Projetos de reatores para tratamento de águas de abastecimento e águas residuárias envolvem o conhecimento da hidrodinâmica do escoamento e das reações químicas e bioquímicas que ocorrem em seu interior. A variável hidrodinâmica pode interferir de modo significativo na eficiência da unidade, visto que ela influencia diretamente no desempenho da cinética das reações. Existem muitos reatores que operam em regime não-permanente de vazão, entretanto, são poucos os trabalhos disponíveis na literatura científica que sugerem o desenvolvimento de métodos para a avaliação da hidrodinâmica desse tipo de escoamento. A aplicação de modelos convencionais para avaliações hidrodinâmicas desses reatores é conceitualmente errada, visto que os mesmos são desenvolvidos considerando-se um regime permanente de vazão. Nesse contexto apresenta-se nesse trabalho um modelo matemático voltado para a avaliação hidrodinâmica de reatores que operam em regime não-permanente de vazão, com intuito de subsidiar as análises e previsões de seu comportamento. Foi utilizada a técnica DTR para levantamento de dados experimentais e um software de simulação numérica, o Vensim 6.3 da Ventana Systems, para auxiliar no desenvolvimento do modelo. Após a sua calibração e validação, com as devidas restrições, o modelo demonstrou ser comparativamente mais adequado para a avaliação do comportamento hidrodinâmico de reatores em condições de regime não-permanente com variação senoidal cíclica de vazão, principalmente para escoamentos que possuem tempo de detenção hidráulica relativamente baixo e amplitude de variação de vazão relativamente elevada. / Reactor designs for water supply and wastewater treatment require the knowledge of hydrodynamic and chemical reactions that occur in its interior. The hydrodynamics is very important as it interferes the efficiency of an treatment unit, since it directly influences the chemical reactions. There are many non-steady state reactors, but there are little studies about their hydrodynamic evaluation in the literature. The use of conventional models is conceptually wrong because they have been developed for steady state conditions. This work presents a mathematical model for hydrodynamic evaluation in non-steady state reactors to support analisys of these flows. The RTD technique to get experimental data and a numerical software simulation have been used as well as the Vensim 6.3 program, of Ventana Systems, to support the model development. After its the calibration and validation, the model proved to be suitable for the experimental conditions, especially for flows that have relatively low hydraulic retention time and relatively high amplitude of flow variation.

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Os problemas de corte e empacotamento são frequentes em diferentes processos produtivos, por exemplo, na produção de roupas, de calçados, de peças metálicas e de móveis. Seu objetivo mais frequente e a minimização do desperdício de matéria-prima. No entanto, em algumas situações, o problema de determinação do caminho de corte e fundamental para eciência do planejamento da produção. Este problema consiste em determinar a trajetória de corte que minimize, por exemplo, o tempo total de corte de um plano de corte previamente estabelecido. Devido a existência de poucas abordagens para este problema, nosso objetivo e propor modelos matemáticos para resolver o problema de determinação do caminho de corte. Além disso, uma variação do problema que considera a utilização de grafos dinâmicos também é abordada. Os resultados obtidos são comparados com resultados da literatura. / Cutting and packing problems are frequent in dierent productive process, for example, in the garment, shoe, metallic pieces and furniture production. Its most common objective is the minimization of the raw material waste. However, in some situations, the cutting path determination problem is fundamental to the eciency of the production planning. This problem consists in determining the cutting trajectory that minimizes, for example, the total cutting time of a previously established cutting plane. Due to the few existing approaches to this problem, our objective is to propose mathematical models to solve the cutting path determination problem. Furthermore, a variation of the problem that considers the use of dynamic graphs is also adressed. The obtained results are compared with those from the literature.

No Brasil, a área de pastagens ocupa cerca de 180 milhões de hectares. Desses, 70 a 80 % são formados por gramíneas do gênero Brachiaria. O desenvolvimento dos sistemas de produção animal gera a necessidade de novos espécies ou cultivares forrageiros que se adaptem em diferentes condições de clima, solo e manejo. A intensificação desses sistemas exige do produtor ferramentas que o auxiliem no processo de tomada de decisão. Dentre essas ferramentas os modelos de simulação podem auxiliar o controle das etapas de produção. O objetivo deste trabalho foi gerar informações sobre produção de forragem e características morfológicas de quatro genótipos de Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich) Stapf (cultivares Marandu, Xaraés, Arapoty e Capiporã) e parametrizar modelos simples de predição da produção de forragem para esses cultivares, buscando assim associar características agronômicas e variáveis ambientais no processo de tomada de decisão. Para isso, foram realizados dois experimentos com delineamento experimental inteiramente casualizado com quatro tratamentos (cultivares) e quatro repetições . No primeiro experimento com parcelas irrigadas, foram avaliados o acúmulo de forragem e a composição morfológica da forragem colhida a cada quatro semanas a 20 cm do nível do solo. No segundo experimento com parcelas em crescimento livre o acúmulo e a composição morfológica da forragem acumulada foram medidos aos 28, 42, 56, 70 e 84 dias de crescimento. No primeiro experimento, as maiores produções acumuladas em nove cortes foram de Arapoty e Capiporã com 8380 e 7130 kg MS ha-1 respectivamente, seguidos de Xaraés e Marandu, com 6210 e 5860 kg MS ha-1 respectivamente. Em crescimento livre, aos 84 dias, os cultivares não diferiram quanto à produção de forragem sendo que, após os 56 dias de crescimento o aumento de massa foi oriundo principalmente do maior acúmulo de hastes e material morto. Visando conciliar maior produção de folhas e menor produção de haste e material morto, Arapoty, Xaraés e Capiporã devem ser cortados quando apresentarem altura entre 45 e 50 cm. Marandu deve ser colhido com altura variando de 35 a 40 cm do nível do solo. O fotoperíodo foi um forte determinante da taxa de acúmulo de forragem dos cultivares. As temperaturas mínimas e médias do ar tiveram menor influência e a insolação não foi significativa. Os valores de R2 dos cultivares Arapoty e Marandu foram 0,64 e 0,59 para Tmin (temperatura mínima) e 0,50 e 0,41 para Tmed (temperatura média), respectivamente. Para os cultivares Capiporã e Xaraés, a influência da temperatura mínima e temperatura média na taxa de acúmulo de forragem foram mais pronunciadas, com R2 de 0,83 e 0,74 para Tmin e 0,53 e 0,63 para Tmed respectivamente. A análise comparativa dos modelos completos e reduzidos revelou coincidência entre os modelos de Tmin, Tmed, GD (graus-dia) e UF (unidades fototérmicas) para um nível de significância de 5%. Para os modelos de fotoperíodo (Nm) a análise demonstrou que os modelos não são coincidentes, indicando que para essa variável, a utilização de um modelo específico para cada cultivar fornecerá melhores estimativas para a taxa de acúmulo de forragem. No crescimento livre os modelos baseados em GD e UF mostram-se viáveis para estimativa do acúmulo de forragem, apresentando altos coeficientes de determinação. A análise comparativa desses modelos revelou que para as duas variáveis climáticas (GD e UF), os modelos específicos (completos) fornecerão melhores estimativas que os modelos genéricos (reduzidos). Quanto ao início do desenvolvimento reprodutivo, os cultivares podem ser classificados como: precoce (cv. Arapoty), médio (cv. Marandu) e tardios (Xaraés e Capiporã). Estudos devem ser conduzidos visando explorar as características morfológicas e fenológicas inerentes a cada genótipo, buscando acima de tudo, conhecer a ecofisiologia e entender os processos de crescimento, desenvolvimento e senescência. / Pastures make up for 180 million ha in Brazil. Of those, 70 to 80% are established with grasses of the Brachiaria genus. The successful development of new animal production systems would benefit from the availability of improved forages that are adapted to a range of conditions regarding climate, soil, and management. Intensification of these systems requires that decision-making tools are available to producers. Among these tools, simulation models may be useful in monitoring and controlling forage production. The objective of this research was to study forage productivity and morphology of four Brachiaria brizantha cultivars ('Marandu', 'Xaraés', 'Arapoty', and 'Capiporã') and to parameterize simple models to predict forage production, in an attempt to associate agronomic traits and environmental variables to support decision-making. Two experiments were carried out using a completely randomized experimental design with four treatments (grass cultivars) and four replications. In the first experiment, irrigated plots were harvested every four weeks at 20 cm and the accumulated forage was characterized in terms of mass and plant part composition. In the second experiment a single regrowth was monitored and both forage mass and plant part composition from these unharvested plots were characterized on days 28, 42, 56, 70, and 84 of regrowth. In the first experiment, total forage accumulation after nine harvests was greater for Arapoty (8380 kg DM ha-1) than for Xaraés (6210 kg DM ha-1) and Marandu (5860 kg DM ha-1), but not higher than that of Capiporã (7130 kg DM ha-1). In the unharvested plots, forage mass was not different across cultivars on the 84th day. After the 56th day, increases in forage mass were accounted for by increases in the stem and dead material components. In managing these grasses, if objectives include maximization of leaf proportion and minimization of stem and dead material, Arapoty, Xaraés, and Capiporã should be harvested at sward heights between 45 and 50 cm. Marandu should be harvested at sward heights of 35 to 40 cm. Daylength impacted herbage accumulation rates markedly, while the low and mean daily air temperatures affected that response to a lower degree. Solar radiation did not affect herbage accumulation rate. The R2-values of the prediction models for forage accumulation rates of Capiporã and Xaraés were 0.64 and 0.59 for the low-temperature (Tmin) model, and 0.50 and 0.41 for the mean-temperature (Tmed) model, respectively. On Capiporã and Xaraés, the impact of both Tmin and Tmed on the rates of forage accumulation was higher, with R2 of 0.83 and 0.74 for Tmin and 0.53 and 0.63 for Tmed, respectively. Comparative analyses of both full and reduced models showed coincidence among the Tmin, Tmed, GDD (growing degree-days), and PU (photothermal units), at the 5% significance level. The daylentgth (Nm) models were not coincident, suggesting that cultivar-specific Nm models are stronger predictors of forage accumulation rate than a single reduced Nm model. The GDD and PU models built with data from the unharvested plots were found to be good predictors of forage accumulation. Analysis showed that for both independent variables, cultivar-specific (full) models give better estimates than the reduced models. With regard to the initiation of reproductive development, Arapoty is an early cultivar, whereas Marandu is medium and Xaraés and Capiporã are late. Further research is needed in order to provide a better description of cultivar morphology and phenology, and, ultimately, to allow for a fuller understanding of the inter-relationships among growth, development, and senescence.

[EN] Most of the structures used in building are built with reinforced concrete and structural steel. The massive use of these materials is a waste of energy. Given that most of the load carried in residential buildings is due to its own weight, the opportunity arises for other lighter materials, also complying with current regulatory specifications, have a lower energy demand for incorporation to work. The laminated wood is a great alternative to conventional structural systems. The first part of the thesis deals with the development of a model of finite element to simulate the orthotropic two-dimensional structural behavior of cross-laminated timber with later contrast to laboratory tests to bending and compression models by a calculation for a system of linear elastic response. With the model validated above calculation, we have performed a structural analysis on these three structural systems to comply with the structural requirements of the Eurocodes. Subsequently the demand for primary energy and CO2 emissions are quantified, either in the construction phase and the period of use of the building. The chapters are studied structure and building envelope. Have been used as displays two types of housing representing the current case mix in residential building. For the period of energy use is simulated sample. The result shows greater energy efficiency in laminated wood with primary energy savings of up to 35% and CO2 emissions by about 97%. To the results obtained in structural efficiency, the imminent question arises about the possibility of building the entire housing stock in laminated wood. To resolve this issue in a rigorous way, the last part of the thesis presents a mathematical model to enables the analysis of a simulation of the sustainability of the use of timber as a major structural component in construction. Thus, using a unique model, which could be adapted to the particular characteristics of any country, the viability of a sustainable use of woodland can be verified, with extraction rates below 100%, in order to supply an industry, which accounts for a high percentage of the carbon dioxide emissions released into the atmosphere. In the specific case of Spain, the demographic forecasts for the next 40 years were used as the basis on which to establish the operational period of the model. / [ES] La mayor parte de las estructuras utilizadas en edificación se construyen con hormigón armado y acero estructural. El empleo masivo de estos materiales supone un derroche de energía. Teniendo en cuenta que la mayor parte de la carga soportada en los edificios de viviendas es debida a su peso propio, surge la oportunidad para otros materiales más ligeros que, igualmente cumpliendo con las especificaciones normativas actuales, tienen una menor demanda de energía para su incorporación a la obra. La madera contralaminada es una gran opción frente a los sistemas estructurales convencionales. La primera parte de la tesis doctoral versa sobre el desarrollo de un modelo de cálculo por elementos finitos que simule el comportamiento estructural ortotrópico y bidimensional de las losas de madera contralaminada, con su posterior contraste con ensayos de laboratorio a flexión simple y compresión, mediante un cálculo para un sistema de respuesta lineal elástico. Con el modelo de cálculo anterior validado, se ha realizado un cálculo estructural en los tres sistemas estructurales mencionados, hasta el cumplimiento de los requi-sitos estructurales exigidos por los Eurocódigos. Posteriormente se ha cuantificado la demanda de energía primaria y emisiones de CO2, sea en la fase de construcción como en la fase de utilización del edificio. Los capítulos estudiados son estructura y cerramientos del edificio. Se han utilizado como muestra dos tipologías de vivienda que representan la actual casuística en materia de edificación residencial. Para el periodo de utilización se han simulado energéticamente las muestras. El resultado demuestra una mayor eficiencia energética en la madera contralaminada. Ante los resultados obtenidos en materia de eficiencia estructural, surge la inminente pregunta sobre la posibilidad de construir el completo parque inmobiliario en madera contralaminada. Para resolver esta cuestión de un modo riguroso la última parte de la tesis doctoral presenta un modelo matemático que permite el análisis simulado de la sostenibilidad en la producción de madera talada para su uso como elemento estructural masivo en edificación. De este modo, mediante un modelo único adaptable en determinados aspectos a cualquier nación, se puede obtener la viabilidad de una explotación sostenible de los bosques, con tasas de extracción inferiores al 100%, para dar servicio a todo un sector edificación, que representa un elevado porcentaje de las emisiones de CO2 a la atmósfera. Para el caso concreto de España, se han utilizado las previsiones demográficas de los próximos cuarenta años como periodo del modelo. Los resulta-dos demuestran en el caso de España una mayoría de escenarios sostenibles en el periodo de ensayo. / [CAT] La major part de les estructures utilitzades en edificació es construïxen amb formigó armat i acer estructural. L'ocupació massiva d'estos materials suposa un malbaratament d'energia. Tenint en compte que la major part de la càrrega suportada en els edificis de vivendes és deguda al seu pes propi, sorgix l'oportunitat per a altres materials més lleugers que, igualment complint amb la normativa actual, tenen una menor demanda d'energia per a la seua incorporació a l'obra. La fusta contralaminada és una gran opció enfront dels sistemes estructurals convencionals. La primera part de la tesi doctoral versa sobre el desenrotllament d'un model de càl-cul per elements finits que simule el comportament estructural ortotrópic i bidimensional de les lloses de fusta contralaminada amb el seu posterior contrast amb assajos de laboratori a flexió simple y compressió, per mitjà d'un càlcul per a un sistema de resposta lineal elàstic. Amb el model de càlcul anterior validat, s'ha realitzat un càlcul estructural en els tres sistemes estructurals mencionats, fins al compliment dels requisits estructurals exigits pels Eurocodis. Posteriorment es quantifica la demanda d'energia primària i emissions de CO2, siga en la fase de construcció com en el període d'utilització de l'edifici. Els capítols estudiats són estructura i tancaments de l'edifici. S'han utilitzat com a mostra dos tipologies de vivenda que representen l'actual casuística en matèria d'edificació residencial. Per al període d'utilització s'ha simulat energèticament la mostra. El resultat demostra una major eficiència energètica en la fusta contralaminada. Davant dels resultats obtinguts en matèria d'eficiència estructural, sorgix la imminent pregunta sobre la possibilitat de construir el complet parc immobiliari en fusta contralaminada. Per a resoldre esta qüestió d'una manera rigorosa, l'última part de la tesi presenta un model matemàtic que permet l'anàlisi simulat de la sostenibilitat en la producció de fusta talada per al seu ús com a element estructural massiu en edificació. D'esta manera, per mitjà d'un model únic adaptable en determinats aspectes a qualsevol nació, es pot obtindre la viabilitat d'una explotació sostenible dels boscos, amb taxes d'extracció inferiors al 100%, per a donar servici a un sector que representa un elevat percentatge de les emissions de CO2 a l'atmosfera. Per al cas concret d'Espanya, s'han utilitzat les previsions demogràfiques dels pròxims quaranta anys com a període del model. Els resultats demostren en el cas d'Espanya una majoria d'escenaris sostenibles en el període d'assaig. / Fernández Forcada, M. (2015). La madera contralaminada como alternativa en sistemas de baja energía estructural [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59387 / TESIS

El polietileno es un polímero versátil de bajo costo usado en numerosas aplicaciones, desde partes de automóviles hasta envases de comida, juguetes, films, pañales y bolsas de residuos, cuya demanda mundial es de aproximadamente 76 millones de toneladas métricas al año. Junto con el polipropileno, representa casi dos tercios de los termoplásticos “commodities” usados en el mundo, estimados en 130 millones de toneladas métricas en 2011. Una de las tecnologías más utilizadas en el mundo para la fabricación comercial de polietileno es la de fase gas. La inversión de capital y los requerimientos energéticos para operar los reactores de fase gas son relativamente bajos comparados con otros procesos existentes para la producción de polietileno. Esta ventaja, sumada a la gran flexibilidad en cuanto a las variaciones de índices de fluidez y densidades de los productos que se pueden producir en estos reactores, hace de este proceso un tema de estudio sumamente interesante. En esta tesis se desarrolló un modelo integrado del reactor de lecho fluidizado y sus equipos auxiliares, para modelar la operación de una planta que produce polietileno de baja densidad lineal, utilizando etileno como monómero y 1‐buteno como comonómero, en presencia de un catalizador tipo Ziegler‐Natta. Para ello se realizó inicialmente una búsqueda bibliográfica donde se analizaron los diferentes modelos para polimerización de etileno en fase gas ya desarrollados por otros autores. Para la representación de la operación del reactor de lecho fluidizado, se implementaron dos modelos: un modelo simplificado de mezclado perfecto, y un modelo más complejo de dos fases, donde la fase gas tiene burbujas de tamaño constante. Luego se ampliaron ambos modelos incorporando los equipos que conforman el reciclo de la planta, es decir, el compresor, el intercambiador, y el mezclador de la corriente fresca con la corriente de reciclo. Finalmente, se realizó un ajuste inicial de los parámetros cinéticos de cada uno de los modelos y también de algunas condiciones operativas (caudal de catalizador y velocidad superficial del gas) con el objetivo de minimizar la diferencia entre los valores calculados y experimentales de temperatura del reactor y peso molecular promedio en peso y en número del polímero. Los valores de pesos moleculares promedio en peso y en número se obtuvieron experimentalmente a partir de muestras de polietileno de dos productos comerciales que se producen en una planta de tecnología fase gas ubicada en Bahía Blanca, utilizando cromatografía por exclusión de tamaños. Ambos modelos del reactor autónomo, con sus respectivos set de parámetros estimados, fueron capaces de predecir apropiadamente los valores típicos de temperatura del reactor, conversión y los pesos moleculares promedio en número y en peso, para las condiciones de proceso industriales estudiadas en esta tesis. Asimismo, ambos modelos integrados fueron capaces de reproducir adecuadamente los valores de las variables de los estados estacionarios para los cuales se ajustaron los parámetros. En lo que respecta a las perturbaciones en ciertas variables, la respuesta de los modelos integrados fue disímil. El comportamiento del modelo de mezclado perfecto resultó inestable ante perturbaciones en ciertas variables del proceso, por causas que fue imposible precisar en detalle. Por el contrario, el modelo de dos fases de burbuja constante fue capaz de reproducir apropiadamente el comportamiento del proceso industrial ante perturbaciones acotadas de variables clave como la temperatura y caudal de agua de enfriamiento, velocidad superficial del gas, flujo másico del catalizador, y concentraciones de monómero, comonómero e hidrógeno. En consecuencia, el modelo integrado de dos fases con tamaño de burbuja constante, se utilizó para realizar diversos análisis de sensibilidad para determinar el impacto que tienen diferentes variables operativas y de diseño sobre la estabilidad térmica del reactor, su capacidad productiva y las características del producto obtenido. Esto permitió profundizar la comprensión del comportamiento de los reactores de lecho fluidizado, lo que sin duda redunda en una mejor preparación para la toma de decisiones en planta. Finalmente, se puede mencionar que entre los usos potenciales de este modelo matemático se incluyen la simulación y testeo de esquemas de control de calidad en línea, la predicción de los efectos de políticas de transición de grado en las distribuciones de peso molecular y composición; y el ser útil como herramienta de optimización del proceso, por ejemplo definidas las características moleculares que debe tener el polietileno para cierto tipo de aplicaciones finales, encontrar las condiciones operativas que permitan obtenerlo y además, maximicen la productividad.

O terraceamento é uma prática de conservação do solo que visa reduzir a perda de água e solo pela interceptação de enxurradas que ocorrem quando a intensidade da chuva supera a capacidade de infiltração de água no solo. Atualmente, o dimensionamento dos terraços tem sido feito com base em conhecimento empírico; no entanto, um conhecimento mais detalhado da física dos processos que regem o funcionamento dos terraços possibilitaria otimizar o dimensionamento dos terraços. No presente estudo foi avaliada a capacidade de infiltração de água no canal de um terraço em nível pelos métodos da densidade de fluxo e da armazenagem de água em diferentes condições de manejo agrícola (solo nu, solo gramado e solo sob preparo convencional e plantio direto para a implantação da cultura de milho) num Latossolo vermelho com declividade média de 0,08 m m-1. Em cada tratamento foram instaladas sondas de TDR em três pontos de observação no centro do canal do terraço (distanciados de 4 m entre si e considerados como repetições), nas rofundidades de 0,05, 0,10, 0,20, 0,40, 0,60 e 0,80 m. Nestas mesmas profundidades amostras indeformadas de solo foram retiradas para determinação da densidade e curva de retenção de água no solo. As leituras das guias de onda do TDR foram feitas automaticamente e a intensidade de chuva monitorada por um pluviômetro automatizado. Ao final de cada evento de chuva erosiva a deposição de solo foi medida por meio de 14 pontos de observação dispostos ao longo do centro do canal do terraço de cada tratamento. Durante a estação seca (julho-agosto), a condutividade hidráulica do solo não saturado foi determinada em cada repetição nas mesmas profundidades, utilizando o método do perfil instantâneo. Os resultados demonstraram que os manejos agrícolas influenciam na deposição de água e solo sobre o canal do terraço e estas na formação de selo superficial e na capacidade de infiltração de água do canal. Conclui-se que a alta variação comumente obtida entre as repetições de determinação da condutividade hidráulica implica em dificuldades quando se objetiva detectar pequenas diferenças nas densidades de fluxo entre tratamentos. Assim, mostrou ser inviável utilizar densidades de fluxo calculadas pela equação de Darcy-Buckingham para encontrar diferenças em taxas de infiltração em terraços em nível. Essa conclusão reforça-se devido às condições superficiais altamente variáveis encontradas em canais de terraços em nível devido a deposições irregulares do material erodido. Uma metodologia para se realizar medições da umidade nas deposições sobre o canal deve ser desenvolvida para aumentar a acurácia da medida da armazenagem. A taxa de infiltração de água no canal do terraço não pode ser estimada pela variação da armazenagem da água no solo somente, devido ao papel importante da drenagem profunda e, possivelmente, da absorção de água pela camalhão do terraço. Uma adequada estimativa da taxa de infiltração no canal do terraço, imprescindível para seu dimensionamento, deve aliar um grande número de repetições, além da medição da umidade no interior da camada de material depositado sobre o canal ao longo do tempo. / Terracing is a soil conservation practice that aims to reduce water and soil loss by interception of runoff that occurs when rainfall intensities exceed infiltration capacity. Actually, dimensions of terraces are being determined in an empirical way; however, a more detailed understanding of the physics behind the hydrological functions of terraces would allow an optimized dimensioning of terraces. In this study the infiltration capacity of a level terrace was evaluated by the methods of flux density and water storage, under different management conditions (bare soil, pasture, conventionally tilled maize and zero-tillage maize) on an oxisol with a slope of 0.08 m m-1. In each treatment TDR sensors were installed at three observation points in the middle of the terrace canal (distance between points: 4 m; considered to be repetitions) at the depths of 0.05, 0.10, 0.20, 0.40, 0.60 and 0.80 m. At the same depths, undisturbed soil samples were taken to determine soil density and soil water retention curve. TDR readings were made automatically and a rainfall gauge automatically monitored rainfall intensity. At the end of each rainfall event, soil deposition was measured at 14 locations in the terrace canal in each treatment. During the dry season (July-August), unsaturated hydraulic conductivity was determined at each repetition at the same depths by the instantaneous profile method. The results showed that agricultural management influenced water and soil deposition in the terrace canal and these affected surfaced sealing and infiltration capacity. It was concluded that the high variation usually obtained between repetitions of the hydraulic conductivity determinations makes the detection of small differences between flux densities difficult. Therefore, it showed to be impossible to use flux densities calculated by Darcy-Buckingham equation in the order to prove existence of different infiltration rates in level terraces. This conclusion was reinforced due to the highly variable surface conditions in the terrace canal. A methodology to measure water contents within the depositions in the canal should be developed to increase the precision of water storage estimation. Infiltration rates in the terrace canal cannot be estimated by storage variation alone, due to the important role of drainage and, possibly, ascension of water in the terrace hill. A correct estimate of the infiltration rate in the canal, necessary for its dimensioning, should combine a high number of repetitions with the measurement of water content within the layer of deposits over the terrace canal surface along time.

O presente trabalho teve como objetivo definir o rearranjo espacial da capacidade estática de armazenamento de soja no estado do Mato Grosso a partir de um modelo matemático de localização, visando à minimização dos custos logísticos envolvidos no escoamento da produção do grão aos armazéns e desses aos principais portos brasileiros. O instrumental utilizado para tanto foi a programação inteira-mista, considerando que o mercado em questão atua em concorrência perfeita, com oferta (produção) e demanda (exportação) fixas e ausência de diferença tecnológica e de economia de escala nas atividades de armazenamento e transporte. Foi adotado como premissa básica que o transporte dos locais armazenadores aos portos se dará apenas pela logística intermodal (rodo-ferro/hidroviário). Foram elaborados quatro cenários para tal análise, que incorporaram alterações na demanda, na economia de escala dos custos de construção dos armazéns graneleiros e mudanças na seleção dos armazéns para atendimento às exportações. Para todas essas simulações foi considerada a ausência de armazéns graneleiros no Mato Grosso, para comparação dos resultados com a situação da rede armazenadora existente. Os resultados obtidos sinalizaram que há uma tendência para ampliação da capacidade estática de armazenamento, principalmente nas mesorregiões Norte e Nordeste mato-grossenses, em torno de 1,4 milhões de toneladas. As microrregiões de Alto Paraguai (Centro-Sul), Alto Araguaia (Sudeste), Nova Lacerda e Tangará da Serra (Sudoeste) possuem uma defasagem na capacidade de estocagem atual, mostrando-se assim como locais potenciais para receber investimentos na ampliação. Portanto, pode-se concluir que o modelo desenvolvido atendeu ao objetivo do problema que foi de identificar os locais e dimensionar a capacidade de armazenamento para o Mato Grosso, mostrando assim, quais são as regiões que necessitam ampliar seu sistema armazenador. Dessa forma, a expansão planejada do sistema de armazenamento pode contribuir para minimizar as perdas no escoamento da produção, uma vez que o estado está muito distante dos portos. Assim, uma logística intermodal (mais competitiva) integrada com um sistema de armazenamento planejado pode diminuir o custo total envolvido para escoar a produção de soja mato-grossense até os portos. / The current study aimed to define the spatial rearrangement of the static capacity of soybean storage in the state of Mato Grosso, making use of a mathematical model of location, seeking for the reduction of logistic costs involved in transporting the grains production to warehouses and from there to the mains harbors in Brazil. The method used for that purpose was the mixed-integer programming, considering that the market under study is under perfect competition, with fixed supply (production) and demand (exportation) and the absence of a technological difference and of economies of scale in the activities of stocking and transporting. It was adopted as basic premise that the transporting from warehouses to harbors will be done through inter modal logistics (road-railway / waterway). Four scenarios were developed for such analysis, which incorporate changes in demand, economies of scale on costs of building grain warehouses and a change in the choice of the warehouses to meet the demand for exportation. In all of these simulations it was considered the absence of warehouses in Mato Grosso for comparing the results to the system of the existing network of storage. The results obtained signal that there is a tendency to expand the static capacity of storage, specially in the regions of the North or Northeast of Mato Grosso, to 1.4 million tons roughly. The regions of Alto Paraguai (Center-South), Alto Araguaia (Southeast), Nova Lacerda and Tangará da Serra (Southwest) have a current gap in the capacity of storage, showing that they are potential places to receive investments for expansion. Therefore, it can be concluded that the model developed reached the objective of the problem, which was to identify places and to delineate the capacity of storage for the state of Mato Grosso, presenting this way the regions to expand their stocking system. The planned expansion of the system can contribute to minimizing the losses in transporting the production, once the state is located far from the harbors. Thus, an inter modal logistic (more competitive) integrated to a planned system of storage can reduce the total cost involved to transport the soybean production to the harbors.

A fundição centrífuga é um importante processo de produção de tubos de ligas metálicas e de cilindros de laminação. A transferência de calor no metal durante a fundição centrífuga de tubos foi modelada matematicamente e o coeficiente de transferência de calor na interface metal-molde determinado em função do tempo utilizando a técnica da solução inversa. A solução inversa foi obtida a partir das curvas de resfriamento experimentais disponíveis na literatura para a fundição centrífuga de um tubo de ferro-fundido. O resultado da solução inversa mostrou, pela primeira vez, que o comportamento do coeficiente de transferência de calor na interface metal-molde durante a fundição centrífuga é semelhante ao da fundição estática: tem-se um valor elevado logo após o vazamento, apresentando um decréscimo exponencial com o tempo. Um modelo matemático da transferência de calor na interface metal-molde foi desenvolvido com base nos mecanismos fundamentais de transferência de calor, como a transferência por condução e radiação através do vão formado nesta interface. Para a previsão deste vão, foram considerados os efeitos da contração térmica e da deformação plástica da casca metálica solidificada. A utilização deste modelo matemático para a transferência de calor na interface metal-molde permitiu o cálculo de curvas de resfriamento em excelente aderência às curvas experimentais reportadas na literatura. / Centrifugal casting is an important process to produce metallic pipes in general and cylinders for steel rolling mills. A mathematical model was proposed for the heat transfer during solidification of centrifugally cast pipes. The heat transfer coefficient at the metal-mold interface was determined as a function of time by the inverse solution technique. The inverse solution was obtained using experimental cooling curves available in the literature for a centrifugally cast-iron pipe. The inverse solution showed, for the first time, that the behavior with time of the heat transfer coefficient at the metal-mold interface is analogous to that observed in traditional static casting processes: an initial relatively large value decreases exponentially with time. A mathematical model for the heat transfer at the metal-mold interface based on fundamental heat transfer principles was proposed. In this model, the heat conduction and radiation in the gap formed at the metal-mold interface, as well as the thermal and plastic deformation of the solid shell, were taken into account. This model, applied to predict the solidification of a cast-iron tube in the centrifugal casting process, enabled the calculation of cooling curves that are in excellent agreement with experimentally measured curves.

Procurou-se avaliar o impacto das ações de esterilização animal na dinâmica populacional canina no município de São Paulo, bem como sugerir um método de controle a fim de se manter todos os distritos administrativos com uma população homogeneamente castrada. Os resultados foram comparados com as ações realizadas atualmente pelo órgão municipal de controle animal. Foram avaliadas taxas de esterilização de 10, 20, 30, 40, 50 e 60% ano-1 para a população canina total ao longo de 5, 10, 15 e 20 anos aplicando-se modelo matemático de dinâmica populacional para dois sexos, sem diferenciação etária. Demonstrou-se que com uma taxa de 60% ano-1 ocorre diminuição de 56,05% da população canina após 20 anos de programa permanente de esterilização animal. Para se obter 20% da população canina homogeneamente castrada por distrito administrativo no município após 10 anos foi avaliada a necessidade de se utilizar uma taxa mínima de esterilização de 5% ano-1. Verificou-se que a taxa de esterilização de 2,7% realizada em 2011 e 2012 pelo município é baixa para se diminuir a população canina total e que há necessidade de se melhor alocar os locais onde se realizam cirurgias no município, sendo o local de maior urgência a região sul do município, A distribuição homogênea de clínicas conveniadas à prefeitura em cada um dos distritos administrativos apresentaria melhores resultados em relação aos mutirões. / This work aimed to evaluate the impact in the canine population dynamics through the neutering activities done by São Paulo city, as well as suggest a control method in order to maintain a homogenous neutered population in each administrative districts. The results were compared with the activities currently done by the animal control organization. 10, 20, 30, 40, 50 and 60% annual neutering rates were evaluated applying a mathematical model for two sexes, without age differentiation. It was demonstrated that applying a 60% annual rate produces 56,05% diminishment in the canine population after 20 years of neutering permanent activities. In order to obtain 20% of the canine population homogeneously neutered per administrative district a minimum 5% neuter rate would be necessary. It was verified that the 2,7% neuter rate applied by the municipality in 2011 and 2012 was low in order to diminish the canine population and that it is necessary to relocate the places where most the surgeries are done, more urgently the south region of São Paulo. The homogenous distribution of hired clinics by the municipality in each administrative district would present better results than the neutering campaigns currently done by the animal control organization.