Ingeniero Civil Industrial / En esta Memoria para optar al título profesional de Ingeniero Civil Industrial de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, se explica la arquitectura y argumenta el desarrollo de un nuevo y sencillo algoritmo y modelo matemático para calcular el dimensionamiento óptimo de un banco de baterías (BESS), esto para cualquier tipo de cliente regulado del sector eléctrico chileno. Para funcionar, el algoritmo solo necesita tomar el perfil de consumo eléctrico del cliente, su tipo de Tarificación y un posible perfil de generación ERNC-Solar. Con los datos anteriores se llega a un resultado de dimensionamiento óptimo del cual nace un plan de gestión de funcionamiento del BESS en su vida útil. Además de este plan de gestión se entrega vital información de Utilidad económica y Ahorro asociado al BESS. El trabajo desarrollado por el Memorista se analizó con apoyo de profesionales del Centro de Energía, Centro de Investigación del Litio (CIL) y matemáticos de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Chile. El requerimiento de esta necesidad nace desde el mismo CIL, fue dentro del proyecto de baterías de Litio E-LiBatt, requieren el desarrollo de un modelo para dimensionar eficientemente el producto desarrollado y con ello, abrirlo finalmente al mercado. El Modelo diseñado se programó en una planilla de cálculo y los resultados encontrados en los diferentes casos de estudio entregan interesantes conclusiones. La primera, es que la entrada de la tecnología al mercado residencial aun depende del alto costo de la tecnología. Se calculó, que para una exitosa integración económica se necesitan precios un 50% de los actuales. La segunda conclusión muestra que, lo anterior, no es tan determinante en instalaciones comerciales o industriales, donde gestionar potencia logra entregar un beneficio económico suficiente para obtener utilidades positivas. Esto, queda fuertemente demostrado en el caso de estudio industrial en el sur del país, donde el altísimo costo de la potencia, permitiría a esta industria ahorrarse un 13% anual en cargo por potencia. Esto, con la integración inteligente de un BESS de ~ 4,5 [kWh]. Por correlación, el potencial beneficio económico de un BESS también depende, en nuestro país, de la ubicación geográfica del usuario. Una tercera conclusión, muestra que gestionar la demanda mayoritariamente en horas no punta es fundamental. Una cuarta y última conclusión, indica que demandas de potencia con alta varianza y concentradas en horas específicas, permiten mayores beneficios económicos que consumos constantes. Finalmente, la Herramienta desarrollada entrega un alto valor por su aporte al conocimiento tecnológico existente, al directo aporte económico mostrado a los usuarios, al indirecto aporte al sistema eléctrico y al medio ambiente por el uso eficiente de la energía. Es importante además mencionar que la lógica del Modelo puede ser utilizada con cualquier tipo de acumulador de energía electroquímico y entregando también una base para utilizarse con otros sistemas tarifarios. Se pretende que este desarrollo sea visto como una herramienta de eficiencia energética que además apoya la sustentabilidad de los usuarios y la integración de nuevas tecnologías.

Orientador: Milton Mori / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T15:00:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fudihara_TakeoJonas_M.pdf: 4054101 bytes, checksum: 0bfd3d1a5ae5a96906ac64bd1e5e9ba3 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Um modelo matemático é utilizado na representação de um forno rotativo para o caso unidimensional. O forno opera em regime estacionário, escoamento pistonado e concorrente entre os gases e a carga sólida, e seu interior é aquecido em contato direto com a chama proporcionada por um queimador. No modelo são consideradas três vazões: jato cilíndrico da chama (que se subdivide na chama propriamente dita e nos produtos da combustão), gases anulares que circundam a chama e a carga sólida. As transferências de calor em consideração incluem a radiação da chama para a parede e a superfície do leito sólido, convecção dos gases anulares com a parede e o leito, convecção e radiação entre a parede e o leito, condução na parede, e convecção e radiação na parede externa. Considera-se que a rotação axial do forno seja suficiente para se manter um perfil radial isotérmico. A umidade do leito, determinante na definição de sua temperatura de saída, é incluída no modelo de r)1odoque sua vaporização inicia-se a 100°C, temperatura que se mantém até secagem completa. A subdivisão axial juntamente com o método do circuito elétrico analógico são utilizados nos cálculos de transferência de calor a partir do circuito apresentado por Silcox & Pershing (1990). O método numérico de Gauss iterativo é aplicado para a convergência dos resultados, e perfis de temperatura média são obtidos para cada seção. Dados de um forno industrial são utilizados na simulação e comparação dos resultados. Análises de sensitividade paramétrica são feitas posteriormente, identificando as variáveis de maior influência no modelo e nas condições operacionais / Abstract: A mathematical model is used in the representation of a rotary kiln for the one-dimensional case. The kiln operates in steady, plug-flow and cocurrent stream between the gases and solids, and your interior is heated in direct contact with the flame provided by a burner. In the model are considered three flows: cylindrical flame (that subdivides in the flame strictly speaking and in the combustion products), surrounding annular gases and the solid burden. The heat transfer in consideration includes the fiame radiation by the wall and by the solids' surface, convection between the annular gases with the wall and the bed, convection and radiation between the wall and the solids, conduction in the wall, and convection and radiation in the external wall. It was assumed that the axial rotation of the kiln is sufficient by maintain a radially isothermal profile. Moisture of the bed, decisive in the definition of the exit temperature, is included in the model so that its evaporation starts at 100°C, which remains until ali solids are dried. Axial subdivision with the electrical network method is used in the calculations of heat transfer based on the network presented by Silcox & Pershing (1990). Iterative Gauss numerical method is used for the solutions convergence, and average temperature profiles are obtained for each section. Industrial kiln data are used in the predictions and are compared to the numerical results. Sensitivity analysis of parameters was studied, by identifying the variables of greatest influence in the model and in the operational conditions / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Sergio Persio Ravagnani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T16:40:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_RodineiSampaio_M.pdf: 2347644 bytes, checksum: 570201718512caa045e3c4a633fcb75f (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: : É feito um estudo da influência da aplicação do método da colocação ortogonal à modelagem de colunas de destilação operando em regime transiente. Isso é alcançado pela comparação entre resultados obtidos pelo modelo clássico e pelo modelo de ordem reduzida, construídos exatamente sob as mesmas considerações dentre as quais podemos citar que as vazões de líquido e vapor ao longo da coluna e o acúmulo molar de líquido nos pratos variam. São utilizadas equações de balanços de massa e energia relações de equilíbrio termodinâmico de fases e uma equação representativa da hidrodinâmica da coluna. O modelo é testado para vários exemplos. Quando aplicada uma perturbação em uma colunas operando em estado estacionário, o modelo de ordem reduzida levou a resultados muito bons na representação dos perfis de vazão, composição e temperatura com o tempo e na obtenção do novo estado estacionário, com um sensível redução na ordem do sistema e no tempo de computação / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador: João Frederico da Costa Azevedo Meyer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-07-20T17:48:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sossae_RenataCristina_M.pdf: 3236870 bytes, checksum: f3ceced4226197ead98b6e973a7dd7e2 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Não informado. / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Matemática Aplicada

Orientador : Rodney Carlos Bassanezi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-07-15T23:19:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leite_MariaBeatrizFerreira_M.pdf: 1504094 bytes, checksum: 2381b5d34f088ea205c59a5d7e5ce6ff (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed / Mestrado / Mestre em Matemática Aplicada

Orientador: Jose Antonio Dermengi Rios / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-18T05:05:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_Gerson_M.pdf: 2659365 bytes, checksum: d57ee9aceb1c22e4a825fcc792089ffe (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Descreve-se a elaboração de um modelo matemático simplificado e sua validação através da simulação em regime transiente de um ciclo real, realizado com um refrigerador solar por adsorção física utilizando um par carvão ativo / metanol. A diferença em relação aos resultados obtidos no ciclo real foi 4% para a massa ciciada de metanol, 2,2% para a temperatura máxima do coletor, e 3xl0-3 para o Coeficiente de Performance Teórico do Ciclo - CO.P.T.C. Simulações adicionais do mesmo ciclo mostraram a possibilidade de se aumentar a massa de metanol ciciada em cerca de 150%, utilizando-se de parâmetros da equação Dubinin - Astakov correspondentes a diferentes tipos e quantidades maiores de carvão ativo. / Abstract: This study describes the construction of a simple mathematical model and its validation through the simulation in transient state of a real cycle performed by a solar refrigerator based on physical adsorption using an activated carbon / methanol pair. The deviation from experimental results was 4% for the cycled mass of methanol, 2.2 % for maximum collector average temperature, and 3xl0-3 for the theoretical cycle coefficient of performance. Additional simulations of the same cycle inputting values representing different types and larger amounts of activated carbon showed the possibility of increasing the cycled methanol mass up to about 150 %. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Paulo Roberto Gardel Kurka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-18T06:07:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dias_NelsonEliseu_M.pdf: 3781809 bytes, checksum: 644a416879a93ed20796370c5c3701c5 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: Um método de identificação de parâmetros modais é apresentado. o algoritmo implementado utiliza a técnica dos mínimos quadrados associada ao método dos gradientes para o ajuste das funções de resposta em frequência (FRF). O modelo matemático adotado neste ajuste assume a FRF na forma de frações parciais. A ajustagem de curvas aos dados de resposta em frequência é feita numa faixa contendo vários modos de vibrar e a influência dps modos fora dessa faixa é prevista no modelo matemático através da adição de parcelas residuais de inércia e rigidez. O algoritmo de identificação é aplicado a dados experimentais, provenientes de um teste de laboratório feito numa estrutura do tipo garfo mecânico. É feita a análise modal do garfo a partir de 13 curvas de FRF e são obtidos os resultados para seus 8 primeiros modos de vibração / Abstract: This work presents a method for modal parameter identification in the frequency domain. The algorithm uses gradient-least squares techniques for fitting experimental FRF functions. The mathematical model adopted uses the FRF on its partial fractional formo The fitting is done within a frequency range which contains a number of natural modes and the model also accounts for the influence of modes outside this range through the use of residual. terms of equivalent inertia and stiffness. The identification algorithm is applied to the experimental modal analysis of a mechanical fork. The analysis is made from a set of 13 FRF curves and the 'first 8 natural mode shapes are obtained. / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Kelsen Valente Serra / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-07-18T05:51:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_CelsoTarcisiodeSouza_M.pdf: 3829556 bytes, checksum: 9240deb83dc2358e5031f9ade896c5d6 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Nesta dissertação de mestrado foram estudados em detalhe, aspectos relacionados à interpretação de testes transientes de pressão em reservatórios de gás e condensado. Um simulador numérico composicional totalmente implícito é utilizado para estudar o comportamento do reservatório, durante testes transientes de pressão, nos quais ocorre o fenômeno de condensação retrógrada no meio poroso. Investigou-se o aparecimento da fase líquida no meio poroso, os perfis de composição e saturação das fases no poço e no reservatório, e a influência de diversos parâmetros na resposta de pressão. Foram simulados testes transientes de pressão com vazão molar constante, nos períodos de fluxo e de estática, sendo os testes interpretados utilizando diferentes metodologias, para determinar os parâmetros de interesse. a análogo monofásico de AI-Hussainy(1966) foi empregado, para interpretar os períodos de fluxo e de estática, e as limitações e implicações da utilização deste método foram explicitadas. Durante o transiente, os perfis de composição e saturação das fases no reservatório foram computados com a teoria do fluxo bifásico permanente de a'Dell e Miller(1967), e os resultados comparados com os dados do simulador. A análogo permanente de Jones(1988) também foi empregado para interpretar os testes, sendo ressaltadas as limitações na aplicação desta metodologia. Nos casos em que a teoria do permanente falha, procurou-se utilizá-la de forma combinada com a derivada da curva de fluxo, possibilitando desta forma obter melhores estimativas para o fator de película. Também foram analisadas algumas particularidades relativas à obtenção dos parâmetros de fluido e rocha nos reservatórios de gás e condensado / Mestrado / Geologia de Petroleo / Mestre em Geoengenharia de Reservatorios

Orientadores: Paulo Morelato França, Marcos Carneiro da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-18T14:08:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silveira_PauloDanielBishopda_M.pdf: 5291985 bytes, checksum: fc53b712a347f85a499215063fe8d968 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: Este trabalho enfoca a resolução do problema de estoque e roteamento de veículos (PERV). O problema é modelado matematicamente como um problema de otimização combinatorial onde o problema do longo prazo é transformado em um de curto prazo, incluindo custos para representar a influência das decisões atuais no futuro. A estocasticidade da demanda dos clientes é considerada através de estoques de segurança, calculados em função da distribuição de probabilidade da demanda de cada cliente e da relação de custo entre uma entrega normal e uma entrega de emergência. São apresentadas três formulações para o problema. As duas primeiras não incluem restrições sobre a duração das rotas e estão baseadas no problema de roteamento de veículos (PRV) ou no problema do caixeiro viajante (PCV). A terceira formulação incorpora restrições sobre a duração total das rotas executadas por um veículo. A metodologia de resolução utilizada parte de uma das formulações apresentadas. Para as duas primeiras formulações basta simplificar a função objetivo para obter um problema de atribuição generalizado. Em seguida, são resolvidos os subproblemas resultantes, que podem ser PRVs ou PCVs, para obter uma solução inicial. Na terceira formulação são relaxadas as restrições de disponibilidade de atendimento dos veículos para que possa ser empregada uma solução obtida por urna das formulações anteriores. Em seguida, é utilizada uma heurística para encontrar o conjunto das rotas atendidas em cada veículo. Duas heurísticas são sugeridas para a melhoria da solução inicial: busca tabu com penalidades e trocas simultâneas. São apresentados resultados das heurísticas propostas para o problema. Também é feita a comparação entre as soluções do modelo dinâmico proposto e do modelo periódico / Abstract: This thesis focuses on the Inventory Routing Problem (IRP). It is modeled as a combinatorial optimization problem where the long-term issues are reduced to the short term with the inclusion of special costs that represent the influence of present decisions in the future. The client' demands stochastic nature are treated by safety stock levels, which are obtained by means of the demands probability distribution and the ratio between the normal and emergency delivery costs. Three problem formulations are presented. The first two do not include restrictions on the length of routes and are based on the Vehicle Routing Problem (VRP) and the Traveling Salesman Problem (TSP). In the third formulation, restrictions on the vehicles total workload are added. To solve the IRP we begin with one of the formulations. For the first two, the objective function is simplified in order to produce a Generalized Assignment Problem, then, the subproblems, VRPs or TSPs, are solved and an initial feasible solution is obtained. For the third formulation we also have to relax the restrictions on the total workload of the vehicles to obtain an initial solution using one of the earlier formulations. To assign the routes to the vehicles a heuristic algoritm is used. Two heuristcs for the improvement of the initial solutions are suggested: tabu search with penalties and simultaneous exchanges. Computational results are presented for the two heurists. Finally, we compare two approaches for the IRP, the proposed dinamic model and the periodic model / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Francisco Maugeri Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-18T22:18:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrietta_SilvioRoberto_D.pdf: 4208473 bytes, checksum: fc257546ff310bc49f08245b8ba0cc8d (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Os objetivos deste trabalho, englobaram a obtenção do projeto ótimo de uma planta industrial de fermentação alcoólica contínua e a elaboração da estratégia de controle mais adequada para sua operação. Através de modelagem matemática e simulações por computador, obteve-se como projeto ótimo, para as condições de operação das destilarias brasileira, àquele constituído de 4 reatores de mistura perfeita ligados em série, com a seguinte distribuição de volume em relação ao volume total de reator: 20,96% para o reator 1, 25,72% para o reator 2, 31,56% para o reator 3 e 20,76% para o reator 4. O sistema de controle é constituído de duas malhas tipo ¿SISO¿ (Single Input - Single Output). Uma para controle da temperatura de cada reator, através da manipulação da vazão de fluido de resfriamento. Outra para controle da concentração de ART (açúcares redutores totais) no efluente do reator 4, manipulando-se a vazão de meio de alimentação (mosto), ou seja, alterando-se o tempo de residência dos reatores. A estratégia de controle "FEEDBACK" foi adotada por apresentar excelente desempenho, ser a de menor complexidade e também a de menor custo viabilizando assim, sua implantação nas unidades industriais. A lei de controle utilizada para a malha de temperatura foi a proporcional e para a malha de ART as leis PI (proporcional-integral) e PID (proporcional-integral-derivativo), sendo que os parâmetros dos controladores PI e PID foram ajustados pelo procedimento de ZIEGLER-NICHOLS. / Abstract: The aims of this work concern with the development of an optimal design of an industrial plant for continuous alcohol fermentation and the development of the most adequate control strategy for such a plant. Through mathematical modeling and computer simulation an optimal design was obtained, for the Brazilian industrial operating conditions, which consists of 4 (four) well-mixed fermentors linked in series, with the following volume distribution retated to the fermentor total volume: 20.96% for fermentor 1, 26.72% for fermentor 2, 31.56% for fermentor 3, and 20.76% for fermentor 4. The control system consist of two "SISO" (Single Input - Single Output) loops. One controls the temperature of each fermentor, through manipulating out-flow chilling. The other controls TRS (Total reductor sugars) concentration in the efluent from fermentor 4, manipulating the .feed medium. The FEEDBACK control strategy was adopted for its excellent performance and for being the less complex as well as presenting the lowest cost, fitting therefore the requirements of industrial units. The control law used for the temperature loop was the proportional and for the TRS loop the PI {Proportional-Integral) and PID (Proportional-Integral-Derivative) laws. The parameters for controllers PI and PID were .adjusted according to the ZIEGLER-NICHOLS procedure. / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos