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O Relacionamento do problema de sequenciamento clÃssico com o problema do caixeiro viajante e sua resoluÃÃo numa abordagem evolutiva / The classic sequencing problem relationship with the traveling salesman problem and its resolution on an evolutionary approachThiago Costa Holanda 21 September 2015 (has links)
nÃo hà / A resoluÃÃo de um Problema de Sequenciamento sempre à uma operaÃÃo que demanda grandes recursos, devido ao grande volume de dados inerentes a formulaÃÃo do problema. O uso bem sucedido do Algoritmo GenÃtico quando aplicado ao Problema de Sequenciamento ClÃssico deu-se atravÃs dos experimentos computacionais encontrados na literatura. O objetivo geral deste trabalho à relacionar as similaridades do Problema de Sequenciamento ClÃssico como um Problema do Caixeiro Viajante e resolvÃ-lo utilizando a metaheurÃstica Algoritmo GenÃtico. Foram realizados experimentos computacionais utilizando as instÃncias da OR-Library (Beasley, 1990), conjunto de dados de Taillard (1993). A anÃlise das soluÃÃes obtidas por operadores genÃticos foram realizadas, com o intuito de mostrar a evoluÃÃo da busca. O mÃtodo proposto foi comparado com outros mÃtodos discretos, onde constata-se o bom desempenho do Algoritmo GenÃtico, apresentando melhores resultados em 69 das 90 instÃncias testadas. / The resolution of a Flow Shop Problem is always an operation which requires great resources, due to the large volume of data inherent in the problem formulation. The successful use of Genetic Algorithm when applied to the Classic FSP took place
through computational experiments found in the literature. The aim of this work is to relate the similarities of the Classic Scheduling Problem as a Traveling Salesman Problem (TSP) and solve it using the Genetic Algorithm metaheuristic. Computational
experiments were performed using the OR - Library instances (Beasley, 1990), dataset of Taillard (1993). The analysis of the solutions obtained by genetic operators were carried
out in order to show the progress of the search. The proposed method was compared with other discrete methods where there is evidence of the good performance of Genetic Algorithm
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InfluÃncia de manobras de vÃlvulas na identificaÃÃo de vazamentos em redes de distribuiÃÃo de Ãgua utilizando dados transientes e algoritmo genÃtico. / Influence valves maneuvers to identify leaks in water distribution networks using transient data and genetic algorithm.Antonio Carlos de Souza 12 February 2016 (has links)
No processo de abastecimento de Ãgua por meio de redes de distribuiÃÃo de Ãgua podem acontecer perdas do recurso hÃdrico associadas a vÃrias causas, tais como: vazamentos, erros de mediÃÃo e consumos nÃo autorizados. Com o avanÃo da informÃtica modelos matemÃticos cada vez mais complexos tÃm possibilitado o surgimento de tÃcnicas avanÃadas nas questÃes relacionadas ao projeto e dimensionamento Ãtimo de redes de distribuiÃÃo de Ãgua, incluindo, por exemplo, a tÃcnica de identificaÃÃo de vazamentos. O mÃtodo empregado na soluÃÃo do problema inverso à a utilizaÃÃo de dados transientes para calibraÃÃo do vazamento por meio do algoritmo genÃtico (MTI-AG) e para soluÃÃo das equaÃÃes diferenciais parciais do movimento para escoamento do transiente à usado o mÃtodo das caracterÃsticas (MOC). Nas 3 redes em estudo à analisado o efeito da severidade do transiente provocada por mudanÃas no tipo de manobra de vÃlvula, onde vÃrias simulaÃÃes foram feitas e comparados os resultados com as condiÃÃes permanentes iniciais, mostrando a eficiÃncia do mÃtodo empregado. / In the process of water supply through water distribution networks can happen losses of water resources associated with various causes, such as leaks, metering errors and unauthorized consumption. With the advancement of computer mathematical models increasingly complex have allowed the emergence of advanced techniques in matters relating to the design and optimal design of water distribution networks, including, for example, leak identification technique. The method used to solve the inverse problem is the use of transient data for calibration leak through genetic algorithm (MTI-AG) and for solution of partial differential equations of motion for the flow of the transient is used the method of characteristics (MOC) . In the three networks in study analyzes the transient severity of the effect caused by changes in the type of valve maneuver where several simulations were performed and compared the results with the initial permanent conditions, showing the method employed efficiency.
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Espectro de grafosMachado, Catia Maria dos Santos January 1999 (has links)
Neste trabalho estudamos o espectro de grafos, que é o conjunto de autovalores da sua matriz de adjacência. Apresentamos uma teoria baseada na função geradora do número de passeios de um grafo para obter o polinômio característico de algumas classes de grafos. Também desenvolvemos um novo método para o cálculo do polinômio característico de árvores que utiliza um algoritmo geométrico -- também por nós apresentado-- para o determinante de matrizes da forma A+a.I, onde A é a matriz de adjacências e a. é um número real arbitrário. O custo computacional desse algoritmo é O(n2 ), que é menor do que os algoritmos previamente conhecidos. Finalmente apresentamos alguns resultados que visam determinar a estrutura de um grafo a partir de suas propriedades espectrais. / In this dissertation, we study the spectra of graphs, which is the set o f the eigenvalues ofits adjacency matrix. We present a theory, based on the generating function o f the number o f walks, in order to obtain the characteristic polynomial o f certa in classes of graphs. We also develop a new method to compute the characteristic polynomial of a tree's adjacency matrix that hinges on a geometric algorithm --- also introduced in this work ---to obtain the determinant of matrices A+a l, where Ais the adjacency matrix and a an arbitrary real number. The computational cost of this algorithm is O(n2 ) , which is lower than any previously known algorithm. Finally, we present results that try to determine the structure o f a graph from its spectral properties.
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Uma Abordagem Vetorial para a Detecção em Tempo Real de Componentes Harmônicas de Sequência Positiva e Negativa em Sinais TrifásicosSOUZA, Helber Elias Paz de 06 August 2012 (has links)
Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-06T15:09:52Z
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Previous issue date: 2012-08-06 / O controle orientado pela tensão é uma das técnicas mais usadas para a operação e o controle de quaisquer equipamentos conectados à rede elétrica através de um conversor eletrônico CC-CA, tais como: sistemas de geração de energia distribuída, sistemas de energia ininterrupta e filtros ativos. Por isso, a estimação rápida e precisa do ângulo de fase e por vezes da magnitude instantânea do vetor tensão de sequência positiva na frequência fundamental de uma rede elétrica é essencial para atingir bons desempenhos no controle daqueles sistemas. Então, o presente trabalho apresenta uma revisão de alguns dos principais métodos de sincronização encontrados na literatura, mostrando as vantagens e deficiências dos mesmos. Outrossim, dois novos métodos são concebidos nesta tese e comparados com os demais. As suas funcionalidades são corroboradas por meio de simulações e experimentos. Salienta-se que o enfoque é dado às técnicas empregadas em sistemas elétricos trifásicos.
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Módulo de Treliça Mínimo Para Códigos ConvolucionaisBENCHIMOL, Isaac Benjamim 22 November 2012 (has links)
Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-06T15:14:54Z
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Previous issue date: 2012-11-22 / FAPEAM / Esta tese apresenta uma medida de complexidade computacional para códigos
convolucionais adequada para receptores que implementam o algoritmo de Viterbi em
software. A definição desta complexidade envolve a determinação do número de operações aritméticas executadas em um módulo de treliça durante a decodificação, a implementação destas em uma arquitetura de processadores digitais de sinais e a avaliação do respectivo custo computacional de cada operação. Na sequência, esta medida é utilizada para avaliar o impacto do seccionamento do módulo de treliça mínimo. Um conjunto de regras é introduzido para construir padrões de seccionamento que resultem em estruturas de treliça mais compactas e regulares e de mesma complexidade da treliça mínima, constituindo uma alternativa de interesse em aplicações práticas. Finalmente, este trabalho apresenta um método para a construção do módulo de treliça mínimo para codificadores convolucionais sistemáticos recursivos adotados em esquemas turbo. Esta abordagem contribui para a redução da complexidade de decodificação de um decodificador turbo típico operando com
codificadores constituintes de taxas altas. Uma busca de códigos é realizada e obtém-se um refinamento da relação complexidade de decodificação versus distância livre efetiva do código turbo.
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Uma abordagem de alinhamento múltiplo de sequências utilizando evolução diferencialSILVA JÚNIOR, Antônio Luiz Vieira da 27 February 2015 (has links)
Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-03-30T17:14:18Z
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Previous issue date: 2015-02-27 / CAPES / Alinhamento Múltiplo de sequências (MSA) é uma das tarefas mais importantes em
bioinformática. A MSA é uma técnica fundamental para o estudo da função, estrutura e evolução
de biomoléculas. A partir do uso de métodos de MSA é possível a criação de modelos estatísticos
para a classificação de famílias de proteína , análise filogenética e a previsão de estruturas
secundárias de proteínas. Como trata-se de um problema do tipo NP-difícil, torna-se inviável o
uso de métodos exatos para a busca da melhor solução. Por isso, é importante o uso de métodos
de optimização baseado em heurística para resolver o problema de MSA. Nesta dissertação,
propomos uma abordagem para alinhamento múltiplo de sequências por meio da otimização
de uma função objetivo utilizando Evolução Diferencial. Embora a ideia de usar algoritmos
evolutivos não seja nova, a abordagem apresentada difere pelo uso da Evolução Diferencial e
pela definição do alinhamento como uma dispersão de lacunas ao longo das sequências, sem
levar em consideração fenômenos biológicos, como os de inserção ou surgimento de bases,
deleção ou mutação de bases. A solução proposta tem provado ser capaz de fazer melhorias
significativas em alinhamentos quando comparadas com o método do estado da arte Clustal. / Multiple sequence alignment (MSA) is one of the most important tasks in bioinformatics. The
MSA is a fundamental technique to the study of function, structure and evolution of biomolecules.
By using of MSA methods it’s possible to create statistical models for classification of protein
families, phylogenetic analysis and the prediction of secondary structures of proteins. Being a NPhard
problem, it is infeasible due to its completely, the use of exact methods to search for optimal
solutions. Because of this it is important to use heuristic-based optimization methods to solve
the MSA problem. In this dissertation, we propose an approach to multiple sequence alignment
by optimizing an objective function using Differential Evolution. Although the idea of using
Evolutionary Algorithms is not new, the approach presented differs from the use of Differential
Evolution and definition of alignment as a dispersion of gaps along the sequences, without
considering biological events such as insertion or emergence of bases, deletion or mutation
of bases. The proposed solution has proven to be able to make significant improvements in
alignments when compared to the state-of-the art Clustal method.
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Árvore de decisão aplicada à análise de risco da severidade da ferrugem do cafeeiro na GuatemalaESTRADA, Gabriela del Carmen Calderón 11 December 2015 (has links)
Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-12-02T13:12:59Z
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Previous issue date: 2015-12-11 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The rust, caused by the fungus Hemileia vastatrix Berk & Br., is the main disease of coffee (Coffea arabica L.) in Latin America. The principal damage caused is defoliation and death of lateral branches, which causes premature fruit losses. Guatemala produces coffee in 270,000 hectares, and near of the 82% is cultivated with susceptible varieties to coffee rust races. Coffee rust epidemic is a complex process based on the relationships between the environment, plant growth, and crop practices. The objective of this study was to develop models for risk analysis based on decision trees in order to understand how cropping patterns determine the progress of the disease in Guatemala to identify and prioritize the important factors. For this work were used 1215 observations, obtained in 35 coffee plots from April 2013 to December 2014. The modeled variable was the leaf severity. Using the CHAID (Chi-Square Automatic Interaction Detection) algorithm were developed two decision trees. The first predicts leaf severity in plots where the producer does not follow the disease, while the second requires rust monitoring 28 days before the date of the severity risk analysis. In the trees, the main predictor was the fungicide spraying per year. The following predictor variables on the tree were related with the tissue availability for new infections, which also stimulates microenvironments with high relative humidity, warm temperatures, and foliar wetness prevalence. Only for non-monitoring tree was included the average rainfall, which suggests that climate relationship with the epidemic, is at microclimate level. The tree for plots with disease monitoring includes in all levels the 28 before severity and replaced management or climate variables getting similar predicted values. The accuracy of the tree for monitored plots was 65.85% with an estimated accuracy by cross validation of 73.34%, and for the monitored plots, the accuracy was 62.53% and 68.54%, respectively. Risk analysis models prove to be tools of support in making management decisions to implement the control of coffee rust and allow list in order of importance, management practices, and climatic factors that influence disease severity in different crop patterns. / A ferrugem do cafeeiro, causada pelo fungo Hemileia vastatrix Berk & Br., é a principal doença do cafeeiro (Coffea arabica L.) na América Latina. O principal dano é desfolha e morte de ramos laterais, que provocam perdas prematuras de frutos. A Guatemala produz café em 270.000 hectares, sendo que cerca de 82% é cultivado com variedades suscetíveis às raças de ferrugem. A epidemia da ferrugem é um processo complexo baseado nas relações entre ambiente, crescimento da planta, e práticas de manejo. O objetivo deste estudo foi desenvolver modelos para análise de risco baseados em árvores de decisão, a fim de entender como os padrões de cultivo determinam o progresso da doença na Guatemala para identificae e priorizar os fatores importantes. Para este trabalho foram utilizadas 1215 observações, obtidas de 35 lavouras de abril de 2013 a dezembro de 2014. A variável modelada foi a severidade da folha. Utilizando o algoritmo CHAID (Chi-Quadrado Detecção Automatic Interaction), foram desenvolvidas duas árvores de decisão. A primeira árvore permite prever a severidade na folha nas parcelas em que o produtor não realiza acompanhamento da doença, enquanto a segunda requer o monitoramento da ferrugem 28 dias antes da data da análise de risco da severidade. Nas árvores, o principal preditor foi o número de aplicações de fungicida por ano. As seguintes variáveis preditoras na árvore foram relacionadas com disponibilidade de tecido para novas infecções, que podem favorecem a formação de microambientes com alta umidade relativa, temperaturas amenas e prevalência da molhadura folhar. Apenas para a árvore de não monitoramento foi incluída a variável da precipitação média, o que sugere que a relação do clima é em nível microclimático. A árvore com monitoramento inclui em todos os níveis a severidade aos 28 dias antes e substitui variáveis de manejo ou clima, estimando valores semelhantes. A acurácia da árvore para lavouras não monitoradas foi de 65,85% com uma estimativa de acurácia por validação cruzada de 73,34%. Na árvore para lavouras monitoradas a acurácia foi de 62,53% e 68,54%, respectivamente. Os modelos de análise de risco demonstram ser ferramentas de apoio na tomada de decisões de manejo para implementar o controle da ferrugem do cafeeiro e possibilitam listar, em ordem de importância, as práticas de manejo e fatores climáticos que influenciam na severidade da doença em diferentes padrões do cultivo.
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Estratégia para redução de congestionamento em sistemas multiprocessadores baseados em NOCKAMEI, Camila Ascendina Nunes 07 August 2015 (has links)
Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-07-01T13:03:48Z
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Previous issue date: 2015-08-07 / CNPq / Duas questões são críticas em sistemas com paralelismo de memória em rede NoC baseados
em MPSoC, a ordem de entrega da mensagem e o congestionamento da rede. Os
congestionamentos são frequentes em NoC quando as demandas de pacotes excedem a
capacidade dos recursos da rede e a ordem das mensagens precisam ser mantidas para que
a informação de coerência de cache tenha signi cado para as memórias. Assim, métodos
de controle de congestionamento são necessários para estes sistemas e devem lidar com o
congestionamento da rede, enquanto mantém a ordem das transações.
Este trabalho propõe uma técnica de roteamento baseada no algoritmo de roteamento
Odd-Even associado ao conceito de congestionamento local e global da rede para a escolha
do melhor caminho de encaminhamento dos pacotes de comunicação. Desta forma se
objetiva a redução dos gargalos de comunicação da rede para os sistemas NoC baseado
em MPSoC. Nos experimentos realizados para 16 núcleos, a técnica proposta alcançou a
redução de 13,35% da energia consumida, 25% de redução de latência de envio de pacotes
em comparação o algoritmo XY e 23% de redução de latência de envio de pacotes em
comparação o algoritmo Odd-Even sem modi cação. / Two issues are critical in systems with memory parallelism network NoC-based MPSoC,
the delivery order of messages and network congestion. The congestions are frequent in
NoC when the packages demands exceed the capacity of the network resources and the
order of the messages need to be maintained so that the cache coherency information is
meaningful to the memories. Thus, congestion control methods are needed to deal with
network congestion while they keep the order of the transactions.
This paper proposes the use of the routing algorithm Odd-Even associated with the concept
of local and global network congestion to choose the best routing path of communication
packages. In this way it aims to reduce the network communication bottlenecks
for NoC systems based on MPSoC. In experiments conducted for 16 cores, the proposed
technique has achieved the reduction of 13.35 % of energy consumption, 25% of latency
compared with the XY algorithm and 23% of latency compared with the Odd-Even algorithm
without the modi cation.
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A hybrid multi-objective genetic algorithm for scheduling heterogeneous workover rigs on onshore oil fieldsTOZZO, Everton 16 February 2017 (has links)
Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2018-02-20T18:02:59Z
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Previous issue date: 2017-02-16 / CNPQ / Campos de produção de petróleo terrestres são compostos por um conjunto de poços de petróleo que, depois de certo tempo em operação, podem apresentar algum tipo de mau funcionamento e ter a produção interrompida. Quando isso ocorre, veículos especialmente equipados, também chamados sondas de manutenção, são utilizados para prestação de serviço nos poços e garantir que suas atividades sejam reestabelecidas. Dado um número limitado de sondas de manutenção e a grande quantidade de poços existentes no campo de petróleo, o problema das sondas de manutenção consiste em encontrar o melhor escalonamento para as mesmas de modo que a perda de produção total dos poços seja minimizada. O escalonamento dos poços considera alguns fatores como a taxa de perda de produção por poço, o nível de atendimento requerido e o horizonte de planejamento para o qual o escalonamento será executado. Este trabalho apresenta um algoritmo genético híbrido para a resolução do problema de sondas de manutenção com múltiplos objetivos, frota heterogênea e horizonte de planejamento finito. O algoritmo genético híbrido incorpora uma heurística de descida em vizinhança variável como método de busca local para aumentar a velocidade de convergência do conjunto de soluções. São considerados os objetivos de minimização da perda de produção e custo com frota associado ao aluguel das sondas de manutenção. A frota é mantida variável, portanto um depósito de sondas é incluído em uma posição estratégica no campo de produção de petróleo para garantir que as novas sondas de manutenção, além das já espalhadas no campo, possam ser incluídas no escalonamento quando requeridas. O algoritmo genético foi testado em um conjunto de instâncias com até 200 poços, 10 sondas de manutenção e horizonte de planejamento igual a 300. Os resultados demonstram um alto conflito entre os objetivos de minimização da perda de produção e o custo da frota para o problema das sondas de manutenção, além de importantes aspectos relacionados às soluções obtidas pelo algoritmo proposto aplicado ao problema. / Onshore oil fields are composed by a set of geographically distributed wells that, after some time of operation, might present some malfunction and have their production interrupted. When the oil production of some wells is interrupted, specially-equipped vehicles, also called workover rigs, are deployed to service the wells and guarantee that their activity is restored. Given the limited number of workover rigs and the large number of wells around the oil field, the workover rig problem consists in finding the best scheduling for the workover rigs so the total production loss of wells is minimized. The scheduling considers some factors such as the production loss rate of each well, the service level required and the planning time horizon in which the scheduling must be executed. This research presents a hybrid genetic algorithm to solve the multi-objective workover rig problem with a heterogeneous fleet and a finite time horizon. The hybrid genetic algorithm incorporates a variable neighborhood descent heuristic as a local search procedure to increase the convergence speed of the set of solutions. Both objectives of minimization of the production loss and fleet cost associated to the rent of workover rigs are taken in consideration. The fleet is held variable, so a workover rig depot is included at a strategic position on the oil field in order to guarantee that new workover rigs, besides the already existent ones on the oil field, might be included in the scheduling when required. The genetic algorithm was tested on a set of practical-sized instances up to 200 wells, 10 workover rigs and 300 period horizon. Results show a high conflict between the objectives of minimizing the production loss and fleet cost for the workover rig problem, besides important aspects of the solutions obtained by the proposed algorithm to solve the problem.
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Técnicas numéricas para a aplicação em projetos Termofluidodinâmicos de reatores VHTGRROCHA, Jussiê Soares da 18 July 2016 (has links)
Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-05-07T18:18:40Z
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Previous issue date: 2016-07-18 / O presente trabalho consistiu na resolução das equações de Euler e de Navier-Stokes, em suas formas conservativa e estruturada, no espaço bidimensional, através de uma formulação de diferenças finitas para a discretização espacial. Foi implementado o algoritmo de Jameson e Mavriplis para realizar os experimentos numéricos, bem como os modelos de dissipação artificial isotrópicos escalares linear e não-linear de Pulliam, a fim de prover estabilidade numérica ao esquema. O método de Euler explícito foi empregado para marcha no tempo para acelerar o processo de convergência. Foram estudados os problemas físicos de escoamentos livre e interno para configurações de rampa e de canal retangular com obstáculo, respectivamente. Foi feita a implementação de passo no tempo variável espacialmente no sentido de acelerar a convergência para a solução de estado estacionário. Objetivou-se, principalmente, a obtenção de ferramentas computacionais para futura aplicação na área nuclear de técnicas numéricas amplamente utilizadas em problemas aeronáuticos, tendo em vista o igual uso de equações governantes do meio fluido, para estudos preliminares de contornos de densidade, velocidade, pressão, número de Mach e energia para o escoamento de gás Hélio refrigerante, presente no núcleo do Reator Refrigerado a Gás de Muito Alta Temperatura, o VHTGR. Visou-se também descrever características relacionadas à qualidade global da solução numérica. Após as simulações, verificou-se o bom comportamento do algoritmo de Jameson e Mavriplis, bem como a satisfatória atuação dos operadores linear e não-linear de Pulliam na convergência do esquema, evidenciando-se o modelo não-linear como o que proporciona melhor tratamento numérico nas soluções obtidas. / The present work consisted in solving the Euler and Navier-Stokes equations, in conservative and structured forms, in the two-dimensional space, employing a finite difference formulation for spatial discretization. It was implemented the Jameson and Mavriplis algorithm to perform the numerical experiments, as well the isotropic scalar linear and nonlinear models of Pulliam, aiming to provide numerical stability to the algorithm. The Backward Euler method for explicit marching in time was also implemented to accelerate the convergence process. The physical problems of free and internal flows for the ramp and rectangular channel with obstacle configurations were studied, respectively. A spatially variable time step is employed aiming to accelerate the convergence to the steady state solution. The main objective was to implement computational tools to the future application in the nuclear sector of numerical techniques widely applied in aeronautical problems, due to the common employed governing equations of the fluid motion, for preliminary studies of density, velocity, pressure, Mach number and energy contours to the flow of gas helium coolant present in the core of the Very High Temperature Gas-cooled Reactor, the VHTGR. A study involving the algorithm’s characteristics in relation to the overall quality of the solution is also accomplished. After the simulations, it was found good behavior of Jameson and Mavriplis algorithm, as well as satisfactory performance of the linear and nonlinear Pulliam operators in scheme convergence, showing the nonlinear model as providing better treatment to the numerical solutions obtained.
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