Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-21T03:07:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 193468.pdf: 2958258 bytes, checksum: f5584d2aad0daade13ae4a95ff4ddac1 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-21T04:21:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 194762.pdf: 1164923 bytes, checksum: cc26b3abeb4e238b29872b696e7b8cab (MD5) / Para o serviço de educação infantil existe pouca regulamentação. Esta inexistência acarreta unidades de educação infantil com cenários muito diferentes dentro do mesmo sistema. Neste trabalho busca-se determinar um dimensionamento adequado para as unidades de educação, respeitando os anseios dos usuários, e sugerir uma forma de localizá-las na área de estudo, utilizando modelos de p-medianas e diagramas de Voronoi. Para determinar as características relevantes de uma unidade na visão dos usuários foram utilizadas técnicas de preferência declarada. Esta resposta foi incorporada a um modelo, resolvido através de simulação numérica, que resultou em um dimensionamento ótimo para uma unidade de educação infantil com 150 crianças. Com o dimensionamento de uma unidade e conhecendo os dados da região objeto de estudo, é possível determinar o dimensionamento do sistema para tal região. Pode-se, então, buscar a distribuição espacial ótima dessas unidades de educação usando o modelo de p-medianas. Para a aplicação do modelo de p-medianas são utilizados os setores censitários da região estudada como candidatos. Para comporem os pesos destes candidatos são utilizados dados sócio-econômicos, tais como renda familiar, o sexo do chefe familiar e sua situação de alfabetização. Como muitos setores têm contornos não convexos é feito um refinamento dos resultados. Para isto é utilizada a metodologia de diagramas de Voronoi.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-21T07:34:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O presente trabalho apresenta a modelagem e simulação da dispersão de contaminantes particulados em atmosferas confinadas, na presença da convecção natural e mista. O ambiente apresenta um obstáculo (isotérmico ou aquecido) no seu interior. A ênfase do trabalho está centrada nos escoamentos com a presença de recirculações do fluido, que oscilam a sua posição no tempo. Utiliza-se a solução simultânea do sistema de equações de conservação do fluido (abordagem Euleriana) com a equação do movimento da partícula (abordagem Lagrangeana). A faixa de tamanho de partículas está compreendida entre 4 mm e 12 mm, com uma massa específica de 4000 kg/m3. Isto equivale a uma faixa de diâmetro aerodinâmico entre 6,35 mm e 19 mm. Nas condições fluidodinâmicas utilizadas, a presença da fonte quente altera significativamente a trajetória das partículas no ambiente. A comparação dos resultados obtidos neste trabalho com dados experimentais encontrados na literatura apresenta uma concordância muito boa.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-21T09:30:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho traz modelos para a descrição da iluminação natural externa em Florianópolis e para a descrição do desempenho luminoso de ambientes internos, através de modelagem empírica. A tese é composta por duas etapas complementares: a primeira é constituída pela medição de grandezas de iluminação natural externa, feitas de forma sistematizada pela primeira vez em território nacional; a segunda consiste no desenvolvimento de modelos matemáticos simplificados que descrevem a iluminação natural em ambientes internos a partir de poucas variáveis. Os dados obtidos na primeira etapa servem de base para as análises realizadas na segunda etapa. Para a implementação da primeira etapa dos estudos propostos foi instalada em Florianópolis, através do LABCON UFSC, uma estação de medição de iluminação natural, nos moldes do padrão geral da IDMP, International Daylighting Measurement Programme (CIE, 1994). Esta estação obtém dados das seguintes grandezas: iluminação global e difusa em plano horizontal desobstruído e iluminação global vertical nas orientações norte, sul, leste e oeste; iluminância de zênite; irradiância global direta e irradiação difusa em plano horizontal desobstruído (medidas pelo LABSOLAR UFSC) e irradiância global nas orientações norte, sul, leste e oeste. Estes dados são tratados de forma a obter valores médios mensais, da disponibilidade de luz natural de dias claros, encobertos e parcialmente encobertos. A partir dos dados tratados são apresentados modelos matemáticos para a caracterização da eficácia luminosa da radiação solar em suas três principais componentes: difusa, direta e global; para a cidade de Florianópolis. Para tal foram avaliados modelos existentes na literatura científica, adaptados para as condições locais de Florianópolis ou foram desenvolvidos modelos específicos para melhor caracterizar estas condições locais. Na segunda etapa, o desempenho luminoso de ambientes internos é descrito a partir de modelos matemáticos empíricos, desenvolvidos através de dados obtidos de medições realizadas em modelos em escala simultaneamente a dados externos. A partir da seleção das variáveis que apresentam maior peso na iluminação e distribuição de luz em ambientes internos e da identificação da tendência física apresentada por estas, os modelos são desenvolvidos de forma a descrever o fenômeno. Após a avaliação estatística dos modelos gerados, estes foram comparados a outros métodos de predição de iluminâncias internas e mostrou-se que o método aqui proposto possui desempenho equivalente aos demais métodos analisados. Ressalta-se que os estudos estão restritos a sistemas de iluminação lateral com iluminação difusa, não considerando elementos externos.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T10:46:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / No presente trabalho é avaliado o processo transiente de absorção de fluido refrigerante por óleo lubrificante quando submetido a diferentes condições de temperatura e pressão, buscando descrever o fluxo de massa através da interface gás líquido, e a convecção natural na fase líquida. O líquido é tratado como uma mistura formada pelo fluido refrigerante e óleo lubrificante. Dois tipos de mistura são considerados, fluido refrigerante R12 e óleo mineral SUNISO 1GS, e fluido refrigerante R134a e óleo éster EMKARATE RL10H. As solubilidades dos fluidos refrigerantes nos óleos lubrificantes são determinadas experimentalmente para uma ampla faixa de temperatura e pressão. No trabalho, diferentes modelos matemáticos são aplicados com o objetivo de descrever o processo transiente de absorção do fluido refrigerante pelo óleo lubrificante. Nestes modelos faz-se uso das equações de conservação que regem o fenômeno físico, e das relações de equilíbrio termodinâmico que são determinadas experimentalmente. É explorado inicialmente um modelo unidimensional e isotérmico assumindo uma altura da fase líquida variável, sendo esta função da quantidade de refrigerante absorvido pelo

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas. Programa de Pós-Graduação em Ciências Humanas. / Made available in DSpace on 2012-10-21T19:09:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 211063.pdf: 6471758 bytes, checksum: e339c4226f6c617c47aa8d9d370c3991 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Quimica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T23:38:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 201638.pdf: 3160075 bytes, checksum: f74ab52cd4b441df94bb80d0b9a479ac (MD5) / Neste trabalho é apresentado um estudo do processo de tingimento de fios têxteis em bobinas a partir de uma modelagem matemática baseada nas leis de conservação da massa e da espécie química, onde se utiliza o Método da Média no Volume. O modelo é desenvolvido desde a micro-escala, que é formada pelas fibras têxteis em contato com o banho de tingimento contido dentro do fio. A equação obtida na micro-escala possui informações relevantes do processo, sendo estas informações carregadas para a macro-escala, que é formada pelas bobinas de fios e pelo banho de tingimento do equipamento. O modelo matemático final é constituído por duas equações, uma para a fase fluida externa ao fio e outra para o banho de tingimento interno ao fio. Estas duas equações são resolvidas simultaneamente pelo Método de Volumes Finitos, possibilitando a predição da cinética de tingimento. O Método da Média no Volume permite também obter equações para o cálculo dos tensores de difusividade efetiva e de dispersão total nas diversas fases e regiões do problema. Estas equações são chamadas de problemas de fechamento e também são resolvidas pelo Método de Volumes Finitos. Os parâmetros necessários para solução do modelo matemático, tais como a vazão do banho de tingimento sobre a bobina, porosidade nas diversas fases e regiões do problema, área interfacial por unidade de volume, taxas de reações entre outras variáveis relevantes do processo de tingimento de fios, são obtidos experimentalmente por procedimentos descritos neste trabalho. Os resultados numéricos da cinética de tingimento, bem como dos tensores de difusividade efetiva e dispersão total, são comparados aos resultados experimentais, sendo obtida uma excelente concordância em todos os problemas estudados, possibilitando desta forma corroborar o modelo matemático e o algoritmo numérico desenvolvido.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-22T00:18:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T19:44:08Z : No. of bitstreams: 1 202926.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / As refinarias de petróleo apresentam uma elevada relação de volume de água bruta por volume de petróleo processado. Este aspecto acarreta em elevados custos de tratamento de água, e requer grandes unidades de tratamento de efluentes. Apesar da cobrança pela captação de água bruta ainda ser baixa devido à abundância deste recurso natural, as leis ambientais e os custos envolvidos com o uso dos recursos hídricos estão se tornando cada vez mais presentes entre os fatores competitivos do setor industrial. Como alternativa para superar as dificuldades impostas por reduzir o consumo de água em uma refinaria de petróleo, sem alterar significativamente a configuração da planta de refino, está o reuso e/ou reciclo de correntes atualmente enviadas para a estação de tratamento de efluentes já existente. O presente trabalho objetiva apresentar soluções para otimizar as redes de água, seja minimizando o consumo da mesma e/ou reduzindo custos associados. Para isto, desenvolveu-se modelos matemáticos objetivando o mínimo consumo de água e o mínimo custo envolvido, considerando diversas opções características do reuso de efluentes aquosos, criando desde redes simples até redes mais complexas. O Modelo 1, que foi usado como base para os demais, constituiu-se somente das operações que usam água e das fontes de água disponíveis. O Modelo 2 inseriu o conceito de carga mássica de cada contaminante em cada operação e passou a atualizar a concentração na saída das operações. Adicionou-se, no Modelo 3, perdas de água nas operações e este permitia identificar a nova concentração das correntes de reuso. No Modelo 4 foi permitido o uso de processos regenerativos intermediários, sendo que os mesmos podiam pertencer a duas diferentes categorias. O Modelo 5 incluiu a presença de sumidouros e impôs restrições para o descarte dos contaminantes nos mesmos. Os Modelos 6, 7 e 8 apresentaram as mesmas características dos Modelos, 2, 4 e 5, respectivamente, porém foram tratados sem restrição de vazão. Para validar os modelos, os mesmos foram aplicados em casos apresentados na literatura. Foram ainda adicionadas algumas novas características e usadas outras estratégias para encontrar uma melhor solução para as redes propostas. Realizou-se um estudo de caso de uma refinaria de petróleo constituída de seis operações que usam água e três processos regenerativos, onde estavam presentes quatro grupos de contaminantes. Neste estudo obteve-se a redução de 76,82% no consumo de água e 64,68% no custo operacional.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-gaduação em Engenharia de Produção / Made available in DSpace on 2012-10-20T04:47:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 213441.pdf: 1100964 bytes, checksum: 22281cde978fc4bd49d208d64bc9add6 (MD5) / A tarefa de gerenciar os níveis de estoques de petróleo e derivados, finais ou intermediários, em uma refinaria demanda tomada de decisões sobre um

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-20T08:34:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:22:37Z : No. of bitstreams: 1 181232.pdf: 18793387 bytes, checksum: 98af88b4497eb36d173a9e81b216295e (MD5) / Neste trabalho, é apresentada a modelagem do processo de tingimento de fios em bobinas, utilizando-se o Método da Média no Volume. No desenvolvimento do modelo três escalas foram utilizadas, sendo que a microescala compreende a fibra e o banho de tingimento no interior do fio, a escala intermediária compreende os fios e o banho de tingimento no interior da bobina e a macroescala é formada pela bobina de fios e pelo banho de tingimento ao redor dela. A modelagem completa, as condições de contorno do problema em estudo, bem como a expressão resultante da difusividade efetiva são apresentadas e discutidas. O algoritmo numérico foi desenvolvido utilizando-se o Método de Volumes Finitos com a função de interpolação WUDS. Com a finalidade de validar o modelo, são resolvidos numericamente os problemas de tingimento de fios de acrílico e de fios de poliéster em bobinas. No primeiro caso, tingimento de fios de acrílico, foram avaliados os corantes básicos: C.I. Basic Blue 41 e C.I. Basic Yellow 28, sendo obtidos, por métodos numéricos, os perfis de velocidade e concentração de corante nas duas fases do processo, os quais foram comparados com dados experimentais obtidos junto à indústria. No segundo caso, tingimento de fios de poliéster, foi estudado o corante disperso C.I. Disperse Blue 79.1, obtendo-se da mesma forma os perfis de concentração em ambas as fases.