Orientador: Claudia Maria Bauzer Medeiros / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-08T07:31:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_RodrigoGrassi_M.pdf: 1266697 bytes, checksum: abefc5e9662e9a00291a681e6d8ccd0d (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O objetivo do projeto WebMaps é a especificação e desenvolvimento de um sistema de informação WEB que sirva de apoio ao monitoramento e planejamento de safras agrícolas no Brasil. Os trabalhos necessários para tais objetivos são alvo de pesquisa multidisciplinar de ponta mundial. Um dos problemas a ser enfrentado é o projeto do banco de dados para o WebMaps. Esta dissertação discute as necessidades do banco de dados do projeto WebMaps e propõe um modelo básico para o mesmo. O banco de dados proposto deve servir como suporte ao cadastro de usuários, propriedades e talhões, além de gerenciar informações sobre os demais dados - em especial- imagens de satélite. As principais contribuições deste trabalho são: especificação de um modelo de dados com suporte ao gerenciamento espaço-temporal, especificação de um conjunto de consultas temporais, espaciais e espaço-temporais, resultando na implementação de um protótipo, utilizando Postgresql/Postgis / Abstract: The goals of the WebMaps project is the specification and development of a WEB information system to support crop planning and monitoring in Brazil. This kind of project involves state-of-the art research all over world. One of the problems faced by WebMaps is database design. This work attacks this issue, discussing the project's needs and proposing a basic database supports management of users, properties and parcials, as well as others kinds of data, especially satellite images. The main contributions of this work are: specification of a spatio-temporal database model; specification of sets of temporal, spatial and spatio-temporal queries; and the implementation of a prototype, in Postgresql/Postgis / Mestrado / Sistemas de Informação / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Liliane Lona / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-09T09:29:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_YuriGuerrieri_M.pdf: 1827964 bytes, checksum: 8c6635139bee2d39bd01aba8b6a2c335 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Os sistemas poliméricos, sejam eles reacionais ou não-reacionais, são em geral bastante complexos, devido à própria estrutura das cadeias das suas moléculas e pela existência de diversas interações entre elas. No que se refere à termodinâmica de sistemas poliméricos, este é um aspecto fundamental em muitos processos de polimerização, uma vez que têm impacto direto nas características dos materiais formados. Neste sentido, este trabalho tem como objetivo investigar o comportamento de sistemas poliméricos em duas plantas industriais de produção de polietileno, denominadas aqui como Planta PEBD, onde é produzido polietileno de baixa densidade (PEBD), e Planta PEL, onde são produzidos polietileno linear de baixa densidade (PELBD) e polietileno alta densidade (PEAD). Na Planta PEBD foi estudado o equilíbrio líquido-líquido a alta pressão, presente no reator, e o equilíbrio líquido-vapor presente no separador de baixa pressão (flash). Para este estudo foram utilizadas 8 resinas produzidas comercialmente. Na Planta PEL foi estudado o equilíbrio líquido-vapor presente no separador de pressão intermediaria (flash). Para este estudo foram utilizadas 25 resinas produzidas comercialmente. De um modo geral foram feitas as modelagens de sistemas binários e multicomponentes constituídos por: etileno, etano, propeno, propano, 1-buteno, cicloexano, 1-octeno e polímero. Os dados experimentais utilizados foram gerados a partir de medições disponíveis e balanços de massa e energia em ambas as plantas industriais. Para a modelagem dos equilíbrios de fases investigados neste trabalho foi utilizada a equação de estado PC-SAFT (Perturbed-Chain Statistical Associating Fluid Theory, Teoria Estatística de Fluidos Associativos com Cadeia Perturbada), que tem apresentado desempenho superior ao das suas antecessoras. Após a implementação computacional, o modelo foi validado para ambas as plantas industriais. Os resultados mostram que, para alguns sistemas, os parâmetros binários encontrados na literatura são suficientes para uma boa modelagem; para outros, quando os parâmetros de interação binária são ajustados na equação, o modelo apresenta-se capaz de representar melhor os dados experimentais / Abstract: Polymeric systems, with or without chemical reactions, are in general much complex due to molecules structure and due to the existence of many interactions between them. Thermodynamics of polymeric systems, and more specifically phase equilibria, is a fundamental aspect in many polymerization processes, since they influence directly in the characteristics of the material produced. In this way, the objective of this work is to investigate the behavior of polymeric systems in two industrial plants of polyethylene production, called here as PEBD Plant, where low density polyethylene (LDPE) is produced, and PEL Plant, where linear low density polyethylene (LLDPE) and high density polyethylene (HDPE) are produced. In PEBD Plant liquid-liquid equilibria in the reactor unit and vapor-liquid equilibria in the low pressure separator (flash) were studied. For this study 8 resins produced commercially were used. In PEL Plant vapor-liquid equilibria present in the intermediate pressure separator (flash) was studied. For this study 25 resins produced commercially were used. In a general way binary and multicomponent systems were modeled, with the following components: ethylene, ethane, propylene, propane, 1butene, ciclohexane, 1-octene and polymer. The experimental data used has been generated through a few measurements at disposal and though mass and energy balance calculations in both industrial plants. In modeling phases equilibria investigated in this work, PC-SAFT (Perturbed-Chain Statistical Associating Fluid Theory) equation of state was used, since it has presented superior performance when compared with its predecessors. After the computational implementation, the model was validated for both industrial plants. The results show that, for some systems, the binary parameters found in literature had been good enough for modeling purposes. In others systems, when binary interaction parameters were adjusted in the equation, the model had presented a better capability in representing the experimental data / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Rubens Maciel Filho, Andre Luiz Jardini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T19:17:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_MariaCarolinaBurgos_D.pdf: 4625238 bytes, checksum: 91a8789c479692b23293ebf51336dd65 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Uma característica importante no projeto de uma unidade experimental de polimerização é o fato de que, já nas primeiras etapas de síntese conceitual do processo, sejam considerados os aspectos econômicos associados ao mesmo. O potencial econômico do processo deve ser analisado para descartar alternativas inviáveis e para ordenar, segundo seu potencial de rentabilidade, as que devem seguir sendo objeto de estudo e desenvolvido em etapas posteriores. Este trabalho tem como objetivo o projeto e a implantação de uma unidade experimental de polimerização, destinada ao desenvolvimento de Nylon-6 para novas aplicações como plástico de engenharia, em especial para aplicações em processo de prototipagem rápida com laser de CO2. O processo investigado é a polimerização hidrolítica do Nylon-6, a partir do monômero e-caprolactama, em um reator de bancada em batelada. Foram identificadas as condições operacionais para obter o polímero com as propriedades desejadas, levando-se em conta as várias etapas da reação. Os estudos de modelagem e simulação do processo incluem os passos necessários para o desenvolvimento do modelo, envolvendo as equações da cinética de reação de polimerização e os balanços de massa e energia. O modelo desenvolvido é útil para otimizar o desempenho do reator experimental e, consequentemente, investigar várias alternativas operacionais, visando encontrar soluções mais econômicas para o processo. O polímero obtido a partir da planta piloto de polimerização poderá ser empregado como insumo em processos de prototipagem e em particular na máquina de prototipagem rápida, desenvolvida e instalada no Laboratório de Otimização, Projeto e Controle Avançado (LOPCA), possibilitando o desenvolvimento de protótipos e modelos tridimensionais, além de produtos com alto valor agregado. / Abstract: A main characteristic in the design of polymerization experimental unit is to take into consideration economic aspects already in initials stages of conceptual synthesis of the process. The economic potential of the process has to be analyzed in order to take decisions about possible alternatives so that it is possible to classify by its potential performance the options which should remain for further studies in advanced stages of process conceptual design. This research has as main objective the design, implementation and operation of an experimental polymerization unit for development of Nylon-6 especially focused for new applications as a engineer plastic - in special on its application on processes of rapid prototyping using CO2 laser. Specifically, the examined process is the hydrolytic polymerization of Nylon-6 (from e-caprolactam monomer) in a batch reactor. A search was carried out to define the process operational conditions taking into account all the reaction steps. The efforts on process modeling and simulation include the necessary paths to the model development, involving kinetic equations of polymerization reaction and the mass and energy balances. The developed model is useful to optimize the experimental reactor performance and, then, investigate several possible operational alternatives, bearing in mind the objective of establish better economic solutions for the process, whereas keeping the desired properties. / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Secundino Soares Filho, Marinho Gomes de Andrade Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-15T04:56:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Siqueira_ThaisGamade_D.pdf: 1878251 bytes, checksum: c4c0b7a2af163305b181cf917f725354 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O planejamento da operação energética (POE) tem como objetivo determinar metas de geração para cada usina do sistema elétrico a cada estágio (mês) do período de planejamento (anos) que minimizam o custo total de operação, atendendo a demanda e respeitando as restrições operativas das usinas. A Programação Dinâmica (PD) é a ferramenta mais utilizada na resolução do POE devido, entre outras coisas, a sua capacidade de representar a natureza estocástica das vazões afluentes futuras. Entretanto, a PD é restrita pela "maldição da dimensionalidade", pois o esforço computacional cresce exponencialmente com o aumento do número de usinas consideradas. Para poder utilizar a PD no POE de sistemas de grande porte, como o brasileiro, com centenas de usinas, uma abordagem adotada baseia-se na agregação do sistema hidrelétrico em reservatórios equivalentes, reduzindo a dimensão do sistema - quatro reservatórios equivalentes no caso do sistema brasileiro. Este trabalho visa elaborar uma análise comparativa detalhada de diversas políticas operativas para o POE baseadas em PD com o objetivo de estimar o benefício do seu uso em sistemas equivalentes. Para melhor comparar as diferentes políticas são considerados somente sistemas formados por uma única usina, evitando-se assim o efeito das simplificações e limitações dos modelos equivalentes. Alem disso, são comparadas diferentes modelagens para as distribuições de probabilidades das vazões na PD. Os desempenhos das diferentes políticas são avaliados por simulação no histórico de vazões e os resultados, considerando usinas hidrelétricas localizadas em diferentes bacias do sistema brasileiro, indicam que as diferenças não são expressivas / Abstract: The medium term hydrothermal scheduling problem aims to determine, for each stage (month) of the planning period (years), the amount of generation at each hydro and thermal plant that attends the load demand and minimizes the expected operation cost in the planning period. Dynamic programming has been the most applied technique to solve the long term hydrothermal scheduling problem because it adequately copes with the uncertainty of inflows. Although efficient in the treatment of river inflows as random variables described by probability distributions, the dynamic programming technique is limited by the so-called "curse of dimensionality" since its computational burden increases exponentially with the number of hydro plants. In order to overcome this difficulty, allowing the use of dynamic programming in medium term hydrothermal scheduling, one common manipulation adopted is to represent the hydro system by an aggregate model, as it is the case in the Brazilian power system. This work evaluates the influence of inflow modeling in the performance of dynamic programming for medium term hydrothermal scheduling. Different models have been progressively considered in order to evaluate the benefits of increasing sophistication of inflow modelling. Features and sensitivities of different models are discussed. Numerical results for hydrothermal test systems composed by a single hydro plant located in several Brazilian rivers were obtained by simulation and indicated that the differences among the policies are not significant / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Com o objetivo de calibrar e avaliar o modelo ORYZA-APSIM para o arroz de terras altas no Brasil, foram conduzidos dezessete experimentos pela EMBRAPA Arroz e Feijão, em quatro regiões brasileiras (Santo Antônio de Goiás-GO, Sorriso-MT, Gurupi-TO e Teresina-PI) produtoras de arroz de terras altas, entre as safras de 2005/2006 e 2008/2009. O modelo foi calibrado e avaliado para a variedade cultivada de arroz de terras altas BRS-Primavera. Os dados da calibração foram obtidos de dois experimentos realizados na área experimental da EMBRAPA Arroz e Feijão, localizada no município de Santo Antônio de Goiás-GO, conduzidos em duas datas de semeadura durante a safra 2008/2009. As seguintes variáveis foram definidas na calibração: (i) unidades de calor efetivo diário, (ii) taxas de desenvolvimento fenológico para cada estádio, (iii) frações de massa de matéria seca das folhas, colmos, órgãos de armazenagem e colmos de reserva durante diferentes fases de desenvolvimento da cultura, (iv) taxa de crescimento inicial da área foliar e (v) parâmetros utilizados para determinar a área foliar específica. Na avaliação do modelo, foram comparados valores simulados com valores observados da massa de matéria seca total da parte aérea (MST) e de folhas verdes (MSF), índice de área foliar (IAF), produtividade e duração (número de dias) do período entre a emergência e o florescimento da cultura de arroz de terras altas. O modelo não apresentou desempenho satisfatório na simulação da duração das diferentes fases fenológicas de desenvolvimento para a região de Teresina-PI (os números de dias simulados foram, em média, oito dias superiores aos valores observados). O IAF, a MST e a MSF foram avaliados para as condições dos dois experimentos utilizados na calibração. As simulações do IAF diferiram dos valores observados nos dois experimentos, nos quais os valores finais da MST simulada foram semelhantes aos observados, mas diferiram dos observados durante a fase entre o florescimento e o ponto de maturidade fisiológica. A MSF simulada apresentou bom desempenho no primeiro experimento, mas regular no segundo experimento. No segundo experimento de campo, as variações da MSF, MST e o IAF foram causadas por um período de estresse hídrico simulado no modelo. O efeito do estresse hídrico foi superestimado no modelo. Comparando os valores simulados e observados de produtividade, por intermédio de uma regressão linear, verificou-se que o modelo (ORYZAAPSIM) pode determinar a ordem de grandeza da produtividade do arroz de terras altas ao nível de significância de 10%. / With the purpose of calibrating and evaluating the ORYZA-APSIM model for the upland rice in Brazil, seventeen field experiments were carried out at EMBRAPA Arroz e Feijão, in four upland rice Brazilian regions (Santo Antônio de Goiás-GO, Sorriso-MT, Gurupi and Teresina-PI), from 2005/2006 to 2008/2009 seasons. The model was calibrated and evaluated for an upland rice, cultivar BRS-Primavera. The calibration data were obtained from two field experiments carried out at the experimental area of EMBRAPA Arroz e Feijão, located at Santo Antônio de Goiás-GO, performed at two sowing dates during the 2008/2009 season. The following variables were defined in the calibration: (i) the effective heat daily units, (ii) phenological development rates at each crop stage, (iii) fractions of the dry matter of leaves, stems, storage organs and stems of reserves during the developmental crop stages, (iv) initial growth rate of leaf area and (v) parameters used to define the specific leaf area. In the model evaluation, simulated values were compared with observed values of total dry matter of shoot (DMS), dry matter of green leaves (DMGL), leaf area index (LAI), yield and duration (number of days) of the period from emergence to flowering of upland rice crop. The model did not present satisfactory performance to simulate the duration of different phenological phases of development for the Teresina-PI region (the numbers of simulated days were, in average, eight days greater than the observed values). The LAI, DMS and DMGL values were evaluated for the conditions of the two experiments used for calibration. The LAI simulations differed from the values observed in both experiments, where the final DMS simulated values were similar to those observed, but differed during the phase between flowering and physiological maturity point. The simulated DMGL showed a better performance in the first experiment, but regular in the second experiment. In the second field experiment, the DMS, DMGL and LAI variations were due to a period of drought stress simulated in the model. The model greatly penalized the growth of the culture under conditions of drought stress. The water stress effect was overestimated in the model. Comparing the simulated and observed values of yield, using a linear regression, it was verified that the model (ORYZA-APSIM) can define the magnitude order of upland rice productivity at 10% of significance level.

Orientador: Artur Zaghini Francesconi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T04:03:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Viola_DimasHenriqueLanfredi_M.pdf: 2239811 bytes, checksum: 6bf0b52a70649c64b5b66555fd7154a6 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho foram obtidos dados experimentais da entalpia molar em excesso em função da composição das soluções líquidas binárias contendo 1-nonanol ou 1-decanol e acetonitrila a (298,15, 303,15 e 308,15) K e pressão atmosférica utilizando um calorímetro de solução Parr 1455 modificado. O modelo ERAS e a teoria PFP foram aplicados na tentativa de correlacionar os dados experimentais. Todas as soluções estudadas apresentaram valores positivos para a entalpia molar em excesso em todo o intervalo de composição. Os resultados de entalpia molar em excesso aumentam com o aumento da temperatura e do número de átomos de carbono do álcool. O modelo ERAS e a teoria PFP descrevem satisfatoriamente o comportamento da entalpia molar em excesso dos sistemas estudados / Abstract: In this work, experimental excess molar enthalpies ( ) of binary liquid mixtures containing 1-nonanol, or 1-decanol + acetonitrile have been determined as a function of composition at (298.15, 303.15 and 308.15) K and atmospheric pressure using a modified 1455 Parr solution calorimeter. The solution model ERAS and the PFP theory were applied with the attempt of correlating the experimental data. E m H All the studied systems showed values of excess molar enthalpy positive over the whole composition range. The results of excess molar enthalpy increase with the temperature and with the number of carbons in the alkanol chain. The solution model ERAS and the PFP theory were able to describe the main features the behavior of excess molar enthalpy for the studied systems / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Antonio Carlos Luz Lisboa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-21T22:08:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_LilianePimentade_M.pdf: 2065230 bytes, checksum: 66e96790b65d4144223056979c84a2f7 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O xisto é uma rocha betuminosa sedimentar rica em querogênio, a qual pode ser extraída sob a forma de óleo e gás, hidrocarbonetos com aplicação similares a dos produtos derivados do petróleo. A etapa industrial do processamento do xisto que demanda maiores investimentos é a extração da matéria orgânica da rocha por aquecimento (pirólise) em um equipamento denominado retorta, contendo o gás de pirólise. A descrição das trocas de calor entre as partículas de rocha e o gás leito de pirólise pode ser avaliada por modelos matemáticos e numéricos. Nesse contexto, a proposta do trabalho foi elaborar e solucionar um modelo matemático que descreve o gradiente térmico no interior das partículas de xisto e do gás nas fases de troca de calor dentro da retorta. Os dados para a elaboração do modelo foram obtidos na usina comercial de xisto da Petrobrás. Consideram-se as propriedades físicas da partícula, tais como calor específico, condutividade térmica e o coeficiente de transferência de calor. Verificam-se também os balanços de energia no reator. Com o resultado do modelo para o balanço térmico no reator considerando gradiente de temperatura no interior das partículas foi possível observar como ocorre a influência da temperatura do gás no perfil de temperatura da partícula / Abstract: Shale is a sedimentary rock rich in kerogen, organic complex mixture which can be extracted in the form of oil and gas. Industrial shale processing description is based models representing the heat transfer in drying, heating and pyrolysis. The extraction of organic matter from rock by heating (pyrolysis) is a great investment on industrial process. The condition of the rock particles along the retort, which occurs the extraction, can be assessed by mathematical and numerical models. In this context, the purpose of this study was to develop and solve a mathematical model that describes the thermal gradient inside the particles of shale and gas in the retort. Data for developing the model were obtained from Petrobras. It was considered the physical properties of the particle, such as specific heat, density, thermal conductivity and coefficient of heat transfer. There are also the energy balances in the reactor. Model results for the heat balance in the reactor considering temperature gradient within the particles shows the influence of the gas temperature in the temperature profile of the particle / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: João Alexandre Ferreira da Rocha Pereira, Maria de Fatima dos Santos Lopes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:05:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_HelianildesSilva_D.pdf: 5099430 bytes, checksum: 26e663d93836ef9e5927182bee802696 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: A simulação de processos químicos é de fundamental importância para a melhoria e otimização das unidades industriais existentes. A modelagem do processo envolve a descrição fenomenológica do mesmo e a resolução das equações obtidas através de métodos matemáticos adequados. Esta é a simulação dita convencional. Outra forma de abordagem do problema pode ser através da utilização de ferramentas computacionais que sejam capazes de "aprender' o comportamento do processo através dos seus dados históricos ou simulados, e desta forma, conseguir prever o comportamento do processo em condições futuras. Uma vez modelado, o processo pode ser simulado e os resultados obtidos nesta simulação são validados através de comparação com os resultados reais obtidos nas unidades industriais ou através de modelos de simulação, sendo que neste trabalho foram utilizados modelos de simulação. Tem sido crescente a necessidade de otimizar e controlar os processos industriais com os objetivos de redução de custos, melhoria na qualidade do produto e segurança operacional. Para isto faz-se necessário simular o comportamento dinâmico do processo e avaliar a resposta do mesmo quanto a mudanças em suas variáveis de entrada. No presente trabalho foi simulado o comportamento dinâmico do processo que ocorre na serpentina de uma fornalha para o craqueamento térmico do 1 ,2-dicloroetano através da simulação convencional e não-convencional. Na simulação convencional utilizamos os métodos das Diferenças Finitas, Colocação Ortogonal e Runge-Kutta para resolver o sistema de equações diferenciais parciais. A simulação convencional deste processo pode ser útil para fins de avaliação operacional, otimização de processo e construção de modelos para simulação e controle de processos. Na simulação não convencional do processo foi utilizada a metodologia de Redes Neurais Artificiais (RNA). As RNA's são particularmente úteis em aplicações de controle de processos onde são necessárias maiores velocidades de processamento para que os objetivos do controle sejam alcançados. Para acelerar o treinamento das redes neurais artificiais (RNA), foi empregada uma técnica estatística multivariada denominada Análise de Componentes Principais (PCA). Através da utilização desta técnica é possível melhorar o desempenho da simulação e selecionar as variáveis ou combinação de variáveis mais importantes no processo. Também foi utilizada a Regressão por Componentes Principais (PC R) para modelar e simular a conversão da reação. De maneira geral o processo foi representado por um modelo dinâmico que considera os princípios da conservação da massa e energia na serpentina onde ocorre a reação. As equações obtidas foram resolvidas numericamente pelos métodos das diferenças finitas e colocação ortogonal, sendo que o método de Runge-Kutta foi utilizado para as equações diferenciais ordinárias no tempo. Dentre os métodos utilizados para resolver numericamente as equações diferenciais parciais, o que apresentou melhores resultados foi o método das diferenças finitas. Os resultados obtidos foram compatíveis com os esperados teoricamente. O método da colocação ortogonal não ofereceu bons resultados. Quanto à aplicação da simulação não convencional através da metodologia de redes neurais artificiais, observou-se que o aumento da taxa de aprendizagem diminui o coeficiente de correlação entre as saídas preditas e desejadas, aumenta o erro quadrático médio durante a evolução do treinamento podendo provocar um sobre-ajuste dos dados. Foi observado que o pré-processamento dos dados de entrada influenciam significativamente no treinamento da rede. Foi verificado também que o aumento da taxa de aprendizagem diminui o tempo de processamento da rede provocando uma desestabilização na trajetória do espaço dos erros. De maneira geral o aumento do número de neurõnios na rede favoreceu a uma diminuição do erro, um aumento do tempo de processamento da rede e uma redução do número de ciclos de treinamento. Foram utilizados alguns algoritmos de treinamento da rede, dentre eles o do Gradiente Descendente e o de Levenberg-Marquadt, sendo que o algoritmo de Levenberg-Marquadt oferece menores erros com maior tempo de processamento. Este método também conduziu a melhores coeficientes de correlação entre os valores preditos pela rede e os valores desejados, entretanto ele pode conduzir a sistemas com rigidez, difíceis de serem resolvidos numericamente. Foram também utilizadas redes recorrentes para acelerar o treinamento das redes neurais artificiais sendo que houve uma redução significativa do número de ciclos de treinamento para a predição da conversão. A análise dos componentes principais (PCA) foi utilizada como pré-processamento dos dados de entrada de forma a reduzir a dependência das variáveis de entrada, dentro de um grau de significância previamente estipulado. Através da aplicação desta metodologia, verificou-se que das sete variáveis de entrada do craqueamento, apenas três das componentes principais são suficientes para descrever o processo representando 99,9% da informação da matriz de entrada. De maneira geral, a aplicação da análise dos componentes principais (PCA) favoreceu a uma redução do número de ciclos de treinamento da rede e descreveu pelas componentes principais as variáveis ou combinação de variáveis mais significativas do processo em estudo. Foi construído e utilizado um modelo de regressão por componentes principais (PCR) para a predição da conversão do craqueamento térmico do 1 ,2-dicloroetano. Observou-se uma maior rapidez na construção e utilização do modelo quando comparado às redes neurais artificiais (RNA) e que os resultados têm uma aplicabilidade restrita a uma faixa da variável predita sendo aconselhável dividir os conjuntos de treinamento / Abstract: The simulation of chemical processes is of fundamental importance for the improvement and optimization of the existing industrial units. The modeling of the process involves the phenomenological description of it and the resolution of the equations through the suitable mathematical methods. This is the so-called conventional simulation. Another way of development is the use of computational tools that "Iearn" the behavior of the process through historical or simulated data and based on this can foresee the behavior of the process in future conditions. Once modeled, the process can be simulated and the results obtained in this simulation generally are compared to the real results obtained in industrial units or through simulated models, being that in this work simulation models had been usedlt has been increasing the need to optimize and control industrial processes with the objectives of costs reduction, improve in product quality and operational safety. For this, it's necessary to simulate the dynamic behavior of the process and evaluate the answer of it in front of variations in your input variables. In the present work it was simulated the dynamic behavior of the process that occurs in the coil of one furnace to the thermal cracking of 1,2-dichloroethane through the conventional and non-conventional simulation. In the conventional simulation it was used Finite Differences, Orthogonal Collocation and Runge-Kutta methods to solve the systems of partial differential equations. The conventional simulation of this process could be useful for ends of operational evaluation, process optimization and construction of models for simulation and control of processes. In the non-conventional simulation of the process it was used the methodology of artificial neural nets (ANN). The ANN's are particularly useful in applications of processes control where are necessary higher processing velocities so that the control objectives are reached. To speed up the training of the artificial neural nets (ANN), it was used one technique multivaried statistics called Principal Componente Analysis (PCA). Through the use of this technique is possible to improve the performance of the simulation and select the variables or combination of variables more important in the processo It was also used the Principal Component Regression (PCR) to model and simulate the conversion of the reaction. In general way the process was represented by a dinamic model that considers the principies of mass and energy conservation in the coil where the reaction ocurrs. The obtained equations were numerically solved by the finite differences method and orthogonal collocation, being that the Runge-Kutta method was used to the ordinary differentials equations in the time. Amongst the methods used to solve numerically the partial diferential equations , what presented better results was the difference finit method. The obtained results had been compatible with the waited ones theoretically. The orthogonal colocation method didn't give good results. According to the application of the non-conventional simulation through the methodology of the artificial neural nets, it was observed that the increasing of the learning rate decreases the correlation coefficient between the predicted and the desired output, increases the mean quadratic error during the evolution of the training being able to provoke a on-adjustment of the data. It was observed that the daily pay-processing of the input data influences significantly in the training of the net. It was also verified that the increasing in the learning rate decreases the processing time of the net provoking a run down in the trajectory of the space of the errors. In general way the increase in the number of neurons of the net favored to a reduction of the error, an increase of the processing time of the net and reduction in the number of training cycles. One used some algoritms of training of the net, amongst them of the Descending Gradient and the Levenberg-Marquadt being that the Levenberg-Marquadt give lower erros with higher: processing time. This method also lead to better correlation coefficients between the predicted and desired values of the net, however it can lead to systems with rigidity ("stiffness") that are dificult to solve numerically. It was also used reccurent nets to speed up the training of the artificial neural nets being that it had one significant reduction of the numbers of cycles of training for the prediction of the conversion. The Principal Component Analysis (PCA) was used as daily pay-processing of the input data of form to reduce significantly of the input variables, inside a degree of significance previously stipulated. Through the application of this methodology it was verified that from the seven input variables of the cracking only three of the principal components are enough to describe the process representing 99,9% of the information of the entrance matrix. In general way, the application of the principal component analysis (PCA) favored to a reduction in the number of cycles of training of the net and described by the principal component analysis the variables or combination of variables more significant of the process in study It was built and used one regression model by principal components for the prediction of the conversion in the thermal cracking of 1,2-dichloroethane. It was observed a higher rapidity in building and using the model when compared to the artificial neural nets (ANN) and that the results has a restricted applicability to a band of the predicted variable being advisable to divide the sets of training / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Akebo Yamakami / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:56:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MontenegroGonzalez_Sahudy_D.pdf: 6989590 bytes, checksum: 9dadd86c6c3041d0657431fd5812c5b5 (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientador: Armando Zaupa Remacre / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-03T19:07:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Friedrich_Anelise_M.pdf: 5684295 bytes, checksum: 994952e377d5f8765f57410c4af3dcc8 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Os campos maduros, após décadas de explotação, apresentam baixa produtividade de óleo e alta produção de água. Para mantê-Ios em produção, estão sendo utilizados, além dos métodos tradicionais de recuperação secundária, como injeção de água e gás, são medidas as saturações atuais de óleo em poços antigos. Os dados de saturação atual são usados para determinar intervalos com indícios de óleo remanescente. No entanto, o uso desses dados para a modelagem tridimensional desses bolsões de óleo ainda está incipiente.Este trabalho aborda a construção de modelos 3D de saturação atual de fluidos usando técnicas de geoestatística com métodos estocásticos e determinísticos. A modelagem da saturação pretende delimitar, também, áreas de concentração residual de hidrocarbonetos, que servirão como alvos para futuras campanhas de reativação dos poços. O trabalho focaliza a saturação de óleo com dados adquiridos pela Petrobras entre 1999 e 2001 constando de perfis de 136 poços, 26 deles com dados de saturação obtidos com PSGT. O projeto começa com a construção do modelo geológico 3D obtido por simulação das eletrofácies pelo método gaussiano truncado utilizando matriz de proporção. Após a validação desse modelo, foram estimadas, por krigagem, as características petrofisicas do reservatório (porosidade e saturação) e foram construídos os cenários probabilísticos para definir as áreas alvo de novas pesquisas / Abstract: A current issue in mature reservoirs is the decline of oil production, after years of exploitation. To solve this problem and keep up the production, methods of supplementary recovery, such as the injection of water and gas have been used as well as the measurement of present saturations of oil in old wells. The saturation data are used to determine intervals with possible remaining oi!. However, the use of this data for tridimensional modeling of these oil reservoirs is still incipient. This project aims at building 3D models of actual saturation of fluids using geostatistical techniches with stochastic and deterministic methods. This approach intends, as well, to sharp areas of residual concentration of hydrocarbonates, which can be useful as targets to future campaigns of well reactivations. This work focuses on the oil saturation with data obtained by Petrobras in the period between 1999 and 2001 with 136 wells, 26 ofwhich have saturation data obtained with PSGT. The first model consists of the construction of the 3-D geological model based on Gaussian truncated simulation of the electrofacies using vertical proportion curves and proportion matrix. After the validation of the geological method, it has been estimated, by kriging, the petrophysical characteristics of the reservoir (porosity and saturation) and the probabilistic scenarios were built to define the target areas for new researches / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo