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Orientador: João Francisco Escobedo / Resumo: No presente trabalho é descrito o estudo variacional e a modelagem das radiações global e direta da radiação fotossinteticamente ativa (PAR) e de ondas curtas. A distribuição variacional foi realizada nas partições horária, diária e média mensal, determinando-se as irradiações global, direta, PAR global e PAR direta e as razões entre as componentes da faixa PAR (0,400 a 0,700μm) e de ondas curtas (0,290 a 2,800μm) no tempo. Houve similaridade no comportamento temporal das curvas das radiações global e direta da PAR e de ondas curtas. A razão hG h HGp H foi 15,3% superior a h DH h DHp H H e dG d Gp H H foi na média 19,7% maior que d DH d DHp H H . À partir das irradiações horárias e diárias global, direta na incidência e horizontal, da faixa PAR e de ondas curtas, foram obtidos modelos estatísticos lineares que permitem estimar d Gp H , d bp H , d DHp H , h Gp H , h bp H , h DHp H em função das respectivas componentes dG H , d b H , d DH H , hG H , h b H e h DH H , além da fração direta da PAR ( DHp K ) em função do índice de claridade ( t K ) através de modelos logísticos. / Abstract: The present study has described global and direct radiation variation and modeling for shortwave and photosynthetically active radiation (PAR). Variation study was made from hourly, daily and monthly average values, and the following were determined: global and direct irradiations, global PAR and direct PAR, and the ratios among the components of the PAR (0.400 to 0.700 μm) and shortwave bands (0.290 to 2.800 μm). There was similarity in the time interval behavior of the curves of global and direct radiations for PAR and shortwave radiation. The hG h HGp H ratio was 15.3% higher than h DH h DHp H H and dG d Gp H H was in average 19.7% higher than d DH d DHp H H . From global, beam and direct reduced on a horizontal plane, global PAR, beam PAR, direct PAR reduced on a horizontal plane hourly and daily irradiations it was possible to obtain statistically linear models which allow to estimate values of d Gp H , d bp H , d DHp H , h Gp H , h bp H , h DHp H for the respective components H , d b H , d DH H , hG H , h b H and h DH H , besides the direct fraction of PAR ( DHp K ) for the clearness index ( t K ), through logistic models. / Mestre

Orientador: Helenice de Oliveira Florentino Silva / Resumo: A busca por energia tem sido crescente na atualidade. Por outro lado, o processo de obtenção de energia por diversas fontes nem sempre compensa economicamente e ambientalmente. Assim, as fontes renováveis tem ganhado cada vez mais espaço na matriz energética. Neste contexto, os biodigestores tem assumido um papel importante, por serem uma fonte barata de energia e reduzirem os resíduos e dejetos gerados pelo setor agropecuário. Este trabalho visa propor um modelo de otimização para biodigestores do tipo batelada visando maximizar a produção de biogás e ao mesmo tempo minimizar o tempo de retenção hidráulica, restrito a um sistema dinâmico que descreve o processo de conversão da matéria orgânica em biogás, tendo a temperatura como variável do sistema. Para a resolução do modelo de otimização foi proposto o uso das metaheurísticas Algoritmo Genético e Algoritmo Memético, implementado o Método de Runge-Kutta de quarta ordem para resolução do sistema de equações diferenciais de primeira ordem e um ajuste de curva aos dados coletados que descrevem o crescimento bacteriano em função da temperatura. Foram investigadas algumas curvas que descrevem o crescimento microbiano a partir do ajuste das curvas Gaussiana, Fourier e Soma de Senos. Os resultados alcançados indicam que o ajuste de curve feito pela curva Gaussiana se mostrou mais eficaz e que ambos Algoritmos, Memético e Genético, produzem soluções satisfatórias e realísticas. Os experimentos computacionais realizados mostram que ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The search for energy has been growing nowadays. On the other hand, the process of obtaining energy from various sources does not always economically and environmentally compensate. Thus, renountable sources have gained more and more space in the energy matrix. In this context, biodigestors have assumed an important role, as they are an inexpensive source of energy and reduce the waste and waste generated by the agricultural sector. This work aims to propose an optimization model for batch type biodigesters in order to maximize the production of biogas and at the same time minimize the hydrological retention time , restricted to a dynamical system that describes the process of conversion of organic matter into biogas, with temperature varying from the system. In order to solve the optimization model it was proposed the use of the metaheuristic Genetic Algorithm and Memory Algorithm, implemented the fourth Runge-Kutta Method order to solve the system of rst order di erential equations and a curve t to the collected data that describe bacterial growth as a function of temperature. Some curves describing the microbial growth were investigated by adjusting the Gaussian, Fourier and Sum of Sine curves. The achieved results indicate that the curve tting done by the Gaussian curve has proved to be more e cient and that both Algorithms, Memetic and Genetic, produce satisfactory and real solutions. isticas. The computational experiments carried out show that the proposed methodology h... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Resumo: Câncer é essencialmente caracterizado pelo crescimento desordenado de células que invadem órgãos e tecidos, sendo considerado atualmente um sério problema de saúde pública mundial. A despeito do atual e bem sucedido combate à doença, ainda permanecem em aberto questões relativas ao bom desempenho de suas modalidades de tratamento. Em particular, a quimioterapia anti-neoplásica carece de maior entendimento quantitativo e analítico. Assim sendo, propomos aqui um modelo matemático de equações diferenciais ordinárias, com o intuito de analisar as estratégias de administração de agentes quimioterápicos. Focamos nossa investigação nos protocolos antiangiogênicos e, a fim de aproximar-se da prática clínica, utilizamos dados experimentais, quando disponíveis, para simulações numéricas. Frente às implicações do tratamento oncológico, nossos resultados indicam que a administração de baixas doses e longos intervalos de tempo entre as dosagens estão relacionados ao fracasso terapêutico. Além disso, segundo o modelo proposto, a quimioterapia metronômica, se comparada ao regime convencional de tratamento, confere ao paciente um aumento de sobrevida. Por assim dizer, os protocolos antiangiogênicos podem ser uma alternativa aos pacientes oncológicos sem perspectiva de cura do câncer / Abstract: Cancer is essentially characterized by the uncontrolled growth of cells that invade organs and tissues and it is now considered a serious public health problem worldwide. Despite the current and successful fight against the disease, there are some important questions concerning the efficient performance of its treatment modalities. In particular, the anti-cancer chemotherapy requires further quantitative and analytical understanding. So, we described here a mathematical model of ordinary differential equations, in arder to analyze the chemotherapeutic schedules. We focus our research on antiangiogenic schedule and, in order to get closer to clinical practice, we use some experimental data for numerical simulations. At the implications for cancer therapy, our results indicate that administration of low doses and longer intervals between doses are related to therapeutic failure. Moreover, according to the model, metronomic chemotherapy, compared to the conventional treatment, gives the patient an increased survival. Thus, the antiangiogenic scheduling can be an alternative to cancer patients with no prospect of curing cancer / Orientador: Paulo Fernando de Arruda Mancera / Coorientador: Suani Tavares Rubim de Pinho / Banca: Hyun Mo Yang / Banca: Marcelo Messias / Mestre

Os Problemas de Roteirização em Arcos constituem uma classe dos Problemas de Roteirização de Veículos, nos quais as demandas ocorrem de maneira contínua ao longo dos segmentos de uma rede de transporte. O campo de aplicação dos Problemas de Roteirização em Arcos abrange o planejamento da operação de serviços como a coleta de lixo; a entrega de correspondência e de jornais; a leitura de medidores de energia elétrica, água e gás; e o transporte escolar por ônibus. Nas situações de ordem prática é comum a ocorrência de restrições operacionais que impossibilitam o atendimento de todas as demandas existentes em uma rede de transporte por um único veículo ou pessoa. Desse modo, além da seqüência de percurso, é necessário determinar o conjunto de segmentos de via que cada unidade de trabalho pertencente a uma frota ou equipe de serviço deve atender. Este trabalho apresenta os aspectos conceituais e resolutivos dos Problemas de Roteirização em Arcos e do Problema do Particionamento de Redes de Transporte. É feita também a proposição de um modelo de resolução, desenvolvido a partir da estratégia de agrupar primeiro – roteirizar depois, para o Problema de Roteirização em Arcos Capacitado descrito em grafos não orientados. A demonstração do modelo é feita através de sua aplicação em um estudo de caso. São feitas, a seguir, a análise do desempenho do modelo nesta aplicação e a comparação entre os resultados obtidos e a prática atualmente utilizada, a qual é baseada na experiência de um planejador.

In this paper we discuss the uniqueness of equilibria in productive economies, and we show that the source of the multiplicity of equilibria lies in the consumption set. This result is well know in the literature, our only object in this work is to show a resume of this theme for the discussion in our seminar.

Foi realizado o estudo do efeito do tipo de nylon nas blendas PP/PP-MA/Ny. Estas blendas foram caracterizadas por calorimetria diferencial de varredura, microscopia eletrônica de varredura, propriedades mecânicas e reológicas. Na análise reológica foram realizados os testes para os nylons N6, N6,9 e N6,10. Para os nylons N6,6 e N6,12 não foi possível fazer as medidas de viscosidade. Os resultados demonstraram que para os teores de 0,34 e 0,46 g% de MA no PP, o nível de dispersão final segue o fator da reatividade dos grupos terminais amino do nylons. Assim, a ordem de aumento de dispersão para as blendas com os nylons foi de N6,9, N6 e N6,10. Este comportamento foi confirmado na análise morfológica. Para o teor de 0,81 g%, a dispersão foi afetada pelo quociente das viscosidades, obedecendo a ordem esperada para os nylons 6,10, 6,9 e 6 e suas blendas.

Na produção de aço pelo processo de lingotamento contínuo, as condições de resfriamento ao qual o lingote está submetido quando em contato com a superfície do molde, influenciam na qualidade do aço lingotado e na produtividade. A determinação e análise dos coeficientes de transferência de calor são necessárias para uma melhor compreensão dos fenômenos que ocorrem na interface metal/molde. Esse trabalho teve como objetivo a utilização de um modelo matemático de solidificação para lingotamento contínuo de aços e do levantamento das condições de transferência de calor entre metal lingotado/molde para uma planta industrial. Medidas de temperatura nas paredes de moldes da máquina de lingotamento contínuo foram obtidas durante a operação de lingotamento, por meio de termopares estrategicamente posicionados ao longo do comprimento do molde e nas faces do mesmo. Foram analisados lingotes de seção quadrada de 240 x 240 mm, 180 x 180 mm e 150 x 150 mm. Desenvolveu-se um algoritmo (aplicativo) consistindo de um modelo matemático em MDF e do modelo de condução de calor inverso, baseado no método de confronto de perfis térmicos experimentais/simulados, usado para determinação dos coeficientes de transferência de calor na interface metal/molde. Com as seqüências de corridas monitoradas com o molde instrumentado, e o levantamento dos dados de processo, foi possível obter resultados para correlacionar os principais parâmetros de processo com o comportamento dos coeficientes de transferência de calor na interface metal/molde (hi). Dessa forma, equações foram obtidas para determinar os coeficientes de transferência de calor para diferentes moldes e variáveis do processo, tais como: velocidade de lingotamento, composição química do aço, conicidade e seção do molde. O trabalho permitiu a realização de aferições finais no programa de simulação do processo de lingotamento contínuo de aços, chamado InALC, o qual vem sendo desenvolvido, com dados experimentais obtidos em uma máquina de lingotamento contínuo de uma planta industrial. / In the steel production by continuous casting process, the ingot cooling conditions to which the ingot is submitted when in contact with the mould surface, have influence in the quality steel and productivity. The determination and analysis of the heat transfer coefficients are necessary for a better understanding of the phenomena that occur in the metal/mold interface. That work has as objective the development of a mathematical model of solidification in the continuous casting of steels through the transfer heat conditions between metal and mould during casting in an industrial plant obtained from the development and application of an experimental methodology. Experimental measurements of temperatures in the mould walls of the continuous casting machine were performed during the casting operation by the use of thermocouples strategically positioned along of the moulds length and in the differente faces in contact with the ingots of squared section of 240 x 240 mm, 180 x 180 mm and 150 x 150 mm. An inverse heat conduction model has been used for determination of heat transfer coefficients at the metal / mold interface based on a method of confront of experimental/simulated thermal profiles. With the sequences of heat monitored with the instrumented mold, and the capture of the process data, it was possible to obtain results that correlate the main parameters of the process with the behavior of heat transfer coefficients (hi) at the interface metal / mold. Thus, equations were obtained permitting the determination of heat transfer coefficients for different moulds and process variables, such as: casting speed, chemical composition of the steel, mould taper and mould section. The work allowed the execution of final checking in the simulation program of continuous casting process of steels, InALC, which has been developed, with experimental data obtained in a continuous casting machine of an industrial plant.

Com o advento das cubas eletrolíticas de alta amperagem para redução do alumínio, o estudo da instabilidade magnetohidrodinâmica tem se tornado cada vez mais importante, tanto no projeto de novas tecnologias quanto na melhoria da eficiência dos equipamentos já existentes. O objetivo central deste trabalho é desenvolver um modelo matemático de instabilidade magnetohidrodinâmica. O modelo deve ser sensível aos principais parâmetros de projeto e operacionais de uma cuba e capaz de servir como ferramenta na determinação de configurações mais favoráveis no que tange à instabilidade. No modelo, considera-se que o campo magnético gerado pelos condutores externos é conhecido. As equações diferenciais pertinentes à física do modelo são resolvidas utilizando-se diferentes métodos numéricos implementados em um software desenvolvido e dedicado para os objetivos deste trabalho. Alguns resultados de oscilação de voltagem foram comparados com os valores obtidos em cubas reais. Foram feitos estudos de sensibilidade na variação de parâmetros quanto à instabilidade, tais como: corrente elétrica de operação; distância anódica-catódica, nível de metal líquido e desbalanço do campo magnético vertical. Diferentes configurações básicas de campos magnéticos foram testadas de modo a definir-se qual delas é a mais indicada para obterem-se cubas mais estáveis. A influência da operação de troca dos anodos na instabilidade também foi estudada. Com o auxílio do modelo foi possível recomendar-se uma seqüência de trocas de anodo que minimize o distúrbio na instabilidade magnetohidrodinâmica de um específico projeto de cubas. / With the advent of high amperage electrolytic cells for aluminum reduction, the study of the magnetohydrodynamics is becoming more and more important to the new technologies project, as well to the existent devices efficiency improvement. The main objective of this work is to develop a mathematical model of the cell’s magnetohydrodynamic instability. The model shall be sensible to the main project and operational cells’ parameters and able to be used as a tool for determining better configurations regarding cell instability. In the model, the magnetic field generated by the external conductors is considered as known. The differential equations regarding the model physics are solved using different numerical methods, implemented in a software developed and dedicated for the purposes of this work. Several oscillation voltage results were compared with the values obtained in real cells. Sensibility of some operational parameters variation on the instability such as: total operational electrical current, anodecathode distance, liquid metal level, and unbalance of the vertical magnetic field were studied. Different magnetic field basic configurations were tested in order to define the most indicated for obtaining more stable cells. The influence of the anode changing operation on the instability was also investigated. With the help of the model, it was possible to recommend an anode changing sequence which minimizes the disturbance on the magnetohydrodynamic instability in a specific cell design.

VELOSO, C. B. Estudos de adsorção de inibidor de incrustação em rocha testemunho do tipo arenito. 2012. 70 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-04-22T16:27:22Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_cbveloso.pdf: 954533 bytes, checksum: 9903123bf75c5ee27fa01a555385bdbd (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-04-22T16:27:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_cbveloso.pdf: 954533 bytes, checksum: 9903123bf75c5ee27fa01a555385bdbd (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-22T16:27:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_cbveloso.pdf: 954533 bytes, checksum: 9903123bf75c5ee27fa01a555385bdbd (MD5) Previous issue date: 2012-12-20 / Seawater injection in oilfield is technic used to recover petroleum in production units. However, this method induces scale formation because formations water is incompatible with injection water. The salt deposition reduces oilfield production and induces blocking of production lines, increasing costs with corrective maintenance. To reduce theses damages was used the squeeze technic, where a scale inhibitor is adsorbed in rock surface to avoid crystals formation. With that, to understand the mechanism of inhibitor retention in the rock, was realized studies in bed fixed with particles of sandstone rock, with 605 µm medium diameter, and scale inhibitor commercial. Isotherms of N2 adsorption/desorption and XDR analyses were realized to characterization of rock and FTIR analyses to determine of composition inhibitor. Tests adsorption were realize at 303, 323 and 353 K, with flow of 0.1 mL/min and at inhibitor concentration 1 to 10 mg/mL. Optical Emission Spectroscopy Inductively Coupled Plasma (ICP-OES) was used to determinate inhibitor concentration in the effluent and build isotherms and breakthrough curves. Furthermore, simulations of the system were realized to estimate mass transfer parameters. The bed showed of 57% porosity and axial dispersion of 0.178 cm2/min. The rock is constituted to silicon oxide and particles showed of 0.68% porosity and density of 2.66 g/cm3. The inhibitor has phosphorus in its composition and this was monitored by ICP to determine the inhibitor concentration at the bed outlet. With adsorption isotherms observed maximum capacity adsorbed was 3 to 28 mg/g. The mathematical model proposed to simulated this system had a good adjusted and was possible estimated some parameters of mass transfer as global mass transfer coefficient of mass transfer and tortuosity of adsorbents. It was observed from the data obtained that the inhibitor is adsorbed on the solid surface, because the particle had low porosity and tortuosity. / A injeção de água do mar em poços de petróleo para recuperação do óleo é o mecanismo mais empregado nas unidades de produção. Entretanto esse método provoca a formação de incrustação, devido à incompatibilidade salina com a água de formação do poço. A deposição de sais reduz a produtividade dos poços e causa entupimento das linhas de produção, aumentando, assim, os custos com manutenções corretivas. A fim de reduzir esses danos utiliza-se a técnica squeeze de injeção de inibidor de incrustação, na qual o anti-incrustante é adsorvido na superfície da formação rochosa evitando a formação dos cristais. Com isso, a fim de compreender o mecanismo de retenção do inibidor na rocha realizou-se estudos de adsorção em leito fixo utilizando uma rocha do tipo arenítica desagregada, com diâmetro médio de partícula igual 605 µm e um inibidor de incrustação comercial. Foram levantados as isotermas de adsorção/dessorção de N2 e ensaios de DRX para caracterizar a rocha bem como ensaios de FTIR para determinação de uma possível composição do inibidor. Os ensaios de adsorção foram realizados nas temperaturas de 30, 50 e 80ºC, a uma vazão de 0,1 mL/min e variou-se a concentração de alimentação do inibidor de 1 a 10 mg/mL. Utilizou-se a técnica de Espectroscopia de Emissão Ótica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-OES) para determinar a concentração de inibidor no efluente e construir as curvas de breakthrough e as isotermas. Além disso, foi realizado simulação do sistema para estimativa de parâmetros de transferência de massa. O leito estudado apresentou porosidade de 57% e dispersão axial de 0,178 cm2/min. A rocha é constituída por óxido de silício e as partículas apresentaram porosidade de 0,68% e 2,66 g/cm3 de massa específica. O inibidor apresentou fósforo na sua composição sendo esse monitorado pelo ICP para determinação da concentração de inibidor na saída do leito. Com as isotermas de adsorção, observou-se que a capacidade máxima adsorvida variou de 3 a 28 mg/g. O modelo matemático proposto para simular o sistema trabalhado se ajustou bem aos dados experimentais e foi possível estimar alguns parâmetros de transferência de massa como coeficiente global de transferência de massa e a tortuosidade médias das partículas adsorventes. Observou-se pelos dados obtidos que o inibidor é adsorvido na superfície do sólido, pois a partícula apresentou baixa porosidade e tortuosidade.