Orientador : Martin Aznar / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-01T10:07:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arce-Castillo_PedroFelipe_M.pdf: 13948249 bytes, checksum: 89b291cb7fd018bc32c50812717efa25 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: A modelagem e simulação de processos de extração supercrítica requer uma boa predição das condições do equilíbrio entre fases, condições que determinam a maior concentração do líquido ou sólido (soluto) a ser extraído pelo fluido supercrítico (solvente). O problema principal na modelagem dos sistemas que se encontram em processos de extração supercrítica é a grande diferença de tamanho (peso molecular) entre as substâncias envolvidas (soluto e fluido supercrítico) e a baixa concentração do soluto no fluido supercrítico. Atualmente, as regras de mistura em uso não consideram de forma adequada o problema da grande assimetria; portanto, não permitem uma boa predição do equilíbrio entre fases. É proposta uma regra de mistura (Regra Não Quadrática Generalizada) baseada nas regras de mistura clássicas de van der Waals, com modificações nos parâmetros de interação, tanto na constante de energia quanto na de volume. Um parâmetro de interação binário, dependente da concentração, é usado para estimar a constante de energia; outro parâmetro de interação binário, independente da concentração e com um efeito diferenciado sobre o componente mais pesado quando comparado ao fluido supercrítico, é usado para estimar a constante de volume. Este novo arranjo considera como casos particulares os modelos conhecidos de Panagiotopoulos-Reid e Adachi-Sugie, entre outros. A forma não quadrática generalizada proposta tem todas as boas características desses modelos, permitindo maior flexibilidade na correlação dos dados experimentais. Usou-se outra regra de mistura, Regra de Kurihara-Tochigi-Kojima, a qual está baseada na parte residual da energia livre excedente à pressão infinita, atuando diretamente sobre a constante de energia da equação de estado. Os resultados obtidos com as duas regras de misturas citadas anteriormente são comparados com os resultados obtidos da regra modificada de W ong-Sandler e da regra convencional de van der Waals. As regras de mistura descritas anteriormente, junto com as equações cúbicas de estado de Soave-Redlich-Kwong, Peng-Robinson e a equação cúbica de estado generalizada de Patel-Teja-Valderrama, são usadas para descrever o equilíbrio líquidovapor e sólido-vapor em misturas assimétricas binárias (CO2 supercritico + um componente pesado ou produto natural). Neste trabalho foram estimados os parâmetros de interação binários tanto para a modelagem do equilíbrio líquido-vapor dos sistemas binários: CO2 +limoneno, linaloo_ ac. láurico, ac. palmítico, ac. oléico, ac. linoleico, 2-metil-pentanol, 1octanol, l-decanol e a.-pineno, quanto para a modelagem do equilíbrio sólido-vapor dos sistemas binários: CO2 + naftaleno, 2,3-dimetilnaftaleno, 2,6-dimetilnaftaleno, fenantreno,antraceno, p-colesterol, cafeína, p-caroteno e capsaicina. A predição dos parâmetros de interação binários realiza-se usando um método modificado de Marquardt com uma função objetivo que contém a pressão de saturação e a concentração na fase gás para o equilíbrio líquido-vapor e apenas a concentração na fase gás para o equilíbrio sólido-vapor. As sub-rotinas computacionais foram escritas considerando a possibilidade de múltiplas soluções e conseqüentemente, a busca dos parâmetros ótimos realiza-se sob um amplio intervalo de soluções possíveis. Os resultados (desvios na pressão e na fração molar na fase vapor para o ELV e apenas os desvios na fração molar na fase vapor para o ESV) indicam que as regras de mistura NQG e WS modificada permitem predizer melhor o comportamento dos sistemas binários estudados. A influencia das EDEs para uma mesma regra de mistura não é apreciável / Abstract: Modeling and simulation of supercritical extraction processes request a good prediction of conditions of phase equilibrium, conditions that determine the higher concentration of liquid or solid (solute) to be extracted by supercritical fluid (solvent). The main problem in modeling of systems found in supercritica1 extraction processes is the great size difference (molecular weights) between involved substances (solute and supercritical fluid) and low concentration of solute in supercritical fluid. Now, mixing roles in use don't consider of appropriate way the problem of great asymmetry, therefore don't alIow a good prediction of phase equilibrium. A mixing role is proposed (Generalized Non Quadratic Rule), which is based on c1assic mixing rules of van der Waals, with modifications in the interaction parameters, as much in energy constant as in volume constant. A binary interaction parameter, dependent of concentration, is used to estimate energy constant; another binary interaction parameter, independent of concentration and with a differentiated effect on heavier component when compared with supercritical fluid, is used to estimate volume constant. This new arrangement considers as private cases well-known models of Panagiotopoulos-Reid and Adachi-Sugie among others. This generalized non quadratic form has all good characteristics of those models, allowing larger flexibility in correlating experimental data. Other mixing rule was used, Kurihara-Tochigi-Kojima Rule (based on the residual part of the excess free energy to infinite pressure), acting direct1y on energy constant of the state equation. Results obtained with the two mixing roles previously mentioned are compared with obtained results of modified role of Wong-Sandler and conventional role of van der Waals. The mixing roles described previously, joined with the Soave-Redlieh-Kwong and Peng-Robinson's cubic equations of state and the Patel-Teja-Valderrama generalized cubic equation of state, are used to describe liquid-vapor and solid-vapor equilibrium in asymmetrie binary mixtures (supercritical CO2 + heavy component or natural product). In this work were estimated the binary interaction parameters as much for the modeling of liquid-vapor equilibrium of binary systems: COz + limonene, linalool, lauric acid, palmitic acid, oleic acid, linoleic acid, 2-methyl-pentanol, l-octanol, l-decanol and a-pinene, as for modeling of solid-vapor equilibrium of the binary systems: CO2 + naphtalene, 2,3dimethylnaphtalene, 2,6-dimethylnaphtalene, phenanthrene, anthracene, B-eholesterol, caffeine, B-carotene and capsaicin. A Marquardt modified method with a objective function (saturation pressure and vapor phase concentration for liquid-vapor equilibrium and on1y vapor phase concentration for solid-vapor equilibrium) was used to predict binary interaction parameters. The computational subroutines were written considering the possibility of multiple solutions and consequently, the search of the optimum parameters was done on a large interval of possible solutions. Results (deviations in pressure and molar fraction in vapor phase for ELV and on1y deviations in fraction molar in phase vapor for ESV) indicate that mixture roles: NQG and modified WS allow to predict better the behavior of studied binary systems. The influence of EDEs for a same mixture role is not appreciable / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Even after 80 years of intense research, the composition of neutron stars remains unknown, since both the dense matter in the interior of these compact objects and the matter moving around them are in extreme physical conditions, unreproducible in terrestrial laboratories. In this Thesis, we follow four different interconnected ways to approach these extreme objects. First, we explore the mathematical structure of neutron stars, building solutions parametrised solely by the central density, what are very appropriate to study the structural behaviour of these stars in different situations. Then, we adopted a novel approach, the information theory, to infer a hierarchy of equations of state, showing that quark stars would be, by its configuration, favoured by Nature. Studying the X-ray emission arising from the low-mass binary system 4U 1608-52, which contains a neutron star, we limit the physical size of the emitting source, showing that it should not be far from the surface of the compact star. For this, we employed a technique to calculate the time lags never used before. Finally, we show that it is possible to obtain restrictions on the strange quark mass and the energy gap of the CFL directly from observations. We conclude this Thesis with the statement that the strange quark matter is, structurally and energetically favoured by Nature, though there is an entropic barrier to be overcame and a minimum central density to be reached just after the collapse of the progenitor star. If this barrier is actually overcame in Nature, only refined observations will tell. / Mesmo depois de 80 anos de pesquisas intensas, a composição das estrelas de nêutrons permanece desconhecida, uma vez que tanto a matéria densa do interior desses objetos compactos quanto a matéria se movendo em torno deles encontram-se em condições físicas extremas, irreprodutíveis em laboratórios terrestres. Nessa Tese, seguimos quatro diferentes caminhos interconectados para abordar esses objetos extremos. Primeiramente, exploramos a estrutura matemática das estrelas de nêutrons, construindo soluções parametrizadas unicamente pela densidade central, apropriadas para estudar o comportamento estrutural dessas estrelas em diversas situações. Em seguida, adotamos uma abordagem nova, a teoria da informação, para inferir uma hierarquia de equações de estado, mostrando que as estrelas de quarks seriam, por sua conformação, favorecidas na Natureza. Estudando a emissão em raios-X advinda do sistema binário de baixa massa 4U 1608--52, que contém uma estrela de nêutrons, limitamos o tamanho físico da fonte emissora, mostrando que não deve estar longe da superfície da estrela compacta. Para isso, empregamos uma técnica inédita no cálculo dos \"time lags\". Por fim, mostramos que é possível obter restrições à massa do quark estranho e ao \"gap\" de energia da CFL diretamente das observações. Concluímos essa Tese com a afirmação de que a matéria estranha é, estrutural e energeticamente, favorecida pela Natureza, muito embora exista uma barreira entrópica a ser superada e uma densidade central mínima a ser atingida logo após o colapso da estrela progenitora. Se essa barreira foi superada na Natureza, apenas observações futuras mais refinadas dirão.

Orientador: Wei-Liang Qian / Resumo: Uma característica vital da cromodinâmica quântica (QCD) está relacionada à simetria quiral. Isso é particularmente intrigante devido ao papel crítico da simetria quiral não abeliana dos spinores de Lorentz na física teórica moderna. Muitos esforços teóricos foram dedicados à sua quebra espontânea no vácuo, bem como a restauração da mesma no ambiente extremamente quente ou denso. Além disso, quarks e glúons tornam-se os graus de liberdade relevantes por meio da transição de desconfinamento do estado dos hádrons. O significado desta última está intimamente ligado às implicações da equação de Callan-Symanzik e à teoria do grupo renormalizado. No entanto, em princípio, ambas as transições acima podem ser descritas pela QCD. Os estudos da QCD na rede demonstraram que a transição do sistema é um cruzamento suave com a densidade bariônica nula e a massa de quarks estranhos grandes. No potencial químico finito, por outro lado, uma variedade de modelos prevê a ocorrência de uma transição de fase de primeira ordem entre a fase hadrônica e o plasma de quarks e glúons (QGP). Esses resultados indicam que um ponto crítico (CEP) pode estar localizado em algum lugar no diagrama de fases da QCD no qual a linha de transições de fase de primeira ordem termina. Espera-se que a transição seja de segunda ordem neste caso. De fato, entre outros objetivos estabelecidos, o programa Beam Energy Scan (BES) em andamento no Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) é impulsionado pela busca do CEP. Nesta t... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: One vital characteristic of the quantum chromodynamics (QCD) is regarding the chiral symmetry. This is particularly intriguing owing to the critical role of non-abelian gauge symmetry of Lorentz spinors in modern theoretical physics. Many theoretical efforts have been devoted concerning its spontaneously breaking in the vacuum, as well as the restoration at the extremely hot or dense environment. Furthermore, quarks and gluons become the relevant degrees of freedom through the deconfinement transition from the hadron state of matter. The significance of the latter is closely connected to the implications of the Callan-Symanzik equation and the theory of the renormalized group. Nonetheless, in principle, both of the above transitions can be described by the QCD. Lattice QCD studies demonstrated that the transition of the system is a smooth crossover at vanishing baryon density and large strange quark mass. At finite chemical potential, on the other hand, a variety of models predict the occurrence of a first-order transition between the hadronic phase and quark-gluon plasma (QGP). These results indicate that a critical endpoint (CEP) might be located somewhere on the QCD phase diagram at which the line of first-order phase transitions terminates. The transition is expected to be of second-order at this point. As a matter of fact, among other established goals, the ongoing Beam Energy Scan (BES) program at the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) is driven by the search for th... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Sérgio Kurokawa / Resumo: Sabe-se que existe um modelo de linha bifásica a parâmetros discretos e constantes, desenvolvido diretamente no domínio do tempo. Porém, o fato de considerar os parâmetros longitudinais para uma frequência fixa, faz com que as respostas de corrente e de tensão apresentem um comportamento aproximado. Para melhorar a qualidade das formas de onda, deve-se levar em consideração o efeito da frequência sobre os parâmetros longitudinais. Nesta dissertação foi densenvolvido um modelo de linha de transmissão bifásica a parâmetros discretos, diretamente no domínio do tempo, que leva em consideração o efeito da frequência. A sintetização do mesmo, tanto para as fases quanto para o acoplamento magnético, é representada por meio de uma associação série e paralela de resistores e indutores, onde a quantidade de blocos RL deve ser a necessária para obter o melhor ajuste da resposta em frequência dos parâmetros longitudinais próprios e mútuos. No modelo proposto, as quedas de tensão nas fases produzidas pelo acoplamento magnético, foram calculadas por meio de uma extensão do modelo de Schulze. As equações de corrente e de tensão ao longo da cascata de circuitos π da linha bifásica foram escritas na forma de equação de estado. Tal equação é resolvida utilizando o método de Heun. No processo de validação do modelo proposto, o modelo clássico modal foi utilizado como modelo de referência, tanto para linhas bifásicas que possuem plano de simetria vertical quanto para linhas bifásicas que não pos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: It is know that exist a lumped and constant parameters two-phase line model, desenveloped directly in time domain. However, the fact to considerer the longitudinal parameters for a fixed frequency, it does what current and voltage responses present an approximated behavior. To improve the quality of the waveforms must be taked into consideration the frequency effect on the longitudinal parameters. In this dissertation was desenveloped a lumped parameters two-phase transmission line model, directly in time domain, that takes into consideration the frequency effect. The synthesis of the same, both for the phases and for the magnetic coupling, is represented by a series and parallel association of resistors and inductors, where the quantity of RL-blocks must be the necessary to obtain the best adjustment of the frequency response of the own and mutual longitudinal parameters. In the proposed model, the voltage drops in the phases produced by the magnetic coupling, were calculated by an extension of Schulze’s Model. Current and voltage equations along the cascade of π-circuits of the two-phase line were written in the form of state equation. Such equation is solutioned using Heun’s Method. In the validation process of the proposed model, the classical modal model was used as reference model, both for two-phase lines that possess vertical symmetry plane and for two-phase lines that do not possess vertical symmetry plane. / Mestre

Submitted by MIGUEL ANGEL ESPINOZA CRUZ null (maecuni2006i@gmail.com) on 2018-02-25T13:46:23Z No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 5516624 bytes, checksum: a926e8b18f63107cea2ad701b1023b13 (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-02-26T13:14:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 espinozacruz_ma_me_ilha.pdf: 5516624 bytes, checksum: a926e8b18f63107cea2ad701b1023b13 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-26T13:14:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 espinozacruz_ma_me_ilha.pdf: 5516624 bytes, checksum: a926e8b18f63107cea2ad701b1023b13 (MD5) Previous issue date: 2018-02-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Sabe-se que existe um modelo de linha bifásica a parâmetros discretos e constantes, desenvolvido diretamente no domínio do tempo. Porém, o fato de considerar os parâmetros longitudinais para uma frequência fixa, faz com que as respostas de corrente e de tensão apresentem um comportamento aproximado. Para melhorar a qualidade das formas de onda, deve-se levar em consideração o efeito da frequência sobre os parâmetros longitudinais. Nesta dissertação foi densenvolvido um modelo de linha de transmissão bifásica a parâmetros discretos, diretamente no domínio do tempo, que leva em consideração o efeito da frequência. A sintetização do mesmo, tanto para as fases quanto para o acoplamento magnético, é representada por meio de uma associação série e paralela de resistores e indutores, onde a quantidade de blocos RL deve ser a necessária para obter o melhor ajuste da resposta em frequência dos parâmetros longitudinais próprios e mútuos. No modelo proposto, as quedas de tensão nas fases produzidas pelo acoplamento magnético, foram calculadas por meio de uma extensão do modelo de Schulze. As equações de corrente e de tensão ao longo da cascata de circuitos π da linha bifásica foram escritas na forma de equação de estado. Tal equação é resolvida utilizando o método de Heun. No processo de validação do modelo proposto, o modelo clássico modal foi utilizado como modelo de referência, tanto para linhas bifásicas que possuem plano de simetria vertical quanto para linhas bifásicas que não possuem plano de simetria vertical. / It is know that exist a lumped and constant parameters two-phase line model, desenveloped directly in time domain. However, the fact to considerer the longitudinal parameters for a fixed frequency, it does what current and voltage responses present an approximated behavior. To improve the quality of the waveforms must be taked into consideration the frequency effect on the longitudinal parameters. In this dissertation was desenveloped a lumped parameters two-phase transmission line model, directly in time domain, that takes into consideration the frequency effect. The synthesis of the same, both for the phases and for the magnetic coupling, is represented by a series and parallel association of resistors and inductors, where the quantity of RL-blocks must be the necessary to obtain the best adjustment of the frequency response of the own and mutual longitudinal parameters. In the proposed model, the voltage drops in the phases produced by the magnetic coupling, were calculated by an extension of Schulze’s Model. Current and voltage equations along the cascade of π-circuits of the two-phase line were written in the form of state equation. Such equation is solutioned using Heun’s Method. In the validation process of the proposed model, the classical modal model was used as reference model, both for two-phase lines that possess vertical symmetry plane and for two-phase lines that do not possess vertical symmetry plane.