Orientador: Francisco Maugeri Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-20T21:29:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kamimura_ElianaSetsuko_M.pdf: 2252737 bytes, checksum: 28619ec44da619f51644f2e94dfd3cd9 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Neste trabalho foi proposto um modelo matemático para descrever o comportamento de coluna cromatográfica por afinidade. O processo foi modelado a partir dos balanços de massa de uma coluna de leito fixo e equações cinéticas de adsorção levando consideração também a resistência à transferência de massa externa e a dispersão axial, Obteve-se um sistema de equações diferenciais. A resolução numérica deste sistema foi obtida utilizando-se, simultaneamente, os métodos de Crank-Nicholson e Runge-Kutta de quarta ordem. A validade do modelo foi verificada a partir de dados experimentais obtidos da literatura, sendo que o parâmetro de ajuste do modelo proposto foi a porosidade do leito. Com o intuito de verificar as influências dos parâmetros cinéticos e condições de operação na eficiência de colunas de adsorção, foi realizado um estudo paramétrico. Em ambas escalas estudadas (de laboratório e de produção industrial), foi observado que a porosidade, velocidade superficial e diâmetro da coluna são os parâmetros de maior sensibilidade. No entanto, foi demonstrado que a operação de uma coluna de adsorção por afinidade apresenta considerável estabilidade, haja vista que nenhum parâmetro afeta significativamente a operação da coluna. Por outro lado, parâmetros como Qm (capacidade máxima de adsorção), k1 e k2 (constantes cinéticas de adsorção) devem ser otimizados antecipadamente, através da escolha do adsorvente e condições de adsorção desejáveis. E ainda, com relação aos problemas de limitações do processo de adsorção dentro da coluna, foi observado que o processo é limitado pela taxa de reação, podendo ser negligenciados os problemas de transferência de massa. Para diferentes valores do coeficiente de dispersão, foi possível verificar que a coluna opera aproximadamente como um reator tubular ideal. As conclusões de que se pode desprezar tanto os problemas de transferência de massa como os de dispersão, podem simplificar significativamente a modelagem e simulação de colunas de adsorção por afinidade / Abstract: In this work a mathematical model was proposed to describe the behavior of affinity chromatographic column. The process was modeled from mass balance and affinity adsorption kinetics equations in a fixed-bed column. By considering the extern mass transfer resistance and axial dispersion a set of differential equations was obtained. A combination of the Crank-Nicholson and Runge-Kutta fourth order numerical methods was used in the simulation procedure. The model validity was verified using experimental data from the literature. The adjustment parameter was the void column. This same model was used to predict the behavior of large-scale adsorption columns. A parametric study was performed in order to study the influence of both kinetics and operating conditions in the adsorption column efficiency. The more sensitive parameters were showed to be the porosity, superficial velocity and column diameter for both scales analyzed. It was showed, however, that an affinity adsorption column operation is very stable since no parameters \significantly affects the column operation. On the other hand, parameters like Qm (the maximum adsorption parameter), k1 (the forward kinetic constant) and k2 (the backward kinetic constant) must be optimized previously by choosing the suitable adsorption conditions and adsorbent. Also, looking into the limitation problems of the adsorption process inside the column, it was showed that the process is rate reaction limited, so that mass transfer problems can be neglected. By changing the dispersion coefficient it was also showed that the column operate nearly of an ideal plug flow reactor. Both findings no mass transfer problems and no dispersion problems can simplify the modelling and simulation of affinity adsorption columns / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Raul Vinhas Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T22:09:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hahn_MauroHerter_M.pdf: 2769542 bytes, checksum: c53b9320afa2eb0895992fb8ccef3130 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Este trabalho aborda o problema de planejamento a curto prazo do transporte de cana-de-açúcar em usinas de açúcar e álcool. Este problema consiste basicamente em determinar o número de caminhões, carregadoras, colhedoras e tratores necessários, em um determinado dia, para transportar a cana de vários locais de corte situados a diferentes distâncias, até uma usina central, que opera 24 horas por dia, sem que haja interrupção na moagem de cana da mesma O SISTEC é uma ferramenta para análise do sistema de transporte de cana no período de um dia, que visa minimizar o número de equipamentos em operação através da previsão do desempenho do sistema para diversas configurações da usina, dos pontos de colheita e dos próprios equipamentos envolvidos no transporte da cana O simulador desenvolvido é do tipo estocástico, com mecanismo de avanço de tempo orientado por eventos. A interface com o usuário é através de menus e janelas operadas por mouse, possuindo também saída gráfica dos principais parâmetros de interesse Embora neste trabalho o SISTEC tenha sido utilizado apenas para simulação de usinas onde cada caminhão permanece alocado a uma única lavoura durante todo o dia, ele pode, com pequenas modificações, ser utilizado para determinar melhores políticas de operações do sistema. Para validação do modelo proposto são apresentados e analisados testes com dedos reais de uma usina / Abstract: Short term planning of sugarcane transportation was studied for operational conditions found in sugar mills and destileries. The number of required trucks, loaders, harvesters and tractors is determined for a 24 hour period of uninterrupted cane crushing process at a central plant Cane is transported from several fields located at different distances from the sugar mill The SISTEC is an analyses type tool adequate to minimize the number of equipments needed to keep the plant working for a one day working period. The simulator is an stochastic type using event oriented time increment. The system run through mouse operated windows and menus, output of interest parameters is available through graphical display SISTEC considers trucks working on a fixed transportation distance during the 24 h operation period, minor changes would allow better management politics to operate the system. Field transportation data from Santa Helena de Goias sugar mill was used to validate the proposed model / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Clovis Perin Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-07-21T08:33:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Scheidt_JoaoEduardoCardoso_M.pdf: 2581014 bytes, checksum: c1f985e905d424059b556edf8774af28 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Túneis de congelamento são equipamentos utilizados pela industria alimentícia para o condicionamento térmico de produto tais como iogurte, sorvete, leite, carne e derivados. Assim, geralmente estão no fim do processo de produção de produtos altamente perecíveis. Quando um túnel representa m gargalo do processo, ele causa transtornos à produção que podem até interrompê-la. Este trabalho visa a abordagem do problema de operação eficiente e túneis de congelamento quanto ao aspecto de carregamento. Primeiramente abordamos o problema estático e suas relaxações e restrições. No problema estático determinístico, o instante de chegada das bandejas de produtos e o tempo de exposição necessário para seu condicionamento são conhecidos de antemão. Deve-se, então, programar por completo o carregamento do refrigerador definindo, para cada bandeja, em que nível do túnel deve ser colocada ou se deve ser rejeitada. Resultados teóricos são obtidos, particularmente para o caso (relaxado) do refrigerador de gavetas. Várias possibilidades de abordagem do problema estático são discutidas. Em seguida abordamos o problema dinâmico, onde não se dispõe do conhecimento prévio dos parâmetros de cada bandeja. Estes só ficam definidos a partir da chegada de cada bandeja, quando então a decisão quanto ao carregamento ou rejeição da bandeja deve ser tomada. Para o problema dinâmico são apresentadas várias políticas, que são testadas num caso real e em cenários hipotéticos nele baseados. Para avaliação de desempenho das políticas usamos limites' inferiores calculados com base no desenvolvimento teórico do problema estático. Os resultados são muito satisfatórios para uma classe de políticas a que chamamos de encadeamento. / Abstract: Freezing tunnels are food industry facilities for conditioning of meat, ice-cream, milk, yogurt, etc. They are very unwished botlenecks because they are positioned at the end of the production process of highly perishable items (low in-process inventory). The freezing tunnel loading problem is that of maximizing its production in terms of the amount of frozen trays of products. The purpose of this study is to model this problem and develop methods for solving its static and dynamic versions. In the static problem, the arrival time and the conditioning time of each tray are known in advance for the entire loading period. One should then completely schedule the loading of the tunnel. Each tray must be assigned to a position in the tunnel or be rejected. . We discuss several approaches and show some theoretical results for relaxed problems. In the dynamic problem, the arrival and the demand of trays are not known in advance. In this case, the decisions must take place at the arrival times. Several policies are developed. Some real case based scenarios are used for testing the policies. The study shows the potential gains with the application of some policies, mainly those ofthe class we named 'chain policies'. / Mestrado / Mestre em Matemática Aplicada

Orientador: Sergio Persio Ravagnani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-21T14:39:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_FlorivalRodriguesde_D.pdf: 6624055 bytes, checksum: dfa6a2b37fcc6158c42aea04e6f0fb9f (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: A literatura apresenta uma grande quantidade de trabalhos envolvendo a simulação de coluna de destilação, tanto no estado estacionário quanto no dinâmico, porém na sua grande maioria abordando a coluna na sua forma convencional. A recompressão de vapor em sistemas de destilação tem despertado o interesse dos pesquisadores em virtude da sua importância no que se refere a economia de energia. O presente trabalho estuda a utilização da simulação estática e dinâmica aplicada a uma coluna de destilação com recompressão de vapor. O processo de separação, via destilação, de compostos de baixa volatilidade relativa, como por exemplo, os xilenos mistos é extremamente intensivo sob os aspectos do consumo de energia.Neste estudo utilizou-se uma coluna separadora de xilenos mistos do tipo: etil-benzeno, para-xileno, meta-xileno, orto-xileno e 1,2,4-trimetil-benzeno, na qual foi feito um estudo comparativo, através da simulação estática, do consumo energético da coluna na sua forma convencional e com recompressão de vapor. Também foi feita a modelagem dinâmica da coluna na sua forma convencional e com recompressão para se observar o efeito do sistema de recompressão quando a coluna era perturbada nas variáveis: razão de refluxo,carga térmica no refervedor e vazão de alimentação. Para a análise do estado estacionário utilizou-se o programa comercial ASPEN PLUS e para a análise dinâmica utilizou-se o modelo fenomenológico clássico, denominado prato-aprato, onde as equações diferenciais foram integradas pelo método de Runge-Kutta ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The literature presents a great amount of work involving the simulation of a distillation column in the stedy state as well as in the dynamic state; however, the great majority of them deals with the column in its conventional arrangement The vapor recompression in distillation systems has raised the interest of researchers because of its importance in energy economy. In the present work the stedy state and dynamic simulation are applied to a distillation column with vapor recompression. The separation process by distilation of compounds of relatively low volatility, i.e., the mixed xylenes, is extremely intensive in the aspect of energy consumption. In this study, a separation column of mixed xylenes for the following compounds: ethyl-benzene, para-xylene, meta-xylene, ortho-xylene and l24-trimethyl-benzene was analysed. A comparative study was carried out in the energy consumption for a conventional column and one fitted with vapor recompression.. In addition, the dynamic modeling of the column in its conventional form and with Recompression were develloped to analyse the behavior of both system when the column suffers perturbations of reflux rate, thermal duty of the reboiler and feed rate. The analysis of the stedy state was performed using the ASPEN PLUS commercial program, and the dynamic analysis was done using a classical phenomenological model called tray-to-tray, where the differential equations were integrated by the Runge-Kutta method, develloped in the present thesis ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Nivaldo Lemos Coppini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T19:24:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mastelari_Niederauer_M.pdf: 6110207 bytes, checksum: 0dbe522c515d6ce6c583839fff7a5d47 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Graças aos recentes desenvolvimentos de materiais e geometrias para ferramentas de usinagem e dos projetos de máquinas ferramentas, foi possível provocar drásticas reduções nos tempos e custos denominados diretos do processo. Desta forma, tempos e custos indiretos passaram a representar a grande parcela destes fatores na composição final da produção e composição dos custos industriais finais. Reduzir tais tempos e custos tomou-se, portanto, uma tarefa imposta pelas circunstâncias reinantes em qualquer indústria moderna. Tempos e custos indiretos relativamente altos são dispendiosos na realização de programas CNC. Este trabalho tem como objetivo abranger este problema através do desenvolvimento de um sistema para Edição/simulação de programas CN específico para ambientes de manufatura semi-integrado, utilizando linguagem técnica, com interface amigável e interativa... O sistema é constituído pelo editor, que foi desenvolvido utilizando programação lógica na linguagem Prolog e pelo Simulador que foi desenvolvido em Pascal usando conceitos de programação orientada a objeto. O programa foi desenvolvido para ser utilizado em microcomputadores padrão IBM-PC. O sistema foi testado em simulações com peças, gerando código correto e sua simulação apresentou detalhamento superior ao do comando da máquina. O uso de uma interface amigável e de pós-processadores mostrou-se uma forma rápida e eficiente de gerar programas CN para centros de torneamento, além de possibilitar a ampliação de seu uso para a grande variedade de Comandos numéricos disponíveis no mercado / Abstract: Due to the recent development of the materiaIs and geometries used in machine tools and projecting and constructing tool machines, it was possible to incite a drastic reducing of the named direct process time and cost'. So, the indirect time and cost became the main parcel of such factors on the final composition of production and on the composition of final industrial costs. Reducing those time and costs had became a definitive matler from the modem actual industries circumstances. Indirect higher time and costs, as a matler of fact, increase expansiveness in achieving CNC programs. The present work aims to comprehend such a matler by developing a system to Edit/Simulate specific NC programs for semiintegrated manufacture environrnents, making use of technical, interactive and closely language interface. The system is created by the Editor and it was developed using the logical programming Prolog language and so as using the Simulator that was developed in PASCAL guided programming concepts applied to objects. The whole program was developed to be used in IBM-PC microcomputers standard. The system was tested in appliance simulation creating correct codes, and their simulation has presented superior detailness than the machine commands. The used of such a closely interface and postprocessors showed a fast and efficient way of generating CN programs to tuming centers and further of making possible to amplify their use in a great variety of numeric commands usually found everywhere / Mestrado / Engenharia de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Sergio Persio Ravagnani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-21T21:58:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Reis_PauloRobertoAlvesdos_M.pdf: 3911446 bytes, checksum: e65ad54da4d620e14aedd7417c6a32be (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Este trabalho tem por finalidadeefetuar a modelagem, em ordem reduzida, de uma coluna de destilação em estado estacionário utilizando sais como agente de separação para o sistema Etanol-Água. A necessidade de modelos de processos eficientes que requeiram um menor esforço em sua solução tem motivado o desenvolvimento de técnicas para a simplificação e redução do tamanho do modelo. Uma dessas técnicas é o método da aproximação polinomial ou colocação ortogonal. As descontinuidades nos perfis da coluna, provocadas pela alimentação e/ou retiradas laterais são contornadas através de uma formulação que divide a coluna em seções, delimitadas pelos pontos de descontinuidades, onde são aplicados diferentes polinômios interpoladores. Essas aproximações reduzem drasticamente o número de equações necessárias para descrever o processo. A utilização de sais como agente de separação possibilita, frente aos processos convencionais de separação, a redução das dimensões da coluna de ftacionamento e da quantidade de agente de separação empregado. A adição de determinados sais ao sistema Etanol-Água altera substancialmente a composição da fase vapor em equilibrio deslocando, com isso, o ponto de azeotropia desse sistema para um valor maior de composição de etanol na fase vapor. Dependendo do sal utilizado e de sua quantidade, esse ponto pode ser totalmente eliminado. A não idealidade da fase líquida foi considerada através de um modelo de composição local do tipo UNIQUAC/Debye-Hückel para a determinação do coeficiente de atividade dos solventes. Os sais empregados neste trabalho como agentes de separação foram o cloreto de cálcio, o cloreto de lítio e o acetato de potássio. Os resultados obtidos das simulações das coluna de destilação extrativa salina apresentaram um bom ajuste, levando em conta a precisão dos instrumentos de medição e análise utilizados em engenharia, em relação ao modelo prato-a-prato, com uma considerável redução no tempo de processamento. A metodologia de se dividir a coluna em seções apresentou bons resultados na representação dos perfis de composições e temperatura da coluna. A utilização do modelo termodinâmico UNIQUAC/Debye-Hückel para o cálculo do coeficiente de atividade dos solventes não apresentou dificuldades de convergência do método de resolução das equações obtidas através da colocação ortogonal / Abstract: One of the major difficulties at mathematical models of staged separation systems is the large dimensionlity of the process models. These models introduce significant computational effort especially in cases involving repetitive simulations such as optimization and dynamic simulation for control systems The need of the efficient process models which require a smaller computational effort has motivated the reduced-order models developement. In this work is developed reduced-order models to steady-state distillation columns for ethanol-water system using salt effects for breaking the azeotrope, throught the aproximation method (orthogonal collocation). The discontinuities in column profiles, introduced by feed, are contoured by dividing the column into sections, where he composition profiles, in each section, are aproximated using continuous polynimial. These aproximations reduced drastically the number of equations requeried to describe the process. The utilization of salts as the separation agents in extrative distillation process make the reduction of the column dimensions possible and the agent amount used. The addition of specific salts in the ethanol-water system alter the vapor-líquid equilibrium relationship of the system in a manner favorable to the separation. The salts used in this work as separation agents were calcium chloride (CaCh), potassium acetate (KC2O2H3) and litium chloride (LiCl). The thermodynamic model employed to describe the activity coefficients in the mixed solvent/salt systems is a extended UNIQUAC model. The results, got form the extractive distillation column simulation, showed a good agreement with the model tray-to-tray, processing time decreasing / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Oswaldo Luiz Agostinho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T23:29:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lobo_CarlosEduardod'AraujoVilaca_M.pdf: 5698619 bytes, checksum: dd2e4f67f8ffcbb78c4957ea66975696 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: A evolução dos mercados consumidores nos últimos 90 anos possibilitou o surgimento da Manufatura de Classe Mundial. Neste trabalho é abordado quais são suas premissas e principalmente,como avaliar o desempenho nessas indústrias. São abordadas duas técnicas de Gestão da Produção - Just-In-Time e a Teoria das Restrições. São apresentados as suas variáveis de controle e os princípios nos quais elas se baseiam. Neste contexto é proposta a utilização conjunta da simulação de eventos discretos e das técnicas de gerenciamento da produção, para criação de um ciclo de melhoria contínua em busca de padrões de classe mundial. A partir das medidas de desempenho apresentadas, constrói-se um ciclo de melhorias contínuas, utilizando-se a simulação de eventos discretos e as técnicas de gerenciamento. Obtém-se a melhoria do desempenho através da avaliação da influência das variáveis de controle das técnicas de gerenciamento - que serão chamados de fatores de controle, nos índices de desempenho medidos com a simulação. Deste modo, é possível modificar-se o sistema real e realimentar-seo modelo de simulação,completando o ciclo. Através de um estudo de caso realizado em uma empresa de autopeças, pode-se aplicar a metodologia proposta. São descritas todas as etapas do processo de implementação desde o levantamento dos dados, construção do modelo, as leituras das medidas de desempenho, até as propostas para melhoria do processo de manufatura / Abstract: The evolution of consumers market in the last ninety years hence forth towards the world class manufacture. This research approaches the basic concepts and mainly, evaluate the way this industries measure their performance. Two thecniques of Production Management: Just-In-Time and Theory of Constrainsts were evaluated. Their control variables and the principals in which they are based were analized. In this environment, it is proposed the simultaneous use of Descret Event Simulation and the thecniques of Production Management, to create a continuous improvement cycle to search World Class Standards. From the performance measures showed, builds a continuous improvement cycle, using Descret Event Simulation and the thecniques of Production management. The performance improvement is obtained by evaluating the intluence of the control variables - named "control factors" - in the performance measures valued with simulation. So, it is possible to change the real system and feedback the simulated model, completing the cycle. An automotive components factory was used to apply this methodology. All the procedures to implement this thecnique, since the data aquirement until the construction of the model, ending the cycle / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Wilson Luiz Lanzarini e Geovan Tavares dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-07-22T01:00:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Poletto_CarlosAlberto_M.pdf: 4909567 bytes, checksum: aab0c907e4f064adea24ad288d1dcab7 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Neste trabalho, é proposto um método de modelagem geológica orientado a objetos denominado Modelagem Estocástica de Objetos Geométricos, para simular a geometria e a arquitetura de reservatórios fluviais num estudo de caso. Os reservatórios fluviais são formados por depósitos de preenchimento de canal, que constituem a unidade básica do reservatório. O objeto canal é representado em seção transversal pela geometria da superfície semi-elipse. A utilização das representações paramétrica e implícita da semi-elipse torna o algoritmo eficiente para gerar e visualizar objetos. A estimativa de volumes associados às superfícies geradas com esta estratégia é igualmente facilitada. Através da parametrização do modelo geológico de sub-superfície da Formação Açu Bacia Potiguar. obtido de um campo de petróleo bastante desenvolvido, foram construídas as funções de distribuição experimentais dos parâmetros que definem um canal no domínio tridimensional. Os parâmetros utilizados são: a espessura e a largura relacionada dos reservatórios individualizados em sucessões de granodecrescência ascendente a partir de testemunhos e seções geológicas, a sinuosidade e a direção preferencial dos canais medidas em mapas geológicos do mesmo campo onde o método foi testado. A curva de proporção global das litofácies controla a distribuição dos reservatórios no domínio simulado. O processo de simulação de cada objeto inicia-se a partir de um ponto aleatório no espaço e com a amostragem aleatória dos seus parâmetros nas respectivas funções, e encerra-se quando todos os poços condicionantes são honrados e a proporção de reservatórios foi atingida. Os objetos aceitos são construídos por modelagem geométrica discreta de superfícies. A arquitetura equiprovável do reservatório em três dimensões é o resultado da erosão, sobreposição e união dos objetos gerados. Podem ser obtidas seções do domínio em qualquer direção ou plano, com várias opções de visualização científica. As simulações são consistentes com todos os 30 poços condicionantes utilizados. O elevado potencial do método se traduz em representações tridimensionais realistas de reservatórios fluviais, exibindo o típico empilhamento diagonal dos canais. As realizações são úteis para acessar as incertezas quanto à arquitetura e estimativas dos volumes de reservatórios, e para validar as interpretações sedimentológicas em duas ou três dimensões. O método tem potencial para subsidiar a perfuração de novos poços e os estudos de comportamento do fluxo de fluidos em reservatórios / Abstract: In this work. an object based method for geological modeling named Stochastic Modeling ar Geometric Objects is proposed. to simulate the geometry and the architecture of fluvial reservoirs in a case study. Fluvial reservoirs are formed by channel fill deposits. which are the basic unit of the reservoir. The object channel is represented in cross-section by the geometry of the semi-elipse surface. The use of the parametric and implicit representations of the semi-elipse makes the algoritm efficient to generate and to visualize objects. The volumes estimation associated to surfaces generated with this strategy is equa11y facilitated. Using the parametrization of the subsurface geologic model of the Aço Formation Potiguar Basin. from a very well developed oil freld. the experimental distributions functions of the parameters which defIne a channel into a three-dimensional domain were constructed. These used parameters are: the thickness and the width related of the reservoirs individualized as fming-upward sucessions from cores and geologic cross-sections. the sinuosity and channels preferential direction measured on geologic maps of the same freld where the method was tested. The global proportion curve of lithofacies controIs the distribuition of the reservoirs within the simulated domain. The simulation process of each object starts from a random point into the space and with random samples oí their parameters on the respective functions and ends when a11 conditioning weUs are honoured and the reservoir proportion is reached. The accepted objects are built by discrete geometric modeling of the surfaces. The equiprobable architecture of the reservoir in three dimensions is a result of erosion. superposition and union of the generated objects. One may have sections of the domain on any direction or plane. with several options oí scientifIc visualization. The simulations are consistent with a11 the 30 conditioning wells used. The high potential ar this method results in realistic three-dimensional representations of fluvial reservoirs. with the exhibition aí the typical diagonal channels stacking. The realizations are usefu1 to access the uncertainties related to the architecture and reservoirs volume estimations. and to validate sedimentological interpretations in two or three-dimensions. The method has potential to subsidize new wen perforations and the studies of reservoir flow analysis / Mestrado / Mestre em Geoengenharia de Reservatorios

Orientador: Denis Jose Schiozer / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-23T15:11:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guedes_SolangedaSilva_D.pdf: 13102319 bytes, checksum: e8ce55e85a643438e655bad9ce693bd9 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Os avanços atuais na área de caracterização de reservatórios são capazes de fornecer descrições de reservatórios que resultam em malhas de discretização com centenas de milhares a dezenas de milhões de blocos. Durante a simulação numérica de fluxo multifásico, estas informações podem ser consideradas através de técnicas de mudança de escala. O procedimento usual considera pseudo-funções multifásicas e o método proposto por Kyte e Berry (1975) é largamente utilizado. Esta tese apresenta um modelo computacional multiescala para fluxo multifásico que trata o processo de mudança escala de forma implícita e sem o uso das pseudo-funções. Na metodologia proposta, urna seqüência de problemas locais são resolvidos em subdomínios da malha fina, obtendo assim urna melhor aproximação na malha grossa, mas com um custo computacional menor do que a resposta da malha fina. A principal vantagem deste novo procedimento de mudança de escala é tomar tal tarefa um processo implícito durante a etapa de solução do problema, contornando alguns problemas de ordem prática durante aplicações das pseudo-funções tradicionais. Os resultados apresentados tratam problemas bidimensionais em meios homogêneos e heterogêneos e duas fases: óleo e água. Alguns exemplos são utilizados para comparar este procedimento e o programa PSEUDO, um módulo de mudança de escala baseado em pseudo-funções e disponível no simulador comercial ECLIPSE / Abstract: Advances in petroleum reservoir descriptions have provided an amount of data that can not be handled directly during numerical simulations. This detailed geological information must be incorporated into a coarser model during multiphase fluid flow simulations by means of some upscaling technique. The most used approach is the pseudo relative permeabilities and the more widely used is the Kyte and Berry method (1975). In this work, it is proposed a multi-scale computational model for multiphase tlow that implicitly treats the upscaling without using pseudo functions. By solving a sequence of local problems on subdomains of the refined scale it is possible to achieve results with a coarser grid without expensive computations of a fine grid model. The main advantage of this new procedure is to treat the upscaling step implicitly in the solution process, overcoming some practical difficulties related the use of traditional pseudo functions. Results of bidimensional two phase flow simulations considering homogeneous and heterogeneous porous media are presented. Some examples compare the results of this approach and the commercial upscaling program PSEUDO, a module of the reservoir simulation software ECLIPSE / Doutorado / Doutor em Engenharia de Petróleo

Orientador: Milton Mori / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-23T15:08:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alves_JoseJailsonNicacio_D.pdf: 8337754 bytes, checksum: 677214454b8c1e6f9d55d01e7142949e (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Reatores de Leito Fluidizado Circulante são bastante utilizados na industria química e petroquímica, principalmente em processos de craqueamento catalítico e de combustão. A simulação numérica é ferramenta indispensável para o desenvolvimento e otimização destes reatores. Neste trabalho, um modelo fluidodinâmico baseado no modelo de dois fluidos, no qual o gás e as partículas são tratados como fases contínuas e totalmente interpenetrantes, foi utilizado na simulação da fluido dinâmica de reatores de leito fluidizado circulante. Analisa-se a sensibilidade do modelo fluido dinâmico com relação a parâmetros da teoria cinética do escoamento de materiais granulares. Analisa-se também o efeito do termo de transferência de energia cinética turbulenta entre as fases gasosa e particulada na fluidodinâmica. Utiliza-se o modelo de turbulência k-epislon para estimativa dos coeficientes de transporte da fase gasosa. Para a fase particulada, o modelo invíscido, o modelo newtoniano com viscosidade obtida experimentalmente (da literatura) e o modelo cinético do escoamento de materiais granulares (KTGF) foram utilizados e os resultados analisados. No modelo cinético do escoamento de materiais granulares os coeficientes de transporte dependem da temperatura granular, para a qual tem-se uma equação de conservação. A temperatura granular depende de parâmetros da teoria cinética do escoamento de materiais granulares e da sua condição de entrada. Os resultados comprovam que as partículas tendem a concentrarem-se nas regiões de menor temperatura granular e também mostram uma sensibilidade do modelo a estes parâmetros, mais fortemente aos coeficientes de restituição partícula-partícula e partícula-parede. Mostraram ainda que o termo de transferência de energia cinética do movimento flutuante é importante em sistemas com recirculações internas. O método dos volumes finitos com arranjo colocalizado foi utilizado na discretização do modelo. A solução foi obtida iterativamente resolvendo-se linha por linha com TDMA (Tri-Diagonal Matrix Algorithm). Com relação ao método numérico, mostra-se. que a interpolação do momentum e não da velocidade propriamente dita, para o cálculo das velocidades da fase particulada, nas faces do volume de controle, elimina as oscilações numéricas observadas para o caso de interpolação das velocidades no cálculo dos fluxos nas faces / Abstract: Circulating Fluidized Bed (CFB) reactors are used in a variety of industrial applications especially related to combustion and catalytic cracking. The fluid dynamic prediction of CFB is fundamental in its development and optimisation. In this work, a computer code for the simulation of the fluid dynamics of Circulating Fluidized Bed Reactors was developed. The Finite Volume Method was used to make the discretization of the mathematical model. The fluid dynamic model is based on the two fluid model, in which both the gas and particle phases are considered to be continuos and fully interpenetrating. With relation to mathematical model of CFB reactors, the sensitivity of the model to parameters of the Kinetic Theory of Granular Flows was analyzed. The effect of the turbulence transfer between the gas and particle phases was also analyzed. The k-Epsilon turbulence model, modified to consider the presence of the particle phase, was used to calculate the effective viscosity of the gas phase. Since there is no consensus about the effective stresses in the particle phases, the inviscid model, the Newtonian fluid model with experimentally obtained viscosity constant and the model of the emerging kinetic theory of granular flows (KTGF) have been used to simulate the fluid dynamics of the CFB reactors and the results were analysed. In the kinetic theory of granular flows the particle phase transport coefficients are dependent on the granular temperature, which intern has a transport equation. The granular temperature depends on parameters of the kinetic theory and also of the inlet conditions. The results confirm that the particles tends to concentrate in the regions of lower granular temperature, also showing a high sensitivity of the model to the parameters of the kinetic theory of granular flows, especially to the particle-particle and particle-wall coefficients of restitution. Further analyses showed that the interface turbulence transfer is very important for systems with high particle concentration and internal recirculations. With relation to the numerical method, in order to calculate the particle velocities at the faces of the control volumes, the results show that numerical oscillations are present when the calculation is carried out using linear interpolation of the particle phase velocities, in the collocated grid. The results also show that the numerical oscillation is eliminated by calculating the particle phase velocities at the faces of the control volumes by interpolating the particle phase momentum. The results were obtained by using a computer code developed by the authors. The finite volume method with the collocated grid, the hybrid interpolation scheme, the false time step strategy and the SIMPLE (Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations) algorithm were used to obtain the numerical solution / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química