Made available in DSpace on 2016-08-29T15:37:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8477_DISSERTAÇÃO LETICIA.pdf: 7202 bytes, checksum: 0eaa29cc040b1d62f4542fe106132285 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / CAPES / Nos processos para produção de aço em uma usina siderúrgica são produzidos gases que normalmente podem ser aproveitados como combustíveis pela própria planta. Os gases de alto forno, de coqueria, de aciaria e o alcatrão compõem frequentemente a mistura de combustíveis alimentados nas caldeiras de diversas usinas siderúrgicas. A combustão de diferentes misturas (mix) de combustíveis na caldeira pode gerar altos níveis de gases não oxidados, especialmente o CO. Altas concentrações destes gases acarretam problemas ambientais, o que não é desejado. Como tentativa de solução do problema, significativos níveis de excesso de ar são inseridos no sistema. Entretanto, o excesso de ar pode acarretar na redução da eficiência energética do processo e pode não solucionar o problema. Neste contexto, os objetivos deste trabalho são: (i) Testar diferentes composições para a alimentação de uma caldeira em operação em uma indústria siderurgia e calcular a composição da saída dos gases de exaustão; (ii) Investigar o efeito do aumento do excesso de ar na composição dos gases de exaustão e na eficiência energética do processo. Para isto é proposta a utilização da técnica de minimização da energia livre de Gibbs. Esta metodologia é frequentemente utilizada para se calcular a composição química de um sistema fechado em equilíbrio químico com uma ou mais fases. Portanto é possível afirmar que a energia livre de Gibbs é mínima quando o sistema atinge o estado de equilíbrio químico. Para a obtenção da composição química do sistema, um problema de otimização restrito deve ser resolvido. As variáveis a serem ajustadas representam a composição de equilíbrio do sistema. Assim, com o desenvolvimento deste estudo espera-se ser possível predizer quais a condições operacionais maximizam a eficiência energética do processo e minimizam a emissão de gases não oxidados. / The development of the steel industry has increased energy demand, exerting strong influence on the use of energy resources. The utilization energetic is extremely important because it enables the steel industry greatly reduce their costs. In the steelmaking process, they are produced four by-products with high capacity for energy generation. The produced by-products are directed to thermoelectric plants and used as fuel for the generation of electricity. In this work it proposed a modeling for the prediction of the equilibrium concentration of the chemical species present in the furnace of a steel boiler installed in a thermoelectric plant. The employed technique consists of the minimization of the Gibbs energy of the reaction medium present in the furnace of steel boiler equipment on the thermoelectric central plant. The optimization problem was proposed, by defining thus the objective function and restrictions to be resolved employing the commercial software Matlab® . The solution of the optimization problem resultant provides the description of composition output of the exhaust gases. This work it was possible to evaluate the impact of changes in air feed flow rate and operating temperature of the composition of the exhaust gases. The applied methodology is able to reproduce satisfactorily the information provided by industry and obtained in the literature, that describe the combustion of the byproducts on the steel industry by-products.

Submitted by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-04-08T12:25:24Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Everton Oliveira Lima.pdf: 8102992 bytes, checksum: 85a1c5fc400e285661bdec28582bdea1 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-08T12:25:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Everton Oliveira Lima.pdf: 8102992 bytes, checksum: 85a1c5fc400e285661bdec28582bdea1 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014-06-10 / CAPES / Neste trabalho investigamos as propriedades estruturais de sistemas tridimensionais de coloides con nados por uma armadilha parabólica e interagindo isotropicamente. O potencial de interação utilizado consiste em uma combinação de uma aproximação do poço quadrado com um potencial em forma de barreira gaussiana. Desta forma, a medida que a distância entre as partículas aumenta, a interação entre as mesmas passa de repulsiva para atrativa e novamente repulsiva. Utilizamos a equação de Langevin sem inércia para modelar o movimento das partículas coloidais. A m de obter as con gurações estáveis do sistema a dinâmica de Langevin foi empregada de forma que o sistema é iniciado a uma temperatura su cientemente alta e resfriado lentamente até uma temperatura próxima de zero. Demonstramos que os coloides podem se auto-organizar em diversas estruturas complexas, tais quais, buracos, franjas, túneis, bordas circulares e até mesmo cordas. Revelamos também que, para alguns valores dos parâmetros do potencial de interação, o sistema pode se auto-organizar em redes regulares, tais quais, as redes cúbicas de corpo centrado e tetragonais de corpo centrado.

Problemas de escalonamento cuja função objetivo é o consumo de energia tem sido cada vez mais estudados. Neste trabalho, estudamos o problema conhecido, em inglês, por Dynamic Speed Scaling, um problema de escalonamento de tarefas bem definidas em processadores de velocidade variável, cujo consumo de energia é função da velocidade. Além disso, relacionamos este problema com outro conhecido como MOSP, sigla em inglês para Multi-Organization Scheduling Problem. Neste, queremos escalonar tarefas de múltiplas organizações independentes respeitando certas restrições individuais. Provamos, neste trabalho, que este novo problema é NP-Completo e desenvolvemos várias heurísticas eficientes cujos testes experimentais mostram economia de energia significativa. / We studied, in this work, the problem of scheduling a set of well-defined tasks in a variable speed processor with the objective of minimizing the energy consumption, that is given as a function of the processor\'s speed, field known as Dynamic Speed Scaling. Also, we relate this problem to another known as MOSP (Multi-Organization Scheduling Problem), problem in which several independent organizations share tasks and resources to achieve a better global solution, but also respecting selfish restrictions. For the combined problem, we show that it is NP-Complete and designed several efficient heuristics that achieves good results in a experimental setup.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:15:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alex Kraisch.pdf: 2282404 bytes, checksum: 128e624fc8b71f2bc7d95efb2b375527 (MD5) Previous issue date: 2013-03-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / There is a relevant potential for multilayered films in many areas of technological interest once they may combine in just one sample convenient mechanical, optical, electrical and magnetic properties, resulting in an upgrade of the original monolayer films. However, it is quite important to take into account that its production evolves chemical and crystallographic compatibility of the materials and a correct understanding of the stresses and deformations that result from the contact between different materials with quite different characteristics. The objective of this work is to build a three-dimensional model that may describe the relation between the stress in a multilayered film deposed on a thick substrate and the curvature of the sample. It is used the minimization of the deformation energy of the sample in elastic regime. This method is quite simple which is a advantage when compared with tensor procedures, allowing an easier identification of the terms as well as the reduction of the complexity of the calculations. The work starts by the motivation for the study of the stress in monolayer and multilayered films, followed by a presentation of the theoretical and experimental implications of the theme. Then, a more complete description of the methodology used and of the model itself is presented, including the identification of the corrections terms for the well-known Stoney equation. Finally, it is presented a validation of the model, by means of a comparison between its results and the values obtained by other theoretical models, taking as standard results obtained by finite element simulation that favors the model presented in this work. / Filmes compostos por múltiplas camadas de diferentes materiais possuem um potencial considerável para aplicações de interesse tecnológico, na medida em que a combinação dos materiais pode produzir coberturas com propriedades mecânicas, ópticas ou magnéticas superiores às obtidas com uma única camada de um único material. Também é evidente que sua produção envolve questões importantes como a compatibilidade cristalográfica e química, bem como uma correta caracterização das tensões e deformações em cada camada, evitando assim fissuras e delaminação entre as camadas. O objetivo desse trabalho é a construção de um modelo tridimensional que descreva a relação entre tensões e deformações em filmes finos depositados em multicamadas sobre substratos espessos. O método utilizado é o da minimização de energia de deformação da amostra em regime elástico. Esse método possui como vantagem significativa sua maior simplicidade em relação a abordagem tensorial, o que reduz a complexidade dos cálculos e permite uma mais fácil identificação dos termos envolvidos. Após a apresentação da motivação ao estudo do problema, bem como das diversas questões que envolvem a análise experimental e teórica do mesmo, é feita uma descrição mais completa da metodologia utilizada e do modelo teórico que é o foco deste trabalho. A seguir, é feita aplicação do modelo para amostras que se deformam como uma casca esférica e cilíndrica, com a identificação dos termos de correção à equação de Stoney. Finalmente, é feita uma comparação entre os valores obtidos pelo modelo e outros modelos teóricos, tomando-se como padrão os valores obtidos segundo uma simulação por elementos finitos, com um resultado favorável ao modelo proposto neste trabalho.

Problemas de escalonamento cuja função objetivo é o consumo de energia tem sido cada vez mais estudados. Neste trabalho, estudamos o problema conhecido, em inglês, por Dynamic Speed Scaling, um problema de escalonamento de tarefas bem definidas em processadores de velocidade variável, cujo consumo de energia é função da velocidade. Além disso, relacionamos este problema com outro conhecido como MOSP, sigla em inglês para Multi-Organization Scheduling Problem. Neste, queremos escalonar tarefas de múltiplas organizações independentes respeitando certas restrições individuais. Provamos, neste trabalho, que este novo problema é NP-Completo e desenvolvemos várias heurísticas eficientes cujos testes experimentais mostram economia de energia significativa. / We studied, in this work, the problem of scheduling a set of well-defined tasks in a variable speed processor with the objective of minimizing the energy consumption, that is given as a function of the processor\'s speed, field known as Dynamic Speed Scaling. Also, we relate this problem to another known as MOSP (Multi-Organization Scheduling Problem), problem in which several independent organizations share tasks and resources to achieve a better global solution, but also respecting selfish restrictions. For the combined problem, we show that it is NP-Complete and designed several efficient heuristics that achieves good results in a experimental setup.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:15:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jorge Batista - resumo.pdf: 37444 bytes, checksum: 8f8f7a4b6f5f96a5fc6085e5128c66c2 (MD5) Previous issue date: 2013-03-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The control of surface wettability is an issue of great scientific interest because of the large number of applications both as hydrophobic to hydrophilic surfaces, such as medical instruments, fluidic microdevices, coating for microdevices, manipulation of nanoparticles, microscale motors, lubricants, waterproofing surfaces and even instruments for domestic use. The objectives of this work are to compare the values obtained in experiments with surfaces of well-defined topography with available theoretical models and characterize the transition between hydrophobic and superhydrophobic surfaces with the proposition of configurations and criteria that lead to a better understanding of the wettability and superhydrophobic surfaces production, in the light of the energy minimization. / O controle da molhabilidade de superfícies é um tema de grande interesse científico em função da grande quantidade de aplicações, tanto para superfícies hidrofílicas quanto hidrofóbicas, como é o caso de instrumentos médicos, microdispositivos fluídicos, recobrimento para microdispositivos, manipulação de nanopartículas, motores em microescala, lubrificantes, impermeabilização de superfícies e mesmo em instrumentos de uso doméstico. Os objetivos deste trabalho são comparar os valores obtidos em experimentos com superfícies de topografia bem definida com os modelos teóricos disponíveis e caracterizar a transição entre superfícies hidrofóbicas e superhidrofóbicas, com a proposição de configurações e critérios que levem a um melhor entendimento da molhabilidade e da produção de superfícies superhidrofóbicas, sob a luz da minimização de energia.