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Efeito da hidratação hidrofobica e da interação hidrofobica sobre o volume molar em excesso de soluções liquidas binarias de agua-alcool a diferentes temperaturas a pressão atmosferica : estudo experimental e modelagem

Tôrres, Ricardo Belchior 03 August 2018 (has links)
Orientador : Pedro Luiz Onofrio Volpe / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T23:42:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Torres_RicardoBelchior_M.pdf: 4313406 bytes, checksum: 7d1fd26d2e0210de0b8fd9141bd9c6a5 (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado
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Modelagem de fluxo em meios granulares : uma abordagem física, matemática e numérica.

Lopes, Paulo Filipe Trindade January 2015 (has links)
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Maurílio Figueiredo (maurilioafigueiredo@yahoo.com.br) on 2016-01-25T12:39:42Z No. of bitstreams: 1 DISS_ModelagemFluxosGranulares.pdf: 5789711 bytes, checksum: 359beb7a367b1546d5cdfeb18776a496 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-25T15:02:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_ModelagemFluxosGranulares.pdf: 5789711 bytes, checksum: 359beb7a367b1546d5cdfeb18776a496 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T15:02:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_ModelagemFluxosGranulares.pdf: 5789711 bytes, checksum: 359beb7a367b1546d5cdfeb18776a496 (MD5) Previous issue date: 2015 / Neste trabalho propõe-se o estudo do fluxo de materiais granulares através de 3 abordagens distintas, um modelo matemático a partir das equações diferenciais básicas que governam o problema, um modelo experimental em escala reduzida e um modelo numérico computacional utilizando o método dos elementos discretos. As 3 abordagens foram implementadas com base nos modelos já existentes na literatura, através de formulações físicas e matemáticas, visando uma maior proximidade do modelo ao fenômeno real observado. Foi escolhido uma amostra de gnaisse britado, em diferentes faixas granulométria, como exemplo de material granular real, e caracterizado, para realização do modelo experimental. Desenvolveu-se um modelo experimental em escala reduzida, de modo a obter-se um banco de dados para alimentar as demais abordagens, um modelo de simulação, reproduzindo o modelo experimental, e um modelo matématico buscando descrever o fenômeno. O modelo de simulação numérica reproduziu o modelo experimental desenvolvido e também a um estudo de caso selecionado, no qual utilizou-se o mesmo gnaisse britado caracterizado. Ao final do trabalho, é realizado um estudo comparativo entre os métodos, visando confrontá-los, e discutir os pontos fortes e fracos de cada um deles. Conclui-se por fim, que para o material estudado, o gnaisse britado, podemos definir 3 padrões distintos de comportamento, em função de sua razão de diâmetro de abertura e diâmetro de partículas. ________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: In this work, it is proposed to study the flow of granular materials through 3 distinct approaches, a mathematical model from the basic differential equations governing the problem, an experimental small-scale model and a computational model using the numerical method of discrete elements. The 3 approaches were implemented based on existing models in the literature, and through physical and mathematical formulations, aiming to a model closer to the real phenomenon observed. A sample of crushed gneiss was chosen in different particle size ranges as an example of a real granular material, and characterized, to perform the experimental model. It was developed an experimental model in reduced scale, as to obtain a database to feed other approaches, a simulation model, reproducing the experimental model, and a mathematical model to aiming to describe the phenomenon. The numerical simulation model reproduced the developed experimental model and also to a selected case study, which used the same characterized crushed gneiss. At the end of the work is done a comparative study of the methods in order to confront them, and discuss the strengths and weaknesses of each. We conclude finally that for the studied material, crushed gneiss, we can define 3 distinct patterns of behavior, due to the ratio of aperture diameter and particle diameter.
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Desenvolvimento de modelo lagrangiano de partículas considerando os efeitos do vento e espalhamento de manchas de óleo

GARCAO, H. F. 31 August 2010 (has links)
Made available in DSpace on 2018-08-24T22:53:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4367_.pdf: 1699112 bytes, checksum: f111022a6a4c077b4dc2eec7caf8954f (MD5) Previous issue date: 2010-08-31 / A modelagem computacional é uma importante ferramenta para estimar a trajetória e destino final de manchas de óleo em diferentes condições ambientais, visto a complexidade dos processos que atuam nesse poluente. O presente trabalho concentrou os esforços no desenvolvimento de um modelo lagrangiano de trajetória de partículas que simule o movimento de manchas de óleo em ambiente marinho. O modelo utilizado é o Modelo Lagrangiano de Partículas com Deslocamento Aleatório (MLPDA), que é baseado na equação de Langevin. Em princípio, o algoritmo da advecção da mancha de óleo devido ao vento é implementado no MLPDA, visto sua importância ao deslocamento das partículas. É considerado que 3% da velocidade do vento a 10 metros de altura permite uma boa representação da deriva de manchas de óleo em ambiente marinho. Os testes para este algoritmo apresentaram resultados satisfatórios. Posteriormente, é implementado um algoritmo que representa o processo físico de espalhamento do óleo, conhecido também por espalhamento mecânico, que é definido como o movimento horizontal devido às forças gravitacionais, viscosas e inerciais. No presente estudo, esse processo é fundamentando nas equações definidas por Lehr et al. (1984), onde os resultados dos testes mostraram que as partículas espalham conforme exposto por esse mesmo autor e são influenciadas até cerca de 100 h de simulação. Ainda neste estudo, é avaliado o módulo de cálculo de área implementado no MLPDA. É advertido que malhas grosseiras podem resultar em áreas superestimadas, sendo aconselhável o uso de malhas mais refinadas para o cálculo dessas áreas. Por fim, três cenários de simulação de um derrame hipotético de óleo na Baía do Espírito Santo, no interior do Porto de Tubarão, são conduzidos para ilustrar uma aplicação do modelo desenvolvido. As simulações expõem que há grandes diferenças entre os resultados obtidos, principalmente entre o cenário que desconsidera o vento e os outros dois com a consideração desta forçante. O primeiro cenário, as partículas tenderam a permanecer na Baía do Espírito Santo, enquanto para os demais cenários as partículas caminharam para os canais do sistema estuarino da Grande Vitória (Canal da Passagem e Canal de Acesso aos Portos).
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Modelagem procedural de cidades via algoritmo de colonização de espaço

VILA NOVA, Arnaldo Barreto 31 January 2010 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T15:54:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2123_1.pdf: 7133752 bytes, checksum: 8d3d204cf731155003d927a1c4c1e187 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O processo de modelagem de grandes cidades está presente em indústrias bilionárias como a cinematográfica e a de games, além de outras áreas que envolvem urbanismo. Por ser um processo que lida com milhares de elementos, é natural a busca por formas de automatização e simplificação de suas etapas. De todas as etapas para a geração de cidades, pode-se considerar a geração das ruas como sendo a mais importante, uma vez que não existe uma cidade sem um determinado fluxo de movimentação para veículos e pedestres. Seguindo este preceito, o CityEngine, resultado das pesquisas de Pascal Müller, é, atualmente, a solução mais completa neste sentido. Müller identificou nos L-Systems, processo muito utilizado para a modelagem de plantas e formas similares, a possibilidade de adaptá-lo para a geração de ruas e para a geração de edifícios, permitindo a criação de grandes cidades realísticas de forma rápida e com uma alta variabilidade de resultados. Porém, este método requer do usuário uma grande quantidade de parâmetros, além de, quando for considerado um terreno no procedimento, o CityEngine exige a preparação de imagens, como mapas de altura e de obstáculos, previamente criadas em outros softwares, para então serem importadas e configuradas para a modelagem procedural. Dessa forma o usuário não tem um controle real sobre o terreno, limitando por exemplo a formação de túneis e terraplanagens. Considerando o terreno uma parte essencial da geração de cidades e buscando simplificar o processo de geração de ruas, este trabalho visa aliar a geração de terrenos com uma nova proposta para modelagem procedural de ruas através da adaptação do Algoritmo de Colonização de Espaço de Runions et al., resultando em uma redução de até 76% na quantidade de parâmetros a serem passados pelo usuário, mantendo total controle do modelo do terreno, inclusive hidrográfico
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Aplicação do método do Kernel de densidade na modelagem lagrangiana da trajetória e evaporação de mancha de óleo em águas rasas

GAZE, F. N. 24 August 2009 (has links)
Made available in DSpace on 2018-08-24T22:53:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_3684_dissertao Felipe Gaze 78.pdf: 1534954 bytes, checksum: 0d2ab421eba3ca5116e86843ab41b3ed (MD5) Previous issue date: 2009-08-24 / Almejando o desenvolvimento de um modelo lagrangiano de trajetória de partículas que simule o movimento e envelhecimento de mancha de óleo em ambiente marinho, o trabalho concentra seus esforços na implementação de algoritmos computacionais para alcançar a finalidade proposta. Os primeiros algoritmos estão relacionados ao método do kernel de densidade para cálculo da concentração de um dado poluente, implementados como uma alternativa ao método box. Seis formas diferentes de funções kernels são inseridas no Modelo Lagrangiano de Partículas com Deslocamento Aleatório (MLPDA): gaussiana, Epanechnikov, bi-, tri-, quad- e quintweight. Testes são realizados em uma baia hipotética de e forçada por uma onda de maré em uma de suas extremidades, e os resultados comparados com a solução analítica. Nesses testes, todas as formas do kernel alcançam resultados precisos de concentração em comparação ao método box para qualquer número de partículas lançadas. Dentre as formas do kernel e para um mesmo número de partículas, a gaussiana se mostra ligeiramente mais precisa que as demais. Posteriormente, um algoritmo que simula o processo de evaporação da mancha de óleo em ambiente marinho é implementado, considerando, deste modo, ao menos um dos processos físico-químicos atuantes na mancha de óleo. Baseado no método da Exposição Evaporativa, os resultados do MLPDA reproduzem satisfatoriamente a perda de massa em comparação com resultados de campo, mostrando uma tendência de a evaporação eliminar mais de do volume de um óleo leve já nas primeiras , com uma perda quase nula após do lançamento inicial. Uma simulação de um derrame hipotético de óleo na Baía do Espírito Santo, no interior do Porto de Tubarão, é conduzida para ilustrar uma aplicação do modelo desenvolvido. O procedimento constata uma disposição de parte da mancha em deixar a região pela sua saída a sudeste, sendo que a outra fração do óleo fica consignada no próprio porto. Por se tratar de um óleo pesado, sua taxa de evaporação gira em torno dos de volume perdido no primeiro dia após o derramamento.
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"Dispersão vertical do óleo em ambientes marinhos usando Modelagem Lagrangiana"

PARREIRA, V. X. 02 March 2012 (has links)
Made available in DSpace on 2018-08-24T22:53:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6116_Dissertacao_VANESSA XAVIER PARREIRA_final.pdf: 2597840 bytes, checksum: fc35728264176e201e7a26a4665284c6 (MD5) Previous issue date: 2012-03-02 / Considerando a importância da modelagem computacional para estimar o comportamento e destino final do óleo no mar, o presente trabalho tem como objetivo desenvolver algoritmos computacionais que retratem o processo de dispersão vertical do óleo em escoamento não homogêneo. Dois algoritmos lagrangianos são propostos seguindo duas metodologias diferentes no que diz respeito ao cálculo da velocidade turbulenta na direção vertical: o método apresentado por Legg e Raupach (1982) e o método sugerido por Wilson, Legg e Thomson (1983). As simulações foram realizadas considerando um derramamento instantâneo de petróleo na superfície do mar. Foram efetuados testes com os algoritmos das soluções numéricas, e com o algoritmo da solução analítica, para posterior comparação das soluções. Simulações realizadas em quatro cenários diferentes permitiram a verificação da atuação de fatores físicos na dispersão vertical do óleo. Os resultados mostram o efeito da força de empuxo e da turbulência no movimento vertical dos droplets (gotículas) de óleo.
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Modelagem matemática da circulação, transporte e dispersão de nutrientes e plâncton no arquipélago de São Pedro e São Paulo

CINTRA, Marcio Machado 31 January 2010 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T23:00:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo420_1.pdf: 6479558 bytes, checksum: 134acb2f270e3b053cacdf81c693fd47 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O presente trabalho focou na investigação de processos físicos atuantes no Arquipélago de São Pedro e São Paulo (ASPSP), localizado em (0°55'06''N and 29°20'48''W), que podem ser responsáveis pela alta produtividade da vida pelágica e bentônica encontrada nessa região. O modelo Regional Ocean Modeling System (ROMS) foi utilizado para simulação hidrodinâmica (interanual, 2003-2005). Para as análises biogeoquímicas, o modelo NPZD foi acoplado ao ROMS para simular a distribuição de nutrientes e plâncton no ASPSP. A fim de avaliar a capacidade de retenção de larvas no arquipélago, também foi utilizado o modelo ICHTHYOP (simulação Lagrangeana), importando o campo hidrodinâmico das simulações com o modelo ROMS. Os resultados numéricos da estrutura termohalina e nitrato foram comparados com os dados do Programa REVIZEE-NE, relativos às campanhas oceanográficas NE-II (verão austral) e NE-III (outono austral). A estrutura termohalina obtida numericamente reproduziu satisfatoriamente a posição da termoclina (60-80m de profundidade) e a posição da haloclina (mais rasa na primavera-verão, mais profunda no outono-inverno). As comparações das concentrações de nitrato reproduziram bem os baixos níveis superficiais com a nitraclina posicionada em ~50m. Os valores abaixo da nitraclina foram discordantes para a maioria das estações avaliadas. As comparações de Clorofila-a foram feitas com os resultados do programa JOPS II e mostraram que os valores numéricos estiveram abaixo dos observados em cerca de 0,2 mg.m-3, com a zona de máxima produção posicionada em torno dos 60-80m de profundidade. A avaliação do transporte de larvas no ASPSP indicou que nos meses de verão austral, quando as correntes superficiais se encontram mais fracas, o ASPSP tem maior capacidade de retenção larval do que durante os meses de inverno austral, quando há a intensificação das correntes superficiais. Como resultado da interação da Subcorrente Equatorial-ASPSP foi observado uma zona de intensa enstrofia a leste das ilhas. Nessa região foi verificada a presença de vórtices acompanhados da diminuição das velocidades zonais. Os vórtices gerados apresentaram diâmetros médios de 1 a 2 km. Perturbações na termoclina também foram verificadas nessa região, associadas à intensificação do transporte vertical induzido pelos vórtices (w = 2,5x10-3 m.s-1). Os resultados sugerem que a região do ASPSP apresenta um xiv processo discreto, porém constante, de enriquecimento na base da camada eufótica (~ 100m de profundidade), contribuindo para a existência da grande variedade de vida marinha encontrada em toda essa região
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Duas Abordagens na Modelagem da Distribuição de Aves na Amazônia: Áreas de Endemismo versus Variáveis Abióticas / Two approaches in modeling of bird distribution in the Amazon: endemic areas versus abiotic variable

Ruiz Ovalle, Juan Miguel 04 July 2016 (has links)
Submitted by Gizele Lima (gizele.lima@inpa.gov.br) on 2017-02-15T19:41:46Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao defessa mestrado - JMRO _versao 2_.pdf: 2923504 bytes, checksum: add68dc893f4fb5ec76fb266b66de6e7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-15T19:41:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao defessa mestrado - JMRO _versao 2_.pdf: 2923504 bytes, checksum: add68dc893f4fb5ec76fb266b66de6e7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-07-04 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The birds besides being one of the most representative taxonomic groups of the Amazon, are not yet known aspects related with its the distribution and ecological and historical factors that can determine it. In general, to model their distribution are used climatic and environmental variables depending on the scale, that can not clearly explain its distribution. Thus, the aim of this study was to determine how models based on three different approaches, predict the spatial distribution of species of Amazonian birds in areas with different biogeographic characteristics. First was made species distribution models using layers of polygons of Amazon Birds endemism areas and distribution of flooded environments. Later, were built models with climate and topography variables, using the mathematical algorithm of maximum entropy (MAXENT). There were no significant differences between the two approaches to Topaza pyra, Rhegmatorhina gymnops, Touit huetii, Lophotriccus galeatus and Knipoleugus orenocensis and could not identify a pattern to identify in general which the predictions were the most likely. It was found that for T. pyra, R. gymnops and T. huetii models made with areas of endemism (MAE) were more likely than models with abiotic variables (MVA). In turn, the abiotic variables models (MVA) were more likely than endemism areas models (MAE) for L. galeatus, T. pyra, R. melanosticta and Knipolegus orenocensis. In general all models showed high performance values, and only for Heliodoxa schreibersii and Synallaxis propinqua the failure rate was higher than the sensitivity. We conclude that in general none of the two approaches were more likely than the other. Still you need to understand how they interact the two approaches in traditional sets models, extending the analysis to other species and achieve greater quantity and quality of data and environmental information to make more accurate and reliable inferences about the predictions of distribution and draw definitive conclusions. / As aves são um dos grupos taxonômicos mais representativos da Amazônia, porém, ainda são pouco conhecidos aspectos da sua distribuição e fatores ecológicos e históricos que a determinam. Geralmente, para modelar a distribuição, são usadas variáveis climáticas e topográficas em diferentes escalas que prevem ou não sua ocorrencia. Sendo assim, o objetivo do presente estudo foi gerar os melhores mapas preditivos para aves amazônicas, comparando e testando as previsões com duas abordagens, afim de auxiliar estudos futuros com ferramentas mais apropriadas para construir modelos de distribuição. Primeiro foram feitos modelos de distribuição utilizando camadas de polígonos das áreas de endemismo. Posteriormente, foram construídos modelos com variáveis do clima e topografía, utilizando o algoritmo matemático MAXENT. Não existiram diferenças significativas entre as abordagens para Topaza pyra, Rhegmatorhina gymnops, Touit huetii, Lophotriccus galeatus e Knipoleugus orenocensis e não foi identificado um padrão geral. Foi encontrado que para T. pyra, R. gymnops e T. huetii os modelos feitos com áreas de endemismo (MAE) foram mais acertados que os modelos com variáveis abiótias (MVA). Por sua vez, os modelos com variáveis abióticas (MVA) foram mais acertados que os modelos de áreas de endemismo (MAE) para, L. galeatus, T. pyra, R. melanosticta e Knipolegus orinoicensis. Em geral todos os modelos mostraram altos valores de desempenho, e apenas para Heliodoxa schreibersii e Synallaxis propinqua a taxa de omissão foi mais alta que a sensitividade. Conclui-se que em geral nenhuma das duas abordagens foi mais acertada. Mesmo assim é preciso entender como interagem as duas abordagens em modelos tradicionais, estender as análises para outras espécies e obter maior quantidade e qualidade de dados e informação ambiental para fazer inferências mais precisas e confiáveis sobre as previsões da distribuição e obter conclusões definitivas
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Estudo in silico de novas diidropirimidin-2-tionas com ação inibitória da enzima ecto-5'-nucleotidase

Kagami, Luciano Porto January 2017 (has links)
Os tumores cerebrais primários mais comuns são os gliomas. Os gliomas representam 31% de todos os tumores cerebrais diagnosticados nos Estados Unidos sendo 81% destes tumores malignos. O glioblastoma (GBM) é o tumor mais comum entre os gliomas, sua taxa de incidência varia de 0,59 a 3,69 a cada 100.000 pessoas, dependendo da idade e do país. A ecto-5’-nucleotidase regula os níveis extracelulares de AMP e adenosina, a qual tem sido amplamente descrita como fator indutor de proliferação celular. Estudos demonstraram que a atividade da enzima ecto-5’-nucleotidase foi aumentada em linhagens de células de glioma, quando comparada aos astrócitos. Também, o tratamento com 1 μM de APCP, um inibidor competitivo da ecto-5'-nucleotidase, causou uma redução significativa de 30% na proliferação das células de glioma. Através de estudos de modelagem molecular foi possível planejar três compostos com perfil farmacológico adaptado para o tratamento do glioblastoma. As moléculas LaSOM 281, LaSOM 282 e LaSOM 287, apresentaram um baixo risco toxicológico, capacidade de atravessar a barreira hematoencefálica e afinidade ao alvo pela predição realizada. Os compostos planejados foram sintetizados com bom rendimento e grau de pureza. No entanto os testes de atividade enzimática realizados para a enzima ecto-5’-nucleotidase das células de glioma, mostraram que os três compostos sintetizados não apresentaram ação inibitória, possivelmente por sua pouca solubilidade em meio aquoso. / The most common primary brain tumors are gliomas. Gliomas represent 31% of all brain tumors diagnosed in the United States and 81% of these tumors are malignant. Glioblastoma (GBM) is the most common tumor among gliomas, with an incidence rate ranging from 0.59 to 3.69 per 100,000 people, depending on the age and country. The ecto-5'-nucleotidase regulates the extracellular levels of AMP and adenosine, which has been widely described as a cell proliferation inducing factor. Studies have shown that the activity of the enzyme ecto-5'-nucleotidase was increased in glioma cell lines when compared to astrocytes. Also, treatment with 1 μM APCP, a competitive inhibitor of ecto-5'-nucleotidase, caused a significant 30% reduction in glioma cell proliferation. Through molecular modeling studies it was possible to plan three compounds with pharmacological profile adapted for the treatment of glioblastoma. The molecules LaSOM 281, LaSOM 282 and LaSOM 287 showed a low toxicological risk, ability to cross the blood brain barrier and affinity to the target by the prediction. The planned compounds were synthesized in good yield and purity. However, the enzymatic activity tests performed for the ecto-5'-nucleotidase enzyme of glioma cells showed that the three compounds did not present an inhibitory action, possibly due to their low solubility in aqueous medium.
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Obtenção de um modelo tridimensional para Células de Combustível a etanol direto

Gomes, Ranon de Souza January 2017 (has links)
Neste trabalho desenvolve-se um modelo matemático tridimensional para células de combustível a etanol direto. As células de combustíveis são dispositivos eletroquímicos de alta performance e eficiência na conversão de energia. Grande parte dos trabalhos desenvolvidos para células de combustível a etanol direto fazem uso de modelos unidimensionais para obter a concentração das espécies químicas na superfície do catalisador e calcular a voltagem de operação da célula. Tais modelos são limitados e, por isso, faz-se necessário o desenvolvimento de modelos multidimensionais capazes de descrever o comportamento físico-químico em todas as camadas da célula de combustível. O modelo tridimensional desenvolvido neste trabalho é baseado nas equações de Navier-Stokes e permite descrever o campo de velocidade nas diferentes camadas da célula, a resistência ao transporte de massa, as perdas sobre potenciais e a voltagem de operação da célula. As equações do modelo tridimensional são discretizadas utilizando o método de diferenças finitas e a solução é obtida através do método de Gauss-Seidel iterativo A integração no tempo é feita utilizando o método de Runge-Kutta simplificado de três estágios. Os resultados obtidos apresentam boa concordância aos dados experimentais encontrados na literatura para diferentes catalisadores e diferentes temperaturas de operação para voltagem da célula versus a densidade de corrente, e apresentam comportamento esperado para o campo de velocidade no interior da célula e para as frações molares das principais espécies envolvidas na oxidação do etanol e redução do oxigênio. Além disso, uma solução analítica bidimensional foi obtida utilizando separação de variáveis e Transformada de Laplace. Os resultados obtidos com a solução analítica foram comparados aos resultados do modelo tridimensional, onde uma geometria semelhante `a utilizada para a obtenção da solução analítica foi proposta. Os resultados obtidos com o modelo tridimensional e com a solução analítica apresentaram boa concordância com os dados experimentais encontrados na literatura. / This work develops a three-dimensional mathematical model for direct ethanol fuel cells. Fuel cells are electrochemical devices for high performance and efficiency in energy conversion. Much of the work developed for direct ethanol fuel cell makes use of one-dimensional models to obtain the concentration of chemical species on the surface of the catalyst and to calculate the voltage of the cell’s operation. Such models are limited and, therefore, it is necessary the development of multidimensional models capable of describing the physico-chemical behavior in all layers of the fuel cell. The three-dimensional model developed in this work is based on the Navier-Stokes equations and allows to describe the velocity field in the different layers of the cell, the resistance to mass transport, the overpotential losses and the operating voltage of the cell. The threedimensional model equations are discretized using the finite difference method and the solution is obtained through the method of Gauss-Seidel iterative. The time integration is done using the simplified Runge-Kutta method of three stages The results present good agreement to the experimental data found in the literature for different catalysts and different operating temperatures for cell voltage versus current density, and exhibit expected behavior for the velocity field inside the cell and the mole fractions of the main species involved in the oxidation of ethanol and oxygen reduction. In addition, a two-dimensional analytical solution was obtained using separation of variables and the Laplace Transform. The results obtained with the analytical solution were compared to the results of the three-dimensional model, where a geometry similar to that used for obtaining the analytical solution was proposed. The results obtained with the three-dimensional model and analytical solution showed good agreement with the experimental data found in the literature.

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