A análise de transientes hidráulicos em sistemas de bombeamento deve ser realizada já nos estudos de concepção, mesmo que simplificadamente, para assegurar a viabilidade técnica e econômica dos sistemas nas etapas posteriores dos estudos, com maior nível de detalhe. A magnitude dos transientes hidráulicos depende das características do sistema, dentre as quais se destaca o material dos condutos. Conhecendo-se as pressões extremas ao longo do conduto, este poderá ser dimensionado com segurança para resistir aos esforços gerados pelos transientes ou poderão ser utilizados dispositivos de proteção, reduzindo os efeitos dos transientes. A melhor escolha deverá, portanto, se basear em critérios técnicos e econômicos. Essa dissertação tem como objetivo contribuir para o estabelecimento de parâmetros e critérios que auxiliem a escolha do material dos condutos forçados em sistemas de bombeamento, ao nível de estudo de concepção, considerando-se aspectos relativos aos transientes hidráulicos e econômicos. Para tanto, foram realizadas simulações computacionais com o software Allievi. Assim, foram apresentados gráficos com as envoltórias de cargas extremas, possibilitando-se estimar o comportamento dos transientes hidráulicos em sistemas similares aos estudados. Ainda, foram realizadas análises de sensibilidade quanto ao momento de inércia do conjunto motor-bomba, comprimento e diâmetro da adutora e se discutiu como cada uma dessas características influenciou os transientes hidráulicos. Os valores de oscilação de cargas ao longo das diferentes adutoras foram relacionados com parâmetros frequentemente utilizados em estudos de sistemas de geração de energia hidrelétrica para indicar a necessidade de proteção contra transientes. Verificou-se a aplicabilidade desses parâmetros como indicadores da necessidade de proteção também em sistemas de bombeamento e, com base nesses parâmetros, propôs-se uma metodologia para estimar as envoltórias de cargas piezométricas extremas ao longo da adutora. Após, foram feitas novas simulações com os dispositivos de proteção, permitindo-se elencar soluções tecnicamente viáveis para os sistemas estudados. Ao final, para estabelecer critérios técnicos e econômicos, foram geradas curvas de custos para as adutoras de diferentes materiais e dispositivos de proteção e foram elencadas as melhores alternativas para os sistemas. Concluiu-se que o uso de dispositivos de proteção apresenta grande potencial de aplicação com vistas à redução dos custos de implantação de sistemas de bombeamento. / It is essential to analyze hydraulic transients in pumping systems already in concept design stage, even in a simplified way, to ensure its technical and economic feasibility throughout the next project stages, when there is a higher level of detailing. Hydraulic transient magnitude depends on the characteristics of the system, among which the material of the pipes stands out. By knowing the extremes pressures along the pipe, it can be safely design to withstand the stresses generated in the transient flow or protection devices may be used, reducing the effects of the transients. The best option should therefore to be based on technical and economic criteria. This dissertation aims to contribute on the establishment of parameters and criteria to support the pipe material selection in pumping systems concept design by considering aspects related to hydraulic transients and economic analysis. So, for the characterization of the unsteady flow pressure profile it has been done unsteady flow simulations by using the Allievi software. There was presented graphics with extrema head profiles to make possible to estimate the hydraulic transient behavior in pumping systems. Additionally, it has been done sensitivity analysis of the combined polar moment of inertia of motor and pump and of the pipe diameter and length. Thus, it was discussed how each of these information influenced hydraulic transient. The head oscillation values along different pipes were associated to parameters frequently used in studies of hydropower generation systems to indicate the need for protection against transients. It was verified that these parameters can be used to indicate the need of protection also in pumping systems studies and based on this it had been proposed a new simplified method to estimate extrema head profiles along the pipe. After that, new simulations were made with protection devices allowing the identification of technically feasible solutions for both studied systems. In order to establish technical and economic criteria, cost curves were generated for different pipe materials and protection devices and the best alternatives for each system were listed based on these criteria. So, it has been concluded that the use of a protection device presents a great potential to reducing pumping systems implantation costs.

Sistemas não-lineares podem apresentar um comportamento periódico, no qual o ponto de equilíbrio no diagrama de fase, quando se plota uma variável de estado versus outra variável de estado, é substituído por uma órbita circular, denominada ciclo limite. A estimação de parâmetros desses sistemas não é uma tarefa simples, devido a não convexidade do problema de otimização. A fim de estimar parâmetros em tais modelos, este trabalho propõe um método que quantifica o comportamento oscilatório do sistema em função do valor dos parâmetros, adicionando essa informação, na forma de uma penalidade à função objetivo do problema de otimização associado reduzindo a não convexidade do problema, conduzindo o modelo a produzir o comportamento oscilatório. Para avaliar a metodologia, primeiramente foi estudado o modelo de Jöbses et al. (1986), onde foi comparada metodologia proposta com abordagens disponíveis na literatura. A metodologia proposta também foi aplicada a modelos relativos à produção de petróleo offshore, onde foram considerados: o modelo simplificado de Meglio et al. (2009), com três estados dinâmicos, representando apenas a região do sistema pipeline/riser, o modelo estendido de Diehl et al. (2017), com seis estados dinâmicos, representando a dinâmica das regiões anular/tubing e pipeline/riser e, por fim, a aplicação real, onde foram estimados os parâmetros desse último modelo com os dados de planta de produção offshore de uma plataforma de petróleo nacional. Os resultados mostraram que o método proposto foi capaz de garantir o comportamento oscilatório, diferentemente das outras abordagens, reduzindo a não convexidade do problema de estimação e forçando o comportamento dinâmico do sistema a produzir o ciclo limite, mesmo quando a otimização fosse inicializada a partir de valores fora da região de ciclo limite. / Non-linear systems may present a periodic behavior, where the phase diagram equilibrium point, obtained by plotting a state variable versus another state variable, is replaced by a circular orbit called limit cycle. The parameters estimation in these systems is not an easy task due to the non-convexity of the optimization problem. In order to estimate parameters in these models, this work proposes a method that quantifies the system oscillatory behavior in function of the parameters values, adding this information in the form of a penality to the objective function of the associated optimization problem, reducing the non-convexity and leading the model to produce an oscillatory behavior. Firstly, to evaluate the methodology, it was studied the Jöbses et al. (1986) model, where the proposed methodology was compared to the approaches available in the literature. The methodology was also applied to models related to offshore oil production, where it was considered: the simplified Meglio et al. (2009) model, with three dynamical states, representing only the pipeline/riser region, the Diehl et al. (2017) extended model, with six dynamical states, representing the dynamics of the anular/tubing and pipeline/riser region and, lastly, to a real application, where the parameters were estimated with the Diehl et al. (2017) model using real data obtained from a national oil plataform. The results showed that the proposed approach was able to ensure the oscillatory behavior, differently of other approaches, reducing the non-convexity of the estimation problem and forcing the dynamical behavior of the system to produce the limit cycle, even when the optimization was initializated with values outside the region of the limit cycle.

O trabalho propõe uma ferramenta para apoio A modelagem de sistemas utilizando como linguagem de modelagem as Redes de Petri. são discutidos que tipos de auxílio são necessários no processo de modelagem de sistemas e as classes de Redes de Petri que podem ser utilizadas na ferramenta proposta. A dissertação mostra a estrutura e a arquitetura da ferramenta, descreve a implementação de um protótipo e apresenta um exemplo de use deste. Na definição da ferramenta b dada ênfase na verificação automática de propriedades das redes. / A tool to support system modeling with Petri Nets is proposed. The kinds of assistance needed in the modeling system process, and the Petri Net classes that can be used in the proposed tool are discussed. The dissertation shows the structure and the architecture of the tool, describing the prototype implementation and presenting an example of its use. In the definition of the tool, emphasis is given in the automatic verification of the net properties.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:36:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2291_1.pdf: 8572093 bytes, checksum: 455af098cf63c84f254dbe34a2925ef6 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O Brasil é hoje o principal produtor de cana-de-açúcar do mundo. Sua exploração econômica gera resíduos, destacando-se a vinhaça. Em decorrência dos problemas de ordem ecológica e social causados pela vinhaça, a solução mais plausível para a sua disposição tem sido a aplicação ao solo como fertilizante. Entretanto, essa aplicação requer estudos que orientem o manejo desse resíduo. O presente trabalho teve como principal objetivo a avaliação da atenuação natural do sistema solo-planta frente aos contaminantes da vinhaça por meio de lisímetros de drenagem, modelagem matemática da cinética de degradação da vinhaça no solo, de parâmetros da planta (diâmetro e altura do colmo) e produtividade em função de diferentes dosagens de vinhaça: in natura e tratada em reator do tipo UASB. Foram instalados 40 lisímetros de drenagem, distribuídos em transectos paralelos, distanciados entre si de 100 m, em uma área de 7 ha sob cultivo de cana-de-açúcar, onde ocorrem dois tipo de solos com características físicas distintas: arenoso e argiloso. Amostras de solos foram coletadas para caracterização física e química da área e ensaios respirométricos foram realizados para determinar a cinética de degradação do resíduo no solo. Procedeu-se a avaliação nutricional das plantas para verificar a ciclagem de nutrientes e foram analisados os lixiviados dos lisímetros para aferir o risco de contaminação do lençol freático. Efetuaram-se coletas de água do lixiviado e 22 parâmetros de qualidade de água foram analisados, destacando-se entre eles a DQO, DBO e nitrato por serem indicadores da eficiência do solo como sistema de tratamento. Para avaliação da biodegradação da vinhaça no solo se usou o método respirométrico de Bartha. O dispositivo experimental de laboratório foi composto de 30 respirômetros, cujos resultados foram analisados estatisticamente num experimento multivariado de medidas repetidas, sendo testadas diferentes taxas de aplicação de vinhaça tratada e in natura, contemplando a taxa calculada em função do teor de potássio do solo, recomendada pela CETESB. Para a modelagem da cinética de degradação do resíduo e crescimento em diâmetro e altura dos colmos da cana-de-açúcar, foram empregados os modelos de Chapman-Richards, Von Bertalanffy e o Monomolecular ou de Cinética de Primeira Ordem. A partir dos resultados obtidos nos testes, pode-se dizer que a eficiência de biodegradação da vinhaça no solo, a diversas taxas de aplicação, é efetiva considerando o intervalo de reaplicação do resíduo. O solo se apresentou eficiente como sistema de tratamento pela considerável remoção de DQO e DBO do resíduo. As equações resultantes do modelo de Chapman-Richards foram as mais eficientes em todas as situações testadas neste trabalho. A produtividade da cana-de-açúcar fertirrigada com vinhaça in natura diferiu, estatisticamente, da que recebeu vinhaça tratada e da testemunha, pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidades. A vinhaça in natura nas dosagens de 300 e 500 m3.ha-1 produziu o equivalente a 104 e 122 ton.ha-1 para os solos arenoso e argiloso, e a vinhaça tratada produziu 79 e 87 ton.ha-1, nas dosagens 300 e 820 m3.ha-1, respectivamente

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:36:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3629_1.pdf: 2220969 bytes, checksum: 59e6a6b458da37fd2149b1c1171ae904 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / No contexto marcado pelas exigências consideráveis do mercado consumidor e pela competitividade acirrada entre organizações, a fim de posicionar-se no mercado, surgem as organizações que operam múltiplos projetos simultâneos. Cada um dos múltiplos projetos é constituído por diferentes atividades inter-relacionadas, apresentando necessidades específicas. Porém, não há disponibilidade de recursos para atender as necessidades simultâneas dos projetos iniciados, assim, os múltiplos projetos competem pelos recursos disponíveis. Falhas na programação dos projetos proporcionam o não atendimento das especificações dos projetos. Não há uma adequada metodologia de gerenciamento de múltiplos projetos para estabelecer uma programação coordenada dos projetos, que resulte na satisfação dos planejamentos e especificações dos projetos. Um processo adequado de priorização entre os múltiplos projetos e suas atividades é uma ferramenta eficaz para auxiliar neste gerenciamento. Uma vez que não há como atender as exigências simultâneas de todos os projetos, torna-se necessária a definição de prioridades. Neste contexto, este trabalho propõe uma sistemática, baseado na abordagem de Apoio à Decisão Multicritério, desenvolvida para estabelecer a priorização entre projetos e suas atividades, em ambientes de múltiplos projetos, apoiando os gestores de múltiplos projetos na tomada desta complexa decisão. A sistemática é estruturada para apoiar o processo de decisão, ao longo das fases complementares de identificação do cenário, estruturação do problema, avaliação das alternativas e tomada de decisão. A decisão final resultará na priorização dos projetos e atividades, de acordo com as preferências apresentadas pelo gestor de múltiplos projetos

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:36:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2161_1.pdf: 2077169 bytes, checksum: 0bf71c26533a8fac771861bc1264633d (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A Rizicultura, ou seja, a cultura de arroz é uma atividade muito antiga. O arroz é um grão muito consumido em todo o mundo. Seu ciclo produtivo é composto de várias etapas, tais como: plantio, colheita, recebimento, secagem, armazenamento, polimento, separação e classificação, embalagem e distribuição. Quando colhido, apresenta alto teor de umidade, em torno de 25 a 40% (b.s). Devido a esse fato, o grão deve ser submetido ao processo de secagem, chegando a um teor de mais ou menos 12% (b.s), com a finalidade de impedir ou minimizar a proliferação de microorganismo que venha a prejudicar a qualidade do arroz. Dessa forma o produto pode ser armazenado por longos períodos. Dentro desse contexto, o presente trabalho tem como objetivos modelar matematicamente o processo de secagem em leito fixo para descrever as trocas de energia e massa entre o arroz longo em casca e o ar no interior do secador e simular computacionalmente o processo para várias condições de temperatura, umidade relativa, vazão específica do ar e alturas do leito. As equações são resolvidas numericamente, usando o método dos volumes finitos. A validação da simulação é realizada através de experimentos propostos na literatura. Os resultados simulados e experimentais apresentam boa concordância para os valores do teor de umidade do produto ao longo do leito durante a secagem. Verifica-se que o teor de umidade do produto diminui com o passar do tempo, o tempo de secagem dos grãos depende da espessura da camada utilizada, o aumento de temperatura do ar de secagem proporciona aumento na velocidade de secagem e a metodologia aplicada para análise do processo, bem como o programa utilizado para a simulação são bem aceitos

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:39:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7114_1.pdf: 7714341 bytes, checksum: fac30a5fba7a45976b04c5ed3daa2fae (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / No presente trabalho estudou-se a simulação acoplada hidro-mecânica da re-construção, enchimento e comportamento da Barragem de Açú/RN, devido ao acidente ocorrido no final do ano de 1981, quando o reservatório se encontrava vazio. Trata-se de um caso interessante de engenharia de ruptura do talude de montante em final de construção. A barragem de terra de Açú, também conhecida como Açude Engenheiro Armando Ribeiro Gonçalves, está localizada na zona rural do município de Açú, no estado do Rio Grande do Norte, distante 250 km da capital Natal, com acesso pela BR 304. O objetivo desta tese é simular numericamente a reconstrução da barragem, avaliando o seu comportamento mecânico e hidráulico ao longo do seu processo construtivo, enchimento do reservatório e ao longo de 13 anos de instrumentação, comparando os dados obtidos na simulação através do acoplamento Hidro-Mecânico, com os dados de leitura dos instrumentos instalados no maciço e fundação da barragem. A ferramenta de trabalho utilizada na modelagem numérica foi o programa computacional CODE_BRIGHT (COupled DEformation and BRine, Gas and Heat Transport) no processo e no pré e pós-processo foi utilizado o GID que foi desenvolvido pelo CIMNE (Centro Internacional para Métodos Numéricos em Engenharia). Os resultados obtidos na modelagem numérica para a construção do maciço, assim como o comportamento da barragem, quando do primeiro enchimento do reservatório, foram bastante consistentes. As análises numéricas apresentaram bons resultados, como os deslocamentos verticais registrados pelos tassômetros e as medidas de poro pressão e sub pressão, respectivamente, no maciço e fundação da barragem e a evolução da pressão de pré-adensamento, que nos dá uma idéia do colapso que o maciço sofreu

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:39:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6924_1.pdf: 1975705 bytes, checksum: ffd8ccef71870c3db21ddf0c65b43eba (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Os métodos numéricos têm sido uma alternativa muito atrativa na análise e solução de problemas de campos eletromagnéticos. Estes são aplicados nos mais variados tipos de problemas, envolvendo geometrias complexas, composição heterogênea de material e diversidades de condições de fronteira. Esta pesquisa destina-se ao estudo da modelagem de condutores finos utilizando o método numérico TLM (Transmission Line Modeling Method) para a análise de problemas relacionados à Compatibilidade Eletromagnética. O trabalho é dividido em três etapas. Na primeira delas, é dedicada uma atenção à fundamentação teórica do método TLM, abordando, suas versões uni, bi e tridimensionais. Em uma segunda etapa, são apresentados modelos, encontrados na literatura, que tratam dos nós condutores, os quais possibilitam a modelagem de elementos condutores finos em malhas de grande dimensão. Finalmente, são realizadas análises de casos para validação e verificação das potencialidades do modelo de nó condutor estudado. Os resultados de simulação obtidos são comparados com o modelo do condutor de curtocircuito, amplamente utilizado no método TLM

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:39:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo559_1.pdf: 1857724 bytes, checksum: 0d64df763857e2a249d7e1f6ba4524d6 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco / Expõe-se procedimentos necessários a aplicação da Teoria da Decisão através da modelagem de um problema associado à qualidade da imagem nos Exames de Ressonância Magnética Funcional - RMf. Inicia-se a modelagem com variáveis dicotômicas e em seguida é solucionado um problema real, com base nas necessidades levantadas por grupos de pesquisa de RMf em São Paulo. A modelagem inclui o estabelecimento de protocolos de edução da função utilidade, e a estruturação do problema à luz da teoria da decis ão. A edução da função consequência é feita junto a especialistas com auxílio de uma distribuição binomial. A edução da função utilidade, foi feita através de função matem ática desenvolvida com auxílio dos especialistas, utilizando seis escalas, convertendo-as em uma escala única através do método das escalas superpostas. O modelo proposto apresenta como resposta se o médico deve aceitar ou rejeitar o exame de RMf, com base em parâmetros pré-definidos acerca da qualidade do exame

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6169_1.pdf: 1306100 bytes, checksum: 7cbf7b7eb4620d9adbda32036a7803f8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / A presente dissertação teve como objetivo reproduzir o comportamento de colapso por inundação de um solo colapsível do município de Petrolândia, através de uma modelagem acoplada hidro-mecânica em elementos finitos. A área utilizada como campo experimental foi uma escola agrícola que apresentou danos causados pelo colapso do solo da fundação. Souza Neto (2004) realizou nesta área uma série de ensaios de laboratório que foram estudados com a finalidade de se obter os parâmetros necessários para a simulação numérica em elementos finitos, utilizando um modelo constitutivo elastoplástico (BBM) concebido para reproduzir o comportamento de colapso dos solos não saturados. Foram analisados ensaios edométricos com sucção constante e com carregamento e descarregamento da tensão vertical (EDSC) e edométricos com a tensão vertical constante e variação da sucção (EDSV). Posteriormente, passou-se à simulação de um ensaio de campo denominado expansocolapsômetro, o qual permite medir as deformações de uma pequena placa colocada sobre o solo na profundidade desejada. Para a profundidade estudada (1,0m) foram realizados 5 destes ensaios, variando apenas a tensão de inundação para cada um deles. O programa computacional utilizado foi o CODE_BRIGHT (Olivella et al., 1996) o qual reproduziu de maneira coerente os colapsos obtidos em campo