[pt] Neste trabalho considera-se um sistema de computação geograficamente localizado, destinado ao controle de processos em tempo real. O trabalho tem como objetivo determinar uma política de tolerância a falhas transientes, bem como uma arquitetura de base para o sistema em questão, assim como dispendido para implementá-la. Abordam-se os pontos chaves necessários a tolerância, os quais são a caracterização das falhas físicas e humanas, as funções de mascaramento, deteção e recuperação após falhas físicas. O conceito de diversificação é considerado como uma alternativa à deteção e tolerância a falhas humanas (projeto), como também no que diz respeito a capacidade de fornecer uma deteção eficaz de falhas físicas em modo comum, pois proporciona uma independência entre os módulos redundantes quando uma mesma falha os atinge de forma idêntica. São apresentados uma arquitetura de base e a forma selecionada de colocar em prática a diversificação: a emulação de um dos microprocessadores. / [en] This work consideres a geographically localized computerized control sustem. The aim is to determine a policy of tolerance to transient faults, a well as a basic architecture for the control system. A discussion of the allocated effort to implement it is included here. They included the characterization of physical and human faults, masking, detection and recovery of physical faults. The concept of distinctness is considered as an alternative to detection and toleranc3e to human faults and also with respect to the capability to provide an effective detection of physical faults of common mode. This approach provides an independing among redundant modules when the same fault affects them in an identical way. This work presents a basic architecture which illustrates the use of the concept of distinctness, through the emulation of a microprocessor.

[pt] Neste trabalho, a interação fluido-estrutura é analisada em sistemas de tubulações transportando líquidos, considerando-se que o material dos tubos apresenta comportamento mecânico linear viscoelástico. São investigados, teoricamente, os efeitos do movimento da tubulação nas respostas transientes de pressão no líquido e tensão na estrutura quando se induz, através do fechamento rápido de válvulas ou ação de uma força de impacto sobre a tubulação, um estado de desequilíbrio no sistema. Na análise, considera-se o processo de propagação de ondas nas paredes da tubulação em consequência de esforços hidrodinâmicos localizados, assim como devido ao efeito Poisson. As equações que descrevem a dinâmica do movimento do líquido e do tubo são acopladas e resolvidas numericamente através do método das características. Os resultados obtidos para alguns sistemas de tubulação são comparados com o caso em que o tubo exibe resposta elástica e com resultados experimentais disponíveis na literatura. Os resultados indicam que o movimento estrutural pode induzir pressões e tensões mais elevadas que aquelas previstas pela análise clássica não acoplada, particularmente no início do regime transiente, antes que a víscoelasticidade do material do tubo atenue as respostas do sistema. Contudo, o acréscimo observado nas pressões e tensões devido ao movimento estrutura não é tão significativo em tubulações viscoelásticas quanto em elásticas. / [en] In the present work the fluid-structure interaction is analysed for compliant piping systems by assuming a linear viscoelastic behavior of the pipe material. The effects of pipe motion on transient responses of liquid pressure and pipe stresses are theoretically investigated when the system is disturbed in some fashion such as rapid valve closure and an external impact load. In this analysis it is considered the wave propagation process in the pipe wall due to localized hidrodynamics efforts and the Poisson effect. The set of equations describing the dynamics of the liquid and pipe wall are coupled and solved numerically by means of the method of characteristics. The results obtained for some piping systems are compared with those observed for elastic pipe material and with experiments available in the literature. The results indicate that the structural motion can produce pressures and stresses higher than those predicted by the classical, uncoupled, waterhammer analysis, particularly at the begining of the transient, before pipe material viscoelasticity damps the system responses. However, the increase observed on pressures and stresses due to structural motion is not as significant for a viscoelastic pipeline as it is for an elastic pipe.

[pt] O estudo de fenômenos transitórios em sistemas hidráulicos está presente em diversos ramos da engenharia, encontra-se na área de hidrelétricas e na indústria do petróleo. O presente trabalho apresenta uma análise comparativa deste fenômeno utilizando três abordagens de modelagem distintas: o clássico método das características, a técnica de grafos de ligação e o tratamento através do fluxo de potência. No caso do método das características emprega-se o procedimento proposto por Streeter. Na modelagem através de grafo de ligação adota-se a analogia generalizada entre os sistemas fluido, mecânico e elétrico. Na representação pelo fluxo de potência acopla-se módulos previamente desenvolvidos considerando as relações de causa e efeito entre os componentes de um sistema. Todos os métodos foram implementados em Matlab e foram testados e comparados a partir de simulações em dois sistemas simples compostos de um reservatório, linha fluida e válvula. Os resultados obtidos através da metodologia de fluxo de potência aproximam-se dos encontrados pelas abordagens tradicionais. / [en] The study of transitory phenomena in hydraulic systems is present in several branches of the engineering, in the hydroelectric power stations area and in the petroleum industry. The present work introduce a comparative analysis of this phenomenon using three approaches of distinct modeling: the classic characteristics method, the technique of bond graphs and the treatment through the power flow. In the case of characteristics method is used the procedure proposed by Streeter. In the modeling through bond graphs is adopted the generalized analogy among the fluid, mechanic and electric systems. In the representation by power flow modules previously developed are coupled considering the cause and effect relationships between components of one system. All methods were implemented in Matlab and were tested and compared from simulations in two simple systems composed of a reservoir, fluid lines and valve. The results obtained through the methodology of power flow are near of the discoveries by the traditional approaches.

[pt] Este trabalho apresenta um novo modelo térmico analítico que acopla poço e reservatório, constituído por um sistema combinado de reservatório, revestimento e coluna de produção. As soluções analíticas consideram fluxo monofásico de fluido pouco compressível em um reservatório homogêneo e infinito e fornecem dados transitórios de temperatura e pressão ao longo do poço para testes de fluxo e de crescimento de pressão, considerando efeitos Joule-Thomson, de expansão adiabática, de condução e convecção. A massa específica do fluido é modelada como função da temperatura e a solução analítica faz uso da transformada de Laplace para resolver a equação diferencial de fluxo de calor transiente, assumindo o termo aT⁄az totalmente transiente. Com relação à análise de transientes de pressão (PTA), dados de pressão impactados por variações térmicas podem levar à interpretação de falsas heterogeneidades geológicas, pois a perda de calor durante a estática proporciona um aumento da pressão exercida pela coluna de fluido, devido ao incremento de sua massa específica, além de uma contração da coluna de produção, provocando uma mudança na posição do registrador. Esses efeitos podem fazer com que um reservatório homogêneo seja erroneamente interpretado como um reservatório de dupla porosidade, resultando em conclusões inválidas para a modelagem geológica. Os resultados deste trabalho são comparados com a resposta de um simulador comercial não-isotérmico e impactos nas interpretações são extensivamente investigados. Adicionalmente, um estudo de caso de campo é fornecido para validar as soluções analíticas propostas. Comparado à Literatura, o modelo proposto fornece perfis transientes de temperatura mais acurados. / [en] This work presents a new coupled transient-wellbore/reservoir thermal analytical model, consisting of a reservoir/casing/tubing combined system. The analytical solutions consider flow of a slightly compressible, single-phase fluid in a homogeneous infinite-acting reservoir system and provide temperature- and pressure-transient data for drawdown and buildup tests at any gauge location along the wellbore, accounting for Joule-Thomson, adiabatic fluid-expansion, conduction and convection effects. The wellbore fluid mass density is modeled as a function of temperature and the analytical solution makes use of the Laplace transformation to solve the transient heat-flow differential equation, accounting for a rigorous transient wellbore-temperature gradient aT⁄az. Regarding pressure transient analysis (PTA), thermal impacted pressure data may lead to the interpretation of false geological heterogeneities, since the heat loss during the buildup period provides an increase in the pressure exerted by the wellbore-fluid column, due to an increase in the oil mass density, and a change in tubing length, consequently causing a change in the gauge location. These effects can make a homogeneous reservoir be wrongly interpreted as a double-porosity reservoir, yielding invalid conclusions to geological modeling. Results are compared to the response of a commercial non-isothermal simulator and thermal impacts on PTA interpretations are thoroughly investigated. In addition, a field case study is also provided to verify the proposed analytical solutions. The proposed model provides more accurate transient temperature flow profiles along the wellbore when compared to previous models in Literature.