Um dos problemas mais relevantes em organizações de grande porte é a escolha de locais para instalação de plantas industriais, centros de distribuição ou mesmo pontos comerciais. Esse problema logístico é uma decisão estratégica que pode causar um impacto significativo no custo total do produto comercializado. Existem na literatura diversos trabalhos que abordam esse problema. Assim, o objetivo desse trabalho é analisar o problema da localização de instalações proposto por diferentes autores e definir um modelo que seja o mais adequado possível ao mercado de distribuição de combustíveis no Brasil. Para isso, foi realizada uma análise do fluxo de refino e distribuição praticado neste segmento e da formação do respectivo custo de transporte. Foram consideradas restrições como capacidade de estoque, gama de produtos ofertados e níveis da hierarquia de distribuição. A partir dessa análise, foi definido um modelo matemático aplicado à redução dos custos de frete considerando-se a carga tributária. O modelo matemático foi implementado, em linguagem C, e permite simular o problema. Foram aplicadas técnicas de computação paralela visando reduzir o tempo de execução do algoritmo. Os resultados obtidos com o modelo Single Uncapacited Facility Location Problem (SUFLP) simulado nas duas versões do programa, sequencial e paralela, demonstram ganhos de até 5% em economia de custos e redução do tempo de execução em mais de 50%. / One of the most relevant problems at large organizations is the choice of locations for estabilishing facilities, distribution centers or retail stores. This logistics issue is an strategic decision which may cause signicant impact at the eective cost of the product. There are several papers tackling this issue. The objective of this dissertation is to analyze the Facility Location Problem previously developed by other authors and to dene the most applicable model to the fuel distribution industry in Brazil. It started from the analyzis of the upstream and downstream ow in practice at this segment and from the respective transportation cost formation. Some constraints were considered like stock capacity, multicommodity oer and distribution hierarchy levels so it could be possible to dene a mathematical model applied to freight economy considering the incident taxes. The dissertation also has the objective of creating a program using the C language which could simulate the problem. It were applied parallel computing techniques to reduce runtime of the algorithm. The results obtained from the Single Uncapacited Facility Location Problem (SUFLP) executed in both program versions, sequential and parallel, demonstrate up to 5% of eective costs gain and reduction of more than 50% in execution time.

Uma nova metodologia para a criação de mapas base de injeção eletrônica de combustível para motores de combustão interna de ignição a centelha é apresentada e seu comportamento é comparado com os resultados fornecidos pela metodologia MVEM. A partir da utilização de equacionamentos da literatura, é feita uma modelagem do ciclo ideal Otto para um motor genérico alternativo monocilíndrico de 500 cm³ de volume deslocado. É modelada também uma válvula do tipo borboleta genérica de 0,06 m³ de diâmetro que opera tanto em regime subsônico quanto sônico. A pressão à jusante da borboleta é calculada para aberturas de 5° a 88,64°. Os modelos são acoplados a partir da vazão mássica de ar admitida, que é o parâmetro principal, sendo programados e simulados usando o programa comercial EES. O mapa base de pressão por abertura de borboleta por rotação resultante mostra o detalhe de descontinuidade pelo uso das equações de vazão mássica juntamente com a imposta pelas equações de coeficiente de descarga, implicando na mudança brusca de valores de pressão calculados para a região de abertura menor que 20%. O mapa de vazão mássica de combustível por rotação e por abertura de borboleta para uma razão estequiométrica de 14,67 também é gerado. Nele é possível observar a demanda por vazão mássica de combustível para cada rotação e abertura da válvula borboleta mostrando o caminho a ser seguido pelo motor para que seja atingida a vazão mássica necessária para obter-se a relação ar/combustível desejada. A metodologia proposta gera mapas base de combustível para módulos de injeção eletrônica. Os resultados são apresentados na forma de gráficos. O modelo produz resultados satisfatórios, reproduzindo o comportamento da válvula borboleta, comparado com a literatura. / A new methodology for EMS base maps to the internal combustion spark ignition engines is presented. Its behavior is compared with results from the MVEM methodology. From the technical literature an ideal Otto cycle for a generic reciprocating single cylinder engine with 500 cm³ of displaced volume. Also, throttle valve with a diameter of 0.06 m of diameter operating in subsonic and sonic flow regime is modeled. The downstream pressure is calculated for throttle openings of 5° to 88.64°. The models are coupled using the engine air mass flow rate as the main parameter, being programmed and simulated using a commercial EES software. The base map of pressure versus throttle opening and engine speed shows the discontinuity detail imposed from the mass flow and discharge coefficient equations, resulting into a abrupt change of pressure values calculated for an opening region less than 20%. The fuel mass flow versus revolutions per minute versus throttle valve opening for stoichiometric air fuel ratio of 14.67 is also generated. In such map it is possible to show the fuel mass flow demand for each rotation and throttle opening showing the path to be followed by the engine to reach the mass air flow needed to reach the target air fuel ratio. This methodology generates base fuel maps for electronic fuel injection modules. The results are presented in graph forms. The model presents satisfactory results that reproduce the throttle valve behavior, compared to the literature.

No presente trabalho é apresentado um estudo do efeito da diluição com inertes sobre as características da transferência de calor por radiação em chamas laminares não pré-misturadas de metano. O trabalho também apresenta um estudo sobre a modelagem do fluxo radiativo proveniente de chamas turbulentas visando à obtenção de fatores de ponderação para o modelo das múltiplas fontes pontuais. Em ambos os estudos, a distribuição do fluxo radiante é obtida através de medições ao longo do eixo da chama e os valores de fração radiante são calculados a partir da integração dessa distribuição. É mostrado qualitativamente que a adição de gás inerte ao combustível propicia a inibição da formação de fuligem. É mostrado quantitativamente que a adição de gás inerte pode reduzir ou ampliar a fração radiante da chama, dependendo do tipo de gás, dos níveis de diluição e do tempo de residência característico da chama. São reportados valores para os fatores de ponderação utilizados no modelo de múltiplas fontes pontuais obtidos experimentalmente a partir de medições nas chamas. O formato da curva formada pelos fatores de ponderação é semelhante para os diferentes níveis de diluição com gás carbônico. A utilização desses fatores de ponderação no modelo de múltiplas fontes pontuais apresenta resultados satisfatórios em comparação com a distribuição dos fluxos radiativos medidos ao longo do eixo da chama. / In this work it is presented a study of the effect of fuel dilution with inerts on the radiative heat transfer characteristics of laminar non premixed methane flames. A study on the radiative flux distribution from turbulent flames is conducted in order to obtain weighting factors for the model of multiple point sources. The distribution of radiative heat flux is obtained by measuring the fluxes along the axis of the flame and the radiant fraction is calculated by the integration of such distribution. It is qualitatively shown that the addition of inert gas in the fuel leads to the inhibition of soot formation. It is quantitatively shown that the addition of inert may decrease or increase the radiant fraction depending on gas type, dilution levels and characteristic residence times of the flame. It is also reported values for the weighting factors used in the model of multiple point sources experimentally obtained from measurements. The shapes of the curves formed by the weighting factors are similar for the different dilution levels of carbon dioxide. The use of these weighting factors in the multi-point source model shows satisfactory results in comparison to the distribution of radiative fluxes measured along the flame axis.

O presente trabalho visa realizar uma comparação entre os vários tipos de combustíveis empregados na frota de ônibus urbanos na cidade de São Paulo nos últimos anos. Um panorama sobre a cidade de São Paulo e a questão da mobilidade urbana é apresentado, de forma a contextualizar o ambiente no qual as diversas alternativas de energéticos estão sendo testadas. É também demonstrada a evolução do transporte coletivo no município foco desse trabalho, a fim de subsidiar a comparação efetuada. O aspecto ambiental relativo às emissões originadas pelos diversos combustíveis é discutido, de modo a se entender como tal fator é afetado pelas tomadas de decisão do Poder Municipal em relação ao seu sistema de transporte de ônibus. / This study intends to make a comparison among many types of fuels used in the urban bus fleet in the city of São Paulo in the last years. An overview about the city of São Paulo and the mobility question is made, to context of the ambient that many alternatives of fuel are been tested. Is also showed the evolution of mass transport in the city of São Paulo to give elements to have a better understanding of the comparison developed. The environmental aspect related to emissions produced by many kind of fuels is discussed, to understand how this parameter is affected by the effect of decision-making of Municipality related to its bus transport system.

Este trabalho tem por objetivo analisar as perspectivas dos gases combustíveis como energia final para a obtenção de energia útil, em aquecimento direto (AD) e calor de processo (CP), identificando e quantificando potenciais como alternativa da eletrotermia. São comparados dois panoramas na avaliação das economias de energia primária pela substituição da eletrotermia: o primeiro considerando que a energia substituída oriunda de energéticos do parque gerador; e o segundo levando em conta que a redução se refletiu nas termelétricas. Para atingir este objetivo, o trabalho se inicia com uma revisão bibliográfica, onde são tratados os aspectos necessários para um melhor entendimento do texto, com os conceitos de eletrotermia, calor e termodinâmica, seguindo-se um capítulo destinado aos gases combustíveis, suas características e disponibilidade futura para a conversão. As informações básicas para a análise dos potenciais nos setores foram tomadas a partir do último Balanço de Energia Útil, além de trabalhos desenvolvidos no mercado industrial pelo autor. O trabalho discorre também sobre configurações tecnológicas usadas nas conversões, incluindo os custos envolvidos. Na conclusão, os cálculos mostraram que significativas economias de energia primária podem ser obtidas com a conversão da eletrotermia para gases combustíveis no setor industrial brasileiro, considerando a eletricidade produzida a partir de plantas termelétricas. / This paper aims to analyze the prospects of fuel gases as final energy in order to get useful energy in direct heating and process heat, identifying and qualifying potentials as the alternative of electrothermy. Two panoramas are compared in the evaluation of primary energy displacement: the first one considering the replaced energy coming from energy generating facilities and the second taking into account that the reduction was reflected in thermoelectric power plants. To achieve this goal, the work begins with a literature review which covers the aspects needed for a better understanding of the text, with the concepts of electrothermy, heat and thermodynamics, followed by a chapter intended for fuel gases, their characteristics and future readiness for conversion. The basic information for the analysis of potential sectors were taken for the last Useful Energy Balance, and work undertaken by the author in the industrial market. The paper also discourses about technological configurations used in conversions, including also the costs involved. In conclusion, the calculations showed that significant primary energy savings can be obtained through the conversion of electrothermy by fuel gases in the Brazilian industrial sector, taking into account the electricity produced from thermoelectric power plants.

O entendimento da demanda por combustíveis tem estimulado o desenvolvimento de inúmeros trabalhos empíricos e recebido especial atenção do setor privado e de formuladores de políticas públicas nos últimos anos, pois está diretamente relacionado às discussões e decisões relativas à segurança energética das nações, às medidas de controle de emissões de gases de efeito estufa, à política econômica dos países e ao planejamento das empresas desta indústria. No Brasil, o consumo energético da frota leve apresentou crescimento surpreendente na última década, com trajetória e duração muito distintas de qualquer movimento observado anteriormente. Com base nisso e na ausência de estudos abordando especificamente o assunto, este trabalho tem como principal objetivo avaliar os determinantes da demanda por combustíveis leves no país entre 2003 e 2013. Além de uma análise lógica e sequencial sobre o tema, foram utilizadas técnicas de séries temporais para estimar dois modelos distintos, buscando identificar e quantificar o efeito das diferentes variáveis econômicas e das medidas de política pública adotadas nesse período sobre consumo energético da frota leve. O primeiro modelo elaborado para fundamentar a análise proposta seguiu estrutura amplamente utilizada na literatura internacional, tendo a renda e o preço dos combustíveis como variáveis essenciais para a determinação da demanda por transporte privado. A abordagem proposta a partir segundo modelo, por sua vez, ampliou a estrutura empírica tradicionalmente utilizada, incorporando à análise as transformações ocorridas no mercado creditício e automobilístico no Brasil. Essa estrutura permitiu a estimação das elasticidades preço e renda da demanda para o mercado nacional e para as principais regiões do país. Os valores obtidos evidenciaram a importância do preço dos combustíveis e da renda na determinação do consumo e, ainda, resposta distinta da demanda nas regiões Centro-Sul e Norte-Nordeste, que apresentou maior sensibilidade a alterações nessas variáveis. Adicionalmente, os resultados indicaram que além da melhoria na renda, a retração no preço dos combustíveis, associada especialmente à política de contenção de aumentos de preços da gasolina e de desonerações de tributos federais sobre os combustíveis para controle inflacionário, impactou positivamente o consumo. Por fim, a demanda por combustíveis leves no período também foi estimulada pela ampliação do crédito destinado à compra de veículos e pela queda no preço real desses bens, com destaque para a medida anticíclica de desoneração de IPI cobrado sobre automóveis novos em momentos de desaceleração da indústria automobilística. / The understanding of fuel demand has encouraged the development of several empirical studies and drawn the attention of the private sector and policymakers in recent years, since it is directly related to discussions and decisions on the energy security of nations, to measures to control greenhouse gas emissions, to the macroeconomic policy of each country, and to the planning of companies in this sector. In Brazil, total energy consumption by the light-vehicle fleet has experienced a remarkable growth over the past decade, as its path and duration are very different from any previously recorded levels. Based on this fact and on the absence of studies on this subject in the domestic market, the main purpose of this work is to evaluate the determinants of light-fuel demand in Brazil in the 2003-2013 period. Apart from a logical and sequential analysis of the topic, time series techniques were used to estimate two different models with the aim of identifying and quantifying the impact of different economic variables and public policy measures adopted during this period on the energy consumption by the light-vehicle fleet. The first model designed to support the proposed analysis followed a widely used framework in the international literature in which income and fuel prices are the key variables in determining demand for private transportation. The approach for the second model, in turn, expanded the traditionally used empirical framework by incorporating changes observed in the credit and auto market in Brazil into the analysis. This structure allowed estimating price and income elasticities of demand in the domestic market and in major Brazilian regions. The values obtained showed the importance of fuel prices and income in determining consumption and also different demand responses in the central-south and north-northeast regions, which exhibited the highest sensitivity to changes in these variables. Furthermore, the results suggest that in addition to a higher income, the decline in fuel prices, led mainly by a policy of preventing gasoline price increases and granting federal tax exemptions on fuels to keep inflation under control, also had a positive impact on consumption. Finally, demand for light fuels in the period was also stimulated by a higher availability of credit for buying vehicles and by a drop in the real price of those goods, with emphasis on countercyclical measures to waive the Tax on Industrialized Products (IPI) levied on new vehicles during economic downturns in the automotive industry.

No presente trabalho é apresentado um estudo do efeito da diluição com inertes sobre as características da transferência de calor por radiação em chamas laminares não pré-misturadas de metano. O trabalho também apresenta um estudo sobre a modelagem do fluxo radiativo proveniente de chamas turbulentas visando à obtenção de fatores de ponderação para o modelo das múltiplas fontes pontuais. Em ambos os estudos, a distribuição do fluxo radiante é obtida através de medições ao longo do eixo da chama e os valores de fração radiante são calculados a partir da integração dessa distribuição. É mostrado qualitativamente que a adição de gás inerte ao combustível propicia a inibição da formação de fuligem. É mostrado quantitativamente que a adição de gás inerte pode reduzir ou ampliar a fração radiante da chama, dependendo do tipo de gás, dos níveis de diluição e do tempo de residência característico da chama. São reportados valores para os fatores de ponderação utilizados no modelo de múltiplas fontes pontuais obtidos experimentalmente a partir de medições nas chamas. O formato da curva formada pelos fatores de ponderação é semelhante para os diferentes níveis de diluição com gás carbônico. A utilização desses fatores de ponderação no modelo de múltiplas fontes pontuais apresenta resultados satisfatórios em comparação com a distribuição dos fluxos radiativos medidos ao longo do eixo da chama. / In this work it is presented a study of the effect of fuel dilution with inerts on the radiative heat transfer characteristics of laminar non premixed methane flames. A study on the radiative flux distribution from turbulent flames is conducted in order to obtain weighting factors for the model of multiple point sources. The distribution of radiative heat flux is obtained by measuring the fluxes along the axis of the flame and the radiant fraction is calculated by the integration of such distribution. It is qualitatively shown that the addition of inert gas in the fuel leads to the inhibition of soot formation. It is quantitatively shown that the addition of inert may decrease or increase the radiant fraction depending on gas type, dilution levels and characteristic residence times of the flame. It is also reported values for the weighting factors used in the model of multiple point sources experimentally obtained from measurements. The shapes of the curves formed by the weighting factors are similar for the different dilution levels of carbon dioxide. The use of these weighting factors in the multi-point source model shows satisfactory results in comparison to the distribution of radiative fluxes measured along the flame axis.

Uma nova metodologia para a criação de mapas base de injeção eletrônica de combustível para motores de combustão interna de ignição a centelha é apresentada e seu comportamento é comparado com os resultados fornecidos pela metodologia MVEM. A partir da utilização de equacionamentos da literatura, é feita uma modelagem do ciclo ideal Otto para um motor genérico alternativo monocilíndrico de 500 cm³ de volume deslocado. É modelada também uma válvula do tipo borboleta genérica de 0,06 m³ de diâmetro que opera tanto em regime subsônico quanto sônico. A pressão à jusante da borboleta é calculada para aberturas de 5° a 88,64°. Os modelos são acoplados a partir da vazão mássica de ar admitida, que é o parâmetro principal, sendo programados e simulados usando o programa comercial EES. O mapa base de pressão por abertura de borboleta por rotação resultante mostra o detalhe de descontinuidade pelo uso das equações de vazão mássica juntamente com a imposta pelas equações de coeficiente de descarga, implicando na mudança brusca de valores de pressão calculados para a região de abertura menor que 20%. O mapa de vazão mássica de combustível por rotação e por abertura de borboleta para uma razão estequiométrica de 14,67 também é gerado. Nele é possível observar a demanda por vazão mássica de combustível para cada rotação e abertura da válvula borboleta mostrando o caminho a ser seguido pelo motor para que seja atingida a vazão mássica necessária para obter-se a relação ar/combustível desejada. A metodologia proposta gera mapas base de combustível para módulos de injeção eletrônica. Os resultados são apresentados na forma de gráficos. O modelo produz resultados satisfatórios, reproduzindo o comportamento da válvula borboleta, comparado com a literatura. / A new methodology for EMS base maps to the internal combustion spark ignition engines is presented. Its behavior is compared with results from the MVEM methodology. From the technical literature an ideal Otto cycle for a generic reciprocating single cylinder engine with 500 cm³ of displaced volume. Also, throttle valve with a diameter of 0.06 m of diameter operating in subsonic and sonic flow regime is modeled. The downstream pressure is calculated for throttle openings of 5° to 88.64°. The models are coupled using the engine air mass flow rate as the main parameter, being programmed and simulated using a commercial EES software. The base map of pressure versus throttle opening and engine speed shows the discontinuity detail imposed from the mass flow and discharge coefficient equations, resulting into a abrupt change of pressure values calculated for an opening region less than 20%. The fuel mass flow versus revolutions per minute versus throttle valve opening for stoichiometric air fuel ratio of 14.67 is also generated. In such map it is possible to show the fuel mass flow demand for each rotation and throttle opening showing the path to be followed by the engine to reach the mass air flow needed to reach the target air fuel ratio. This methodology generates base fuel maps for electronic fuel injection modules. The results are presented in graph forms. The model presents satisfactory results that reproduce the throttle valve behavior, compared to the literature.

Orientadores : Luiz Fernando Milanez, Jose A. Velasquez / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-06T09:13:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bueno_AndreValente_D.pdf: 1858642 bytes, checksum: 5d8ef42f35d6898a67cb77a3c73c0b7d (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: As conseqüências da adição de biodiesel ao óleo diesel foram estudadas estabelecendo-se relações de causa e efeito entre o desempenho do motor e os processos de combustão e formação de mistura. Foram incluídos, nesta discussão, aspectos como emissões poluentes, formação de mistura, dinâmica do processo de combustão, eficiência de conversão do combustível,desempenho do motor em carga máxima e consumo específico.Utilizaram-se, sob tal propósito, técnicas tradicionalmente associadas à pesquisa e ao desenvolvimento dos motores de ciclo diesel, tais como a análise de liberação de energia, a análise exergética e ensaios dinamométricos. Devido às pequenas variações observadas nos parâmetros opcionais do motor com a introdução do biodiesel, algumas modificações nos métodos aplicados para a coleta de dados experimentais e nos modelos empregados em seu processamento se mostraram necessárias. Dentre tais ajustes, pode-se destacar a formulação de um novo modelo de análise exergética para os processos ocorrentes no cilindro e a utilização de um arranjo inédito de sistema indicador. Demonstrou-se que a adição de biodiesel em baixas concentrações favorece a conversão da exergia do combustível em trabalho no interior do cilindro, proporcionando uma elevação na eficiência de operação do motor. Para os combustíveis analisados, que compreendem a adição de até 20% de biodiesel em volume, a mistura contendo 10% desta substância ofereceu as melhores características quanto ao desempenho e ao consumo específico / Abstract: The consequences of the biodiesel blends with diesel fuel were analyzed establishing cause and effect relationships between the engine performance and the combustion and mixture preparation processes. In this investigation, aspects like pollutant emissions, mixture preparation,dynamic of the combustion process, fuel conversion efficiency, performance under full load and specific fuel consumption were included.Techniques traditionally associated with diesel engines research and development were utilized for this purpose, including heat release analysis, exergetic analysis and dynamometric bench tests. In order to account for the small effects of the biodiesel introduction on the engine operational parameters, some modifications of the methods and models applied to data acquisition and post-processment were necessary. These modifications include the formulation of a new model for the in cylinder exergetic analysis and a novel arrangement of indicator system. By using the exergetic analysis, it was demonstrated that the blending of biodiesel in low concentrations increases the conversion of fuel exergy into work within the cylinder, causing an elevation on the engine efficiency. For the analyzed fuels, which enclose up to 20% of biodiesel addition in volume, the 10% biodiesel blend has presented the best results of performance and specific fuel consumption / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Paulo Roberto Gardel Kurka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-11T04:00:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mello_ClaudioCoelhode_M.pdf: 11766357 bytes, checksum: 5f2659f4a4238bfbfaa4dd0e10c50790 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: This study evaluates the existing technology of converting the various residues in oil refineries and compares with the new technology of that the Grupo Combustíveis Alternativos (GCA), in conjunction with Petrobras and CENPES would apply to the conversion of the residue of the Vacuum distillation. Also studied is one of the components of the reactor Fast Pyrolysis developed in the GCA during phase two of Presat. This component is the injector and its study helps improve the reactor built for stage three from Presat. For the study were assembled two spout equipment, the first directed to study the behavior of the flow of droplets inside the reactor and the second for the purpose of measuring the distribution of droplets generated by the size of the nozzle / Abstract: This study evaluates the existing technology of converting the various residues in oil refineries and compares with the new technology of that the Grupo Combustíveis Alternativos (GCA), in conjunction with Petrobras and CENPES would apply to the conversion of the residue of the Vacuum distillation. Also studied is one of the components of the reactor Fast Pyrolysis developed in the GCA during phase two of Presat. This component is the injector and its study helps improve the reactor built for stage three from Presat. For the study were assembled two spout equipment, the first directed to study the behavior of the flow of droplets inside the reactor and the second for the purpose of measuring the distribution of droplets generated by the size of the nozzle / Mestrado / Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica