[pt] O trabalho realizado visa auxiliar o projeto de circuitos digitais, verificar o funcionamento de sua lógica, e servir como ferramenta para obtenção de seqüências de teste. Ele consiste de uma simulação, via computador, de circuitos digitais, contendo integrados MSI`s e SSI`s, descritos em nível de porta pela linguagem de programação PL/I. os integrados são descritos segundo os esquemas dos seus fabricantes. Objetivou-se, principalmente, realizar uma simulação que verificasse a capacidade de deteção de uma seqüência de vetores de entrada, que tivesse uma boa performance em termos de tempo e memória de computador, e que fosse facilmente utilizada. A simulação é aplicável a circuitos combinacionais, e a circuitos seqüenciais que comportem-se sincronamente. / [en] The present work was realied as na to the design of digital circuits, verification of teir logic, and to serve as a tool for the feneration of test sequences. It consists of a digital computer simulation of digital circuits, which contrain SSI`s and MSI`s, described at the gate level by the programming language PL/I. The integrated circuits are described according to the specifications used in the manufacturer`s catalogs. The principle objective was to realize a simulation easy to be used, that would verify the ability of a given sequance of input vectors to detect the faults of a logic circuit, and would have a good performance in terms of computer time and memory required. The simulaation is applicable to both combinational circuits and to sequantial circuits that behave synchronously.

[pt] O papel da punição e os efeitos de uma população distribuída espacialmente na promoção da cooperação são questões relevantes. Num modelo de Snowdrift Game (SG) que incorpora um agente Punidor (P), Chan et al. (2013) estudaram os efeitos de uma população ligada por uma rede espacial. Os punidores, que carregam um caráter cooperativo (C), estão dispostos a pagar um custo alfa, de modo a punir um desertor (D), isto é, um oponente com comportamento não-cooperativo, em um custo beta. Dependendo dos valores atribuídos para alfa, beta, a razão de custo-benefício r, e da alocação das frequências iniciais, o sistema apresenta um comportamento evolutivo que pode ser homogêneo, com apenas uma única estratégia se perpetuando no longo prazo, ou não-homogêneo, com mais de uma estratégia correspondendo ao equilíbrio assintótico. A estrutura espacial impõe uma restrição geométrica sobre o ambiente competitivo. Neste trabalho, estendeu-se a modelagem de Chan et al. (2013) para duas populações com arranjo espacial. São apresentados os resultados de simulações numéricas. As dinâmicas observadas no mecanismo de replicação por imitação em duas redes espaciais são analisadas e discutidas. Em contraste com uma única população estruturada, a estratégia P sobrevive apenas em um dos casos analisados. Além do equilíbrio evolucionário de longo prazo, a dinâmica competitiva do jogo disposto em duas populações espaciais se difere daquela apresentada por Chan et al. (2013), na medida em que podemos observar a formação de populações inteiras de C e de D ou com a coexistência de C e P numa mesma população no caso em que o custo pelo benefício de cooperar é baixo. / [en] The role of punishment and its effects in a spatial structured population in promoting cooperation are relevant issues. In the Snowdrift Game (SG) incorporating a Punisher agent (P), Chan et al. (2013) studied the effects of a population linked by a spatial network. Punishers, which carry a cooperative character (C), are willing to pay a cost alpha in order to punish a defector (D), i.e., a non-cooperative opponent, in a beta cost. Depending on the values assigned to alpha, beta, the ratio of cost-benefit r, and the initial distribution of the frequency of the strategies, the system displays an evolutionary behavior that can be homogeneous, with only a single strategy perpetuating in the long run, or non-homogeneous, with over a strategy corresponding to the asymptotic equilibrium. The spatial structure imposes a geometric constraint on the competitive environment. In this work, we extended the model proposed by Chan et al. (2013) for two populations with spatial arrangement. The results of numerical simulations are presented. The dynamic observed in the Agent Based Simulation approach in two spatial networks is discussed. In contrast to a single structured population, punishing strategy (P) survive in only one of the cases we shown. In the evolutionary equilibrium long-term, the competitive dynamics set in two spatial populations differs from that one presented by Chan et al. (2013). In this sense, we can observe the formation of entire populations of cooperators and defectors or the coexistence of C and P in each of the two populations for the case that the cost to benefit of cooperation is extremely low.

[pt] O presente trabalho estuda um motor de deslocamento positivo Stirling rotativo. Dois modelos de simulação para este motor Stirling rotativo são desenvolvidos. O primeiro modelo utiliza o método isotérmico, mediante o qual a câmara de expansão/compressão do motor está à mesma temperatura do reservatório térmico com que troca calor. O segundo modelo utiliza o método de volumes de controle, no qual o motor é dividido em cinco volumes de controle: as câmaras de expansão e compressão, o aquecedor, o resfriador e o compartimento rotativo. Para cada volume de controle aplicam-se as equações de conservação de massa e energia e de equações de estado do gás. O sistema de equações diferenciais ordinárias resultantes do segundo modelo, é integrado, permitindo obter-se a variação no ângulo do eixo para todas as variáveis termodinâmicas do motor (pressão, temperatura, etc.). Dadas as condições de operação e a geometria do motor rotativo em estudo, os modelos preveem resultados globais e transientes ângulo a ângulo. Os resultados dos modelos são confrontados com resultados teóricos disponíveis na literatura. / [en] The present work studies a positive displacement rotary Stirling engine. Two simulation models for this rotary Stirling engine are developed. The first model applies the isothermal method, in which the gas at the engine expansion / compression chamber has the same temperatures of the thermal reservoir. The second model uses the control volume method, in which the engine is divided into five control volumes: the expansion and compression chambers, the heater, the chiller and the rotary chamber. For each control volume the equations of conservation of mass and energy and the equation of state, are applied. The system of ordinary differential equations resulting from the second model is integrated allowing to obtain the variation in the axis angle for all thermodynamic variables of the motor (pressure, temperature, etc.). Given the operating conditions and geometry of the rotating motor under study, the models provide global and transient results from angle to angle. Results from two models are confronted with theoretical results available in the literature.

[pt] Nesta dissertação será apresentada uma metodologia para utilização da técnica de simulação como ferramenta de apoio à decisão na solução do problema do dimensionamento da capacidade de armazenamento. O objeto de estudo é uma unidade logística de armazenamento de produtos de petróleo (Terminal ou Base de Distribuição), seja ela existente na cadeia de suprimento, ou em projeto. A principal contribuição da metodologia apresentada deverá se traduzir em agilidade, tanto na análise, quanto na escolha da melhor opção (quando possível) de tancagem ou estocagem. / [en] This work is concerned with the utilization of simulation techniques as a decision support tool for the resolution of the tank farm sizing problem and the related decision-making process. The focus is a logistic storage facility (a terminal or a distribution center) for oil products, supposed to be already part of the supply-chain, or still in project. The methodology herein should provide more agility and expertise in further analysis of results, allowing for the best choice (when possible) for the tank farm capacity or product stock levels.

[pt] O crescimento do mercado de contêineres e a busca dos terminais pela melhoria em seus processos portuários tem obtido a atenção da área científica. Com enfoque nos estudos de simulação, o presente trabalho tem por objetivo modelar e simular um sistema logístico de um terminal portuário, cuja especialização é a movimentação de contêineres. Foram desenvolvidos 6 cenários com finalidade de avaliar os recursos necessários capazes de movimentar um volume específico de contêineres por uma unidade de tempo. O modelo é construido no software ARENA e a análise dos resultados realizada através dos indicadores comuns em terminais de contêineres. Esses indicadores são analisados para cada um dos cenários desenvolvidos e como conclusão avalia-se a capacidade instalada para cada um dos cenários. Para validação do modelo foram construídos 2 cenários e os outros 4 cenários avaliaram como os recursos de três berços de atracação de navios, 6 Portêineres, 6 Rubber Tyred Gantry, 11 Reach Stackers, 26 carretas, 4 Gates , 1 Scanner e 30 slots de Inspeção de comportam com a movimentação de 440.000 contêineres/ano e 660.000 contêineres/ano. / [en] The growth of the container s market and the search of terminals for the improvement in their port processes has gotten the attention of the scientific area. With focus on simulation studies, the present work aims to model and simulate a logistic system of a port terminal, whose specialization is the containers movements. Six scenarios have been developed in order to assess the resources needed to handle a specific volume of containers by a unit of time. The model is built in the software ARENA and the analysis of results was performed through common indicators in container terminals. These indicators were analyzed for each of the scenarios developed and finally evaluated the installed capacity for each of the scenarios. For de model validation were built two scenarios and for the other four sceanrios assessed how the resources of three berths for ships, 6 ship to shore, 6 rubber tyred gantry, 11 reach stackers, 26 trucks, 4 gates, 1 scanner and 30 inspection slots behaves with 440.000 container/year and 660.000 container/year.

[pt] No projeto de uma usina nuclear PWR, é necessário verificar se os limites de projeto dos seus componentes são respeitados mesmo em condições de operação anormal. O presente trabalho representa uma evolução do programa Sardan, desenvolvido para simulação de transitórios em PWR s. Os novos aspectos incorporados na versão Sardan 2, são: análise da vareta de combustível ou diferenças finitas, modelo de canal aberto para o subcanal crítico e implantação de um modelo simplificado para o sistema de controle automático. O programa foi testado em acidentes condição II, em particular, retirada descontrolada de um conjunto de barras de controle, queda de um conjunto de barras de controle, diluição descontrolada de boro, e os resultados obtidos considerados satisfatórios. / [en] In the design of a PWR nuclear plant it is necessary to verify if the design limits are respected, even under abnormal operation condition. The present work represents an evolution of SARDAN code, developed to simulate transients in PWR, the new aspects incorporeted in SARDAN 2 are: the fuel ROD analysis in finite- diference, an open channel model for the critic subchannel analysis and the introduction of a simplified model for the automatic control system. The program has been tested in accident condition II, in special, uncontrolled ROD cluster assembly bank withoraw, dropped full-length assembly group, uncontrolled Boron dilution, and the results obtained were considered satisfactory.

[pt] A indústria da borracha sintética tem grande importância e está presente no cotidiano da sociedade mundial. A borracha de butadieno ou polibutadieno é um dos polímeros mais utilizados neste campo, principalmente na produção de pneus. Portanto, o controle das condições operacionais e das propriedades finais do polímero formado são pontos importantes a serem estudados, pois são um desafio para a indústria. Assim, o presente trabalho tem como foco simular a polimerização em solução de polibutadieno utilizando o software Aspen Plus, onde foram utilizados 1,3-butadieno, tetracloreto de titânio, trietilalumínio e hexano como monômero, catalisador, cocatalisador e solvente, respectivamente. Nesta parte do trabalho, obtiveram-se gráficos de distribuição de massa molar que apresentaram propriedades semelhantes aos polibutadienos comerciais e alguns polibutadienos sintetizados em escala de bancada encontrados na literatura. Além disso, em uma segunda parte do trabalho, estuda-se e explica-se a técnica de distribuição instantânea e como foi gerada uma base de dados para um modelo de aprendizagem de máquina chamado de XGBoost, onde pontos dos gráficos da MMD (molar mass distribution) do polímero serviram como entrada do modelo a fim de prever as constantes cinéticas da polimerização. Ambos os estudos e simulações mostram que três e quatro sítios de catalisadores ativos são capazes de sintetizar polímeros com propriedades semelhantes aos polibutadienos comerciais e em escala de bancada. / [en] The synthetic rubber industry is of great importance and is present in the daily life of world society. Butadiene rubber or polybutadiene is one of the most used polymers in this field, mainly in the production of tires. Therefore, controlling the operating conditions and the final properties of the polymer formed are important points to be studied, as they are a challenge for the industry. Thus, the present work focuses on simulating the polymerization in solution of polybutadiene using the Aspen Plus software, where 1,3-butadiene, titanium tetrachloride, triethylaluminum and hexane were used as monomer, catalyst, cocatalyst and solvent, respectively. From the work, molar mass distribution graphs were obtained that showed properties similar to commercial polybutadienes and some polybutadienes synthesized on a bench scale found in the literature. Furthermore, in a second part of the work, the instant distribution technique is studied and explained and how a database was generated for a machine learning model called XGBoost, where points from the MMD (molar mass distribution) graphs of the polymer served as input to the model in order to predict the kinetic constants of polymerization. Both studies and simulations show that three and four sites of active catalysts are able to synthesize polymers with properties similar to commercial and bench-scale polybutadienes.

[pt] As fontes renováveis de energia tem adquirido grande relevância no contexto mundial devido as diretrizes tomadas pelas políticas globais. Embora sejam termoelétricas, as usinas a biomassa são consideradas fontes de energia renováveis por manter os níveis de gás carbônico na atmosfera. Além disso, as usinas termoelétricas têm mais autonomia na geração do que as demais fontes renováveis como hidrelétricas, eólicas e solares que dependem de incertezas como vazões de água, velocidade do vento e irradiação solar, respectivamente. Este conjunto de características torna a biomassa uma fonte de energia indispensável para futuros planejamentos de operação do sistema. No entanto, esta fonte apresenta períodos intermitentes por estar usualmente atrelada a cultura de cana-de-açúcar. Poucos são os estudos de previsão e simulação desta fonte de energia. Dessa forma, a dissertação visa a implementação do modelo de cadeias de Markov com simulações de Monte Carlo. / [en] Renewable energy sources have acquired great relevance in the world context due to the guidelines taken by global policies. Although they are thermoelectric, biomass power plants are considered renewable energy sources because they maintain the levels of carbon dioxide in the atmosphere. In addition, thermoelectric plants have more autonomy in generation than other renewable sources such as hydro, wind and solar, which depend on uncertainties such as water flow, wind speed and solar irradiation, respectively. This set of characteristics makes biomass an indispensable energy source for future system operation planning. However, this source has intermittent periods as it is usually linked to the sugarcane crop. There are few prediction and simulation studies of this energy source. Thus, the dissertation aims to implement the Markov chain model with Monte Carlo simulations.

[pt] A evolução das turbinas a gás industriais resultou em um processo de combustão mais eficiente que permitiu a elevação da temperatura dos gases na exaustão dessa máquina. Assim, caldeiras de recuperação de calor cada vez mais complexas foram desenvolvidas com o intuito de aproveitar ao máximo o potencial energético na exaustão das turbinas. Dessa forma, modelos computacionais capazes de prever as condições de operação do equipamento se mostraram necessários de maneira a analisar o comportamento da máquina em diferentes situações, visando à máxima eficiência do processo. Esta dissertação descreve um modelo computacional capaz de simular o funcionamento fora do ponto de projeto, em regime permanente, de uma caldeira de recuperação de calor operando em uma usina de ciclo combinado, enfatizando sua utilização em sistemas de diagnóstico. As rotinas foram desenvolvidas em FORTRAN e os trocadores de calor presentes na HRSG foram modelados individualmente e calibrados através de um sistema de otimização utilizando algoritmos genéticos, responsável por minimizar o desvio do modelo. O programa desenvolvido foi validado contra dados de operação de uma usina real e mostrou resultados satisfatórios, que confirmam a robustez e fidelidade do modelo de simulação. / [en] The heavy duty gas turbines evolution and, consequently, a more efficient combustion process, allowed the temperature rising of the machines’ exhaust gases. Thus, more complex heat recovery steam generators were developed in order to maximize the use of that energy potential. Therefore, computational models capable to predict the operational conditions of the equipment may be needed in order to analyze the machine’s behavior for different situations, in a way to maximize the process efficiency. This thesis describes a computational model able to simulate the off-design behavior of a heat recovery steam generator operation in a combined cycle plant, emphasizing its utilization in diagnostics systems. The routines were developed using FORTRAN, each heat exchanger inside the Heat Recovery Steam Generator (HRSG) was designed individually and the calibration was done by a genetic algorithm responsible for minimizing the model’s deviations. The developed program was validated against operational data from a real plant and showed satisfactory results, confirming the robustness and fidelity of this simulation model.

[pt] Neste trabalho é desenvolvido um procedimento para a geração por inspeção das equações de estado e funções de transferência associadas a um grafo de ligação por meio de análises literal e numérica. O procedimento consiste na identificação de caminhos causais e a determinação de suas contribuições para as equações. É analisada a formulação matemática e discutida a implementação do procedimento em um código computacional. A aplicação do procedimento é ilustrada com exemplos, descreve-se detalhadamente as rotinas de entrada de dados, variáveis auxiliares, identificação dos caminhos e malhas causais, assim como a forma de apresentação dos resultados. / [en] In this work a procedure for the computer generation by inspection of the state equations and transfer functions, both in literal and numerical form, associated to a bond graph is discussed. The procedure consists of the identification of causal paths and the determination of its contributions for the equations. The mathematical background and the implementation of the procedure in a computational code are, also, presented. The application of the procedure is illustrated with examples; the routines for data entry, causal path and mesh identification and the used variables are described, as well as the form of presentation of the results.