Neste trabalho são abordados alguns aspectos do tokamak TCABR, particularmente no que diz respeito à ruptura do plasma, às descargas e ao sistema vertical. Desenvolveu-se um modelo zero-dimensional para modelagem das descargas, envolvendo 5 equações diferenciais. Com esse modelo obteve-se os perfis temporais de parâmetros importantes da descarga tais como: corrente de plasma, tensão de enlace, temperatura eletrônica, densidade eletrônica e densidade de partículas neutras. Verificou-se, com as simulações, a influência de parâmetros importantes no comportamento das descargas. A partir de resultados experimentais do TCA e do TCABR verificou-se a compatibilidade desses resultados com o modelo. Fez-se um estudo da ruptura do plasma no TCABR utilizando-se um modelo físico para os processos que envolvem a ruptura com o qual pode-se delimitar a região de ruptura que depois pode ser comparada com os resultados experimentais. Experimentalmente verificou-se que, para o TCABR, a ruptura ocorre para pressões entre 9.10-6 a 3.10-4 mbar e campos elétricos entre 2 e 10 V/m. A relação campo-pressão, E/p, na região de ruptura, está entre 3.107 e 5.108 V.m-1.bar-1. Foi também feito um estudo do sistema de controle realimentado do campo vertical onde determinou-se algumas funções de transferências importantes, particularmente para os blocos não lineares desse sistema. A partir de um programa computacional foi feito um mapeamento do campo vertical e do índice de curvatura do campo. Verificou-se que a razão entre a componente vertical do campo, no centro do vaso, e o valor correspondente de corrente que passa pelas espiras é de 3,5.10-5 T/A e o índice de curvatura do campo está em torno de 0,45. / In this work, some aspects of the TCABR tokamak are studied. In particular, some points concerned to the plasma breakdown, to discharge characteristics in tokamak mode and to the vertical field system are investigated. A zero-dimensional model has been developed, especially for this work, based on five differential equations involving the ohmic heating circuit and the conservation laws of energy, electrical charge and neutral particles. The model was used for simulating the TCABR plasma discharges. Therefore, time profiles of important plasma parameters like plasma current, loop voltage, electron temperature, electron density and neutral density, were obtained. Also, as a result of the simulations, was verified how the tokamak machine parameters and plasma parameters influence the behavior of the discharges. Some experimental results from the TCABR and TCA were compared with the results of the simulations. A study of the rupture of the plasma was carried out adopting a physical model that includes many physical processes. This model was used to delimit the breakdown region for TCABR tokamak machine and as a tool to understand the experimental data. Experimentally, it was observed that, for TCABR, the rupture occurs for pressures values between 1.10-5 to 3.10-4 mbar, and electric fields values between 2 and 10 V/m. The ratio electric field-pressure (E/p), in the rupture region, is between 3.107 and 5.108 V.m-1.bar-1. For the control system of the vertical field we obtained some transfer functions mainly for the non-linear blocks of the system that have been used in the experimental tests. A computer program was developed to obtain the map of the magnetic vertical field lines and the index of curvature of the field. Finally it was verified that, in the center of the vessel, the ratio between the magnetic vertical field to the electric current that flows in the vertical coils is, 3.5.10-5 T/A and the index of curvature of the field is ~0.45.

Orientador: Luiz Otávio Saraiva Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-27T02:13:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_FabiolaMartinsCamposde_M.pdf: 13513306 bytes, checksum: fd54d4a28df68e3217dbd8316b6aeadd (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Recentes avanços na tecnologia de processadores multinúcleos e vários-núcleos popularizaram a computação paralela, acelerando a execução de programas e possibilitando a simulação de domínios maiores. Dentre os problemas complexos que requerem alta velocidade de processamento, os problemas de fluidodinâmica computacional se destacam, já que suas simulações tendem a ter um alto custo computacional e exigem grandes domínios de simulação. O método baseado nas Redes de Boltzmann é um método de fluidodinâmica computacional apropriado para o uso de paralelismo que vem ganhando destaque na comunidade científica. Embora haja trabalhos que explorem o paralelismo em GPU nesse método, um simulador eficiente na execução e visualização interativa ainda não foi explorado adequadamente. Assim, a proposta deste trabalho é implementar em GPU um simulador interativo de fluidodinâmica com o método das Redes de Boltzmann. Inicialmente, o simulador foi desenvolvido em linguagem C e foi paralelizado em CPU usando MPI. Em seguida, foi paralelizado em GPU usando CUDA e convertido para linguagem orientada a objetos em C++. Depois, a visualização interativa foi acrescentada utilizando técnicas como interoperabilidade entre CUDA e OpenGL, texturização 3D, fluxo programável da GPU, além de funções de interação com o usuário. O simulador foi validado para casos 2D e 3D em fluxos monocomponentes monofásicos. Além disso, para demonstrar o ganho de desempenho em velocidade de processamento de problemas paralelizados em relação a execuções sequenciais, um conjunto de testes com tamanhos crescentes de domínio foi desenvolvido. O resultado dessa comparação indicou que o simulador implementado em GPU com visualização interativa teve desempenho 71.3 vezes maior em relação à versão sequencial em CPU sem visualização interativa. Dessa forma, a abordagem de paralelização em GPU com visualização interativa mostrou-se muito adequada à execução de simulações fluidodinâmicas, sendo uma ferramenta útil no estudo de escoamentos fluídicos, capaz de executar inúmeros cálculos e lidar com a grande quantidade de memória exigida por simulações fluídicas / Abstract: Recent advances on multicore and many-core processor technology have popularized the parallel computing, accelerating program execution and enabling the simulation of larger domains. Within the complex problems that require a high processing speed, the computational fluid dynamics problems stand out, since their simulations tend to have high computational cost and demand large simulation domains. The method based on the Lattice Boltzmann is an appropriate computational fluid dynamics algorithm to explore parallelism that has been noteworthy in scientific community. Although there are several works that approach GPU parallelism in this method, an efficient simulator implementation and interactive visualization have not been explored adequately. Thus, the purpose of this work is to implement in GPU an interactive fluid dynamics simulator based on the Lattice Boltzmann method. First, the simulator was developed in C language and was parallelized in CPU using MPI. Next, it was parallelized in GPU using CUDA and converted into C++ object-oriented language. Then, the interactive visualization was added using techniques such as CUDA-OpenGL interoperability, 3D texturing, GPU programmable pipeline, and interaction features. The simulator was validated for 2D and 3D cases in single component, single phase flows. Besides that, to show the performance gain in processing velocity of parallelized problems in relation to sequential executions, a test set with increasing domain sizes was developed. This comparison result indicated the GPU-implemented interactive simulator was 71.3 times faster in relation to sequential CPU version without interactive visualization. Thereby, the GPU parallelization approach with interactive visualization showed to be very adequate to fluid dynamics simulations, being a useful tool in fluid flow study, capable of simulating numerous calculations and dealing with the large amount of memory required in fluidic simulations / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestra em Engenharia Mecânica

Atualmente, o tipo de propelente para produtos em aerossol mais usado no mundo é uma mistura de hidrocarbonetos leves (butano e propano - sendo o primeiro em maior proporção). Parte de seu processo de produção é a dessulfurização do butano líquido, através de adsorção em leito fixo usando peneiras moleculares 13X. A literatura científica não apresenta muitas publicações sobre o tema e considerando que a técnica de adsorção é fortemente dependente de dados experimentais para seu maior entendimento, é objetivo deste trabalho estudar este processo através do equilíbrio de adsorção, das curvas de ruptura e do desenvolvimento de um modelo matemático que represente o funcionamento de uma coluna de adsorção de leito fixo a temperatura constante. Obtiveram-se dados sobre o equilíbrio de adsorção por meio de ensaios em banho finito comparando-se a interação de diferentes compostos de enxofre com a peneira molecular 13X e o efeito da temperatura. Utilizou-se a técnica de cromatografia gasosa como método analítico para obtenção dos teores de compostos sulfurados e de hidrocarbonetos. O modelo de Langmuir apresentou bom ajuste aos dados experimentais. Avaliando-se a interação dos componentes sulfurados com a zeólita 13X, identificou-se diferenças significativas, sendo a maior em ordem decrescente: etil-mercaptana, n-propil-mercaptana e terc-butil-mercaptana, respectivamente. A dinâmica do processo de adsorção foi estudada através da obtenção das curvas de ruptura em leitos em escala laboratorial e piloto. Avaliaram-se as influências da variação da concentração de entrada da n-propil-mercaptana e da velocidade do fluido em leito fixo recheado com zeólitas 13X, mantendo os demais parâmetros constantes. Conforme esperado o aumento da concentração inicial reduz o tempo de ruptura, aumenta a quantidade total adsorvida pelo leito e não altera o comportamento da zona de transferência de massa (ZTM). Analisando-se a elevação da velocidade, nota-se também uma diminuição no tempo de ruptura e um aumento da ZTM. O modelo matemático apresentado considera os balanços de massa microscópicos aplicados ao leito, os fenômenos de transporte de massa com modelo de dispersão axial e transporte por convecção da fase líquida para a superfície da partícula e as isotermas de adsorção. As equações diferenciais parciais resultantes foram adimensionalizadas e resolvidas empregando-se o método de diferenças finitas, implementado por código Matlab®. A partir da simulação matemática das condições experimentais obtiveram-se os parâmetros de dispersão axial e de transferência de massa que possibilitaram uma boa reprodução do tempo de ruptura quanto do perfil da zona de transferência de massa para os experimentos em escala laboratorial e piloto. / Currently, the kind of propellant for aerosol products most widely used in the world is a blend of light hydrocarbons (butane and propane - the first in greater proportion). Part of the production of propellant is the desulfurization of liquid-phase butane by molecular sieves 13X in a fixed bed. The scientific literature concerning the adsorption of the mercaptans using zeolite are scarce and considering that the adsorption technique is strongly dependent on experimental data for its better knowlegde, the aim of this work was to study this process by adsorption equilibrium, the breakthrough curves and the development of a mathematic model, simulation and comparison with the operation of a fixed-bed pilot and laboratory-scale column. Adsorption equilibrium parameters were obtained using finite bath experiment and comparing the interaction of different sulfur compounds with molecular sieve 13X and the temperature effect. It was used the gas chromatography as an analytical method in order to obtain the levels of hydrocarbons and sulfur compounds. The Langmuir model well fit the experimental data. Significant differences were identified in the interaction of the sulfur components with zeolite 13X. The major interactions of the sulfur components are in decreasing order: ethyl-mercaptan, n-propyl-mercaptan and terc-butyl-mercaptan. The dynamic of the adsorption process was studied by obtaining the breakthrough curves in laboratory and pilot scale. It was investigated the influence of the initial concentration of n-propyl mercaptan and the fluid velocity in a fixed bed packed with zeolite 13X keeping the other parameters constant. As it was expected, as the inlet sulfur concentration increases the break point time decrease, and enhances the total amount adsorbed by the bed. Analyzing the increase in velocity on the breakthroug profile, it was noted that also decreases the break point time and causes a greater decline of the curve resulting in greater ZTM and anticipating the bed saturation time. The model equations account the mass balance applied in the flowing liquid phase in the column, transport phenomena as the effect of axial dispersion and convection from liquid phase to the adsorbent surface and adsorption isotherm. Finite difference method was used to solve the dimensionless general partial differential equations and it was implemented by Matlab® software. From mathematical simulation of experimental conditions it were obtained the axial dispersion parameters and mass transfer coefficient which allowed a fair agreement in predicting break point time and the mass transfer zone profile.

Made available in DSpace on 2016-10-13T14:10:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leonardo Yuji Tamura.pdf: 2018327 bytes, checksum: dca70d285f6272ea72951fe189bab096 (MD5) Previous issue date: 2016-03-22 / The aim of this work is to deepen the understanding of the process of adaptation of firms in the international environment. For such it relied on studies that faced the firm as a complex adaptive system and utilized the Stuart Kauffman s NK model. The NK model was originally conceived to study biological phenomena but has been applied by scholars in strategy and organizational studies since 1997. To enable the use of the NK model for the study of multinational firms, the model was extended to embrace specific international business concepts such as the gaining of competitive advantage in different countries from the adaptation of the firm s internal characteristics to the local environment. The chosen methodology is based on the paradigm of agent-based modeling and simulation. Accordingly, the firms were modeled as autonomous agents that search for the optimization of their competitive advantage by the means of the adaptation process. This approach allowed the study the emergent properties of the system from the agents interaction and behavior. The results of the simulation showed that gaining competitive advantage from the firm s attributes in different countries enabled the emergence of new viable organizational forms. It was also noted that one organizational form that does not provides optimal competitive advantage in a particular country may still be viable in a global context. Another result was the emergence of the complexity catastrophe, which is the degradation of the competitive advantage resulted from the addition of conflicting constraints. Such conflicting constraints are a result of the simultaneous optimization of the competitive advantage in many countries in many different ways due to the possibility of local adaptation. / O objetivo deste trabalho é aprofundar o entendimento sobre o processo de adaptação de empresas no ambiente internacional. Para isto foram utilizados estudos que encararam a empresa como um sistema adaptativo complexo e utilizaram o modelo NK de Stuart Kauffman. O modelo NK foi originalmente concebido para o estudo de fenômenos biológicos, mas vem sendo aplicado por acadêmicos em trabalhos de estratégia e organizações desde 1997. Para que fosse possível utilizar o modelo NK para o estudo de empresas multinacionais, o modelo foi estendido para abarcar conceitos específicos de negócios internacionais como, por exemplo, a obtenção de vantagem competitiva em diferentes países a partir da adaptação de caraterísticas internas da empresa ao ambiente local. A metodologia utilizada foi baseada no paradigma da modelagem e simulação baseado em agentes. Com base neste paradigma as empresas foram modeladas como agentes autônomos que, por meio de um processo de adaptação buscam otimizar sua vantagem competitiva. Esta abordagem permite estudar propriedades emergentes do sistema a partir da interação e do comportamento dos agentes. Os resultados das simulações mostraram que a obtenção de vantagem competitiva a partir dos atributos organizacionais da empresa em diversos países possibilita o surgimento de novas formas organizacionais viáveis. Também se observou que uma forma organizacional que não propicia vantagem competitiva ótima em um país específico, ainda pode ser viável num contexto global. Outro resultado obtido foi a emergência da catástrofe da complexidade, que é a degradação da vantagem competitiva em decorrência da adição de restrições conflitantes. Tais restrições conflitantes são resultado da necessidade de otimizar simultaneamente a vantagem competitiva em diversos países de diversas formas diferentes devido à possibilidade de adaptação local.

Este trabalho tem por objetivo desenvolver uma abordagem fuzzy focando na estimação de curto prazo da demanda de potência ativa de um alimentador de sistema de distribuição de energia elétrica. A motivação para este trabalho encontra-se na redução do erro de estimação para que o sistema de distribuição como um todo seja corretamente operado. O destaque da abordagem desenvolvida é a metodologia de seleção de entradas para o sistema de estimação, que o treina fornecendo-lhe informações não redundantes e não desnecessárias sobre o comportamento da série temporal. Os resultados, obtidos com treinamento e teste de um sistema de inferência fuzzy multicamadas, mostram que as estimações realizadas selecionando as entradas do sistema de forma criteriosa apresentam menor erro que quando não há critério de seleção. Conclui-se então que a metodologia foi funcional e eficiente para o caso estudado, o que faz com que este trabalho resulte em válidas contribuições nas áreas de sistemas inteligentes, de sistemas dinâmicos e inclusive na forma metodológica de especificação de modelos de estimação de séries temporais. / This work aims to develop a fuzzy approach focusing on the short-term active power demand forecast in a feeder of an electrical energy distribution system. This work motivation lies on the reduction of the forecast error so that the whole distribution system can be correctly operated. The highlight of the developed approach is the methodology to select the inputs for the estimation system, which trains it giving to it non-redundant and non-unnecessary information about the time series behavior. The results, obtained by training and testing a multilayer fuzzy inference system, show that the estimations made by following a criterion to select the inputs have smaller error than when there is no selection criterion at all. It is therefore concluded that the methodology was functional and efficient for the case under study, what makes this work result in valid contributions for the fields of intelligent systems, dynamic systems and in the methodological way to specify models to estimate time series.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-07-02T17:35:18Z No. of bitstreams: 1 MANASSÉS MESQUITA DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGEA 2005..pdf: 11982924 bytes, checksum: 58042d6f9c085015fa2ea29f6d0c2d2e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-02T17:35:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MANASSÉS MESQUITA DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGEA 2005..pdf: 11982924 bytes, checksum: 58042d6f9c085015fa2ea29f6d0c2d2e (MD5) Previous issue date: 2005-02 / Capes / O congelamento de produtos alimentícios é um método de preservação amplamente utilizado na indústria de alimentos, porque combina o efeito de baixas temperaturas com a transformação da água existente no produto em gelo. O conhecimento das propriedades de transporte e a distribuição de temperatura no interior destes produtos são de fundamental importância para um projeto otimizado de sistemas de refrigeração. Neste sentido, apresenta- se, uma modelagem matemática tridimensional transiente para descrever a transferência de calor no interior de sólidos com forma de paralelepípedos, incluindo mudança de fase. A equação governante foi resolvida numericamente utilizando a técnica dos volumes finitos com uma formulação totalmente implícita. Como aplicação a metodologia foi usada para predizer a transferência de calor durante o resfriamento congelamento e pós-congelamento de batata palito pré-processadas (french fry). Resultados numéricos da temperatura no centro do produto foram ajustados aos dados experimentais reportados na literatura e um bom ajuste foi obtido, caracterizando a validação física do modelo. Por meio de simulações, avaliou-se a influência das dimensões e do teor de umidade inicial da batata na cinética de congelamento. Verifícou-se que, quanto menores as dimensões e o teor de umidade inicial do produto, mais rapidamente ocorre a mudança de fase da água no seu interior. Os maiores gradientes de temperatura foram encontrados na superfície próximo à região do vértice do sólido. / The freezing foods product is a preservation method wide used in the food industry, because it combines the favorable effect of low temperatures with the conversion of water into ice. The knowledge of the transport properties and the temperature distribution inside these products are of fundamental importance for an optimized project of refrigeration systems. In this sense, this work presents a transient three-dimensional mathematical modeling to describe the heat transfer inside solids with parallelepiped shape including phase change. The governing equation was solved numerically using the fmite-volumes technique and a implicit fully formulation. As application, the methodology was used to predict the heat transfer during the cooling, freezing and post-freezing of french fry. Numérica! results of the 3 temperature in the center of the product were compared to the experimental data reported in the literature and a good agreement was obtained, characterizing the physical validation of O the model. By means of simulation, it was verified influence of the dimensions and the initial moisture content of the potato in the freezing kinetic, that is, how much lesser the dimensions and the initial moisture content of the product, more quickly occur the phase change of the water in its interior. The largest temperature gradients were found in the close surface to the area of the vertex of the solid.

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-09-28T14:16:07Z No. of bitstreams: 1 TeseRVR.pdf: 17301603 bytes, checksum: ca1c2799fb4bf31f2af4bdd75cd2a815 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-09-30T19:52:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRVR.pdf: 17301603 bytes, checksum: ca1c2799fb4bf31f2af4bdd75cd2a815 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-09-30T19:53:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRVR.pdf: 17301603 bytes, checksum: ca1c2799fb4bf31f2af4bdd75cd2a815 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-30T19:59:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRVR.pdf: 17301603 bytes, checksum: ca1c2799fb4bf31f2af4bdd75cd2a815 (MD5) Previous issue date: 2014-11-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Training aims to improve the professional competences (knowledge, skills and attitudes) and it is essential particularly in risk activities to the life, property and environment. Due to the risk and cost of traditional practical training, serious games, which reproduce systems, processes and real-world objects in a safe virtual environment has been used as an effective tool for learning and training or motivation to learning, and support for assessment during and post-action. On the other hand, the development of serious games is a complex process, has development high cost (time, money, resources), need highly qualified professionals, who hold requirements of learning, assessment, simulation and game itself. Different methodologies have emerged for developing serious games, however, in general, they do not include the different dimensions and need to be combined and balanced with other methodologies to achieve the training and assessment objectives. This thesis presents a novel iterative methodology (named DevJSTA) for the development of serious games for training and human performance assessment (named JSTA), which integrates multidisciplinary teams by providing guidelines, artifacts, game elements and simulation models (formalisms of discrete events, automata and Fuzzy logic) to integrate and include concepts such as effective and experiential learning in serious games, besides providing feedback during the simulation and at the end. This methodology DevJSTA describes the professional roles, the development life cycle, the generated products and the technologies and tools that can be used to create these products, as well as a support architecture and generic components. The main differential of this methodology is its holistic approach that integrates pedagogical principles of learning and assessment in the development of simulation. The methodology was evaluated through interviews with software engineering experts, serious games developers and domain experts. The results were positive and confirmed the need of these new methodology that is integrative. To validate the methodology, one JSTA was created to train firefighters to control the cooking gas leak, and to evaluate the trainee’s perception and performance. Serious game fidelity and effectiveness were also validated. Moreover, the serious game development, with the use of the methodology DevJSTA, allowed to evaluate an opportunity for improvement in the current protocol that is used in the Fire Department. / Um treinamento visa aprimorar as competências dos profissionais no âmbito do conhecimento, habilidades e reforço de boas atitudes e é essencial particularmente em atividades que envolvem risco à vida, ao patrimônio e ao meio ambiente. Devido ao risco e custo de treinamentos práticos tradicionais, jogos sérios de treinamento que reproduzem sistemas, processos e objetos do mundo real em um ambiente virtual seguro vêm sendo usados como instrumento efetivo de aprendizagem e treinamento ou motivação ao aprendizado, além de apoio para avaliações durante e pós-ação. Por outro lado, o desenvolvimento de jogos sérios é um processo complexo, com alto custo de desenvolvimento (recursos humanos, materiais, financeiros, espaço e tempo), que requer profissionais qualificados, que detêm conhecimentos de aprendizagem, avaliação, simulação e de jogos em si. Diferentes metodologias emergiram para o desenvolvimento de jogos sérios que, de maneira geral, não contemplam as suas diferentes dimensões, necessitando serem combinadas e equilibradas com outras metodologias para atingirem os objetivos de treinamento e avaliação. Este trabalho apresenta uma metodologia iterativa e integradora (DevJSTA) para o desenvolvimento de Jogos Sérios para Treinamento e Avaliação do desempenho humano (JSTA), que integra equipes multidisciplinares, provendo desde orientações e artefatos até elementos de jogos e modelos de simulação (com modelos formais de eventos discretos, autômatos e lógica Fuzzy), para integrar e inserir conceitos de aprendizagem efetiva e experiencial aos jogos sérios, além de avaliação do desempenho humano durante e pós-ação. Na metodologia DevJSTA são descritos os papeis dos profissionais envolvidos, cada processo do ciclo de vida de desenvolvimento, os produtos gerados e as tecnologias e ferramentas que podem ser usadas para criar estes produtos, além de uma arquitetura de suporte e componentes genéricos. O principal diferencial desta metodologia é sua abordagem holística que integra princípios pedagógicos de aprendizagem e avaliação no desenvolvimento da simulação. A metodologia foi submetida à avaliação, por meio de entrevistas com especialistas das áreas de engenharia de software, desenvolvimento de jogos e domínio de aplicação. Os resultados positivos corroboram com a necessidade desta nova metodologia que é integradora. Para validar a metodologia, foi criado um JSTA para treinar bombeiros no controle de vazamento de gás de cozinha, e avaliar a percepção e o desempenho de cada aprendiz. O JSTA foi também validado quanto a sua fidelidade e efetividade. Além dos resultados positivos, a criação do JSTA, com a aplicação da metodologia DevJSTA, permitiu avaliar uma oportunidade de melhoria no protocolo atual que é utilizado no Corpo de Bombeiros do Estado de São Paulo.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-21T15:01:16Z No. of bitstreams: 1 MOISÉS TAVARES DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2014..pdf: 2264297 bytes, checksum: 0373ed53c40783016694166232616bf6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-21T15:01:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MOISÉS TAVARES DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2014..pdf: 2264297 bytes, checksum: 0373ed53c40783016694166232616bf6 (MD5) Previous issue date: 2014-09 / Neste trabalho utiliza-se um método do Relé sob condições de não-linearidade e perturbação estática para identificação de modelos não-lineares do tipo Hammstein e Wiener. Este método do relé modificado garante uma saída simétrica do relé quando um estado estacionário cíclico é obtido, independente da perturbação estática, enquanto o método do relé original mostra uma saída assimétrica para processos não-lineares. Para modelos do tipo Wiener, é proposto um sinal de excitação que incorpora as vantagens do método do relé modificado e além disso, obtém as características da baixa frequência da excitação a partir da utilização de um pulso retangular. Para identificação de modelos do tipo Hammterin, inicialmente, o método do relé modificado é aplicado e assim os dados da resposta em frequência do subsistema dinâmico linear são obtidos. em seguida, um sinal triangular é utilizado para identificar a função estática não-linear da entrada. A principal dificuldade na identificação de modelos Hammstein e Wiener é a indisponibilidade do sinal intermediário. Dessa forma, são apresentados procedimentos para obtenção do sinal intermediário a partir do método do relé sob condições de não-linearidade. As técnicas de identificação apresentadas ao longo da dissertação são avaliadas em casos simulados e experimentais para verificar o desempenho de cada uma. / In this work is used a method of the relay feedback under conditions of non-linearity and static disturbance for identification of Hammerstein and Wiener-type nonlinear process. The relay feedback approach used guarantees a symmetrical output relay when a cyclic steady state is obtained, regardless of static disturbance, while the original method shows an asymmetric output relay in such conditions. For Wiener-type process is proposed an exitation signal that incorporates the advantages of the modified method relay feedback and in addition, characteristics of the obtained low frequency excitation from the use of a rectangular pulse. for identification of Hummerstein-type process, initially the method of modified relay is applied and so the data of frequency response of the linear dynamic subsystem are obtained. Then, a triangular signal is used to identify the static nonlinear function. The principal difficulty in the identification of Hammerstein and Wiener process is the unavailability of intermediate signal. Therefore, procedures for obtaining intermediate signal are presented from the relay feedback under conditions of non-linearity. The identification techniques presented throughout in this work are evaluated simulated and experimental cases to verify the performance of each

Atualmente, o tipo de propelente para produtos em aerossol mais usado no mundo é uma mistura de hidrocarbonetos leves (butano e propano - sendo o primeiro em maior proporção). Parte de seu processo de produção é a dessulfurização do butano líquido, através de adsorção em leito fixo usando peneiras moleculares 13X. A literatura científica não apresenta muitas publicações sobre o tema e considerando que a técnica de adsorção é fortemente dependente de dados experimentais para seu maior entendimento, é objetivo deste trabalho estudar este processo através do equilíbrio de adsorção, das curvas de ruptura e do desenvolvimento de um modelo matemático que represente o funcionamento de uma coluna de adsorção de leito fixo a temperatura constante. Obtiveram-se dados sobre o equilíbrio de adsorção por meio de ensaios em banho finito comparando-se a interação de diferentes compostos de enxofre com a peneira molecular 13X e o efeito da temperatura. Utilizou-se a técnica de cromatografia gasosa como método analítico para obtenção dos teores de compostos sulfurados e de hidrocarbonetos. O modelo de Langmuir apresentou bom ajuste aos dados experimentais. Avaliando-se a interação dos componentes sulfurados com a zeólita 13X, identificou-se diferenças significativas, sendo a maior em ordem decrescente: etil-mercaptana, n-propil-mercaptana e terc-butil-mercaptana, respectivamente. A dinâmica do processo de adsorção foi estudada através da obtenção das curvas de ruptura em leitos em escala laboratorial e piloto. Avaliaram-se as influências da variação da concentração de entrada da n-propil-mercaptana e da velocidade do fluido em leito fixo recheado com zeólitas 13X, mantendo os demais parâmetros constantes. Conforme esperado o aumento da concentração inicial reduz o tempo de ruptura, aumenta a quantidade total adsorvida pelo leito e não altera o comportamento da zona de transferência de massa (ZTM). Analisando-se a elevação da velocidade, nota-se também uma diminuição no tempo de ruptura e um aumento da ZTM. O modelo matemático apresentado considera os balanços de massa microscópicos aplicados ao leito, os fenômenos de transporte de massa com modelo de dispersão axial e transporte por convecção da fase líquida para a superfície da partícula e as isotermas de adsorção. As equações diferenciais parciais resultantes foram adimensionalizadas e resolvidas empregando-se o método de diferenças finitas, implementado por código Matlab®. A partir da simulação matemática das condições experimentais obtiveram-se os parâmetros de dispersão axial e de transferência de massa que possibilitaram uma boa reprodução do tempo de ruptura quanto do perfil da zona de transferência de massa para os experimentos em escala laboratorial e piloto. / Currently, the kind of propellant for aerosol products most widely used in the world is a blend of light hydrocarbons (butane and propane - the first in greater proportion). Part of the production of propellant is the desulfurization of liquid-phase butane by molecular sieves 13X in a fixed bed. The scientific literature concerning the adsorption of the mercaptans using zeolite are scarce and considering that the adsorption technique is strongly dependent on experimental data for its better knowlegde, the aim of this work was to study this process by adsorption equilibrium, the breakthrough curves and the development of a mathematic model, simulation and comparison with the operation of a fixed-bed pilot and laboratory-scale column. Adsorption equilibrium parameters were obtained using finite bath experiment and comparing the interaction of different sulfur compounds with molecular sieve 13X and the temperature effect. It was used the gas chromatography as an analytical method in order to obtain the levels of hydrocarbons and sulfur compounds. The Langmuir model well fit the experimental data. Significant differences were identified in the interaction of the sulfur components with zeolite 13X. The major interactions of the sulfur components are in decreasing order: ethyl-mercaptan, n-propyl-mercaptan and terc-butyl-mercaptan. The dynamic of the adsorption process was studied by obtaining the breakthrough curves in laboratory and pilot scale. It was investigated the influence of the initial concentration of n-propyl mercaptan and the fluid velocity in a fixed bed packed with zeolite 13X keeping the other parameters constant. As it was expected, as the inlet sulfur concentration increases the break point time decrease, and enhances the total amount adsorbed by the bed. Analyzing the increase in velocity on the breakthroug profile, it was noted that also decreases the break point time and causes a greater decline of the curve resulting in greater ZTM and anticipating the bed saturation time. The model equations account the mass balance applied in the flowing liquid phase in the column, transport phenomena as the effect of axial dispersion and convection from liquid phase to the adsorbent surface and adsorption isotherm. Finite difference method was used to solve the dimensionless general partial differential equations and it was implemented by Matlab® software. From mathematical simulation of experimental conditions it were obtained the axial dispersion parameters and mass transfer coefficient which allowed a fair agreement in predicting break point time and the mass transfer zone profile.

Este trabalho tem por objetivo desenvolver uma abordagem fuzzy focando na estimação de curto prazo da demanda de potência ativa de um alimentador de sistema de distribuição de energia elétrica. A motivação para este trabalho encontra-se na redução do erro de estimação para que o sistema de distribuição como um todo seja corretamente operado. O destaque da abordagem desenvolvida é a metodologia de seleção de entradas para o sistema de estimação, que o treina fornecendo-lhe informações não redundantes e não desnecessárias sobre o comportamento da série temporal. Os resultados, obtidos com treinamento e teste de um sistema de inferência fuzzy multicamadas, mostram que as estimações realizadas selecionando as entradas do sistema de forma criteriosa apresentam menor erro que quando não há critério de seleção. Conclui-se então que a metodologia foi funcional e eficiente para o caso estudado, o que faz com que este trabalho resulte em válidas contribuições nas áreas de sistemas inteligentes, de sistemas dinâmicos e inclusive na forma metodológica de especificação de modelos de estimação de séries temporais. / This work aims to develop a fuzzy approach focusing on the short-term active power demand forecast in a feeder of an electrical energy distribution system. This work motivation lies on the reduction of the forecast error so that the whole distribution system can be correctly operated. The highlight of the developed approach is the methodology to select the inputs for the estimation system, which trains it giving to it non-redundant and non-unnecessary information about the time series behavior. The results, obtained by training and testing a multilayer fuzzy inference system, show that the estimations made by following a criterion to select the inputs have smaller error than when there is no selection criterion at all. It is therefore concluded that the methodology was functional and efficient for the case under study, what makes this work result in valid contributions for the fields of intelligent systems, dynamic systems and in the methodological way to specify models to estimate time series.