natureza simplificadora,
se reduz à ordem seis.
Determinam-se a seguir, os pontos de equilíbrio do
sistema
e, através do teorema de Liapunov, da estabilidade
local,
analisa-se a natureza dos mesmos.
Como última etapa do trabalho, foi feita a simulação do
modelo global do sistema, em computador digital,
considerando-se diversas situações de perda de geração,
caracterizando-se as áreas, por parâmetros diferentes,
apresentando-se os resultados graficamente. / [en] In the present work, it is studied by simulation the
dinamic behavior of a power system,constituted by two
interconnected areas, in case of getting lost the power
generation in one of two areas, by the use of technics in
state variables and considering some non linearity of the
system.
Starting in the system representative model, [2], under
non linear treatment, we can get a collection of equations
that, if represented in the state space, will allow the
analyse of its behavior.
The model that include the controller of the integral
type, which objective is to keep the generated frequency
in 60 Hz, is of the order 12, that, after considerations
of simplifyting nature, is reduced to the order six.
The next step is to determine the balanced points of the
system and by using the Liapunov`s theorem of the local
stability, will be analysed the nature (Kind) of them.
As the last step of the work, was made the simulation of
the system global model using a digital computer and
considering some types of generation lost situations,
defining the areas by the use of different parameters and
the results are shown graphically.
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[en] THE NEWTONIAN STYLE, THE SPACE, THE TIME AND THE MOVEMENT ABSOLUTES: CONTROVERSIES BETWEEN CARTESIANS AND NEWTONIANS / [pt] O ESTILO NEWTONIANO, O ESPAÇO, O TEMPO E O MOVIMENTO ABSOLUTOS: CONTROVÉRSIAS ENTRE CARTESIANOS E NEWTONIANOSRAQUEL ANNA SAPUNARU 28 March 2006 (has links)
[pt] Nesta dissertação iremos analisar de forma pormenorizada
os conceitos de
espaço, tempo e movimento absolutos de Newton, assim como
apresentar uma
descrição do método utilizado na elaboração da Física
newtoniana, mais
precisamente, na confecção dos Princípios Matemáticos de
Filosofia Natural.
Argumentaremos também que esses conceitos de espaço, tempo
e movimento
absolutos teriam como origem a controvérsia entre
cartesianos e newtonianos sobre
os fundamentos da Filosofia Natural e, finalmente,
mostraremos que esses conceitos
vieram a servir de base para a definição newtoniana de
forças e leis do movimento. / [en] In this dissertation we will analyze in detail Newton´s
concepts of absolute
space, time and movement, as well as present a description
of the method used to
elaborate Newton´s Physics - more precisely, to create the
Mathematical Principles
of Natural Philosophy. We will also argue that those
concepts of absolute space,
time and movement would originate with the controversy
between Cartesians and
Newtonians about the foundations of Natural Philosophy. We
will finally show that
those concepts happened to serve as the basis for Newton´s
definition of forces and
laws of movement.
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[en] A STATISTICAL INVESTIGATION ON TIME SERIES MODELS FOR COUNT DATA: GARMA MODEL AND THE STATE SPACE POISSON GAMMA MODEL / [pt] UMA INVESTIGAÇÃO ESTATÍSTICA DE MODELOS PARA SÉRIES TEMPORAIS DE DADOS DE CONTAGEM: MODELO GARMA E MODELO POISSON GAMA EM ESPACO DE ESTADOMAURO LAWALL EVARISTO CARLOS 31 May 2007 (has links)
[pt] O presente trabalho tem como objetivo principal investigar
por meio de simulação Monte Carlo algumas propriedades
estatísticas dos modelos GARMA (Generalized Autoregressive
Moving Average) para séries temporais de dados de
contagem. Os modelos GARMA são uma extensão dos Modelos
Lineares Generalizados de McCullagh e Nelder para situações
de dados dependentes, caracterizando-se pela adição de um
termo extra ao preditor linear, o qual passa a incorporar
termos autoregressivos (AR) e de médias móveis (MA). As
propriedades estatísticas investigadas foram às condições
de estacionariedade dos modelos GARMA e os critérios de
identificação da ordem (p,q) dos polinômios AR e MA que
definem o modelo. Os resultados encontrados indicam que os
critérios AIC BIC e Hannan-Quin utilizados foram
razoavelmente eficazes na identificação da ordem dos
modelos e que as condições de estacionariedade
estabelecidas empiricamente em termo de restrições no
espaço paramétrico são bastante complexas exigindo um
estudo mais detalhado. Como objetivo secundário testamos os
modelo GARMA em séries reais, ajustando os modelos GARMA-
Poissson e GARMA-Binomial Negativa ao número de caso de
poliomielite nos EUA e ao número de infartos do miocárdio
no município do Rio de Janeiro. Os resultados indicam que
os modelos foram capazes de explicar, de forma econômica, a
variação destas séries. / [en] The main objective of this dissertation is to investigate,
using Monte Carlo simulations, some statistical properties
of GARMA (Generalized Autoregressive Moving Average )
models for time series of count data. GARMA models are
extensions of the Generalized Linear Models to dependent
data, in which autoregressive (AR) and/or moving average
(MA) terms are incorporated into the linear predictor. The
statistical properties targeted in our investigation were
the model stationarity conditions and the identification
criteria for selection of model orders, the lag structure
(p,q) associated with the AR and MA terms. Our results
suggest that AIC, BIC and Hann-Quinn criteria worked
relatively well in identifying the model order, and that
the conditions for stationarity established empirically in
terms of parameter space restrictions were not totally
conclusive, requiring further investigation. As a secondary
objective we tested the model against real data, by fitting
both a GARMA-Poisson and a GARMA-Negative Binomial to the
series of number of cases of poliomyelitis on the US and the
number of heart-attacks in Rio de Janeiro city. The results
we found indicate that these models were able to explain,
in a parsimonious way, the variation of both series.
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[en] THE PANOPTICISM IN THE MOVIE: THE CONSTRUCTION OF THE SPACE THROUGH THE LOOK / [pt] O PANOPTISMO NO CINEMA: A CONSTRUÇÃO DO ESPAÇO ATRAVÉS DO OLHARMARCELLO RAIMUNDO BARBOSA DE FREITAS 16 October 2008 (has links)
[pt] O panoptismo - um conceito fundamental para a compreensão da
formação e do funcionamento das sociedades disciplinares
ocidentais a partir dos
séculos XVII - XVIII, bem como para a produção e controle
do espaço - apareceu
em meados dos anos 70 nas análises empreendidas pó Michel
Foucault, em
Vigiar e Punir, de um dispositivo carcerário setentista
então pouco estudado - o
panopticum de Jeremy Bentham. Esta dissertação estabelece
uma releitura da
teoria foucaultiana sobre o panoptismo em que a crítica do
dispositivo panóptico é
retomada a partir dos filmes Laranja Mecânica (Stanley
Kubrick), 1984 (Michael
Radford), Inimigo do Estado (Tony Scott) e Minority Report
(Steven Spielberg);
enfatizando metodologicamente a relevância da ficção
científica, como gênero, na
elaboração teórica das passagens e processos de transição
que podemos observar
entre as já conhecidas e estudadas formas de disciplinares
de sociedade e uma
possível, ou suposta, sociedade porvir do controle; assim
como a relação de todo
esse processo com a construção dos espaços real e diegético. / [en] Panopticism is a key concept for a better understanding on
the functioning
and shaping of the western disciplinary societies from the
XVII - XVIII centuries
on, as well as the production and control of the space. It
hás appeared, in the midst
of the seventies, in Michael Foucault´s Surveiller et Punir
analysis about what
was at that time an almost obscure XVIII the century
personal device - Jeremy
Bentham´s panopticum. This dissertation rereads the
foucauldian´s panoptic
theory through a critical perspective provided by the
depiction of the panoptical
device in the films A Clockwork Orange (Stanley Kubrick),
1984 (Michael
Radford), Enemy of the State (Tony Scott) and Minority
Report (Steven
Spielberg); and puts its methodological emphasis in the
relevance of sciencefiction
processes that we can nowadays observe between the well-
know, alreadystudied,
disciplinary forms of society and a possible, or alleged,
controlled society
to-come; as well as the relation of all this process with
the construction of real and
diegetic spaces.
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[en] DISPLACEMENT OF FLUIDS IN NON-STRAIGHT HORIZONTAL WELLBORE / [pt] DESLOCAMENTO DE FLUIDOS EM POÇOS HORIZONTAIS NÃO RETILÍNEOSJAQUES SAVINO 20 July 2009 (has links)
[pt] O estudo de escoamentos no espaço anular é de fundamental importância para a
compreensão do processo de cimentação de poços. A lama de perfuração deve possuir
propriedades reológicas tais que garantam um bom desempenho na lubrificação/
resfriamento das brocas, no carreamento de cascalho até a superfície, bem como na
manutenção da pressão do poço através da coluna hidrostática. Durante o processo de
cimentação, esta lama deve ser removida e substituída por uma pasta de cimento. O
cimento tem a função de revestir a parede da formação, promovendo estabilidade
mecânica e prevenindo infiltrações. O processo de substituição ocorre pelo
deslocamento de um fluido por outro no espaço anular entre a formação rochosa e o
revestimento. Para melhorar o processo de cimentação, utilizam-se fluidos
intermediários (colchões lavadores ou espaçadores), entre os fluidos principais. Deste
modo, é importante conhecer o efeito da reologia de tais fluidos sobre o processo de
deslocamento. Lama de perfuração e pasta de cimento têm comportamento
viscoplástico. Tais materiais possuem uma tensão limite de escoamento, abaixo da qual
sua viscosidade é extremamente elevada. Entretanto, após este limite, estes materiais
passam a ter comportamento pseudoplástico, isto é, a viscosidade decresce em função
da taxa de deformação. Colchão lavador apresenta comportamento newtoniano. Foi
utilizado o modelo reológico SMD (Souza Mendes e Dutra) para descrever a
viscosidade dos fluidos não newtonianos. Nesse trabalho foi analisado numericamente o
processo de deslocamento de um fluido por outro em geometria horizontal não retilínea.
A perfuração de poços horizontais utiliza técnicas para alterar a direção da broca, onde a
aplicação de forças corrige o direcionamento da broca. Entretanto, é obtido um perfil
senoidal após a perfuração, devido à técnica de compensação vertical da direção. A
geometria analisada será desenvolvida em ziguezague, para representar esta
característica. Para simular o processo de deslocamento tridimensional foi utilizado um
software comercial baseado na técnica dos volumes finitos, e o método VOF (Volume
of Fluid). Foram estudadas duas etapas do processo. Na primeira situação, o fluido
deslocador (não newtoniano) simula a pasta de cimento enquanto o deslocado
(newtoniano) simula o colchão espaçador. Na segunda situação, o fluido deslocador
(newtoniano) simula o colchão espaçador enquanto o deslocado (não newtoniano)
simula a lama de perfuração. A forma da interface entre os fluidos foi analisada
variando-se as propriedades reológicas e a vazão, para determinar a eficiência do
deslocamento. Perfis pontiagudos sugerem uma indesejável deficiência de remoção do
fluido deslocado. Por outro lado, perfis achatados indicam um deslocamento mais
eficiente. Com base nesses resultados foi possível prever quais parâmetros operacionais
aperfeiçoam o processo de deslocamento. / [en] The study of flows in the annulus is essential for the understanding of the
cementing process of oil wells. The drilling mud must have rheological properties to
guarantee a good performance in the drill lubricating/ cooling, dragging cuttings until
the surface, as well as keeping the well pressure due the hydrostatic column. During the
cementing, this mud must be removed and substituted by cement slurry. The cement has
the function to coat the wall of the formation, promoting the mechanical stability and
preventing infiltrations. The process of substitution occurs by the displacement of a
fluid by another one in the annulus between the rock formation and the casing. To
improve the cementing process, intermediate fluids (washing or spacers) are used
between the drilling mud and the cement slurry. Therefore, it is important to know the
effect of the rheology of such fluids on the displacement process. Drilling mud and
cement slurry have a viscoplastic behavior. Such materials have yield stress, below
which the viscosity is extremely high. However, after this limit, these materials have
pseudoplastic behavior, that is, viscosity decreases as a function of the deformation rate.
The washing fluid presents newtonian behavior. The rheological model SMD (Souza
Mendes and Dutra) was used to describe the viscosity of the non-newtonian fluids. In
this work, the process of displacement of a fluid for another one in non-straight
horizontal wellbore was numerically analyzed. The drilling of horizontal wells uses a
rotary steering technique aiming the drill positioning, adjusting the steering vector.
However, a sine profile drilling is gotten, due to the technique of vertical compensation
of the direction. Analyzed geometry will be developed in zigzag, to represent this
behavior. It was used a commercial software to simulate the tree-dimensional
displacement process, using the finite-volume technique, and the VOF (Volume of
Fluid) method. Two steps of the process had been studied. In the first situation, the
displacer fluid (non-newtonian) simulates the cement slurry while the displaced
(newtonian) simulates the spacer fluid. In the second situation, the displacer fluid
(newtonian) simulates the spacer fluid while the displaced (non-newtonian) simulates the drilling mud. The interface shape between the fluids has being evaluated varying the
rheological properties and the flow, to determine the displacement efficiency. Accented
profiles suggest an undesirable fingering of the displacer fluid through the displaced
one. On the other hand, flattened profiles indicate a more efficient displacement. Based
on these results, it was possible to predict which operational parameters optimize the
displacement process.
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[en] FLOW OF NON-NEWTONIAN FLUID IN ANNULAR SPACE WITH VARYING ECCENTRICITY / [pt] ESCOAMENTO DE FLUIDO NÃO NEWTONIANO EM ESPAÇO ANULAR COM EXCENTRICIDADE VARIÁVELBERNARDO BASTOS ALEXANDRE 19 March 2010 (has links)
[pt] Na perfuração de poços é necessária a utilização de um fluido de perfuração
que apresenta diversas funções. Esse fluido retorna para superfície pelo anular
formado entre a coluna de perfuração e o poço, sendo fundamental a correta
previsão desse escoamento. Uma análise dessa situação é extremamente
complexa, uma vez que o fluido tem comportamento não Newtoniano, a coluna de
perfuração apresenta rotação e é excêntrica, sendo que a excentricidade pode não
ser constante ao longo do poço. Os trabalhos disponíveis na literatura estudam os
efeitos da rotação e do comportamento do fluido, mas consideram a
excentricidade constante. No presente trabalho as equações de conservação de
quantidade de movimento e massa que governam o escoamento serão
simplificadas utilizando a teoria da lubrificação, resultando em um problema com
solução mais simples e baixo custo computacional. Modelos similares desprezam
o efeito de curvatura, sendo válidos somente para razões de raio próximas da
unidade. A formulação desenvolvida considera todos os termos, dando origem a
uma teoria de lubrificação em coordenadas cilíndricas. A simplificação resulta em
uma equação diferencial para o campo de pressão. O comportamento do fluido
será avaliado através do método da Viscosidade Newtoniana Equivalente. A partir
da solução é possível avaliar o perfil de velocidade que varia ao longo da
coordenada axial. Os resultados foram validados a partir de soluções disponíveis
na literatura (excentricidade constante). Além disso, os efeitos da variação da
excentricidade no fator de atrito foram estudados e a existência de escoamento
azimutal mesmo sem rotação da coluna foi observada. / [en] In drilling operation of wells it is necessary to use a drilling fluid that has
many functions. Flow in the annular space between the drill pipe and the well
occurs during the return to the surface. The correction prediction of this flow is
important and the complete study is very complex: the fluid has non-Newtonian
behavior, the drill pipe is rotating and a varying eccentricity of the drill pipe is
possible. Previous analyses in the literature study effects of the rotation and the
rheological behavior of the fluid, but consider a constant eccentricity along the
axial coordinate. In this work, the equations of momentum and mass conservation
that govern the flow is simplified by the lubrication approximation and a twodimensional
problem that has simple solution and lower computational cost is
obtained. Similar models available neglect the curvature and are only accurate for
radius ratio close to one. The formulation developed in this work considers all
terms, leading to a lubrication approximation in cylindrical coordinates. The
consequence of this approximation is a differential equation for the pressure field.
The rheological behavior of the fluid will be evaluated using the method of
Equivalent Newtonian Viscosity. With pressure field is possible to determinate
the velocity that varies along axial coordinate. The accuracy of the model was
analyzed using solutions available in literature (constant eccentricity case). The
results show the effects of the variation of the eccentricity on the friction factor
and the existence of azimuthal flow even without rotation of the drill pipe.
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