Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-05-26T17:17:45Z No. of bitstreams: 1 2015_YinethJohanaPabonRuiz.pdf: 3842988 bytes, checksum: 145851080b1b2fca34d8e9f9a98c0f4d (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-05-27T11:42:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_YinethJohanaPabonRuiz.pdf: 3842988 bytes, checksum: 145851080b1b2fca34d8e9f9a98c0f4d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-27T11:42:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_YinethJohanaPabonRuiz.pdf: 3842988 bytes, checksum: 145851080b1b2fca34d8e9f9a98c0f4d (MD5) / O armazenamento subterrâneo de gás e petróleo têm dois grandes propósitos: o primeiro deles pretende garantir a produção de petróleo de maneira constante e o segundo satisfazer uma relação ótima entre a produção e a demanda, o que é uma forma importante de regular as flutuações de preços. No Brasil, segundo Costa (2013), o papel da atividade de exploração e produção de gás natural até a década de 90 era muito mais de complementar e auxiliar a produção de petróleo do que de suprir o mercado de gás, mas no momento o setor está passando por mudanças significativas. Ao longo das últimas duas décadas, o consumo e a produção de gás natural cresceram e as reservas provadas aumentaram significativamente. Estudos recentes sugerem que as reservas brasileiras conhecidas irão aumentar ainda mais acentuadamente no futuro. Considerando essas variações de consumo, produção, infraestrutura e as reservas, é pertinente questionar a importância do armazenamento de gás no Brasil, pois atualmente, o gás é produzido e diretamente enviado pela rede de gasodutos para as unidades de tratamento de gás para ser especificado e posteriormente distribuído. A partir da necessidade exposta anteriormente e a espessura e continuidade da camada de sal que compõe as reservas de petróleo do pré-sal, estuda-se o comportamento de fluência da rocha salina composta principalmente por halita como local de construção de cavernas abertas por dissolução no mar aberto, para armazenamento de gás. Este estudo baseou-se na simulação no software de elementos finitos Abaqus da convergência de uma caverna de um diâmetro de 60 m e altura de 150 m construída a 3.500 m de profundidade em mar aberto, para um tempo de operação de 30 anos, sob condições diferentes de temperatura do maciço hospedeiro e pressão interna; através da lei potencial de fluência. Estas simulações permitiram encontrar uma combinação de temperatura e pressão interna mínima ótima para redução no volume ao final de tempo de operação próximo a 20%. Além do anterior os resultados mostram que a influência da temperatura na redução do volume da caverna é do tipo linear e as variações de pressão no interior permite concluir um comportamento parabólico de quarta ordem difícil de ajustar a uma só equação matemática. / Underground oil and gas storage have two purposes: the first one aims to ensure constant oil production and the second one, consist in satisfy an optimum relationship between production and demand, which is an important form to regulate price fluctuations. In Brazil, according to Costa (2013), the role for exploration activity and natural gas production until the 90s was more of a complementary and auxiliary activity for oil production than for supplying the gas market, but nowadays this sector is going through significant changes. Over the past two decades, the consumption and production of natural gas grew, and proved reserves increase significantly. Recent studies suggest that the known Brazilian reserves will increase even more pronounced in the future. Given these changes in consumption, production, infrastructure and reserves it is questionable the importance of gas storage in Brazil, since the gas is produced and sent directly by the pipeline network for gas treatment units to be specified and subsequently distributed. From the need exposed above and the thickness and continuity of the salt layer that composes the oil reserves in the pre-salt, it is studied creep behavior in salt rocks consisting mainly of halite in locations where caverns construction are held by dissolving method, at open sea for gas storage. This study was based on a cavern convergence simulation in the finite element software Abaqus. Cavern dimensions were set up to be of 60 m diameter, and 150 m height at 3.500 m deep at open sea, with an operating time of 30 years, under different conditions of temperature and internal pressure; by potential creep law. Such simulations allowed us to find a good combination of temperature and a minimum optimum internal pressure to decrease volume at the end of the operating time to approximately 20%. In addition to this, results showed that temperature influence in the cavern volume reduction is of linear type and it can be concluded that pressure variations inside the cavern have a fourth order parabolic behavior difficult to adjust to a mathematical equation.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-09-22T17:03:30Z No. of bitstreams: 1 2016_LucasParreiradeFariaBorges.pdf: 40806462 bytes, checksum: 56dc8160ca1778614db9c842a373a58c (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-01-06T17:16:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LucasParreiradeFariaBorges.pdf: 40806462 bytes, checksum: 56dc8160ca1778614db9c842a373a58c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-06T17:16:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LucasParreiradeFariaBorges.pdf: 40806462 bytes, checksum: 56dc8160ca1778614db9c842a373a58c (MD5) / Um dos principais objetivos da Engenharia Geotécnica é compreender como as partículas sólidas e os fluidos presentes em um solo comportam-se quando submetidos a diferentes tipos de solicitações. No caso em que o solo apresenta em sua composição mais de um fluido (ou fase), diz-se que o meio encontra-se não saturado. Esta situação é observada em diversos casos da engenharia geotécnica, sendo presentes em quase todas as situações, tais como encostas, estradas e rodovias, barragens, túneis. Portanto, é de extrema importância compreender as equações que regem o fluxo em um meio não saturado e como o teor de umidade volumétrica do solo é alterado espacial e temporalmente. A equação que governa o fluxo não saturado é a Equação de Richards. A forma usual dessa equação, por ser não-linear, apresenta dificuldades para ser solucionada analiticamente. O presente estudo mostra como linearizar tal equação, o que possibilita a obtenção de soluções analíticas. Todavia, como o fluxo não saturado pode ocorrer em meios cuja geometria de domínio é complexa, faz-se necessário modelar numericamente o fenômeno. Assim, propõe-se uma nova abordagem numérica, denominada Método Iota-delta Discreto. Esse método é capaz de lidar com domínios que tenham geometrias rebuscadas em diferentes escalas, tais como, as obtidas por micro-tomografias ou registros fotográficos, ou aquelas referentes aos domínios usuais da engenharia ou de ensaios geotécnicos. Tal método é validado por meio de soluções analíticas, comprovando sua consistência, ao representar um fenômeno físico, e sua convergência, ao demonstrar sua precisão matemática. Por mais, o método numérico é proposto não apenas considerando aspectos matemáticos, mas também considerando o processamento computacional. Com isso, visa-se eficiência computacional aliada à precisão físico-matemática. Por fim, simula-se o fluxo transiente não saturado numérica e analiticamente, em condições uni e bidimensionais. Tais simulações abrangem casos reais que vão desde domínios euclidianos até domínios representados por micro-tomografia de solo e fraturas em rocha. Em todos os casos analisados, o método numérico mostrou-se eficiente para amplamente descrever o fluxo não saturado para os casos presentes na engenharia geotécnica. ___________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / One of the main purposes of Geotechincal Engineering is to understand how solid and fluid particles of a soil behave. When the flow is characterized by the transportation of more than one fluid (or phase), such as air and water, it is denominated as an unsaturated flow. This type of flow is found in many cases of Geotechnical Engineering, and is present in almost every situation such as slopes, highways, dams, tunnels, and others. Therefore, it is extremely important to understand the equation that rules the unsaturated flow and how the volumetric water content changes over space and time. The equation that rules the unsaturated flow is the Richards' Equation. The usual form of this equation, due to its non-linearity, is difficult to be analytically solved. Thus, the current study shows how to linearize the equation, which enables one to find analytical solutions. However, once the unsaturated flow can occur in complex geometric domains, it is necessary to numerically model the phenomenon. Hence, it is proposed a new numerical approach denominated as Iota-delta Discrete Method. This method is capable to deal with complex geometry domains in different scales, such as the ones obtained through micro-tomography or photography captures, and standard domains for engineering and laboratory tests. Such method, is validated through analytical solutions, having its consistency ratified, representing the physical phenomenon, and its convergence affirmed, showing its mathematical precision. Moreover, the numerical method does not only consider the mathematical formulation on its scope, but also the computational processing. Thus, it is intended to combine both computational efficiency and physical-mathematical precision. Accordingly, it is simulated the unsaturated flow both numerically and analytically, in 1D and 2D. These simulations correspond to real physical situations, including euclidean domains, soil micro-tomography and rock fractures. In all cases, the numerical method demonstrated to be efficient and capable to describe the unsaturated flow for the current problems in Geotechnical Engineering.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-10-07T17:45:57Z No. of bitstreams: 1 2014_FelipeAugustoNunesBerquo.pdf: 6028234 bytes, checksum: ed174009c3e2164938729d32cf42b390 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-10-08T16:13:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_FelipeAugustoNunesBerquo.pdf: 6028234 bytes, checksum: ed174009c3e2164938729d32cf42b390 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-08T16:13:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_FelipeAugustoNunesBerquo.pdf: 6028234 bytes, checksum: ed174009c3e2164938729d32cf42b390 (MD5) / Este trabalho buscou avaliar, comparativamente, o comportamento mecânico de dutos enterrados considerando carregamentos estáticos baseados em rodovias e ferrovias. Hoje existem diversos tipos de casos onde existem interações de carregamentos entre os modais de transporte. Analisou-se a contribuição da altura de cobertura e de carregamentos na superfície do terreno para tensões e deformações no duto e na região da envoltória deste. Foram utilizadas análises com base em formulações analíticas pelos métodos propostos por Kirsch, Einsten & Schwartz e Marston-Spangler. Trabalhos de outros pesquisadores e normas motivaram e auxiliaram esta pesquisa. Estes forneceram instrumentos para que se avaliassem criticamente o comportamento mecânico das instalações quanto aos efeitos gerados em 10 tipos de casos. Assim, foram descritas as instalações consideradas seguras para regiões próximas a carregamentos superficiais. Para o desenvolvimento e análises dos casos, utilizou-se a ferramenta numérica PLAXIS®. Os resultados encontrados se mostraram coerentes em diferentes situações após a análise de diferentes comportamentos quanto ao coeficiente de empuxo no repouso, altura de cobertura, tipo de solo da envoltória, condições de saturação e carregamentos superficiais. Considerando as simplificações dos métodos utilizados, os resultados mostram que instalações seguras, mesmo quando considerado os efeitos da sobrecarga, podem apresentar pequenas alturas de cobertura. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This study aimed to evaluate the mechanical behavior of buried pipelines considering static loads based on roads and railways. Today there are many cases where there are load interactions between pipes, highways and railways. The contribution of height coverage and loads on the soil surface for stresses and strains were analyzed in the pipeline and in the surrounding region. Analyzes based on analytical formulations by the methods proposed by Kirsch , Einstein & Schwartz and Marston - Spangler. The literature review motivated and assisted this research. Also, other researches helped to critically evaluate the mechanic behavior of 10 different studies cases. Thus, the installations considered safe for near surface loadings regions were described. For the development and analysis of cases, was used the numerical tool PLAXIS ®. The results were considered consistent in different situations after the analysis of different behaviors regarding the coefficient K0, height of cover, envelope soil type, saturation conditions and surface loads. Considering the simplifications of the methods used, the results show that secure facilities even considering the effects of overload can present small covers.

Dissertação (mestrado)— Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2010. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2011-04-12T13:15:55Z No. of bitstreams: 1 2010_JulioToshioMandai.pdf: 5833190 bytes, checksum: 62f633f30295d8edb7fbd85bf0f29a6a (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2011-05-25T02:15:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_JulioToshioMandai.pdf: 5833190 bytes, checksum: 62f633f30295d8edb7fbd85bf0f29a6a (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-25T02:15:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_JulioToshioMandai.pdf: 5833190 bytes, checksum: 62f633f30295d8edb7fbd85bf0f29a6a (MD5) / O presente trabalho aborda um estudo numérico-experimental do comportamento de um corpo de prova do tipo Compact Tension Specimen quando submetido a ensaios de Tenacidade à Fratura (ASTM E399) e de Crescimento de Trinca por Fadiga (ASTM E647). Como resultado deste trabalho foi gerado um código numérico, utilizando o software Ansys, como base no procedimento experimental desenvolvido a partir das normas ASTM citadas acima, estabelecendo um padrão metodológico a ser aplicado na condução de testes de Mecânica da Fratura no Laboratório de Ensaios Mecânicos da UnB. Adicionalmente, o desenvolvimento deste trabalho contribuiu para a melhor compreensão dos fenômenos de fratura em materiais metálicos, em especial do Aço CA6NM e do Alumínio 7050 T7451, que foram os materiais utilizados nos ensaios experimentais e na modelagem numérica. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work presents a numerical-experimental approach to analyze the behavior of a compact tension specimen when submitted to Fracture Mechanics Toughness Test (ASTM E399) and Fatigue Crack Growth Test (ASTM E647). As product of this work, a numerical code using Ansys software was developed to simulate the experimental procedure, developed based on the ASTM standards mentioned above. This procedure intends to provide a methodological basis to the tests that will be carried out at Mechanical Research Laboratory of University of Brasilia using compact tension specimen. Furthermore, along the development of this work, a better understanding of fracture phenomena in metallic materials was achieved, in special for CA6NM Steel and 7050 T7451 Aluminum, which were used in experimental tests and in numerical modeling.

O Sistema Estuarino de Santos-São Vicente (SESS) está localizado na porção central do litoral do Estado de São Paulo e possui especial destaque pela sua importância econômica, política e ambiental. Na sua bacia de drenagem destacam-se cinco cidades que integram 68% da população da terceira maior região metropolitana do Estado de São Paulo, a Região Metropolitana da Baixada Santista, com cerca de 1.500.000 habitantes. Além de abrigar a região turística mais importante do Estado de São Paulo, a região possui um grande pólo de indústrias de base e o maior porto da América do Sul. Como conseqüência, a área tem sido fortemente ocupada por atividades urbanas, industriais e portuárias, principalmente durante os últimos 60 anos. O elevado aumento da densidade demográfica, caracterizada pela expansão urbana, levou à ocupação irregular da bacia de drenagem do estuário, com forte impacto ambiental e na qualidade de vida e bem-estar humano, já que a oferta de serviços sanitários tem sido incapaz de acompanhar a ocupação demográfica territorial. O presente estudo buscou avaliar o grau e a extensão da contaminação das águas do SESS por esgotos domésticos, através da aplicação da modelagem numérica, para a análise da capacidade de dispersão e diluição de um importante indicador biológico de qualidade da água, a Escherichia coli, presente nas águas residuais urbanas de origem doméstica sem tratamento, principalmente as oriundas de núcleos de habitações desconformes, bem como de habitações em bairros urbanizados mas que ainda não contam com rede coletora de esgoto. Desta forma, este organismo foi utilizado como indicador para estimar a contaminação da água por esgotos e, conseqüentemente, o risco para a saúde humana, dado que o esgoto também contém outras bactérias entéricas de patógenos, vírus e ovos de parasitas intestinais. Resultados dos dados sanitários da ocupação da bacia do SESS apontaram um baixo nível de atendimento sanitário, ocasionado pela ausência de saneamento adequado na região, incluindo bairros urbanizados sem rede coletora de esgoto e uma grande quantidade de moradias precárias irregulares próximas aos corpos dágua. De acordo com os dados obtidos, 90% das cargas residuais de origem fecal humana são despejadas diretamente nos rios e no estuário sem qualquer tratamento convencional. Analisando os resultados de dois cenários de simulação da dispersão e decaimento bacteriológico, verifica-se que o modelo MOHID adotado reproduziu bem os resultados das campanhas de medidas, especialmente o período do inverno. Os resultados de modelagem demonstraram que a alta concentração de Escherichia coli pode estar associada a habitações que não contam com ligação na rede de esgoto. Além disso, a baixa qualidade microbiológica das águas estuarinas, além de ser responsável pela queda da balneabilidade das águas em todo o SESS, também pode, em marés de sizígia, afetar a qualidade das praias da baía de Santos e de São Vicente. A análise dos resultados das campanhas de medidas e das simulações com o modelo apontou elevadas concentrações de coliformes termotolerantes devido a descargas de efluentes urbanos sem tratamento, no canal de São Vicente, no Largo da Pompeba e no canal de Santos, com maiores concentrações no verão. Os resultados demonstram que um esforço metropolitano de melhoria das condições sanitárias das habitações poderia trazer conseqüências muito positivas, uma vez que estes problemas oriundos das submoradias existentes ocorrem de forma acentuada nas cinco cidades. A metodologia utilizada provou ser um instrumento eficaz para integrar os aspectos sócio-econômicos com as questões ambientais, sendo de muita utilidade como instrumento base para tomadas de decisões pelos agentes locais e para a formulação de políticas públicas para futuras ações visando o planejamento das ocupações territoriais e sua infraestrutura necessária. Na área de estudo, este método pode ser de especial relevância para a análise das conseqüências da atual explosão no setor imobiliário ocorre na região, causado pelas perspectivas em relação ao desenvolvimento da exploração do petróleo na região oceânica. / The Santos-São Vicente estuarine system (SESS) is located in the central portion of São Paulo state\'s coast and holds a special status for its economic, political and environmental importance. In its draining basin five cities integrate 68% of the population of the third largest metropolitan region in the state of São Paulo, the Metropolitan Region of Baixada Santista, with about 1,500,000 inhabitants. Besides being the most important touristic region of the state of São Paulo, the region holds a large basic industrial pole and the largest port in South America. As a consequence, the area has been occupied by urban, industrial and portuary activities, mainly in the last 60 years. The high increase of demographic density, characterized by urban expansion, led to an irregular occupation of the draining basin, with a strong impact on environment, quality of life and human welfare, since the sanitary services supply has been unable to catch up with the territorial demographic occupation. The present study was sought to assess the degree and the extension of contamination in the water of the SESS by domestic sewage, through the application of numeric modeling, for the analysis of dispersion and dilution capacity of an important biological indicator of water quality, Escherichia coli, present in residual urban waters of domestic origin without a treatment from irregular housing nuclei, as well as housing in urbanized neighborhoods that still don\'t have sewerage networks. Thus, this organism was used as an indicator to estimate the contamination of water by sewage and consequently the hazards for human health, since sewage also contains other enteric bacteria of pathogens, viruses and intestinal parasites\' eggs. Outcomes of sanitary data on occupation of the estuarine system basin pointed at a low level of sanitary servicing caused by the lack of adequate sanitation in the region, including urbanized neighborhoods without sewerage network and a great quantity of precarious housing units near to the bodies of water. According to obtained data, 90% of human fecal-originated residual loads are directly dumped in the rivers and in the estuary without any conventional treatment. Analyzing the results of the two scenarios in simulation of dispersion and bacteriological decay, it was found that the adopted MOHID model reproduced well the results of the measurements campaigns, especially the winter period. The modeling results showed that the high concentration of Escherichia coli might be associated with houses that have no connection to sewerage networks. Moreover, the low microbiological quality of the estuarine waters might affect the the beaches in Santos and São Vicente bay in spring tides, as well as the low balneability indexes all over the SESS. The analysis of results from measurements campaigns and simulations with the model pointed at high fecal coliform concentrations due to dumping of urban effluents without treatment in the channel of São Vicente, in Largo da Pompeba and in the channel of Santos, with largest concentrations in summer. The results show that a metropolitan effort for the improvement of housing sanitary conditions could bring much positive outcomes, since these problems from existing sub-housing units occur significantly in the five towns. The adopted methodology proved to be an effective instrument to integrate the socialeconomic aspects with environmental issues, being useful as an instrument for decisionmaking by local agents and for the formulation of public policies for future actions aiming to the planning of territorial occupations and its necessary infrastructure. In the area of study this method may be of special relevance for the analysis of consequences from the current boom in the real estate sector related to the development of oil exploration in the oceanic region.

Submitted by Inácio de Oliveira Lima Neto (inacio.neto@inpa.gov.br) on 2016-08-22T14:36:50Z No. of bitstreams: 2 DISSERTACAO_GUSTAVO.pdf: 10195920 bytes, checksum: d802997d0ca2e33cd14aca7e2c0937c7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-22T14:36:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTACAO_GUSTAVO.pdf: 10195920 bytes, checksum: d802997d0ca2e33cd14aca7e2c0937c7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2015-12-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The regional model ETA for Weather Prediction and Climate Studies Center(CPTEC/INPE) was used to assess the impacts of changes in vegetal cover and land use(deforestation) in the components of the water balance and precipitation recycling in the Amazon.In general, the spatial and seasonal distribution of the components of the water balance and recycling of precipitation over the continent was well represented by ETA model in wet and dry seasons. However, the model underestimated precipitation in much of the country during the wet season, especially in the central-eastern portion of the Amazon and Northeast regions of Brazil, and overestimated in the extreme northwest of the continent and over the Andes Mountains. Regarding the impacts of changes in land use in the Amazon in air temperature, the water balance components and recycling of rainfall, there was no significant change to the base year of the deforestation of 2010. However, the most significant changes occurred in deforestation scenarios 2050 and 2100. On average, the air temperature increased by 1,5°C, 3,0°C and 4.5 °C for scenarios in 2010, 2050 and 2100. Precipitation suffered up to 13% reductions for the scene in 2050 and 35% in 2100. The evapotranspiration and moisture convergence had impacts of -13.3% and + 7% respectively for the scene in 2050, and still -36.7% and + 14% for scenario 2100, respectively. In both cases it predominated the negative feedback mechanism in which the relative decrease in evaporation on average was greater than the reduction in precipitation (increase in moisture convergence), which represents a best case scenario compared with a positive mechanism for the negative feedback mechanism plays a role in restoring the degradation generated in vegetation cover to anthropogenic degradation is eliminated. Regarding the recycling of precipitation, 9% reductions were observed and 29% respectively for scenarios in 2050 and 2100. In the wet season the recycling was reduced from 7.8% and 22%, respectively; and in the dry season the reductions were 12% and 33% for the same scenarios, showing that the greatest impacts on rainfall recycling occurred in the dry season of the basin. The intense decrease in rainfall recycling in the dry season is a troubling result because the changes in locally produced precipitation rate may be associated with a longer dry period. / O modelo regional ETA do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC/INPE) foi utilizado a fim de avaliar os impactos decorrentes das mudanças na cobertura vegetal e uso da terra (desflorestamento) nos componentes do balanço de água e Reciclagem de Precipitação na Amazônia. De forma geral, a distribuição espacial e sazonal dos componentes do balanço de água e reciclagem de precipitação sobre o continente foi bem representada pelo modelo regional ETA nas estações úmida e seca. Entretanto, o modelo subestimou a precipitação em grande parte do país na estação úmida, principalmente nas porções central-leste da Amazonia e Nordeste do Brasil, e superestimou no extremo noroeste do continente e sobre a Cordilheira dos Andes. Em relação aos impactos decorrentes das mudanças nos usos da terra na Amazônia na temperatura do ar, nos componentes de balanço de água e na reciclagem de precipitação, não se observou mudança significativa para o desflorestamento do ano base de 2010. Entretanto, as mudanças mais siginificativas ocorreram nos cenários de desflorestamento de 2050 e 2100. Na média, a temperatura do ar apresentou aumento de 1,5 o C, 3,0 o C e 4,5 o C para os cenários 2010, 2050 e 2100. A precipitação sofreu reduções de até 13% para o cenário 2050 e de 35% em 2100. A evapotranspiração e a convergência de umidade tiveram impactos de -13,3% e +7% respectivamente, para o cenário 2050, e ainda de -36,7% e +14% para o cenário 2100, respectivamente. Em ambos os casos predominou-se o mecanismo de retroalimentação negativo no qual, a redução relativa na evapotranspiração na média foi maior que a redução na precipitação (aumento na convergência de umidade), o que representa um melhor cenário se comparado com mecanismo positivo, pois o mecanismo de retroalimentação negativo tem o papel de restaurar a degradação gerada na cobertura vegetal se a degradação antropogênica for eliminada. Com relação à reciclagem de precipitação, observaram-se reduções de 9% e 29%, respectivamente, para os cenários 2050 e 2100. Na estação úmida a reciclagem foi reduzida de 7,8% e 22%, respectivamente; e na estação seca as reduções foram de 12% e 33% para os mesmos cenários, mostrando que os maiores impactos na reciclagem de precipitação ocorreram na estação seca da bacia. A intensa redução na reciclagem de precipitação na estação seca é um resultado preocupante, pois as mudanças na taxa de precipitação produzida localmente podem estar associadas a um período seco mais longo.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. / Os sistemas trocadores de calor acoplados ao solo têm sido usados por anos como sistemas de aclimatização de prédios residenciais e comerciais. Estes sistemas foram adaptados para estruturas de fundação com o fim de trocar energia térmica com o solo. Atualmente, estacas de energia são implementadas em muitos países para substituir parte da energia elétrica e outros tipos de fontes de energia. O Brasil é o nono consumidor de energia elétrica em todo o mundo, onde muita dessa energia é utilizada para o uso de acondicionamento climático. Por esta razão pesquisas relacionadas com estacas de energia no Brasil são estimuladas com o fim de reduzir o consumo de energia elétrica. Testes de resposta térmica têm sido realizados em uma estaca de energia instalada no campo experimental da Universidade de São Paulo na região subtropical de São Carlos. Simultaneamente, se realizaram simulações de sistemas de estaca de energia com propriedades térmicas obtidas durante o ensaio para avaliar o desempenho da troca de calor dos sistemas na região. Para a análise numérica, são avaliados os efeitos térmicos devido à variação em propriedades térmicas do solo e concreto, geometria da estaca, vazão, posição do nível freático de água, espessura da tubulação e temperatura média de entrada. Adicionalmente, se determina o espaçamento ótimo entre estacas para permitir o melhor desempenho das estacas. Em este documento se apresentam resultados e análises de modelos simulados no software COMSOL, utilizando os módulos Heat Transfer e Non-Isothermal Pipe Flow, e com eles, obtendo assim a configuração ótima de trabalho. Foi observada a melhora do comportamento térmico da estaca com o acrescimento dos valores em parâmetros geométricos, o número de tubulações e da vazão em condições de fluxo turbulento. Parâmetros como a espessura da tubulação e condutividade térmica do solo e concreto proporcionam aportes energéticos não muito significativos no resultado da troca de calor da estaca estudada. / Ground-Coupled Heat Exchanger Systems has been used as acclimatization system for residential and commercial buildings. This system was adapted to pile foundations in order to exchange thermal energy with the ground. Currently, this foundation system has been implemented in many countries to replace an important part of electrical and other sources of energy. Brazil is the ninth largest consumer of electrical energy in the world, and much of this energy is used for air conditioning. For this reason, researchers in Brazil are investigating the use of energy piles in order to reduce the consumption of electricity. Thermal response tests have been carried out on a heat exchanger pile at the geotechnical experimental site of the University of São Paulo in São Carlos city, region of subtropical climate. Simultaneously, using the thermal properties obtained in these tests, numerical analysis has been performed to investigate the heat exchange performance of energy piles installed in this site in São Carlos. For this numerical analysis, the effect of variations due to soil and concrete properties, pile geometry, groundwater level, pipe thickness and the flow rate on the pile thermal response were evaluated. Additionally, is determined the optimal space between piles that allows a better performance of each pile. The current paper presents the results obtained by the analysis models simulated to found an optimal configuration of an energy pile through the software COMSOL, using Heat Transfer and Non-Isothermal Pipe Flow modules. From this work, it was observed that the optimal configuration was obtained for a turbulent flow condition in piles with greater length and diameter. The effects of thickness in pipe, the thermal conductivity of the surrounding soil and concrete were not very influential on the thermal performance of the heat exchanger pile.

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 2014-06-12T17:40:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6170_1.pdf: 1110483 bytes, checksum: 8862c7b10cd2770b27b0eee6e5d4c940 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Os solos argilosos quimicamente ativos, quando expostos a contaminantes químicos tais como soluções salinas, apresentam alterações no comportamento hidráulico e mecânico cujas explicações fogem aos conceitos da mecânica dos solos tradicional. Esta dissertação visa modelar a influência dos efeitos osmóticos no comportamento dos solos argilosos, buscando a compreensão dos fenômenos que os envolvem através de uma formulação matemática que acopla os comportamentos hidráulico, mecânico e geoquímico do solo. De maneira mais específica, a pesquisa tem como objetivo calibrar os parâmetros de acoplamento necessários à simulação numérica via elementos finitos. São eles: a eficiência osmótica (ω), a constante cinética (β) e o termo de razão entre o coeficiente geoquímico de variação volumétrica e o coeficiente mecânico de variação volumétrica (ζ). Os ensaios realizados por Santamarina & Fam (1995) e Fam & Santamarina (1996) foram utilizados como base de referência para a validação do modelo proposto. Diversos cenários com distintos níveis de acoplamento entre os fenômenos foram testados no simulador a fim de se alcançar a reprodução satisfatória dos resultados experimentais. O código de elementos finitos usado foi o CODE_BRIGHT, desenvolvido por Olivella et al. (1995) e complementado por Guimarães (2002). Os resultados da simulação indicaram que o modelo proposto reproduziu de maneira bastante coerente os problemas analisados, com um bom ajuste entre as curvas teóricas e experimentais. Verificou-se a sensibilidade das respostas do problema à variação dos parâmetros de acoplamento. O modelo foi capaz de identificar claramente os dois tipos de adensamento químico (adensamento osmótico e o adensamento osmoticamente induzido) ocorrendo simultaneamente num mesmo ensaio