Thesis (Ph.D.)--Aerospace Engineering, Georgia Institute of Technology, 2009. / Committee Chair: Mavris, Dimitri; Committee Member: Bishop, Carlee; Committee Member: McMichael, James; Committee Member: Nixon, Janel; Committee Member: Schrage, Daniel

Thesis (Ph.D.)--Industrial and Systems Engineering, Georgia Institute of Technology, 2008. / Committee Chair: C. F. Jeff Wu; Committee Co-Chair: Roshan Joseph Vengazhiyil; Committee Member: Kwok L. Tsui; Committee Member: Ming Yuan; Committee Member: Shreyes N. Melkote

Thesis (Ph. D.)--University of California, San Diego, 2005. / Vita. Includes bibliographical references.

Thesis (Ph. D.)--Industrial and Systems Engineering, Georgia Institute of Technology, 2007. / Lu, Jye-Chyi, Committee Member ; Shaprio, Alexander, Committee Member ; Amemiya, Yasuo, Committee Co-Chair ; Wu, C. F. Jeff, Committee Chair ; Vengazhiyil, Roshan Joseph, Committee Member.

Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2007. / Full text release at OhioLINK's ETD Center delayed at author's request

Submitted by Fernando Rafael de Grande null (f_degrande@ig.com.br) on 2016-05-09T22:11:36Z No. of bitstreams: 1 Dissertação De Grande FR 2016.docx: 219291 bytes, checksum: 72fea216c78027a5ee828c674b46f42e (MD5) / Rejected by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: A versão final da dissertação/tese deve ser submetida no formato PDF (Portable Document Format). Lembramos que o arquivo PDF não deve estar protegido e a dissertação/tese deve estar em um único arquivo, inclusive os apêndices e anexos, se houver. Por favor, corrija o formato do arquivo e realize uma nova submissão. Agradecemos a compreensão. on 2016-05-12T19:39:08Z (GMT) / Submitted by Fernando Rafael de Grande (frdegrande@gmail.com) on 2016-05-23T20:42:23Z No. of bitstreams: 1 Dissertação De Grande FR 2016.pdf: 671252 bytes, checksum: 287d0f386c65c5cc40b04f4c1a4d0d1b (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-05-24T12:38:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 degrande_fr_me_bot.pdf: 671252 bytes, checksum: 287d0f386c65c5cc40b04f4c1a4d0d1b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-24T12:38:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 degrande_fr_me_bot.pdf: 671252 bytes, checksum: 287d0f386c65c5cc40b04f4c1a4d0d1b (MD5) Previous issue date: 2016-04-29 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Caranguejos do gênero Uca são importantes organismos da macrafauna bentônica em ambientes estuarinos. Varias espécies coabitam bancos lodosos e arenos da zona-do-entre-marés onde eles se alimentam de micro-organismos ou detritos do sedimento. As espécies apresentam zonas relativamente distintas e o estabelecimento dessas zonas é causado por fatores bióticos e abióticos. Dentre estes fatores a matéria orgânica do sedimento é um dos mais importantes. Desta forma, nós testamos o efeito da matéria orgânica do sedimento sobre a distribuição intraespecífica de U. thayeri e U. uruguayensis em seus respectivos habitats. O teor de matéria orgânica do sedimento, a densidade e o tamanho dos caranguejos foi observado em quadrados amostrais dispostos ao longo de transectos perpendiculares a linha da água. Em laboratório foi utilizado microcosmos com e sem escolha para testarmos a preferência dos caranguejos por sedimento com alta e baixa matéria orgânica. Nós também avaliamos a alimentação (número de pinçadas no sedimento) e o número de tocas escavadas em cada tipo de sedimento para duas categorias de tamanho de U. uruguayensis (grandes e pequenos). Ambas as espécies apresentaram uma relação negativa entre o tamanho dos caranguejos e o teor de matéria orgânica do sedimento. Este padrão não é causado pelo comportamento de preferência dos caranguejos por sedimentos com diferentes quantidades de matéria orgânica. Além disso, ambas os tamanhos de caranguejos comem menos em sedimentos com alta quantidade de matéria orgânica. E, os caranguejos pequenos comem mais do que os grandes, independentemente do tipo de sedimento. Nossos resultados sugerem qua a matéria orgânica do sedimento indica a quantidade de comida disponível para os caranguejos chama-maré. Devido a isso, áreas com maior quantidade de matéria orgânica suportam populações mais densas. Em um banco monoespecífico os caranguejos menores ocupam a nível inferior da zona-do-entre-marés onde há mais matéria orgânica. Caranguejos grandes são predominantes na região superior da zona do entre marés. / Crabs of the genus Uca are important benthic macrofauna in estuarine environments. Several Uca species coexist on intertidal mud- and sand-flats where they feed on microorganisms or sediment debris. Species have relatively distinct zones, and zone establishment is based on biotic and abiotic factors. Sediment organic matter is thought to be one of the most important zoning factors. We tested the effects of organic matter content on intra-specific distribution of U. thayeri and U. uruguayensis in their habitats. Organic matter content, crab density, and size frequency were observed in quadrates at each meter along intertidal transects (length of transect). In laboratory microcosms with- and without-options were used to test any preference of crabs for high- or low-organic content sediment. We also assessed feeding (scoops into sediment) and the number of burrows dug into each sediment for two categories of U. uruguayensis (large and small individuals). Both species showed a negative relationship between crab size and organic content, and both showed higher densities in field sites with more organic matter. This pattern was not due to a preference behavior of crabs for sediments that vary only by organic matter. Both sizes of crabs fed less frequently in sediments with high organic content. Small crabs feed more than large crabs regardless of the sediment type. Our results indicate that food organic matter influences the amount of food available to fiddler crabs. Because of this, sites with high organic content support populations at higher densities. In a mono specific patch, small crabs occupy the lower level of the intertidal zone, which contains more organic matter. Large crabs are predominant in the intertidal zone high level. / FAPEPS: 2015/00456-7

Made available in DSpace on 2015-04-17T14:49:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1150133 bytes, checksum: 898ff72970ab6b835537dcc58afac36c (MD5) Previous issue date: 2011-08-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work deals with the evaluation of the technological aspects involved in obtaining flour spineless cactus (Opuntia ficus indica Mill). The palm was subjected to 11 trials drying temperature between 40 to 60 ° C, time varying from 300 to 420 minutes and the air velocity from 1 to 3 m s-1 for further evaluation of its water activity and levels of total carotenoids of dried products. To study the process of drying the cactus, we used the response surface methodology (RSM), using a central composite rotational design (DCCR) 23 with three central points. After drying, the flat has undergone a process of grinding and particle size analysis in the series of Tyler sieves (80,100,115, 325 Mesh). Were carried out physical and chemical analysis of fresh raw material and size fractions for best performance (72.49%, 14.06% and 6.77%) obtained the best drying condition (60 ° C, 3 m s- 1 and 300 min), where it was found that the size fractions can be used to enrich products with deficiency of fiber and minerals (calcium, iron, fósforro), the comparative analysis of the samples were performed at 5% probability by the test Tukey, except where the water activity, all determinations significant difference. All the statistical analysis of the experimental design was performed with the STATISTICA 7.0 software. / O presente trabalho trata da avaliação dos aspectos tecnológicos envolvidos na obtenção de farinha da palma forrageira (Opuntia fícus indica Mill). A palma foi submetida a 11 ensaios de secagem com temperatura entre 40 à 60 ºC, tempo variando de 300 a 420 minutos e velocidade do ar de 1 a 3 m s-1, para posterior avaliação de sua atividade de água e teores de carotenóides totais dos produtos secos. Para o estudo do processo de secagem da palma forrageira, foi utilizada a metodologia de superfície de resposta (MSR), através de um delineamento composto central rotacional (DCCR) 23 com 3 pontos centrais. Após secagem, a palma foi submetida a um processo de moagem e análise granulométrica nas peneiras da série de Tyler (80,100,115, 325 Mesh). Foram realizadas análises físico-químicas da matéria-prima fresca e das frações granulométricas de melhor rendimento (72,49%, 14,06% e 6,77%) obtidas através da melhor condição de secagem (60°C, 3 m s-1 e 300 min), onde foi constatado que as frações granulométricas podem ser utilizadas para enriquecimento de produtos com deficiência de fibras e minerais (cálcio, ferro, fósforro), a análise comparativa dos resultados das amostras foram realizados a 5% de probabilidade pelo teste de Tukey, onde com exceção da atividade de água, todas as determinações tiveram diferença significativa. Toda a análise estatística do planejamento experimental foi realizada do com o software STATISTICA 7.0.

Biodiesel consiste de ésteres alquílicos de ácidos graxos produzidos pela transesterificação de triglicerídeos com álcoois de cadeia curta. Tradicionalmente, a reação ocorre na presença de catalisadores químicos, como álcalis ou ácidos. A utilização alternativa de lipases como biocatalisadores na reação de síntese do biodiesel não gera materiais residuais tóxicos, e o glicerol pode ser facilmente recuperado sem um processamento complexo. Neste trabalho estudou-se a síntese de biodiesel através da transesterificação enzimática de óleos vegetais e álcoois de cadeia curta catalisada pela lipase de Thermomyces lanuginosus (TLL). Primeiramente, as condições da reação de transesterificação, entre óleo de soja e etanol catalisada pela TLL em sua forma livre foram otimizadas através de planejamento experimental e da metodologia de superfície de resposta. A seguir, foram estudadas as condições para a reação catalisada pela TLL imobilizada comercial (Lipozyme TL-IM). Na etapa seguinte foram avaliados diferentes óleos vegetais (óleo de soja, óleo de girassol e óleo de arroz) e álcoois (metanol, etanol, propanol e butanol), na reação de transesterificação catalisada por três derivados enzimáticos comerciais de lipases de diferentes fontes (Lipozyme TL-IM, Novozym 435, Lipozyme RMIM), onde se verificou que cada lipase apresentou uma especificidade diferente em relação ao álcool preferente para a reação de transesterificação. Além disso, a reação utilizando diferentes óleos vegetais apresentou resultados semelhantes, mostrando ser este um fator mais dependente do ponto de vista econômico que processual. Também se estudou diferentes tratamentos para melhorar o reuso da lipase imobilizada, onde a lavagem do derivado com n-hexano, após cada ciclo, manteve a atividade da lipase em torno de 90% da atividade inicial após sete ciclos. Prosseguindo, foi estudada a imobilização e estabilização da TLL através da ligação covalente multipontual em suporte glioxil-agarose. Para obter isto se procedeu a aminação química da superfície da enzima, o que permitiu a obtenção de um derivado com alto grau de imobilização e alta estabilidade quanto à inativação por temperatura e solventes orgânicos. A seguir avaliou-se a possibilidade de reativação de derivados submetidos a processos de inativação. Em um primeiro momento os estudos foram realizados com derivados de TLL imobilizada unipontualmente em agarose ativada com brometo de cianogênio, onde foi possível obter a reativação completa do derivado inativado por solventes orgânicos através de incubação em meio aquoso. Verificou-se também que um dos principais pontos que dificultam a reativação de lipases é a recuperação do mecanismo de abertura do lid, que é facilitado com a presença de detergentes. Logo, estudos de reativação com derivados imobilizados por ligação covalente multipontual, mostraram que este tipo de imobilização auxilia no processo de reativação por oferecer mais pontos de referência no momento da reativação. A etapa final deste trabalho foi a aplicação do derivado de TLL imobilizado multipontualmente em suportes glioxil na reação de síntese de biodiesel. Verificou-se que este derivado foi mais ativo que o derivado comercial (Lipozyme TL-IM) na reação de transesterificação entre etanol e óleo de soja, obtendo 100% de conversão nas condições previamente otimizadas com presença de nhexano no meio de reação. Porém, quando se realizou a reação em dois passos, isto é a adição do etanol em duas etapas, foi possível obter 100% de conversão em 10 h de reação em um meio sem solvente. / Biodiesel consists of fatty acids alkyl esters, produced by transesterification of triglycerides with short-chain alcohols. Traditionally, the reaction occurs in the presence of chemical catalysts, such as acid or alkali. The alternative use of lipases as biocatalysts in the reaction of synthesis of biodiesel does not generate toxic waste material, and the glycerol can easily be recovered without complex processing. In this work it was studied the synthesis of biodiesel by transesterification of vegetable oils and short-chain alcohols catalyzed by lipase from Thermomyces lanuginosus (TLL). First, the conditions of transesterification reaction from soybean oil and ethanol catalyzed by TLL in its free form were optimized by experimental design and response surface methodology. Next, we studied the conditions for the reaction catalyzed by commercial immobilized TLL (Lipozyme TL-IM). In the next stage were evaluated some vegetable oils (soybean oil, sunflower oil and rice bran oil) and alcohols (methanol, ethanol, propanol and butanol) in the transesterification reaction catalyzed by three commercial enzyme preparations of lipases from different sources (Lipozyme TL-IM, Novozymes 435, Lipozyme RM-IM), where it was found that each lipase presented a different specificity in relation to preferred alcohol for the reaction of transesterification. In addition, the reaction using different vegetable oils presented similar results, showing that it is more dependent on the economic than technical aspects. It was also studied different treatments to improve the reuse of immobilized lipase, where washing the derivative with n-hexane after each batch, showed the high stability of the system, with activities of 90 % still remaining after seven cycles. Thus, it was studied the immobilization and stabilization of TLL through covalent multipoint immobilization in glyoxyl-agarose support. For this procedure, a chemical amination of the enzyme surface, allowed obtaining a derivative with a high degree of immobilization and high stability for inactivation by temperature and organic solvents. Then, it was evaluated the possibility of reactivation of derivatives previously inactivated. At first, the studies were carried out for TLL mild immobilized in cyanogen bromide activated agarose, where it was able to fully reactivate the derivative inactivated by organic solvents through incubation in aqueous medium. It was also noted that one of the main points that difficult the reactivation of lipases is the recovery of the mechanism for lid opening, which is helped by the presence of detergents. So, studies of reactivation with derivatives immobilized by multipoint covalent attachment showed that this type of immobilization helps the reactivation process by offering more reference points at the moment of reactivation. The final step of this study was the application of the TLL derivative multipointly immobilized on glyoxyl supports in the reaction of synthesis of biodiesel. It was found that this derivative was more active than the commercial derivative (Lipozyme TL-IM) in the transesterification reaction between ethanol and soybean oil, reaching 100% of yield conversion under the previously optimized conditions with the presence of n-hexane in the reaction medium. However, in the two stepwise ethanolysis it was possible to obtain 100% conversion in 10 h of reaction in a solvent-free system.

La détermination des cinétiques réactionnelles est incontournable en génie de la réaction. Sans quoi on ne peut dimensionner convenablement un réacteur. Cependant, la complexité de certains systèmes réactionnels nécessite de fournir des efforts expérimentaux souvent rédhibitoires, en termes de moyens comme de temps. Des méthodologies de planification expérimentales pour la modélisation cinétique existent. Les objectifs de ces méthodes peuvent être la détermination précise des paramètres d’un modèle ou la discrimination de plusieurs modèles potentiels. Notre objectif est d’étudier des méthodologies pour discriminer entre des modèles et d’éprouver ces méthodologies sur des applications numériques et/ou expérimentales. Ces méthodologies s’appuient sur un processus itératif, qui, étape par étape, mène à la sélection d’un modèle, à la détermination de ses paramètres et à sa validation. Une fois la méthodologie précisée, un premier cas d’étude « numérique » concerne un système réactionnel, dont plusieurs modèles sont proposés, basés sur différents schémas réactionnels. L’objectif étant de trouver le bon schéma par application de la méthodologie. Ensuite un cas d’étude expérimentale est traité : l’acylation catalytique du ferrocène. Sa cinétique n’est pas connue. La méthodologie appliquée mènera à la proposition de plusieurs modèles cinétiques et à la sélection du plus adapté. Un dernier cas d’étude s’intéresse à la modélisation des réactions exothermique, en particulier en micro/milli réacteur continu. Un focus est d’abord fait sur une modélisation adaptée à ces systèmes réactionnels, à travers l’utilisation de nombres adimensionnels réduisant les degrés de liberté, et permettant une analyse synthétique du comportement du réacteur. Par la suite, plusieurs applications « numériques » de la méthodologie de discrimination de modèles sont proposés, dont l’objectif est la discrimination du comportement thermique des réacteurs. La méthodologie expérimentale utilise efficacement les données déjà accumulées sur les modèles, pour choisir au mieux chaque nouvelle expérience en fonction des objectifs ciblés. Elle permet de cibler efficacement les meilleures expériences pour atteindre l’objectif fixé. Les efforts expérimentaux sont ainsi optimisés, ainsi que la recherche de modèles cinétiques et thermiques. / Knowledge on kinetics is essential for chemical reactor modelling. Yet when chemical systems are very complex, development of good kinetic models leads to expensive and time consuming experiments, often prohibitive. Our goal is to develop efficient numerical methods to design the optimal experiments to select the best model among many possible candidates while precisely estimating its kinetics parameters. The gain is double: reduction of experiments and acquisition of more accurate information. Several study cases will enable the assessment of these methodologies. Optimal experimental design methodologies are based on iterative procedures,leading to the selection of the more accurate model, and to the identification of its parameters. In the present work, a first numerical study case is chosen as an illustration of the method, consisting on the discrimination of four synthesis pathway that are potential candidates to describe a reactional system. It is showed how the developed method can smartly choose experiments to lead to the choice of the accurate pathway. The second study case is the experimental study of the catalytic acetylation of ferrocene, for which any accurate kinetic models have not been found yet. Thanks to the iterative design of experiments, it is possible to characterize, very quickly, the order of reaction and how the catalyst effect has to be considered. The last part of this work deals with exothermic reactions and the coupling between thermal transfer and chemical reactions in milli/micro-reactors. The use of dimensionless numbers is proposed to reduce the number of parameters implied in such systems and to analyse the thermal behaviour of microreactors. Then, the aim is to illustrate how to discriminate thermal behaviours using the discriminatory methodology, through several study cases. Those examples demonstrate that iterative design of experiments is an efficient method to find the best experiments to solve the issues for selecting a model among others and for determining the associated parameters. This offers the advantages to reduce the experimental efforts in time and in matter, and thus to unlock modelling of many complex chemical systems.

Orientador: Sérgio Mauro Romagnolo / Banca: Norberto Stori / Banca: Clice de Toledo Sanjar Mazili / Resumo: A pesquisa procura entender o processo de elaboração do projeto gráfico de um livro, focando esforços no estudo do formato de sua mancha de texto. Parte-se do pressuposto pós-moderno de que o design gráfico pode estabelecer uma conexão diferenciada entre conteúdo e leitor, não apenas na função de facilitador da leitura. Portanto, apresenta-se, de forma experimental, um sistema de diagramação que harmoniza questões ligadas à previsão e ao imprevisto da elaboração do projeto gráfico com a possibilidade de uma fruição diferenciada do conteúdo do texto por parte do leitor / Abstract: This research aims the understanding the process of developing of a book graphic design, focusing efforts on the study of the type area shape. It starts from the postmodern assumption that graphic design can establish a connection between content and reader, not just as easy facilitator of reading. Therefore, we present experimentally a system that harmonizes layout issues to the prediction and the adaptation and the development of graphic design with the possibility of a different reader's enjoyment for the content of the text / Mestre