COSTA, Marcelo Henrique de Araújo Santos. Fenômenos de Transporte em Meios Porosos e Interfaces Fractais. 2006. 103 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-22T18:08:10Z No. of bitstreams: 1 2006_tese_mhascosta.pdf: 4361476 bytes, checksum: d1ad57b4bdfc1adb7ee1dc8cafc3333d (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-22T20:04:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_tese_mhascosta.pdf: 4361476 bytes, checksum: d1ad57b4bdfc1adb7ee1dc8cafc3333d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-22T20:04:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_tese_mhascosta.pdf: 4361476 bytes, checksum: d1ad57b4bdfc1adb7ee1dc8cafc3333d (MD5) Previous issue date: 2006 / In this work, we investigate different transport phenomena through irregular media by means of numerical simulations. Initially, we study the effect of the critical percolation disorder on pore networks under diffusion-reaction conditions. Our results indicate the existence of three distinct regimes of reactivity, determined by the dimensionless parameter E=D/(Kl^2), where D is the molecular diffusivity of the reagent, K is its chemical reaction coefficient, and l is the length scale of the pore. At low values of E, the flux of the reacting species penetrating the network follows the classical scaling behavior, namely F~LE^(1/2). At intermediate values of E, the influence of the fractal morphology of the percolating cluster results in an anomalous behavior, F~L^(A/2)E^B, with an exponent B=0.34. At high values of E, the flux of the reagent reaches a saturation limit, F_SAT, that scales with the system size as F_SAT=L^A, with an exponent A=1.89, corresponding to the fractal dimension of the sample-spanning cluster. In the second part of this work, we study how the irregularity of the geometry influences the sequential deactivation of an interface accessed by diffusion. By using the notion of active zone, we propose a conjecture which constitutes an extension of Makarov theorem. In the third part, we investigate the steady-state heat transport in a fluid flowing through a two-dimensional channel whose walls are irregular interfaces. Once more, we apply the notion of active zone to investigate the effect of the interface geometry on the heat exchange efficiency of the system for different conductive-convective conditions. Compared with the behavior of a channel with smooth interfaces and under conditions in which the mechanism of heat conduction dominates, the results indicate that the effect of roughness is almost negligible on the efficiency of the heat transport system. On the other hand, when the convection becomes dominant, the role of the interface roughness is to generally increase both the heat flux across the wall as well as the active length of heat exchange, when compared with the smooth channel. Finally, we show that this last behavior is closely related with the presence of recirculation zones in the reentrant regions of the fractal geometry. / Neste trabalho investigamos diversos fenômenos de transporte tendo lugar através de meios irregulares por meio de simulação computacional. Inicialmente, tratamos do efeito da desordem crítica em redes percolantes de poros sujeitas à difusão e reação química. Verificamos a existência de três regimes distintos, determinados pelo parâmetro adimensional E=D/(Kl^2), onde D é a difusão molecular, K o coeficiente de reação química e l um comprimento característico. Para valores baixos de E, o fluxo de reagente que penetra a rede obedece à relação de escala clássica, F~LE^(1/2). Para valores intermediários de E, a influência da morfologia fractal do agregado de percolação resulta em um regime anômalo, F~L^(A/2)E^B, com um expoente B=0.34. Para valores altos de E, o fluxo de reagente atinge um limite de saturação, F_SAT, e escala com o tamanho do sistema na forma F_SAT=L^A, onde A=1.89 corresponde à dimensão fractal do agregado incipiente de percolação. Em uma segunda etapa do trabalho, analisamos o efeito da geometria irregular na desativação seqüencial de uma interface acessada por difusão. Aplicando o conceito de zona ativa, propomos uma conjectura que se constitui numa extensão do teorema de Makarov. Na terceira parte deste trabalho, investigamos o transporte estacionário de calor no escoamento de um fluido através de um tubo bidimensional, cujas paredes são interfaces irregulares. Mais uma vez, utilizando o conceito de zona ativa, investigamos o efeito da geometria da interface na eficiência de troca térmica do sistema em diferentes condições difusivo-convectivas. Em condições nas quais o mecanismo de transporte dominante é a condução, a comparação entre os resultados dos tubos liso e rugosos indica que o efeito da rugosidade é quase desprezível sobre a eficiência de dispositivos de transporte de calor. Por outro lado, quando a convecção torna-se dominante, a rugosidade passa a ter um papel importante e, em geral, o fluxo de calor e o comprimento da zona ativa aumentam com a rugosidade da interface de troca. Finalmente, mostramos que esse último comportamento está relacionado com as zonas de recirculação, presentes nas reentrâncias da geometria fractal.

GOMES, L. da S. Redes neurais aplicadas à inferência dos sinais de controle de dosagem de coagulantes em uma estação de tratamento de água por filtração rápida. 2012. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-09-13T18:15:13Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_lsgomes.pdf: 7198003 bytes, checksum: 6a4247c4aa5d59a00fb9744fef097ea9 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-09-25T14:35:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_lsgomes.pdf: 7198003 bytes, checksum: 6a4247c4aa5d59a00fb9744fef097ea9 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-25T14:35:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_lsgomes.pdf: 7198003 bytes, checksum: 6a4247c4aa5d59a00fb9744fef097ea9 (MD5) Previous issue date: 2012-03 / Considering the importance of the chemical coagulation control for the water treatment by direct filtration, this work proposes the application of artificial neural networks for inference of dosage control signals of principal and auxiliary coagulant, in the chemical coagulation process in a water treatment plant by direct filtration. To that end, was made a comparative analysis of the application of models based on neural networks, such as: Focused Time Lagged Feedforward Network (FTLFN); Distributed Time Lagged Feedforward Network (DTLFN); Elman Recurrent Network (ERN) and Non-linear Autoregressive with exogenous inputs (NARX). From the comparative analysis, the model based on NARX networks showed better results, demonstrating the potential of the model for use in real cases, which will contribute to the viability of projects of this nature in small size water treatment plants. / Considerando a importância do controle da coagulação química para o processo de tratamento de água por filtração rápida, esta dissertação propõe a aplicação de redes neurais artificiais para inferência dos sinais de controle de dosagem de coagulantes principal e auxiliar, no processo de coagulação química em uma estação de tratamento de água por filtração rápida. Para tanto, foi feito uma análise comparativa da aplicação de modelos baseados em redes neurais do tipo: alimentada adiante focada atrasada no tempo (FTLFN); alimentada adiante atrasada no tempo distribuída (DTLFN); recorrente de Elman (ERN) e auto-regressiva não-linear com entradas exógenas (NARX). Da análise comparativa, o modelo baseado em redes NARX apresentou melhores resultados, evidenciando o potencial do modelo para uso em casos reais, o que contribuirá para a viabilização de projetos desta natureza em estações de tratamento de água de pequeno porte.

SILVA, João Felipe Barbosa Araripe. Análise espacial de indicadores de desenvolvimento sustentável dos municípios cearenses. 2014. 103 f. Dissertação (mestrado) – Universidade Federal do Ceará, Faculdade de Economia, Administração, Atuária e Contabilidade, Mestrado Acadêmico em Administração e Controladoria, Fortaleza-CE, 2014. / Submitted by Dioneide Barros (dioneidebarros@gmail.com) on 2016-02-02T13:24:53Z No. of bitstreams: 1 Dissertação de João Felipe Barbosa Araripe Silva.pdf: 2082227 bytes, checksum: 9d5ef9c8704c79f081d5ad3c635abb75 (MD5) / Approved for entry into archive by Dioneide Barros(dioneidebarros@gmail.com) on 2016-02-02T14:11:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação de João Felipe Barbosa Araripe Silva.pdf: 2082227 bytes, checksum: 9d5ef9c8704c79f081d5ad3c635abb75 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-02T14:11:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação de João Felipe Barbosa Araripe Silva.pdf: 2082227 bytes, checksum: 9d5ef9c8704c79f081d5ad3c635abb75 (MD5) Previous issue date: 2014 / The aim of this study is to systematize and make spatial analysis of indicators of sustainable development at Ceará’s cities and identify public policies that are applied to combat inequality in municipal development. The central purpose of this research is to identify and analyze the differences between cities in the development process. The research is exploratory and quantitative, developed through analysis of secondary data acquired in the database of the Brazilian Institute of Geography and Statistics, Institute of Economic Research and Strategy of Ceará and Objectives Development Goals Portal. Quantitative methods of analysis were descriptive statistics, confirmatory factor analysis, exploratory spatial data analysis and spatial modeling, which were used, respectively, to calculate sustainability indexes (overall and by dimensions), to identify the spatial dependence of this development and to analyze the influence of public investment in the development of the municipalities. The results have shown poor development of municipalities of Ceará, with the best developments in more urban areas, which have industrial concentrations, with have easy access to power, sewer, water and education. In this context, there is an adjustment of federal public policy to the needs expressed by municipalities, in short, need a restructuring of infrastructure to develop a sustainable growth. / O objetivo deste estudo é sistematizar e efetuar análise espacial dos indicadores de desenvolvimento sustentável apresentados nos municípios do Estado do Ceará e identificar quais as políticas públicas que são aplicadas para combater as desigualdades no desenvolvimento municipal. O propósito central da pesquisa é de identificar e analisar as diferenças entre os municípios neste processo de desenvolvimento. A pesquisa é quantitativa e exploratória, desenvolvida mediante análise de dados secundários adquiridos no banco de dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, do Instituto de Pesquisa e Estratégia Econômica do Ceará e do Portal Objetivos de Desenvolvimento do Milênio. Os métodos quantitativos de análise foram estatística descritiva, análise fatorial confirmatória, análise exploratória de dados espaciais e modelagem espacial, os quais foram utilizados, respectivamente, para calcular índices de sustentabilidade (geral e por dimensão), identificar a dependência espacial desse desenvolvimento e analisar a influência de investimentos públicos no desenvolvimento dos municípios. Os resultados revelam baixo desenvolvimento dos municípios cearenses, sendo os melhores desenvolvimentos em áreas mais urbanas, as quais apresentam concentrações industriais, com fácil acesso a energia, rede de esgoto, água e educação. Neste contexto, observou-se uma adequação das políticas públicas federais para as necessidades expressas pelos municípios que, em suma, precisam de uma reestruturação da infraestrutura para desenvolver um crescimento sustentável.

A renormalização e o compartamento crítico da teoria de campo contínuo em o³ para o modelo de Potts de p estados com quebra externa de simetria entre os vetores de estado é investigada no presente trabalho.

O conceito de heterogeneidade de tamanhos de domínios (Heq), definido como o número de tamanhos distintos de domínios existentes em determinada configuração de um sistema, foi recentemente introduzido no contexto do modelo de percolação explosiva. Além de introduzir um novo expoente de escala, o mesmo se mostrou útil em outros problemas da mecânica estatística de equilíbrio, como o de percolação aleatória, bem como nos modelos de Ising e Potts. Neste trabalho, aplicamos e medimos esta quantidade em situações fora do equilíbrio. Em particular, após submetermos os modelos de Ising e Potts a um súbito resfriamento, a partir de um estado de equilíbrio de alta temperatura, para uma temperatura crítica ou subcrítica, T > Tc, medimos a evolução temporal de H(t). Mostramos que o comportamento para tempos grandes é uma lei de potência com expoentes diferentes para os casos crítico e subcrítico. Adicionalmente, o comportamento para tempos pequenos apresenta ainda um máximo no valor de H(t), quando a temperatura inicial é T0 → Ѡ. Apresentamos um extenso conjunto de dados de simulação que apoiam essas conclusões e discutimos perspectivas futuras, com o objetivo de tentar compreender melhor o comportamento de H(t). / The concept of domain size heterogeneity (Heq), the number of distinct domain sizes occurring in a given con guration, was recently introduced in the context of explosive percolation. Besides introducing a new scaling exponent, it was shown to be useful in other classical equilibrium statistical mechanics problems, like random percolation, and the Ising and Potts models. Here we apply and measure this quantity for out of equilibrium situations. In particular, after quenching the Ising and Potts models from a high temperature equilibrium state, T > Tc, to a critical or subcritical temperature, T Tc, we measure the time evolution of H(t). We show that the long time behavior is power law with di erent exponents for critical and subcritical coarsening. Moreover, the short time behavior also presents a surprising maximum of H(t) when the initial temperature is T0 → Ѡ. We present extensive simulation data supporting these conclusions and discuss future perspectives, in order to help understand the overall behavior of H(t).

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-02-16T14:20:01Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Aline_Schindler_Final_2013.pdf: 5061586 bytes, checksum: ad7c42143e01df8ae4dae33bdf2dfad1 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-03-10T14:36:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Aline_Schindler_Final_2013.pdf: 5061586 bytes, checksum: ad7c42143e01df8ae4dae33bdf2dfad1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-10T14:36:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Aline_Schindler_Final_2013.pdf: 5061586 bytes, checksum: ad7c42143e01df8ae4dae33bdf2dfad1 (MD5) / O presente trabalho propõe um método para estimação, através de geoestatística, da probabilidade da escolha dos modos de transporte particular motorizado, público e não motorizado, tanto em coordenadas conhecidas, quanto em coordenadas desconhecidas. Inicialmente foi aplicada a técnica de Árvore de Decisão (AD), com a finalidade de estimar a probabilidade de escolha do modo em domicílios pesquisados e determinar a variável numérica a ser krigada. A aplicação da técnica de Análise Espacial de dados (geoestatística – krigagem ordinária) é realizada através das probabilidades de escolha modal obtidas pela AD, possibilitando a estimação das probabilidades da escolha modal em domicílios não amostrados na pesquisa. Os dados utilizados foram da Pesquisa Origem-Destino e da Pesquisa de Opinião sobre avaliação do transporte público, realizadas conjuntamente em 2007/2008 na cidade de São Carlos (SP). Neste trabalho, foi utilizada uma amostra desagregada de 1.216 domicílios georreferenciados, com 22 variáveis qualitativas e 4 quantitativas. Através da krigagem, foi possível estimar a probabilidade de escolha do modo em até 5.048 mil novas células desconhecidas. Os resultados da validação cruzada foram razoáveis em termos de erros da estimação, variância dos erros e percentual de acertos, no entanto não foram tão bons quanto esperado, considerando coeficiente de correlação entre valores observados e estimados. Além disto, observou-se uma tendência ao aumento da probabilidade do uso do automóvel do centro (bairros com população de menor poder aquisitivo) para a periferia (bairros de maior renda) numa área analisada (Santa Felícia e diversos conjuntos habitacionais).

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-01-05T03:03:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336701.pdf: 3188770 bytes, checksum: 1a0b66351a8009a9dcccca770ca3d5e2 (MD5) Previous issue date: 2015 / A presente Tese tem como objetivo investigar o efeito da desordem energética no processo de relaxação térmica (equilíbrio térmico) em materiais moleculares desordenados onde o transporte de carga ocorre através do processo de hopping ativado termicamente. O transporte de carga é modelado através de uma equação mestra que, fundamentalmente, consiste em um sistema de equações diferenciais lineares acopladas para as probabilidades de ocupação eletrônica dos orbitais moleculares, cuja matriz estocástica de taxas W do sistema linear é responsável pelos aspectos dinâmicos e, portanto, do processo de relaxação térmica. Mostra-se que o modelo de hopping, baseado em uma equação mestra, é equivalente ao modelo de Anderson (em tempo imaginário) da Matéria Condensada, com a marcante presença de correlação de curto alcance nos elementos diagonais, ausente no modelo de Anderson original. O tempo característico para uma excitação inicial (fora do equilíbrio) atingir o equilíbrio termodinâmico, o tempo de relaxação, é determinado analiticamente em uma dimensão para qualquer distribuição de energia e para qualquer taxa de hopping entre primeiros vizinhos. Prova-se que o autovetor associado ao autovalor de relaxação é espacialmente estendido, e isso implica que o tempo de relaxação é universal, isto é, independente da condição inicial fora de equilíbrio. Expressões explícitas para o tempo de relaxação são fornecidas para as distribuições Gaussiana e exponencial e para as taxas de hopping simétrica e de Miller-Abrahams. O efeito da desordem energética no espectro e nos autovetores da matriz estocástica de taxas, W, é investigado analiticamente através de um cálculo perturbativo e também via diagonalização numérica.<br> / Abstract : This Thesis aims to investigate the effect of energetic disorder on the relaxation process (thermalization process) in disordered molecular materials where the electronic transport happens through thermally activated hopping. The charge transport is modeled by a master equation which, fundamentally, is a system of coupled linear differential equations for the electronic occupation of molecular orbitals, whose stochastic rate matrix of the linear system, W, determines all dynamical processes and therefore the thermal relaxation. It is shown that the hopping model, based on a master equation, is equivalent to an Anderson model in imaginary time, with marked presence of short range correlations in the diagonal elements, absent in the original Anderson model. The characteristic time for an initial out-of-equilibrium excitation to reach the thermodynamic equilibrium, the relaxation time, is determined analytically in one dimension for any energetic distribution and for any hopping rate between nearest neighbors. It has been shown that the eigenvector associated with the relaxation eigenvalue is extended, and it implies that the relaxation time is universal, that is, it is independent of the initial out-of-equilibrium distribution. Explicit expressions for the relaxation time are provided for the Gaussian and exponential distributions and for the symmetric and Miller-Abrahams hopping rates. The effect of energetic disorder on the spectrum and eigenvectors of the stochastic rate matrix, W, is analytically investigated through a perturbative calculation and also via numerical diagonalization.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2016-04-19T04:12:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338180.pdf: 5030005 bytes, checksum: da06be5e1485c9be8a514fd4f86d22b7 (MD5) Previous issue date: 2015 / A presente tese versa sobre os efeitos do material dielétrico na operação de Superfícies Seletivas em Frequência (FSS). Em particular, apresenta o modelo obtido a partir de simulações numéricas usando o software Ansys-HFSS e do ajuste de curvas para a permissividade efetiva do dielétrico em superfícies seletivas em frequência. O modelo numérico está baseado na permissividade e na espessura do dielétrico usado como suporte dos elementos da FSS, assim como também do período e de um fator dependente da geometria da FSS. O modelo é desenvolvido para a FSS do tipo loop quadrado e é usado adicionalmente para estudar os efeitos do dielétrico na largura de banda da FSS. Simulações usando o método do circuito equivalente (MCE) que incluem o modelo proposto mostram acurácia aceitável e baixo custo computacional, comparado com as simulações feitas com o Ansys-HFSS. Análises do modelo proposto permitem definir duas novas variáveis que caracterizam o comportamento da permissividade efetiva do dielétrico: constante de estabilização ae e espessura de estabilização test. Perdas ôhmicas e dielétricas nos elementos metálicos e no dielétrico, respectivamente são incluídas no método do circuito equivalente com o intuito de avaliar seus efeitos no desempenho da FSS. O método de otimização estocástico baseado em enxame de partículas (PSO - Particle Swarm Optimization Method) foi usado para sintetizar FSS do tipo loop quadrado através do método do circuito equivalente com requerimentos específicos na frequência de ressonância e na largura de banda. É notável o baixo custo computacional e a acurácia aceitável obtidos com a abordagem proposta. / Abstract : This thesis deals with dielectric effects in FSS operation. In particular, it presents a model, obtained through numerical simulation with Ansys-HFSS and curve fitting, for the dielectric effective permittivity of frequency selective surfaces (FSS). The numerical model is based on the permittivity and thickness of the dielectric layer supporting the FSS elements, as well as on the period and a factor dependent on the FSS geometry. The model is developed for square loop FSS and is also used to study the dielectric effects on the bandwidth of the square loop FSS. Simulations results using the equivalent Circuit Method (ECM) shows acceptable accuracy and low computational cost, compared with Ansys-HFSS commercial simulator. Analysis of the proposed model allows defining new variables that characterize the effective permittivity behavior: stabilization constant ae and stabilization thickness test. Dielectric and ohmic losses in metallic elements and dielectric are include in the ECM to evaluate its effects on the performance of the FSS. Particle Swarm Optimization Method (PSO) was used to synthesize a square loop FSS via the equivalent circuit method with a specific resonant frequency and bandwidth requirement. It is remarkable the low computational cost and acceptable accuracy obtained with the proposed approach.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:53:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225106.pdf: 836113 bytes, checksum: 19d250c928b76f7a8d6c5380485e5f57 (MD5) / Em diversas áreas, particularmente em controle de qualidade, é de interesse modelar não só o parâmetro média, mas também o de dispersão. Um modelo desse tipo auxilia na melhoria contínua dos produtos e processos, sem aumentar os custos de produção. Um aprimoramento de qualidade de um processo industrial é verificado quando a dispersão é minimizada e o valor médio permanece sob controle. Nesta tese, são apresentados os modelos não-lineares da família exponencial de dispersão linear, que ficam caracterizados por duas componentes sistemáticas não-lineares, uma para a média e outra para a dispersão, além de uma componente aleatória, cuja função densidade de probabilidade pertence à família exponencial de dispersão linear. O método de estimação adotado foi o de máxima verossimilhança, que tem propriedades assintóticas de ordem n-1, onde n é o tamanho da amostra; portanto, esses estimadores são não-viesados com erro aproximado de n-1. Na prática, geralmente um viés dessa ordem é ignorado, contudo, para amostras pequenas, o viés pode ser apreciável e ter o mesmo valor que o seu correspondente erro padrão; neste caso, torna-se útil se ter uma estimativa de sua magnitude. Em geral, a redução do viés não necessariamente apresenta um melhor estimador, ela será benéfica somente quando a variância é reduzida. O objetivo desta tese é apresentar uma expressão para os vieses e, com isto, melhorar as inferências. Como aplicação, modelou-se e obteve-se o estimador corrigido da concentração de flosequinan no plasma, com submodelos one-compartment para a média e dispersão e componentes aleatórias: normal, gama e inversa gaussiana. É importante salientar que as expressões dos vieses são de fácil implementação. Pelo estudo de simulação, os estimadores corrigidos foram avaliados e comparados aos estimadores de máxima verossimilhança restrita e também os de máxima verossimilhança. Os resultados evidenciaram que os estimadores corrigidos são mais precisos do que os obtidos pela máxima verossimilhança restrita e, também, do que máxima verossimilhança, recomendando, assim, o uso de estimativas corrigidas em amostras de tamanho pequeno ou moderado.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Sócio-Econômico. Programa de Pós-graduação em Economia / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:59:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221020.pdf: 716430 bytes, checksum: 4d0752419f4965a38f45ca9d2f19c2dc (MD5)