A dinâmica das paisagens e as consequentes alterações no uso e cobertura da terra podem ser analisadas a partir de modelagens espaciais, que auxiliam na interpretação das variáveis responsáveis pelas alterações na paisagem, bem como viabilizam a criação de cenários distintos visando ao conhecimento do impacto produzido pela inserção ou supressão de variáveis na simulação de mudanças da paisagem. Em Guarulhos, a instalação de grandes rodovias conectando o município de São Paulo ao Vale do Paraíba e, posteriormente, de um terminal aeroportuário, em consonância com diferentes períodos de crescimento econômico e expansão urbana, impactaram fortemente na formação da paisagem encontrada neste município, principalmente com a instalação dos grandes pátios industriais e bairros residenciais de média e baixa renda. Com isso, a presente pesquisa buscou avaliar as mudanças no uso e cobertura da terra a partir de produtos de sensoriamento remoto para identificar a influência advinda da instalação dos grandes pontos de conexão do município, por meio de modelagem com autômatos celulares (cellular automata - CA). Dentre os principais resultados obtidos está a influência positiva nas transições para a classe residencial regular exercida pela instalação do aeroporto no primeiro período de análise (1986 a 1993), e a repelência a essa transição nos anos seguintes. Resultados similares foram obtidos na avaliação da influência das grandes vias de acesso na implantação dos parques industriais e galpões logísticos. A modelagem dinâmica, por meio do software Dinamica-EGO, mostrou-se uma ferramenta bastante versátil para avaliação da influência das variáveis espaciais na dinâmica das paisagens urbanas. / The dynamics of landscapes and the consequent changes in land use and land cover can be analyzed according to spatial models, which helps the interpretation of the variables responsible for territorial changes, as well as enables the creation of distinct scenarios in order to know the impact produced by the insertion or suppression of variables in the simulation of landscape changes. In the municipal area of Guarulhos, the installation of large highways linking the municipality of São Paulo to the Paraíba Valley and an airport terminal afterwards, in accordance with different periods of economic growth and urban expansion, had a strong impact on the landscape found in this municipality, mostly because of the installation of large industrial yards and residential neighborhoods of medium and low income. Hence, this research aimed to evaluate the changes in land use and land cover according to remote sensing products, and it also aimed to try to identify the influence of the installation of big connection points of the municipality through modeling with cellular automata (CA). Among the main results obtained are the positive influence on the transitions to the regular residential class exercised by the airport installation in the first period of analysis (1986 to 1993), and the repellency of this transition in the following years. A similar result was obtained in the evaluation of the influence of the great access roads in the implantation of industrial parks and logistic sheds. Thus, the dynamic modeling through the Dynamica-EGO software proved to be a very versatile tool to evaluate the influence of spatial variables on the dynamics of urban landscapes.

A dinâmica das paisagens e as consequentes alterações no uso e cobertura da terra podem ser analisadas a partir de modelagens espaciais, que auxiliam na interpretação das variáveis responsáveis pelas alterações na paisagem, bem como viabilizam a criação de cenários distintos visando ao conhecimento do impacto produzido pela inserção ou supressão de variáveis na simulação de mudanças da paisagem. Em Guarulhos, a instalação de grandes rodovias conectando o município de São Paulo ao Vale do Paraíba e, posteriormente, de um terminal aeroportuário, em consonância com diferentes períodos de crescimento econômico e expansão urbana, impactaram fortemente na formação da paisagem encontrada neste município, principalmente com a instalação dos grandes pátios industriais e bairros residenciais de média e baixa renda. Com isso, a presente pesquisa buscou avaliar as mudanças no uso e cobertura da terra a partir de produtos de sensoriamento remoto para identificar a influência advinda da instalação dos grandes pontos de conexão do município, por meio de modelagem com autômatos celulares (cellular automata - CA). Dentre os principais resultados obtidos está a influência positiva nas transições para a classe residencial regular exercida pela instalação do aeroporto no primeiro período de análise (1986 a 1993), e a repelência a essa transição nos anos seguintes. Resultados similares foram obtidos na avaliação da influência das grandes vias de acesso na implantação dos parques industriais e galpões logísticos. A modelagem dinâmica, por meio do software Dinamica-EGO, mostrou-se uma ferramenta bastante versátil para avaliação da influência das variáveis espaciais na dinâmica das paisagens urbanas. / The dynamics of landscapes and the consequent changes in land use and land cover can be analyzed according to spatial models, which helps the interpretation of the variables responsible for territorial changes, as well as enables the creation of distinct scenarios in order to know the impact produced by the insertion or suppression of variables in the simulation of landscape changes. In the municipal area of Guarulhos, the installation of large highways linking the municipality of São Paulo to the Paraíba Valley and an airport terminal afterwards, in accordance with different periods of economic growth and urban expansion, had a strong impact on the landscape found in this municipality, mostly because of the installation of large industrial yards and residential neighborhoods of medium and low income. Hence, this research aimed to evaluate the changes in land use and land cover according to remote sensing products, and it also aimed to try to identify the influence of the installation of big connection points of the municipality through modeling with cellular automata (CA). Among the main results obtained are the positive influence on the transitions to the regular residential class exercised by the airport installation in the first period of analysis (1986 to 1993), and the repellency of this transition in the following years. A similar result was obtained in the evaluation of the influence of the great access roads in the implantation of industrial parks and logistic sheds. Thus, the dynamic modeling through the Dynamica-EGO software proved to be a very versatile tool to evaluate the influence of spatial variables on the dynamics of urban landscapes.

A fim de garantir a inocuidade, alguns alimentos industrializados são termicamente tratados por um processo contínuo denominado pasteurização, o qual visa inativar os micro-organismos patogênicos, mantendo, ao mesmo tempo, a sua qualidade sensorial e nutricional. Essa operação é aplicada a produtos como sucos, leite, cervejas, polpas, entre outros. A modelagem matemática deste processo tem como intuito auxiliar no entendimento, controle e posterior otimização desta operação. O principal objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento da modelagem do processo contínuo da pasteurização HTST do leite e a validação experimental do modelo empírico da incrustação do produto nas placas do trocador de calor, em malha aberta (sem PID). A modelagem fenomenológica foi composta por balanços diferenciais de energia, para temperatura, e de material, para letalidade, nos canais, nas placas, no tubo de retenção e nas conexões do pasteurizador. Também foi realizada a modelagem empírica da incrustação do leite na seção de aquecimento. Os modelos desenvolvidos representam um conjunto de equações diferenciais ordinárias de primeira e segunda ordem, o qual foi resolvido pelo método das diferenças finitas, pelo uso do software gPROMS. O modelo foi aplicado para representar o comportamento de um pasteurizador a placas de escala laboratorial, com e sem incrustação, com e sem perturbações no sistema e durante a partida do equipamento, através de estudo de caso. Os dados simulados foram apresentados pela distribuição unidimensional e temporal de temperatura e da letalidade do tratamento, ao longo do processo, e do perfil do coeficiente global de troca térmica na seção de aquecimento. Para a validação do modelo de incrustação foi realizado um ensaio experimental da pasteurização de solução proteica (similar ao leite). Inseriu-se termopares em diversos pontos do equipamento e as temperaturas foram registradas ao longo do tempo. As placas do trocador foram pesadas e fotografadas antes e depois do teste para controle da quantidade de material depositado. A partir dos resultados laboratoriais, fez-se o ajuste dos parâmetros do modelo de incrustação, simulando novamente. Esses resultados foram comparados aos experimentais, sendo, então, o modelo validado. / In order to guarantee harmlessness, some processed foods are thermally treated in a continuous process named pasteurization, in which the purpose is to eliminate pathogenic microorganisms, while avoiding sensorial and quality losses. This operation is used in products such as juice, beers, milk and dairy food, pulp, and so on. Mathematical modeling of this process seeks to help its understanding, controlling, and optimization. Thus, the aim of this work was to develop and simulate a model of a continuous process pasteurization, and to conduct the experimental validation of a fouling model in the plates of the heat exchanger plates, without a process controller (PID). The phenomenological modeling was composed by differential energy and material balances, for temperature and lethality, respectively, in the channels, plates, holding tube and its connections of the pasteurizer. It was also developed an empirical fouling model for the product in the heating section. All these models represent a set of first and second order differential equations which were solved by a finite difference method through the gPROMS software. This modeling was used to express the behavior of a laboratory scale plate pasteurizer, with and without fouling, with and without system disturbances and during the equipment startup, in a case study. The simulated data was presented by the unidimensional spatial and temporal distribution of temperature and lethality along the process, and overall heat transfer coefficient profile in the heating section. To validate the fouling model, an experimental test by using a protein solution (similar to cow milk) was conducted. The temperature logging over time was done by various thermocouples inserted in the pasteurizer. All the plates were weighed and photographed before and after the tests to quantify the amount of deposits. From laboratory results, fouling model parameters were adjusted and simulation was performed again. These results were compared to the experiments, being the model validated adequately.

A fim de garantir a inocuidade, alguns alimentos industrializados são termicamente tratados por um processo contínuo denominado pasteurização, o qual visa inativar os micro-organismos patogênicos, mantendo, ao mesmo tempo, a sua qualidade sensorial e nutricional. Essa operação é aplicada a produtos como sucos, leite, cervejas, polpas, entre outros. A modelagem matemática deste processo tem como intuito auxiliar no entendimento, controle e posterior otimização desta operação. O principal objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento da modelagem do processo contínuo da pasteurização HTST do leite e a validação experimental do modelo empírico da incrustação do produto nas placas do trocador de calor, em malha aberta (sem PID). A modelagem fenomenológica foi composta por balanços diferenciais de energia, para temperatura, e de material, para letalidade, nos canais, nas placas, no tubo de retenção e nas conexões do pasteurizador. Também foi realizada a modelagem empírica da incrustação do leite na seção de aquecimento. Os modelos desenvolvidos representam um conjunto de equações diferenciais ordinárias de primeira e segunda ordem, o qual foi resolvido pelo método das diferenças finitas, pelo uso do software gPROMS. O modelo foi aplicado para representar o comportamento de um pasteurizador a placas de escala laboratorial, com e sem incrustação, com e sem perturbações no sistema e durante a partida do equipamento, através de estudo de caso. Os dados simulados foram apresentados pela distribuição unidimensional e temporal de temperatura e da letalidade do tratamento, ao longo do processo, e do perfil do coeficiente global de troca térmica na seção de aquecimento. Para a validação do modelo de incrustação foi realizado um ensaio experimental da pasteurização de solução proteica (similar ao leite). Inseriu-se termopares em diversos pontos do equipamento e as temperaturas foram registradas ao longo do tempo. As placas do trocador foram pesadas e fotografadas antes e depois do teste para controle da quantidade de material depositado. A partir dos resultados laboratoriais, fez-se o ajuste dos parâmetros do modelo de incrustação, simulando novamente. Esses resultados foram comparados aos experimentais, sendo, então, o modelo validado. / In order to guarantee harmlessness, some processed foods are thermally treated in a continuous process named pasteurization, in which the purpose is to eliminate pathogenic microorganisms, while avoiding sensorial and quality losses. This operation is used in products such as juice, beers, milk and dairy food, pulp, and so on. Mathematical modeling of this process seeks to help its understanding, controlling, and optimization. Thus, the aim of this work was to develop and simulate a model of a continuous process pasteurization, and to conduct the experimental validation of a fouling model in the plates of the heat exchanger plates, without a process controller (PID). The phenomenological modeling was composed by differential energy and material balances, for temperature and lethality, respectively, in the channels, plates, holding tube and its connections of the pasteurizer. It was also developed an empirical fouling model for the product in the heating section. All these models represent a set of first and second order differential equations which were solved by a finite difference method through the gPROMS software. This modeling was used to express the behavior of a laboratory scale plate pasteurizer, with and without fouling, with and without system disturbances and during the equipment startup, in a case study. The simulated data was presented by the unidimensional spatial and temporal distribution of temperature and lethality along the process, and overall heat transfer coefficient profile in the heating section. To validate the fouling model, an experimental test by using a protein solution (similar to cow milk) was conducted. The temperature logging over time was done by various thermocouples inserted in the pasteurizer. All the plates were weighed and photographed before and after the tests to quantify the amount of deposits. From laboratory results, fouling model parameters were adjusted and simulation was performed again. These results were compared to the experiments, being the model validated adequately.