This study presents an environmental assessment of a bi-fuel Thermal Power Plant (TPP) in the Brazilian Amazon Region. The TPP was originally designed to use Heavy Fuel Oil (HFO), but with the Natural Gas (NG) extraction from Amazon basin, the TPP was modified to use NG and HFO concomitant. For observation of differences, it was performed a comparative study of this power plant in two situations: using only heavy fuel oil and using HFO and NG concomitantly. The life cycle assessment methodology was conducted from “cradle-to-gate”. The CML baseline method was used to assess the midpoint impacts. Primary data were collected by personal visits for environmental emissions, wastewater, fuel used, and technical specifications. Eleven impacts categories were considered and Monte Carlo (MC) Analysis was used to assess and to obtain robust results. The study shows that upstream processes have more impacts except global warming potential, eutrophication, acidification, human toxicity and photochemical oxidation where TPP showed the major contribution. The bi-fuel conversion resulted in lower power plant contributions in the impacts as, for example, a reduction of 61.1 % in Eutrophication Potential. In addition, throughout the life cycle the bi-fuel power plant, when the operation is compared with HFO only, has six potential impacts lower. In addition, MC analysis showed that Eutrophication Potential and Acidification Potential (AP) are smaller in the bi-fuel operation in 100% of the cases. Besides, it is an interesting observation that global warming results by MC analysis showed that there are no statistic differences between the two modes of operation. / Este estudo apresenta uma avaliação ambiental de uma Usina Termelétrica (UTE) bicombustível na região amazônica brasileira. A UTE foi originalmente desenvolvida para usar Óleo Combustível Pesado (HFO, em inglês), mas com a extração de Gás Natural (GN) da bacia Amazônica, a UTE foi modificada para utilizar GN e HFO concomitantemente. Para observação das diferenças, foi realizado um estudo comparativo desta UTE em duas situações: utilizando somente HFO e usando HFO e GN concomitantemente. A metodologia de Avaliação do Ciclo de Vida foi conduzida do “berço-ao-portão”. O método CML baseline foi utilizado para avaliar os impactos midpoint. Dados primários foram coletados através de visitas pessoais para as emissões ambientais, efluentes hídricos, combustíveis utilizados e especificações técnicas da UTE. Onze categorias de impactos foram consideradas e análise de Monte Carlo (MC) foi empregada para fornecer maior robustez aos resultados. O estudo mostrou que processos à montante têm maiores impactos, exceto para Potencial de Aquecimento Global (PAG), Eutrofização, Acidificação, Toxicidade Humana e Oxidação Fotoquímica, onde a UTE apresentou as maiores contribuições. A conversão para o modo bicombustível resultou em menor contribuição da UTE nos impactos, como por exemplo, a redução de 61,1% em Potencial de Eutrofização (PE). Além disso, a UTE bicombustível tem, ao longo do ciclo de vida, quando comparada à operação somente com HFO, seis potenciais impactos menores de onze impactos avaliados. Além disso, análise de MC mostrou que o PE e o Potencial de Acidificação (PA) são menores na operação bicombustível em 100% dos casos. Ainda, uma interessante observação é que os resultados do PAG pela Análise de MC mostram que não há diferenças estatísticas entre os dois modos de operação.

O objetivo da presente dissertação é, primeiramente, desenvolver uma teoria de campo médio para vórtices em um filme supercondutor do tipo II submetidos a um potencial de confinamento harmônico. Desse modo se obtém o perfil de densidade do sistema. Os resultados teóricos são comparados com simulações de Dinâmica Molecular. Se verifica que no regime de acoplamento fraco - altas temperaturas - a teoria descreve perfeitamente a distribuição de partículas do sistema. No regime de acoplamento forte - baixas temperaturas - a teoria falha progressivamente, pois as correlações entre as partículas começam a ter importância na descrição do sistema. No entanto, isso não acarreta em uma falha da mecânica estatística de Boltzmann-Gibbs, ao contrário do que recentes trabalhos sugerem. Em regimes de acoplamento forte são feitas simulações de Monte Carlo baseadas na distribuição de energias de Boltzmann e no algoritmo de Metropolis e simulações de Dinâmica Molecular. Ambas resultam nos mesmos perfis de densidade. Estes resultados claramente demonstram que os sistemas de vórtices confinados são perfeitamente descritos pela estatística de Boltzmann-Gibbs. Também se desenvolve uma teoria para partículas que interagem pelo potencial de Yukawa e submetidas a um potencial de confinamento harmônico. Essa teoria ´e fortemente embebida nos paradigmas da Teoria dos Líquidos, onde são utilizadas a Aproximação de Densidade Local e a equação de Hypernetted chain. Todos resultados são novamente comparados com simulações numéricas. Tal teoria permite calcular acuradamente os perfis de densidade para os regimes de acoplamento forte, onde a teoria de campo médio falha. Esta teoria não usa nenhum parâmetro de ajuste. / We develop a theory to describe the density distribution of vortices in a superconducting film of type II, confined by an external trap potential. The theory allows us to calculate the vortex density profiles. The theoretical results are compared with Molecular Dynamics simulations. In the weak coupling limit - high temperatures - the theory predicts a correct particle distribution. In the strong coupling limit - low temperatures - the theory progressively starts to fail - correlations between the particles begin to play an important role. Nevertheless, contrary to recent suggestions, this does not imply a failure of the Blotzmann-Gibbs statistical mechanics. To show this, we perform Monte Carlo simulations based on the Boltzmann energy distribution and the Metropolis algorithm and compare them with the Molecular Dynamics simulations. Both show identical density profiles. This clearly demonstrates that the system of confined vortices is perfectly well described by the usual Boltzmann-Gibbs statistical mechanics. We next develop a theory for particles interacting through the Yukawa potential inside an external trap. The theory is based on statistical mechanics of liquids and uses a Local Density Approximation and the Hypernetted chain equation. The results are again compared with the numerical simulations. This theory enables us to accurately calculate the density profiles of Yukawa particles in a trap, even in a strong coupling limit, when the mean field theory fails, without any adjustable parameters.

O objetivo deste trabalho é o uso do método de Monte Carlo no estudo de processos de reticulação em polímeros. O método é aqui aplicado para simular a cura do 1,4 butanodiol diglicidil éter com anidrido cis 1,2 ciclohexanodicarboxílico, usando amina terciária como iniciador. O sistema é modelado numa rede quadrada bidimensional com condições de contorno rígidas (caso 1) ou condições de contorno periódicas (caso 2). Nós desenvolvemos um algoritmo computacional que simula a movimentação aleatória das moléculas e sua agregação. O algoritmo é codificado num programa em FORTRAN 77. Os parâmetros obtidos são a concentração das espécies em função do número de etapas computacionais e o grau de reação, bem como uma estimativa aproximada da dimensão fractal. Os resultados obtidos nos permitem compreender alguns aspectos cinéticos relacionados ao mecanismo de Matejka e algumas peculiaridades da agregação bidimensional. As limitações do modelo, bem como suas perspectivas e propostas de desenvolvimentos posteriores são discutidos. / The aim of this work is to use the Monte Carlo simulation method in order to study network formation processes in polymers. Here we apply this method to simulate the curing of 1,4 butanedioldiglicidyl ether with cis 1,2 cyclohexanedicarboxylic anhydride, using tertiary amine as initiator. The system is modeled in a two-dimensional square lattice with rigid boundary conditions (case 1) or periodic boundary conditions (case 2). We develop a computational algorithm that simulate the random movement of the molecules and its further aggregation. The algorithm was coded in FORTRAN 77 . The parameters obtained are the concentration of the species as a function of the number of computational steps and degree of reaction and a estimate of the fractal dimension of the aggregates. The results obtained permited us to understand some kinetical aspects related to Matejka mechanism and some peculiarities of a two-dimensional aggregation. The limitations of the model, as well as its perspectives and proposal of further developments are discussed.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:05:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissECMM.pdf: 1660938 bytes, checksum: 066c901ea835b9ef55119d64f6806e4a (MD5) Previous issue date: 2004-03-11 / Universidade Federal de Sao Carlos / O fator de Bayes é uma ferramenta utilizada na seleção de modelos. Neste trabalho fazemos uma revisão abrangente de diversos aspectos do fator de bayes. Também apresentamos as soluções disponíveis atualmente para os problemas relacionados à distribuição a priori imprópria como o fator de Bayes intrínseco e o fator de bayes fracional. São apresentados resultados de simulações com o fator de bayes sendo utilizado na seleção de modelos e uma aplicação a um conjunto de dados reais. Nestas smulações e na aplicação utilizamos o fator de Bayes e o fator de Bayes fracional.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:06:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissDSV.pdf: 2343078 bytes, checksum: 2c801ff20741d65287919e8cf1d5b178 (MD5) Previous issue date: 2006-03-03 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work, we introduce a Bayesian approach for quality control of industrial products, assuming units in test under stress levels higher than the usual level. We assume di¤erent distributions for the lifetimes of the units under a type II censoring mechanism and a general stress-response model that includes the usual accelerated life test models. Using a predictive density of a future observation, we present some criteria to be used by engineers in the quality control of a batch of industrial products. These criteria permit a choise for the best time in test or for the best stress level in the quality control test. The quality control procedure is based on the observed proportion of failures tested during a specified time and a specified stress level. We use the software WinBugs (Spiegelhalter et al, 1999) to obtain the posterior summaries of interest. keywords: Accelerated lifetime test, Bayesian Inference, Markov Chain Monte Carlo, Quality Control. / Neste trabalho propomos uma metodologia Bayesiana de controle da qualidade de produtos industriais, considerando unidades em teste sob níveis de estresse mais severos que os usualmente utilizados. Assumimos algumas distribuições para os tempos de vida das unidades, dados sob esquema de censura do tipo II e um modelo estresse-resposta geral que inclui alguns dos modelos mais utilizados em testes acelerados. Usando a densidade preditiva para uma observação futura, apresentamos um critério para ser usado por engenheiros no controle da qualidade de um determinado lote de produtos industriais. Este critério permite escolher o tempo necessário para o teste ou o nível de estresse no teste de controle da qualidade. O controle da qualidade de um lote de componentes poderá ser baseado na proporção de unidades que falham quando testadas durante o período de tempo fixo, sob o nível especificado de estresse. Uma implementação do código WinBugs (ver por exemplo, Spiegelhalter et al., 1999) é considerada.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseEPA.pdf: 4171212 bytes, checksum: 2c06247b36e7e6e82a4396e73055d025 (MD5) Previous issue date: 2004-09-13 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work the ground and first excited states of the electron are calculated in interacting one-dimensional, two-dimensional lattices and multilayers of cylindrical quantum dots containing at the most an electron and considering both infinite and finite potential barriers. The dimensions and the occupation of the quantum dots are chosen randomly using Monte Carlo s method. In the case of finite barrier we calculated the levels of energy through the Density Functional Theory (DFT ). We calculated the envelope function considering the effective mass approximation and using the numeric method developed by Samita Gangopadhyay and B.R. Nag. Once obtained the levels of energy, we calculated the absorption coefficient considering the electron-electron interaction. The calculations show the influence of the plasma interaction in the absorption. The results demonstrate a change of the absorption coefficient as a function of the density of quantum dots. When the electric field is applied the absorption peak moves to the right indicating a collective response of interacting localized electrons. / Neste trabalho são calculados os estados fundamental e primeiro excitado do elétron em redes uni-dimensionais, bi-dimensionais e multicamadas de pontos quânticos cilíndricos interagentes contendo no máximo um elétron e considerando barreira de potencial infinita e finita. As dimensões e o número de ocupação dos pontos quânticos são escolhidas aleatoriamente usando o método de Monte Carlo. Para o caso de barreira finita calculamos os níveis de energia através da Teoria do Funcional da Densidade (DFT). Calculamos a função envelope considerando a aproximaçãda massa efetiva e usando o méodo numérico desenvolvido por Samita Gangopadhyay e B.R. Nag. Uma vez obtido os níveis de energia, calculamos o coeficiente de absorção considerando a interação elétron-elétron. Os cálculos mostram a influência da interação de plasma na absorção. Os resultados demonstram uma mudança do coeficiente de absorção como uma função da densidade de pontos quânticos. Quando o campo elétrico é aplicado o pico de absorção se move para a direita indicando uma resposta coletiva de elétrons localizados interagentes.

O objetivo deste trabalho é o uso do método de Monte Carlo no estudo de processos de reticulação em polímeros. O método é aqui aplicado para simular a cura do 1,4 butanodiol diglicidil éter com anidrido cis 1,2 ciclohexanodicarboxílico, usando amina terciária como iniciador. O sistema é modelado numa rede quadrada bidimensional com condições de contorno rígidas (caso 1) ou condições de contorno periódicas (caso 2). Nós desenvolvemos um algoritmo computacional que simula a movimentação aleatória das moléculas e sua agregação. O algoritmo é codificado num programa em FORTRAN 77. Os parâmetros obtidos são a concentração das espécies em função do número de etapas computacionais e o grau de reação, bem como uma estimativa aproximada da dimensão fractal. Os resultados obtidos nos permitem compreender alguns aspectos cinéticos relacionados ao mecanismo de Matejka e algumas peculiaridades da agregação bidimensional. As limitações do modelo, bem como suas perspectivas e propostas de desenvolvimentos posteriores são discutidos. / The aim of this work is to use the Monte Carlo simulation method in order to study network formation processes in polymers. Here we apply this method to simulate the curing of 1,4 butanedioldiglicidyl ether with cis 1,2 cyclohexanedicarboxylic anhydride, using tertiary amine as initiator. The system is modeled in a two-dimensional square lattice with rigid boundary conditions (case 1) or periodic boundary conditions (case 2). We develop a computational algorithm that simulate the random movement of the molecules and its further aggregation. The algorithm was coded in FORTRAN 77 . The parameters obtained are the concentration of the species as a function of the number of computational steps and degree of reaction and a estimate of the fractal dimension of the aggregates. The results obtained permited us to understand some kinetical aspects related to Matejka mechanism and some peculiarities of a two-dimensional aggregation. The limitations of the model, as well as its perspectives and proposal of further developments are discussed.

O sistema aqui estudado é modelado para uma rede quadrada bidimensional com condições de contorno periódicas, e as moléculas , após serem aleatoriamente distribuídas nesta rede são movimentadas por translação/redefinição sendo o processo reticulação similar a agregação de clusters. Como tema deste trabalho tem-se o estudo da influência na dinâmica da agregação através dos mecanismos de cura aqui modelados. Para sua efetivação foram desenvolvidos quatro modelos através de diferentes mecanismos com os quais alguns aspectos de estrutura da cinética e dinâmica da agregação e dos agregados formados são comparados. Os resultados nos permitem inferir sobre o comportamento dos próprios mecanismo a coerência interna a cada um deles, bem como da especifidade da agregação em duas dimensões. / The aim Df this work is to use the Monte Carlo method in order to simulate a network formation processo Here we focus on the curing Df 1,4 - butanedioldiglicidyl ether with cis- 1,2-cyclohexanedicarboxylic anhydride in presence Df the tertiary amine. The system is modeled in two dimensional square lattice with periodic boundary conditions, and the molecules, after the randon placement, are moved cluster-cluster aggregation. The aim Df this work aspects Df the aggregation acording is to in a way similar to a to study the dynamical the reaction mechanisms used in this simulation. Four differents simulations models are developed and studied with respect to structural, kinetic and dynamical aspects of the aggregation process and the behavior Df the aggregates.

O Programa de Controle de Qualidade de sistemas geradores de raios X inclui a verificação periódica da constância dos feixes de raios X, para tanto é preciso que o físico especialista conheça as respostas dos instrumentos medidores de radiação. Neste trabalho foi analisado o comportamento das câmaras de ionização submetidas a feixes de radiação em Radiodiagnóstico nas energias de 50, 81, 90 e 102 kV. Inicialmente foram realizadas medidas experimentais com oito câmaras de ionização de quatro modelos- e, em seguida, foi simulado através do Método de Monte Carlo, com o código MCNP5, um sistema gerador de raios X e os quatro modelos de câmaras de ionização empregados na parte experimental. Com as simulações de arranjo padronizado foi calculado o valor de kerma no ar e foram comparadas, então, as respostas obtidas experimentalmente com os cálculos por simulação. As correlações obtidas entre os resultados permitiram o desenvolvimento de uma ferramenta que apresenta maiores informações para a compreensão dos equipamentos detectores utilizados, e que auxilia o especialista em física médica na análise da resposta dos detectores. / The Quality Control Program for X ray generator systems includes the periodic verification of the X rays beams constancy, therefore it is necessary that the medical physics specialist knows the measuring instruments physical response to radiation. In this work it was analyzed the behavior of ionization chambers subjected to radiation beams at diagnostic radiology energies of 50, 81, 90 and 102 kV. Initially it was performed experimental measurements with eight ionization chambers four models- and then it was simulated, by Monte Carlo Method, with the MCNP5 code an X ray generator system and the four ionization chambers models used in the experimental part. A patterned array was taken by the simulations and the air kerma value was calculated to the simulated system and then those values were compared to the experimental data. The correlations between the results allowed the development of a tool that enables a better understanding of the detectors and helps the physics specialist in the analysis of the detectors response.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Power outages can cause great harm to consumers, especially for commerce and industry. Therefore, it is important that the utilities attend the emergency occurences as fast as possible. In this context, it is done an avaliation of the reduction of the time of the emergency occurences after the exchange of conventional meters for smart meters. These meters provide instant information of the conditions of the distribution network, including the outages. The utility is immediately informed about the outage of energy, getting through this the exact location of the defect. Therefore, the exchange of the meters provides a reduction of the fault location time, with consequent reduction of the time of attendance of occurrences, whose values are monitored by the brazilian Electric Agency. As a consequence of this reduction, there is a reduction of individual continuity índex Customer Average Interruption Duration Index (CAIDI), equivalent índex "System Average Interruption Duration Index" (SAIDI) and Expected Energy Not Supplied (EENS). This paper analyze the reduction of SAIDI and EENS in a distributor of Brazil, using scenarios of exchange of meters defined by Monte Carlo Method (MCM). The results demonstrate a reduction in SAIDI and EENS, but possibly the location where the search was conducted contributed to this reduction was not as significant as expected. / Interrupções de energia podem ocasionar grandes prejuízos aos consumidores, especialmente para o comércio e indústria. Por isso, torna-se importante que as concessionárias realizem o atendimento as ocorrências emergenciais de forma mais rápida possível. Nesse contexto, é realizada a avaliação da redução do tempo de atendimento as ocorrências emergenciais através da troca de medidores convencionais por medidores inteligentes. Esses medidores proporcionam a informação instantânea das condições da rede de distribuição, inclusive no que se refere a interrupções de energia. Através dos novos medidores, a concessionária é informada imediatamente sobre a falta de energia, obtendo através disso a localização exata do defeito ocorrido na rede de baixa tensão (BT). Portanto, a troca de medidores proporciona a redução do tempo de localização do defeito, com consequente redução do tempo de atendimento às ocorrências, cujos valores são fiscalizados pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Como consequência dessa redução, tem-se a redução do indicador de continuidade individual - Duração Individual por Unidade Consumidora (DIC) - e coletivo - Duração Equivalente por Unidade Consumidora (DEC) ambos limitados pela ANEEL. Além disso, ocorre redução da Energia Não Distribuída (END). Este trabalho realiza a análise de redução de DEC e END em uma Concessionária de Distribuição de Energia Elétrica do interior do Rio Grade do Sul, através de cenários de trocas de medidores definidos pelo Método de Monte Carlo (MMC). Os resultados demonstram que há redução de DEC e END, mas que possivelmente o local onde foi realizada a pesquisa colaborou para que essa redução não fosse tão significativa.