Este trabalho tem por objetivo analisar a aplicação do Método Reaction Diffusion Manifold (REDIM) na simulação de chamas axisimétricas, difusivas e laminares. Modelos detalhados de cinética química são usualmente computacionalmente proibitivos para a simulação de fluxos reativos complexos e, portanto, modelos reduzidos são necessários. Ferramentas automáticas de redução de modelos normalmente exploram a estrutura multi-escalar natural dos sistemas de combustão. A nova técnica REDIM aplica o conceito de variedades invariantes para tratar, também, a influência dos processos de transporte no modelo reduzido. Assim, ela supera um problema fundamental na redução de modelos em negligenciar o acoplamento do transporte molecular com o processo termodinâmico. Para o estudo, considera-se como caso teste uma chama de metano/ar (65%CH4 + 35%N2), difusiva, laminar, axisimétrica, a pressão atmosférica para validar a metodologia aqui apresentada. Primeiramente, REDIM uni e bidimensionais são computadas e tabuladas em tabelas lookup. Então, o sistema completo de equações governantes é projetado na REDIM e implementado no código Gascoigne através de uma nova biblioteca addon para tratar as tabelas REDIM. O sistema projetado de equações governantes é discretizado pelo Método de Elementos Finitos (MEF) e resolvido por uma iteração GMRES precondicionada por um método multigrid geométrico. Refinamento de malha local, malha adaptativa e paralelismo foram aplicados para garantir eficiência e precisão. Os resultados numéricos obtidos usando a técnica REDIM mostram boa concordância com os dados de simulação numérica detalhada e dados experimentais reportados na literatura. / The goal of this work is to analyze the use of automatically reduced chemistry by the Reaction-Diffusion-Manifold (REDIM) method in simulating axisymmetric laminar coflow diffusion flames. Detailed chemical kinetic models are usually computationally prohibitive for simulating complex reacting flows and, therefore, reduced models are required. Automatic reduction models approaches usually exploit the natural multiscale structure of combustion systems. The novel REDIM approach applies the concept of invariant manifolds to treat also the influence of the transport processes on the reduced model, which overcomes a fundamental problem of model reduction in neglecting the coupling of molecular transport with thermochemical processes. We have considered a previously well studied atmospheric pressure nitrogen-diluted methane/air flame as a test case to validate the methodology presented here. First, one-dimensional and two-dimensional REDIMs were computed and tabulated in lookup tables. Then, the full set of governing equations are projected on the REDIM and implemented in the object-oriented C++ Gascoigne code with a new add-on library to deal with the REDIM-tables. The projected set of governing equations has been discretized by the Finite Element Method (FEM) and solved by a GMRES iteration preconditioned by a geometric multigrid method. Local grid refinement, adaptive mesh and parallelization are applied to ensure efficiency and precision. The numerical results obtained using the REDIM approach have shown very good agreement with detailed numerical simulations and experimental data.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2016. / Submitted by Camila Duarte (camiladias@bce.unb.br) on 2016-10-24T13:03:18Z No. of bitstreams: 1 2016_ChristineRebouçasLourenço.pdf: 5583732 bytes, checksum: d0ba9f4db72e14dc33ee9cf5b31b990f (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-12-01T13:32:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_ChristineRebouçasLourenço.pdf: 5583732 bytes, checksum: d0ba9f4db72e14dc33ee9cf5b31b990f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-01T13:32:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_ChristineRebouçasLourenço.pdf: 5583732 bytes, checksum: d0ba9f4db72e14dc33ee9cf5b31b990f (MD5) / Sistemas autogravitantes, plasmas não-neutros, modelo do anel e Hamiltoniana de Campo Médio (HMF) são exemplos de sistemas e modelos com interações de longo-alcance que têm atraído muita curiosidade. Uma interação é dita de longo-alcance se ela decai na proporção r−αcom α ≤ d, em que r é a distância de interação entre as partículas e d é a dimensão espacial do sistema. Esses sistemas podem apresentar comportamentos não observados para sistemas com interações de curto-alcance, como calor específico negativo, inequivalência de ensembles, estados quasi-estacionários não-Gaussianos e relaxação violenta (uma passagem muito rápida da condição inicial para um estado quasi-estacionário, para só então evoluir muito lentamente para o equilíbrio termodinâmico ou oscilar em torno dele). Neste trabalho, vamos avaliar os sistemas com interação de longo-alcance começando pela forma como sua dinâmica evolui para o equilíbrio passando pela etapa de Relaxação Violenta; qual a relação entre o tempo de permanência no estado quasi-estacionário e o número de partículas dos sistemas e qual a influência das correlações de força na potência de N que caracteriza essa dependência; além do verdadeiro equilíbrio termodinâmico por meio da maximização da entropia. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Self-gravitating systems, non-neutral plasmas, Ring-model and Hamiltonian Mean Field (HMF) are examples of systems and models with long-range interactions that have attracted much curiosity. An interaction is considered to be long-ranged if it decays at large distances as r−α with α ≤ d where r is the distance between particles and d is the spatial dimension of the system. These systems may exhibit behavior not observed for systems with short range interactions, as negative specific heat, ensembles inequivalence, non-Gaussian quasistationary states and, especially, violent relaxation (a very rapid pas- sage from the initial condition into a quasi-stationary state, which then evolves very slowly to the thermodynamic equilibrium or oscillates around it). In this work, we investigate the long-range interaction systems starting with the way its dynamics evolves towards thermodynamic equilibrium, passing by the violent relaxation stage; what is the relation between the long it takes in the quasi-stationary state and the number of particle systems and the influence of the correlations of force in the power of N that characterizes this dependency; ending with a study of the thermodynamic equilibrium itself by an entropy maximization method.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2015. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2015-11-09T16:38:20Z No. of bitstreams: 1 2015_AnaVirgíniaPassosAbreu.pdf: 1772941 bytes, checksum: 94e8d3c8657fef625d2b30c5173f3758 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2015-11-11T11:16:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_AnaVirgíniaPassosAbreu.pdf: 1772941 bytes, checksum: 94e8d3c8657fef625d2b30c5173f3758 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-11T11:16:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_AnaVirgíniaPassosAbreu.pdf: 1772941 bytes, checksum: 94e8d3c8657fef625d2b30c5173f3758 (MD5) / O presente trabalho consistiu na elaboração de um modelo de aceleradores de partículas super potentes que são capazes de atingir campos elétricos da ordem 1 GeV/m, ou seja, capazes de ultrapassar o limite de disrupção existentes nos aceleradores de partículas atuais, com isso será possível acelerar partículas utilizando curtas distâncias, além de distâncias quilométricas. Para a realização deste trabalho, utilizamos o código computacional PIC (Particle-in-cell) que consiste num modelo de partículas em células, onde cada “macro partícula” representa as milhares de partículas existentes no sistema. Para desenvolver o trabalho fizemos modificações no código e utilizamos um plasma de lítio no qual um feixe de elétrons é inserido, criando uma onda de choque e acelerando as partículas. Obtemos um modelo semelhante ao utilizado no Staford Linear Accelerator Center, no qual inserimos feixes de elétrons com uma energia de 30 GeV, analisamos a eficiência do acelerador a plasma, a importância no desenvolvimento na ciência e as instabilidades geradas abordando o amortecimento de Landau e as instabilidades de Farley-Buneman. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work consisted of developing a model of super powerful particle accelerators that are able to achieve electric fields of order 1 GeV / m, ie, able to overcome the existing disruption limit on current particle accelerators, with this will be possible particle acceleration using short distances, and the kilometric distances. To carry out this study, we used the computer code PIC (Particle-in-cell) consisting of a particle model into cells, where each "macro particle" is the thousands of particles in the system. To develop the work done modifications code and use a plasma lithium on which an electron beam is inserted, creating a shock wave and accelerating the particles. We obtain a similar model to that employed in Staford Linear Accelerator Center, in which insert electron beams with an energy of 30 GeV, we analyzed the accelerator efficiency of the plasma, the importance in the development of science and instabilities generated by addressing the damping Landau and instabilities Farley-Buneman.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, Programa de Pós-Graduação em Ciências Mecânicas, 2015. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-02-11T12:44:29Z No. of bitstreams: 1 2015_LehiSudySantos.pdf: 6810994 bytes, checksum: b38f59963e8eb751347184adba0a87b1 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-02-11T16:39:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_LehiSudySantos.pdf: 6810994 bytes, checksum: b38f59963e8eb751347184adba0a87b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-11T16:39:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_LehiSudySantos.pdf: 6810994 bytes, checksum: b38f59963e8eb751347184adba0a87b1 (MD5) / Armas de fogo são máquinas térmicas que operando em processos cíclicos transformam energia térmica em energia cinética do projétil. Geralmente seus canos e diversas peças são fabricados com aço de elevada dureza, permitindo resistirem às altas pressões geradas durante o disparo e ciclagem. Por mais rigorosos que sejam os processos de fabricação e acabamento destas peças, invariavelmente elas adquirem imperfeições microscópicas. Estas imperfeições marcam estojos e projéteis (elementos de munição) disparados da arma e por meio de um exame comparativo destas marcas é possível estabelecer uma relação unívoca entre um elemento de munição e a arma que o disparou. Esta comparação pode ser feita por meio de microscópio óptico ou por meio de sistemas de comparação automatizada. Sistemas de comparação automatizada de última geração apresentam muitos avanços em qualidade de captura de imagens e nos processos de comparação automatizada, porém estudos de efetividade destes sistemas têm demonstrado que diversos fatores, como aumento no banco de dados, ou munições provenientes de diferentes fabricantes, podem tornar estes equipamentos muito imprecisos. Para este estudo foi implementado um banco de dados de imagens balísticas de referência (RBID), obtidas de estojos e projéteis coletados de armas de fogo nos calibres ponto trinta e oito Special (.38SPL) e nove milímetros Luger (9mm Luger), no Sistema de Identificação Balística EVOFINDER®, e controlado os seguintes parâmetros que poderiam afetar a efetividade do sistema: tipo de projétil, tipo de estojo, e qualificação do usuário para operar o sistema. A efetividade do sistema com projéteis ogivais de chumbo (CHOG) no calibre .38SPL foi 0,31 (±0,06), valor bem inferior a efetividade do sistema com projéteis encamisados, 0,67 (±0,14). Pela análise de dureza Brinell e rugosidade destes projéteis, evidenciou-se uma relação entre a dureza do projétil .38SPL e a efetividade do sistema, apontando uma explicação para a diferença observada. Os resultados não mostraram diferenças estatisticamente significativas nas efetividades do sistema em relação ao tipo de projétil no calibre 9mm Luger, ou ao tipo de estojo nos calibres .38SPL e 9mm Luger. Em relação as efetividades obtidas por tipo de usuário, com projéteis .38SPL encamisados (excluídos os CHOG) o sistema apresentou uma efetividade de 0,67 (±0,14) com imagens cadastradas e manipuladas com peritos e de 0,53 (±0,14) com imagens de alunos, diferença que, utilizando análise de variância, mostrou-se estatisticamente relevante. Em relação a todos os demais parâmetros controlados não foram observadas diferenças de performances significativas entre tipo de usuários. Os resultados obtidos podem ser utilizados para estabelecer quais os parâmetros ótimos de implementação de um banco de dados de armas de fogo nos calibres estudados. / Firearms are heat engines that operating in cyclical processes convert thermal energy into kinetic energy of the projectile. Usually their barrels and many parts are manufactured from high hardness steel, allowing withstand high pressures generated during shooting and cycling. No matter how precise is the manufacturing processes and finishing of these parts, they invariably acquire microscopic imperfections. These imperfections mark cartridges cases and projectiles (elements of ammunition) fired from the gun and through a comparative analysis of these marks is possible to establish an unambiguous relationship between an element of ammunition and the gun that shot it. This comparison can be made with an optical microscope or by means of automated comparison systems. State of the art of automated comparison systems have many advances in image capture quality and the automated comparison process, but effectiveness studies of these systems has shown that various factors, such as increase in the database or ammunition from different manufacturers, can make them very inaccurate equipments. For this study was implemented a reference ballistic image database (RBID), composed of images of cases and projectiles collected from firearms in calibers point thirty-eight Special (.38SPL) and nine millimeters Luger (9mm Luger) on the Ballistic Identification System EVOFINDER®, and controlled the following parameters that could affect the effectiveness of the system: type of projectile, type of case, and user training to operate the system. The effectiveness of the system with lead round nose projectiles (LRN) in caliber .38SPL was 0.31 (±0.06), very below to the effectiveness of system with jacketed projectiles, 0.67 (±0.14). The Brinell hardness and rugosity analysis of these projectiles, revealed a relationship between the hardness of .38SPL projectiles and the effectiveness of the system, and provided one reasonable explanation for this observed difference. The results showed no statistically meaningfully differences in effectiveness system regard the type of projectile caliber 9mm Luger, or the type of case in calibers .38SPL and 9mm Luger. Regarding the effectiveness obtained by type of user, with jacketed projectiles .38SPL (excluding LRN) the system had an effectiveness of 0.67 (±0.14) with images registered and manipulated by experts, and 0.53 (±0.14) with images of students, a difference that using analysis of variance was found statistically relevant. For all others controlled parameters were not observed meaningfully difference in performance between types of users. The results can be used to establish the optimal parameters to implementing a firearms database in the studied calibers.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000389419-Texto+Completo-0.pdf: 856184 bytes, checksum: 75843de852363f22fd3691f46ed12cd5 (MD5) Previous issue date: 2007 / This work presents a comparative study between alternatives catalytic systems, metal-b-diketones complexes (iron, copper, chromium and tin), and the commercial catalyst dibutyl tin dilaurate, DBTDL, in the synthesis of polyurethanes obtained from reactions between isophorone diisocyanate (IPDI) and the polyols polypropileneglycol/ diethyleneglycol and 1,6- hexanodiol polyadypate. The catalytic systems metal-b-diketones was obtained from reaction between a metallic salt and acetylacetone, and characterized by infrared spectroscopy (IR) and ultraviolet electronic spectroscopy (UV) according to the literature. The reactions formation of the polyurethanes was followed by the consumption of IPDI in time, verified by the decrease of NCO concentration using a titulometric method with dibutilamine and by IR by the decrease of the characteristic band of NCO free, 2300-2200 cm -1. The IR data was used to determinated the kinetic behavior of the reactions, and it was verified that the reactions with excess of polyol follow a pseudo kinetic behavior 1st order, while the reactions with the equivalent amount of diisocyanate and polyol present a kinetic behavior of 2nd order. / Este trabalho apresenta um estudo comparativo entre sistemas catalíticos alternativos, acetilacetonatos metálicos (ferro, cobre, cromo e estanho), frente ao catalisador comercial dibutil dilaurato de estanho (IV), DBTDL, na síntese de poliuretanos obtidos a partir de reações entre o diisocianato de isoforona (IPDI) e os polióis polipropilenoglicol/dietilenoglicol e 1,6-hexanodiol poliadipato. Os sistemas catalíticos acetilacetonatos foram obtidos a partir da reação entre um sal metálico e a acetilacetona, e caracterizados através da espectroscopia de infravermelho (IV) e espectroscopia eletrônica de ultravioleta (UV) de acordo com a literatura. As reações de formação dos poliuretanos foram acompanhadas através do consumo de IPDI ao longo do tempo, verificado através da diminuição da concentração de NCO utilizando o método titulométrico com dibutilamina e por IV através da diminuição da banda característica de NCO livre, 2300-2200 cm-1. Através dos dados de IV determinou-se o comportamento cinético das reações, através do qual verificou-se que as reações realizadas com excesso de poliól seguem comportamento cinético de pseudo-1ª ordem, enquanto as reações realizadas em quantidade equivalente do diisocianato e do poliól apresentaram comportamento cinético de 2ª ordem.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília Instituto de Química, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-10-16T15:34:11Z No. of bitstreams: 1 2012_LucianaMachadoRamos.pdf: 12328557 bytes, checksum: 8cf995b088cd814945741a981de8b0a5 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2012-11-07T14:02:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_LucianaMachadoRamos.pdf: 12328557 bytes, checksum: 8cf995b088cd814945741a981de8b0a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-11-07T14:02:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_LucianaMachadoRamos.pdf: 12328557 bytes, checksum: 8cf995b088cd814945741a981de8b0a5 (MD5) / Compostos heterocíclicos do tipo pirimidinona são bastante conhecidos na terapêutica pelo seu enorme potencial farmacológico. Diversas atividades como: antiviral, antitumoral, antiinflamatórias e antibióticas, entre outras, são relatadas na literatura. Reações de heterociclização que permitem a obtenção dessa classe de compostos são bastante discutidas. Diante disto, a reação de Biginelli tem recebido uma significante atenção e tornou-se uma alternativa sintética para síntese de diidropirimidinonas. Baseado em inúmeras atividades biológicas e do conhecimento prévio de várias viabilidades sintéticas, este trabalho tem o objetivo de buscar o desenvolvimento de pirimidinonas bioativas através de pequenas modificações de metodologias já relatadas empregando líquidos iônicos na proposta sintética. Foram sintetizados 48 compostos através dessa metodologia. Os compostos foram purificados e suas estruturas foram elucidadas por métodos usuais de ressonância magnética nuclear (1 H RMN e 13 C RMN), infravermelho (IV) e espectrometria de massas com ionização por eletrospray (ESI-MS). Testes biológicos preliminares foram realizados tendo em vista a avaliação das propriedades antimicrobianas dos compostos sintetizados. As dihidropirimidinonas obtidas não demonstraram atividades promissoras, sendo pouco ativas frente à Candida albicans, Escherichia coli. e Staphylococcus aureus e inativos frente a Trichoderma asperellum. Quanto à avaliação antitumoral, 37 derivados de DHPMs se mostraram eficazes quando avaliados em linhagens de células MCF-7 e sendo não tóxicas para células normais. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Dihydropyrimidinone-like heterocyclic compounds are well known due to their huge potential for therapeutic application. Various activities such as antiviral, antitumor, anti-inflammatory and antibiotic, among others, have alredy been reported in the literature. Several methodologies of heterocyclic syntheses are well discussed for the formation of this class of compounds. Before this, the Biginelli reaction has received significant attention and has become an alternative for the synthesis of synthetic dihydropyrimidinones. Based on numerous biological activities and prior knowledge of various synthetic feasibility, thecurrent study aims the development of a novel and efficient catalyst applied in the synthesis of bioactive pyrimidinones using ionic liquids as the reaction media. Forty-eight compounds were synthesized with this method. All compounds were purified and their structures confirmed by conventional methods of nuclear magnetic resonance (1 H NMR and 13 C NMR), infrared (IR) and electrospray tandem mass spectrometry analyses (ESI-MS). Preliminary biological analyses were carried out with 37 derivatives obtained in this work. The obtained dihydropyrimidinones did not show promising activities, and low actives were noticed against Candidaalbicans, Escherichia coli. and Staphylococcus aureus and inactive against Trichoderma asperellum. The antitumor evaluation, 37 DHPMs derivatives have proven effective when evaluated in cell lines MCF-7 and is not toxic to normal cells.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-04-14T13:46:46Z No. of bitstreams: 1 2013_ValterHenriqueCarvalhoSilva.pdf: 1104353 bytes, checksum: 2d7aa7e1cfc799e4496609213024ddef (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-06-06T12:35:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_ValterHenriqueCarvalhoSilva.pdf: 1104353 bytes, checksum: 2d7aa7e1cfc799e4496609213024ddef (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-06T12:35:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_ValterHenriqueCarvalhoSilva.pdf: 1104353 bytes, checksum: 2d7aa7e1cfc799e4496609213024ddef (MD5) / Este trabalho apresenta um proposta alternativa baseada na mecânica estatística não-extensiva de Tsallis com o objetivo de descrever os desvios da Lei de Arrhenius, frequentemente documentados na literatura,. No nosso formalismo surge o parâmetro de deformação, d , o qual seu sinal fornece um critério heurístico para classificar os desvios da lei de Arrhenius: (i) tunelamento quântico através barreiras de potencial, ou (ii) fenômenos de difusão. Para (i), onde considera-se casos sub-Arrhenius, nós apresentamos uma relação entre o parâmetro de deformação e parâmetros de tunelamento, o qual fornece condições para reformular e aplicar a Teoria do Estado de Transição baseada na distribuição de Tsallis. Para (ii), onde considera-se casos super-Arrhenius, é proposto que estes processos são controlados por transporte clássico de partículas, podendo ser conectada, de forma qualitativa, com a teoria termoestatística de Tsallis para sistemas finitos. Complementando os dois casos, também são analisados sistemas cujo o desvio da lei de Arrhenius leva a mudança da curvatura no plot de Arrhenius, e consequentemente a dependência negativa da temperatura com a constante cinética. Para a descrição desses sistemas, são apresentados aproximações fenomenológicos capazes de ajustar com acurácia os dados experimentais e computar energia de ativação com valores negativos. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / To account for frequently documented low-temperature deviations from Arrhenius rate law, this thesis presents an alternative proposal based on Tsallis non-extensive classical statistical mechanics. In our formalism is defined parameter deformation, d , which its sign provides a heuristic criterion for assigning deviations from Arrhenius rate law: (i) to quantum mechanical underbarrier tunneling, or (ii) to diffusion phenomena. For (i), sub-Arrhenius cases, an explicit relationship is here derived in terms of barrier features, which allows to rewrite and implement Transition State Theory based on the Tsallis distribution. Case (ii), super-Arrhenius, it is proposed that these processes are controlled by classical transport of particles can be qualitatively connected with the Tsallis thermostatistics for finite systems. Complementing the two cases, systems which deviation from Arrhenius law leads to the change of the curvature in the Arrhenius plot are analyzed, with consequently negative temperature dependence of the rate constant. For a description of these systems are presented phenomenological approaches able to accurately fit the experimental data and compute activation energy with negative values.

Este trabalho tem por objetivo analisar a aplicação do Método Reaction Diffusion Manifold (REDIM) na simulação de chamas axisimétricas, difusivas e laminares. Modelos detalhados de cinética química são usualmente computacionalmente proibitivos para a simulação de fluxos reativos complexos e, portanto, modelos reduzidos são necessários. Ferramentas automáticas de redução de modelos normalmente exploram a estrutura multi-escalar natural dos sistemas de combustão. A nova técnica REDIM aplica o conceito de variedades invariantes para tratar, também, a influência dos processos de transporte no modelo reduzido. Assim, ela supera um problema fundamental na redução de modelos em negligenciar o acoplamento do transporte molecular com o processo termodinâmico. Para o estudo, considera-se como caso teste uma chama de metano/ar (65%CH4 + 35%N2), difusiva, laminar, axisimétrica, a pressão atmosférica para validar a metodologia aqui apresentada. Primeiramente, REDIM uni e bidimensionais são computadas e tabuladas em tabelas lookup. Então, o sistema completo de equações governantes é projetado na REDIM e implementado no código Gascoigne através de uma nova biblioteca addon para tratar as tabelas REDIM. O sistema projetado de equações governantes é discretizado pelo Método de Elementos Finitos (MEF) e resolvido por uma iteração GMRES precondicionada por um método multigrid geométrico. Refinamento de malha local, malha adaptativa e paralelismo foram aplicados para garantir eficiência e precisão. Os resultados numéricos obtidos usando a técnica REDIM mostram boa concordância com os dados de simulação numérica detalhada e dados experimentais reportados na literatura. / The goal of this work is to analyze the use of automatically reduced chemistry by the Reaction-Diffusion-Manifold (REDIM) method in simulating axisymmetric laminar coflow diffusion flames. Detailed chemical kinetic models are usually computationally prohibitive for simulating complex reacting flows and, therefore, reduced models are required. Automatic reduction models approaches usually exploit the natural multiscale structure of combustion systems. The novel REDIM approach applies the concept of invariant manifolds to treat also the influence of the transport processes on the reduced model, which overcomes a fundamental problem of model reduction in neglecting the coupling of molecular transport with thermochemical processes. We have considered a previously well studied atmospheric pressure nitrogen-diluted methane/air flame as a test case to validate the methodology presented here. First, one-dimensional and two-dimensional REDIMs were computed and tabulated in lookup tables. Then, the full set of governing equations are projected on the REDIM and implemented in the object-oriented C++ Gascoigne code with a new add-on library to deal with the REDIM-tables. The projected set of governing equations has been discretized by the Finite Element Method (FEM) and solved by a GMRES iteration preconditioned by a geometric multigrid method. Local grid refinement, adaptive mesh and parallelization are applied to ensure efficiency and precision. The numerical results obtained using the REDIM approach have shown very good agreement with detailed numerical simulations and experimental data.

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-10T17:27:31Z No. of bitstreams: 2 dissertaçao_Lídia Dely.pdf: 2420398 bytes, checksum: c977656ddb8582e7c5e2fd508cd71fa2 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-10T17:27:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 dissertaçao_Lídia Dely.pdf: 2420398 bytes, checksum: c977656ddb8582e7c5e2fd508cd71fa2 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-05-11 / CNPq, FINEP e FAPERN / A demanda de potássio para fins agrícolas é crescente no Brasil, sendo o país deficitário para suprir as demandas internas. Rochas ricas em potássio vêm sendo utilizadas como fertilizantes como alternativa tecnológica para a agricultura, a qual objetiva reverter o uso desmedido de produtos químicos e reduzir dependência do setor por esses produtos. Isto eleva a fertilidade do solo sem comprometer o equilíbrio do meio ambiente, trazendo uma alternativa para a valoração do rejeito. Assim, o trabalho teve como objetivo utilizar o rejeito da mineração de vermiculita da União Brasileira de Mineração - UBM, em Santa Luzia-PB, com a finalidade de verificar o seu potencial para a agricultura, caracterizado do ponto de vista físico-químico por meio de estudo da liberação do potássio. Ensaios de caracterização envolveram análise de tamanho por peneiramento, determinação da composição mineralógica por difratômetro de raios-X (DRX), determinação da composição química por fluorescência de raios-X (FRX). A lixívia resultante do ensaio de liberação foi submetida a espectrofotometria de chama para determinação dos teores de potássio em solução. Os estudos de cinética de liberação foram realizados com partículas menores que 2 mm, com adição de ácidos orgânicos: cítrico e oxálico; na concentração de 10-2 mol/L. Após o estudo cinéticos as amostras foram analisadas por DRX. O trabalho cinético foi realizado em incubadora shaker com 300 rpm de agitação e variação de tempo variando de 1 a 240 h para melhor compreender a disponibilidade de potássio no solo. A amostra apresentou um teor de 3,46% K2O. Nos resultados de liberação de potássio, os valores encontrados foram semelhantes para ambos ácidos orgânicos, tendo o ácido oxálico apresentado uma extração ao final do tempo (1.321 h) de 208 mg/L de K, enquanto para o ácido cítrico a extração de potássio acumulada foi de 207 mg/L. Os estudos realizados com os ácidos cítrico e oxálico, mostraram que as velocidades de liberação foram praticamente equivalentes, com os coeficientes de velocidade (k) de 2,61.10-2 h-1/2 e 2,55.10-2 h-1/2, respectivamente. Em termos estatísticos para os dois ácidos, a equação linearizada representa mais de 99,0 % a partir dos ensaios experimentais. A quantidade de potássio liberada pelo rejeito de mineração de vermiculita poderia viabilizar seu uso como fertilizante alternativo de liberação lenta.

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-11T12:30:10Z No. of bitstreams: 2 (dissertação_José_Eustáquio_Brainer_Neto).pdf: 7640320 bytes, checksum: 583b95d34c635c860bbb781613e515a6 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-11T12:30:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 (dissertação_José_Eustáquio_Brainer_Neto).pdf: 7640320 bytes, checksum: 583b95d34c635c860bbb781613e515a6 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-01-31 / O biorrefino da glicerina oriunda da fabricação do biodiesel, tornando a produção do biodiesel economicamente mais viável, leva à formação de produtos com elevados valores agregados. A primeira rota de valorização da glicerina estudada foi o processo de oxidação catalítica, onde os catalisadores com variados teores de platina, paládio e bismuto e suportados em carvão ativado, mostraram um bom desempenho em relação à formação de ácido glicérico. Nessa rota foram obtidos resultados expressivos da ordem de 83,5% de conversão e 81% em quimiosseletividade a T=40ºC e a P=1atm, já com o aumento da temperatura para T=60ºC, houve um aumento na conversão para 98,9% com uma diminuição na seletividade para 71,4%. Com isso, gerou-se uma boa perspectiva para produção em grande escala do ácido glicérico, a baixos custos de produção. A segunda rota de valorização da glicerina se deu a partir do processamento por hidrogenólise usando catalisadores constituídos de rutênio e níquel, com o objetivo do aumento de seletividade e rendimento na produção do 1,2-propanodiol. Os resultados obtidos com os catalisadores Ru(4%)-Ni(10%)/C e Ru(2%)-Ni(20%)/C estudados na hidrogenólise da glicerina mostraram seletividade em torno de 71,6% e 63,0% e rendimento em torno de 54,4% e 50,7%, respectivamente, quando comparados nas mesmas condições operacionais. Por fim, foi efetuada a modelagem cinética dos dados experimentais para a determinação dos parâmetros cinéticos e de equilíbrio envolvidos no processo.