[pt] Analisa-se a resistência térmica da parede de trocadores de calor tipo tubo-placa. Quatro modelos do trocador, imersos em um fluido são considerados; uma placa com tubos paralelos e igualmente espaçados sobre uma das superfícies; dois cilindros ocos, um com tubos uniformemente distribuídos sobre a superfície interna e segundo a direção circunferencial e finalmente uma esfera oca com distribuição paralela e uniforme de tubos sobre a superfície interna. Em todos os casos, a analise baseia-se na existência de fluxo uniforme de calor entre tubo e placa, extendendo-se porém, para a placa plana, a condição de fluxo conectivo. Os resultados mostraram um aumento considerável na resistência térmica da placa quando as razões(largura do tubo/ distancia entre tubos) e/ou (espessura da placa/ distancia entre tubos) diminuem ocasionando um estrangulamento das linhas de fluxo do calor através da placa. Essa resistência mostrouse-se também ser uma função crescente da resistência térmica do fluido externo e da condutividade térmica da placa, e crescer também com o aumento da resistência, obteve-se para os modelos cilíndricos, desvios de até 10 por cento, ao passo que valores até 3 (três) vezes maiores que aqueles foram obtidos para o modelo esférico. Um exemplo típico de uma aplicação sub-ocêanica é feito com o modelo cilíndrico de tubos axiais, usando-se titânio com material da parede do vaso. / [en] The thermeal costriction resisteance in the wall of a tube-plate heat excchanger in analyzed in this study. Four heat exchanger models, are considered; a flat plate with parallel tubes aqual spaced on one of the surfaces; two hollow cylindrs, one with tube uniformaly distributed axially over the inside surface and the other with tubes uniformly distributed circumferencially: and finally a hollow shere with a parallel distribution of tubes uniformly spaced on the inside surface. In each of the geometries it is assumed that the heat flux from the tubes is uniform. In addition, the condition of covective heat transfer from the tubes is considered for the case of the flat plate. The outer surface of the plate is cooled convectively. The results show a considerable increase in the therminal resitance of teh when the ratios (tube midth/tube spacing) and/or ( wall thickness/tube spacing) decreases, giving rise to the pincirg of the lines of heat flux through the plate. This resistance is shown also to be an increasing fuction of the therminal resistance of the fluid that flows in the tubes. Using the results of the rectangular model (flat plate) as a reference, it is found that the resistance for the cylindrical models differs model differs by up to 3 times greater. As an example of the application of the data obtained in this study, a desing of a deep seen cylindrical vessel made of titanium with axially distributed tubes is considered.

[pt] O trabalho apresenta uma ampla revisão de conceitos básicos associados ao fluxo multifásico (fluxo simultâneo de dois ou mais fluidos) em meios porosos, bem como técnicas de ensaios e equipamentos utilizados na determinação de permeabilidades efetiva e absoluta em solos saturados e não saturados com água. Com base nesta revisão, e visando a medida da permeabilidade de solos não saturados submetidos a fluxo de misturas gasolina-álcool, foi projetados, construído e colocado em operação um sistema de permeâmetros de parede flexível com controle de sucção; foi desenvolvido um software de controle e implementando um sistema automático de monitoramento da instrumentação eletrônica utilizada para medidas de variação de volume, de pressões e de deslocamentos axiais das amostras desolo; foi implementado um sistema de bomba de fluxo para aplicação de vazões constantes nos ensaios de permeabilidade, e forma desenvolvidos sistemas de medição do volume dos líquidos e gases passando pela amostra sob diferentes gradientes de pressão. Todos os desenvolvimentos projetados e implementados são descritos em detalhe. Características de uso dos equipamentos e aspectos de calibração da instrumentação eletrônica e demais acessórios são discutidos, procurando-se definir limites de trabalhabilidade, eventuais deficiências e técnicas alternativas de ensaios envolvendo o uso de misturas álcool gasolina. Visando avaliar o comportamento dos equipamentos e acessórios desenvolvidos, apresenta-se e discute-se resultados de um programa experimental envolvendo a) o uso de amostras de um solo inerte, incompressível dentro dos níveis de tensões efetivas aplicadas, preparadas em laboratório utilizando técnicas especiais de modo a se obter uma estrutura repetitiva, fracamente cimentada, simulando os solos residuais de gnaisse; b) execução de ensaios de vazão constante visando a determinação da permeabilidade absoluta de amostras saturadas utilizando como fluidos permeantes água, ar gasolina e álcool; c) execução de ensaios de vazão constante visando a determinação das permeabilidades efetivas à água e ao ar de amostras não saturadas, submetidas a sucções constantes variando de cerca de 10 a 60 kPa. Os resultados obtidos indicam que o equipamento desenvolvido e as técnicas experimentais implementadas constituem ferramentas versáteis que possibilitam a determinação direta das permeabilidades absolutas e efetivas de forma relativamente simples e confiáveis. / [en] This work presents a wide revision of basic concepts associated to the multiphase flow (simultaneous flow of two or more fluids) in porous media as well as techniques of test and equipment s used in the determination of effective and absolute permeability in saturated and not saturated soils with water.With basis in this revision, and locking for the measure of saturated soils permeability submitted to flow of mixtures gasoline-alcohol, it was projected, built and placed in operation a system of flexible wall permeameters with suction control; a control software was developed and implementing an automatic system of monitoring of the electronic instrumentation used for measures of change volume, pressures and axial displacements of the soil samples; a flow pump system was implemented for application of constant rate in the permeability test, and systems of measurement of the volume of the liquids and gases were developed going by the sample under different pressure gradients.All the projected developments and implemented are described in detail. Characteristics of the used equipment s and calibration aspects of the electronic instrumentation and other accessories are discussed, trying to define workability limits, eventual deficiencies and techniques alternatives of testing involving the use of alcohol gasoline mixtures. Look in for evaluate the performance of equipment s and developed accessories, are presented and it is discussed results of an experimental program involving a) the use of samples of a inert soil, incompressible between levels of applied effective tensions,prepared in labortory using special techniques in way obtaining a repetitive structure, weakly cemented, simulating the residual soils of gnaisse; b) execution of constant rate test looking for the absolute permeability determination of saturated samples using as percolate fluids water, air, gasoline and alcohol; c) execution of constant rate test looking for the determination of the effective permeability to the water and the air of non saturated samples, submitted to constant suctions varying about 10 to 60 kPa.The obtained results indicate that the developed equipment and the implemented experimental techniques constitute versatile tools that make possible the direct determination of the absolute and effective permeabilities in way relatively simple and you trusted. / [es] EL trabajo presenta una amplia revisión de conceptos básicos asociados al flujo multifásico (flujo simultáneo de Dos o más fluidos) en medios porosos, así como técnicas de ensayos y equipamentos utilizados en la determinación de permeabilidades efectiva y absoluta en suelos saturados y no saturados con agua. Con el objetivo de medir la permeabilidad de suelos no saturados sometidos a flujo de mezclas de gasolina y alcohol, fue proyectados, construido y colocado en operación un sistema de permeámetros de pared flexible con control de succión; se desarrolló un software de control y se implementó un sistema automático de monitoramiento de la instrumentación eletrónica utilizada para medidas de variación de volumen, de presiones y de desplazamientos axiales de las muestras de suelo. Se implementó además; un sistema de bomba de flujo para aplicación de desbordamientos constantes en los ensayos de permeabilidad, y se deasarrollaron sistemas de medición del volumen de los líquidos y gases pasando por la muestra bajo diferentes gradientes de presión. Se detallan todos los desarrollos proyectados e implementaciones. Se discute las características de uso de los equipamentos y aspectos de calibración de la instrumentación eletrónica y demás accesorios, con el objetivo de definir límites de trabajabilidad, eventuales deficiencias y técnicas alternativas de ensayos que envuelven el uso de mezclas de alcohol u gasolina. Para evaluar el comportamiento de los equipos y accesorios desarrollados, se presentan y discuten los resultados de un programa experimental que considera a) el uso de muestras de un suelo inerte, incompresible dentro de los níveles de tensiones efectivas que fueron aplicadas, preparadas en laboratorio utilizando técnicas especiales para obtener una extructura repetitiva, debilmente cimentada, simulando suelos residuales de gnaise; b) ejecución de ensayos de desbordamiento constante visando la determinación de la permeabilidad absoluta de muestras saturadas utilizando como fluidos permeantes agua, ar gasolina y álcool; c) ejecución de ensayos de desbordamiento constante con el objetivo de determinar las permeabilidades efectivas a agua y aire de muestras no saturadas, sometidas a succiones constantes variando entre 10 a 60 kPa. Los resultados obtenidos indican que el equipo desarrollado y las técnicas experimentales implementadas constituyen herramientas versátiles que hacen posible la determinación directa de las permeabilidades absolutas y efectivas de forma relativamente simple y confiables.

[pt] O principal objetivo desta tese consiste no desenvolvimento e aplicação de um programa computacional, ANLOG (Análise Não Linear de Obras Geotécnicas), para análises de problemas geotécnicos com acoplamento de fluxo e deformação, e considerando relações constitutivas não lineares na modelagem do solo. A nível global, a solução do sistema de equação não linear originado da formulação via MEF deste problema é feita através do método de Newton-Raphson Modificado com incrementos automáticos de carga e tempo. Enquanto que, a nível local, a equação constitutiva é integrada utilizando-se um algoritmo de integração de tensão explícito com subincrementos. Modelos não lineares elástico (hiperbólico) e elastoplásticos (Camclay Modificado, Lade e Lade-Kim) são utilizados para representar o comportamento tensão-deformação-resistência do solo. As metodologias de ligar a gravidade e a proposta por Brown e Booker (1985) são usadas para simular numericamente, respectivamente, aterros e escavações. Análises preliminares de aterros e escavações são apresentadas nas quais pode-se observar que a resposta é função do tempo e altamente dependente do coeficiente de permeabilidade e da velocidade de solicitação. As situações drenada e não drenada são casos particulares de uma análise acoplada. Com respeito ao emprego da técnica de incremento automático de carga e tempo mostra-se que sua utilização é fundamental para definição do tamanho do incremento mais adequado a ser adotado na solução incremental-iterativa. Quanto ao algoritmo de integração de tensão adotado é mostrado que o erro cometido na verificação da condição de consistência diminui exponencialmente com o aumento do número de subincrementos. Por fim, o programa ANLOG é utilizado para análise da escavação experimental de Camboinhas (Silva, 1979). Comparações entre os deslocamentos numéricos e os de campo apresentam uma razoável concordância. Entretanto, as poro- pressões numéricas variam em torno de 10 por cento a 30 por cento do valor inicial, enquanto que no campo essa variação foi menor que 3 por cento. / [en] The main objective of this thesis consists on the development and application of a computational program, ANLOG (Non Linear Analysis of Geotechnical Constructions), to analyse geotechnical problems coupling flow and deformation, and considering constitutive non-linear relations for the soil modelling.At the global level, the solution of the non linear system of equations, generated by the FEM formulation of this problem, is done using the Newton-Raphson Modified method with automatic load and time increments. On the other hand, at the local level, the constitutive equations are integrated using the explicit algorithm of stress integration with sub steps. Non-linear models, elastic (hyperbolic) and elastoplastic (modified Camclay, Lade and Lade-Kim) are utilised to represent the stress-strain-strength behaviour of the soil. The procedures of turn on gravity and the one proposed by Brown and Booker (1985) are used to simulate numerically, respectively, embankments and excavations.Initial analyses of excavations and embankments are performed in which it can be observed that the response is a function of time and depends strongly on the permeability coefficient and the loading velocity. In particular, drained and undrained situations are special cases of a coupling analysis. With respect to the use of the automatic load and time increment, it is shown that its use is fundamental to define the best increment size to adopt in the incremental iterative solution. About the stress integration algorithm utilised, it is shown that the error in the consistency condition decreases exponentially with the number sub steps. Finally, the ANLOG program is used to analyse the experimental excavation of Camboinhas (Silva, 1979). Comparisons between numerical and field displacements present a reasonable agreement. However, the pore pressure given by the numerical simulation varied between 10 percent to 30 percent in relation to its initial value, whereas in the field this variation was smaller than 3 percent.

[pt] A relação entre os processos hidrológicos de escoamento superficial e subterrâneo apresenta uma grande variabilidade espacial e temporal. Podendo ser representado de forma qualitativa como parte sequêncial do ciclo hidrológico, estes processos, demostram sua grande dependência e importância nos estudos de balanços hídricos. Visando uma representação quantitativa, este trabalho faz o acoplamento, entre os modelos numéricos de escoamento superficial e de fluxo em meios porosos. Para o meio poroso adotou-se o modelo numérico SWMS_3D (Simunek et al, 1995), o qual resolve a equação de Richards, para fluxo em meios porosos saturados e não saturados nas três dimensões. Na simulação da dinâmica superficial, foram desenvolvidos dois modelos derivados das equações de Saint- Venant: o modelo da Onda Cinemática e o modelo de Difusão. Para a solução numérica foi empregado o método dos elementos finitos através da formulaçao de Galerkin, adotando uma malha tridimensional de elementos tetraédricos, formando uma sub-malha de elementos triangulares na superfície. O modelo de escoamento superficial emprega a malha triangular e interage com o programa SWMS_3D modificado (que utiliza a malha de tetraédros) através das imposições das condições de contorno transientes. Este, responderá com uma parcela de fluxo correspondente à recarga ou descarga no contorno a cada passo de tempo. Com isso, o modelo gerado é capaz de quantificar espacialmente e temporalmente as cargas de pressão em todos os pontos do domínio de estudo. / [en] While analyzing the interaction between the hydrological processes of surface and groundwater flow, it is seen that there is a big difference in its interaction in the space and time. These processes can be represented in a qualitative form as part of the hydrological cycle, demonstrating its dependences and importance in the hydrological balance. This work does the numerical coupling of the surface and groundwater flow. This work adopted the SWMS_3D numerical model (Simunek et. al., 1995), which resolves the Richards equation for saturated and non saturated porous media flow in 3D. In order to simulate the superficial dynamic flow, two models from Saint-Vennat equation were developed, these models are: the cinematic wave model and the diffusion model. These two models consider the average outflow in sections in a 2D scenario. For the numerical solution the finite element method was adopted through the Galerkin formulation. Adopting a 3D domain mesh of tetrahedral elements, seen from above, in 2D, we can see a triangular element mesh. The superficial flow model uses the triangular mesh and iterates with the SWMS_3D modified software, which uses the tetrahedral elements mesh. This was done by changes in the boundary conditions to the models. The SWMS_3D will answer with a flow portion corresponding to a sink or source action in the surface, in each time step. Finally the generated model is able to quantify in space and in time the pressure head in the study domain.

[pt] Este trabalho apresenta o desenvolvimento/montagem de um sistema computacional para análise de fluxo em meios porosos, meios fraturados, porosos fraturados e em combinações destes meios, considerando regime permanente ou transiente, sob condições saturadas e não saturadas. O sistema consiste de quatro programas, três programas de funções específicas interligadas por rotinas de programação feitas na linguagem Cmaismais e o quarto é um visualizador de resultados. O FracGen 3D (Telles, 2006) gera fraturas ou famílias de fraturas de forma determinística ou probabilística. O programa ICEM CFD v.14 divide o domínio de interesse em sub-dominios, através da geração de malha de elementos finitos. O programa FTPF-3D (Telles, 2006) utiliza o método de elementos finitos para discretizar as equações governantes no espaço e em diferenças finitas no tempo, e para resolver a não linearidade, utiliza o método iterativo de Picard ou o método iterativo BFGS e finalmente O Pos3D é o responsável pela visualização dos resultados. Neste trabalho foram desenvolvidos cinco exemplos, dois deles para a validação deste procedimento, e três aplicados a um talude típico do Rio de Janeiro, os quais incluem fraturas verticais e juntas de alívio. Estes casos estudados verificam a influência das fraturas nos meios porosos em termos de carga de pressão, totais e campo de velocidades, para a verificação do comportamento hidráulico dos maciços e de eventuais instabilidades. / [en] This work presents the development/assembly of a computational system for flow analysis in porous media, fractured and fractured porous media and in combination of both media, considering steady or transient states under saturated and unsaturated conditions. The system comprehends four computational programs, three of them of specific functions interconnected by Cplusplus programing routines and the last program is an output viewer. FracGen 3D program (Telles, 2006) generates fractures or fracture families in a determinist or probabilistic way. ICEM CFD v.14 program divides the interest domain in sub-domains by means of the element finite mesh generation. FTPF-3D program (Telles, 2006) uses the element finite method to discretize the governing equations in the space domain and the difference finite method for the time domain and for solving the nonlinearity is used the iterative Picard or BFGS method, so that, finally, Pos3D viewer program is answerable by visualization of the results. In the present dissertation five examples were developed, two of them for the validation of this procedure and the three others applied to a typical slope in Rio de Janeiro, which include vertical fractures and relief joints on their slopes. All those studied cases evaluate the influence of the fractures on porous media in terms of pressure and total heads and velocity fields for verifying of the hydraulic behavior of solid masses and eventual instabilities.

[pt] O gerenciamento de riscos de mercado é um assunto que já assume papel relevante e definitivo no ambiente das instituições financeiras. Mais recentemente o assunto vem ganhando espaço também no âmbito de instituições não financeiras. Dentre os benefícios advindos da implantação de sistemas de medição e gerenciamento de riscos de mercado no âmbito das instituições não financeiras, destacam-se como os mais diretos: o controle dos fluxos de caixa necessários ao cumprimento dos investimentos programados pela empresa, a redução da volatilidade desses fluxos e, conseqüentemente, da probabilidade de a empresa deixar de honrar compromissos futuros. Benefícios adicionais incluem o aumento da transparência aos investidores e a rápida assimilação de novas fontes de riscos de mercado pelos gestores. Considerando a existência deste espaço e a importância do tema para as empresas, este trabalho propõe a construção de um modelo teórico para mensuração do fluxo de caixa em risco e o aplica a uma única empresa pertencente ao setor de distribuição de energia elétrica no Brasil. Tal modelo deve ser capaz de informar a probabilidade dessa empresa não dispor de recursos para honrar seus compromissos em determinada data de pagamento futura, ou vértices do fluxo. / [en] In the last years, risk management assumed a relevant and definitive role in the environment of financial institutions. More recently however, the subject has also been gaining ground in the environment of non- financial institutions. Among the benefits arising from the introduction of risk management within the environment of non-financial institutions, those that stand out as being the most direct are the control of the cash flow necessary for the investments that have been programmed, reduction in the volatility of this cash flow, and consequently in the probability of the company failing to honor its future commitments. Additional benefits include an increase in transparency as far as investors are concerned, a rapid assimilation of new risk sources by the managers. Considering this gap and the theme`s importance to non-financial institutions, this work proposes a theoretical model, which aims to measure firm cash flow-at-risk. Afterwards, the proposed model is applied and tested in only one Brazilian distribution electric sector company. Such a model may be able to return the probability that a company faces a financial distress, for not being able to make due payments in the set dates.

[pt] Para (Lambda) uma matriz diagonal real de espectro simples, consideramse O(Lambda), a variedade de matrizes reais, simétricas conjugadas a (Lambda), e Tau (Lambda), a variedade das matrizes tridiagonais em O(Lambda). Calcula-se as homologias das duas variedades, combinando técnicas de teoria de Morse e sistemas integráveis. Como conseqüência, mostra-se que a imersão de O(Lambda) no espaço vetorial de matrizes reais simétricas é tight e taut, o que tem implicações em teoria espectral numérica. / [en] For (Lambda) a real, diagonal matrix of simple spectrum, we consider O(lambda), the isospectral manifold of real, symmetric matrices conjugate to (Lambda), and (Tau)(Lambda), the isospectral manifold of tridiagonal matrices in O(Lambda).We compute the homologies of both manifolds, combining techniques of Morse theory and integrable systems. As a consequence, we show that the immersion of O(Lambda) in the vector space of real symmetric matrices is tight and taut, a fact with implications in numerical spectral theory.

[pt] O gerenciamento de Risco para empresas não financeiras é de grande importância, e vem recebendo cada vez mais relevância no mercado financeiro no país. O risco de mercado, ou seja, a volatilidade das variáveis as quais as companhias estão submetidas deve ser analisada com extrema atenção, dado que estas variáveis impactam de maneira significativa os fluxos de caixa e o valor destas. Esta pesquisa tem como objetivo estudar a utilização do Fluxo de Caixa em Risco (Cash Flow at Risk – CfaR), um instrumento para controle de risco de mercado que simula o valor em risco do fluxo de caixa futuro de uma companhia dentro de um intervalo de confiança predefinido. Faremos uma apresentação do modelo CfaR em uma empresa não financeira, em particular uma companhia do setor Sucroenergético para se estimar a probabilidade desta empresa não possuir a liquidez necessária para arcar com seus compromissos financeiros de curto prazo. / [en] Risk Management for non financial companies is of great importance and has been gaining even more significance in the country’s financial market. The Market Risk, that is, the volatility of the variables in which companies are exposed has to be analyzed with extreme attention, given that such variations may impact strongly the companies’ cash flows and its values. This paper has the aim to study the use of the Cash Flow at Risk – CfaR, a tool to control market risk and that simulates the Value at Risk of the future cash flow of a company at a predetermined confidence interval. The goal is to make a presentation of the CfaR model to a non financial company, particularly a company in the Sucroenergetic sector to estimate the probability of this specific enterprise not having the liquid assets necessary to honor its short term commitments.

[pt] Muitos sistemas biológicos utilizam visão como forma primária de sensoriamento. Ao longo de milhões de anos de evolução,as diferentes espécies vêm demonstrando o potencial associado à capacidade de visão.A partir da década de 60,foram iniciados os primeiros estudos no sentido de proporcionar às máquinas esta forma de sensoriamento. A esta nova forma de sensoriamento dá-se o nome de Visão Computacional. Em Visão Computacional,muitos casos requerem a determinação de um campo vetorial que descreva os deslocamentos ocorridos entre dois quadros consecutivos de uma sequência genérica de vídeo.A este campo vetorial dá-se o nome de Optical Flow(Fluxo Ótico). A determinação do Optical Flow é ainda um problema sem solução.No presente trabalho,propõ-se um novo estimador estatístico para a determinação do Fluxo Ótico. Este estimador possui complexidade O(n) e associa um grau de confiabilidade a cada estimativa realizada.É aplicável a qualquer sinal digital(não apenas imagens ou vídeo, mas também a som,volume,etc) e vem demonstrando resultados muito promissores. / [en] Many biological systems make use of vision as its primary sensory mechanism. During million years,different species have been showing the great potencial associated with vison.From the early sixties onwards,studies have been done to provide machines with this important sense.The research area involved in this task is called Computer Vision. In Computer Visiom there are many situations where it is necessary to evaluate a vector field which describes existing displacements between two consecutive frames of a generic video sequence.This vector field is called Optical Flow. The Optical Flow determination is still a problem with unknown solution.This work proposes a new statistic algorithm to estimate the Optical Flow.The proposed algorithm has O(n) complexity and associates a degree of rebeliabity to each estimation. The algorithm can be applied to any digital signal(not only images or videos,but also sound,volume etc)and is achieving promising results.

[pt] Apesar de existirem argumentos simples e usuais de que reservas seriam uma proteção em sudden stops, encontramos poucos trabalhos sobre esse assunto na literatura. O objetivo deste estudo é justamente tentar identificar e quantificar os reais benefícios (ou custos) de se ter reservas nesse tipo de crise. Iniciamos construindo um modelo que, ao contrário do usual, permite que o estoque de reservas impacte a dinâmica do fluxo de capital, via expectativas. Ele sugere que reservas reduzem a probabilidade de ocorrência da crise, mas que, uma vez iniciada, ela tende a ser mais forte. Pesquisamos, então, essas relações empiricamente, com um painel de países. Não encontramos efeito sobre a probabilidade de sudden stop, mas, de fato, as regressões sugerem que reservas tendem a acentuar a queda do fluxo de capital nas crises. Ainda assim, não encontramos evidência de que esse instrumento afete o custo do sudden stop (medido como queda no produto). / [en] Although there are simple and usual arguments claiming that reserves might offer protection at sudden stops, few papers about this subject are found in the literature. The goal of this study is to try to identify and quantify the real benefits (or costs) of having reserves at this kind of crisis. We begin with the construction of a model that, contrary to what is usually done, allows the stock of reserves to impact the dynamics of capital flows, through expectations. It suggests that reserves reduce the probability of occurrence of crisis, but, once it is starts, it tends to be stronger. We therefore study these relations empirically, with a panel of countries. We don´t find effects upon the probability of sudden stop, but, indeed, the regressions suggest that reserves tend to increase the fall in capital flows at crises. Nevertheless, we find no evidence that this instrument affects the cost of the sudden stop (measured by the product fall).