Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:25:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 323178.pdf: 6198709 bytes, checksum: 480277a8d3df066ab5d4480a5e5021d1 (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho apresenta o estudo e a implementação de um modelo composicional para a simulação do escoamento isotérmico em reservatórios de petróleo com malhas não-estruturadas e utilizando o método dos volumes finitos baseado em elementos (EbFVM). O modelo utilizado consiste em uma formulação totalmente implícita com a solução simultânea das equações de conservação e das equações de equilíbrio químico pelo método de Newton-Raphson. O modelo considera reservatórios com propriedades heterogêneas e anisotrópicas, efeitos da pressão capilar e gravitacionais, entre outros fatores físicos relevantes. A formulação assume um número arbitrário de componentes, distribuídos nas fases óleo e gás, além do componente água presente apenas na fase água. Trata-se portanto de um modelo trifásico, mas com solução do equilíbrio químico apenas nas fases óleo e gás. No modelo, são feitos cálculos de flash e teste de estabilidade baseado na minimização da energia livre de Gibbs utilizando métodos de solução mais avançados e robustos, combinando o método de Newton-Raphson com o procedimento de substituições sucessivas. Para validação do modelo, os resultados são comparados com os de simuladores composicional e black oil comerciais apresentando boa concordância. A implementação do modelo e de todos os módulos numéricos utilizados no trabalho foi feita através de uma programação avançada em C++, permitindo a reutilização do código para solução de problemas termodinâmicos multicomponentes, que exigem a utilização de uma equação de estado cúbica. Para exemplificar esta característica do código, um procedimento para calcular propriedades do modelo black oil a partir de uma análise composicional também é apresentada. <br> / Abstract : This dissertation presents the study and implementation of a compositional model for the simulation of the isothermal flow in oil reservoirs with unstructured meshes using the element-based finite volume method (EbFVM). The model consists of a fully implicit formulation with a fully coupled solution of mass balance and chemical equilibrium equations using the Newton-Raphson method. The model considers reservoirs with heterogeneous and anisotropic properties, effects of capillary pressure and gravity, among other relevant physical factors. The formulation assumes an arbitrary number of components distributed in the oil and gas phases, and the component water is present only in the water phase. It is therefore a three-phase model but with the chemical equilibrium being solved only in oil and gas phases. In the model, flash calculations and the stability test based on the minimization of Gibbs free energy are solved using a more advanced and robust procedure, combining the Newton-Raphson method with a successive substitution procedure. To validate the model, comparisons are made with the results obtained with comercial compositional and black oil simulators and the results showed good agreement. The implementation of the model and all the numerical modules used in this work were done with advanced programming techniques in C++, allowing code reuse for solving multicomponent thermodynamic problems, which require the use of a cubic equation of state. To illustrate this feature of the code, a procedure for calculating black oil model properties from a compositional analysis is also presented.

Orientador: Carlos Alberto Castro Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T18:04:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Braz_LucianaMariaCoelho_M.pdf: 4989187 bytes, checksum: 9a55f5aad219bc4316c3010a695a464d (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Este trabalho apresenta uma nova abordagem para a resolução do problema do fluxo de carga pelo método de Newton, utilizando otimização de passo para sistemas mal-condicionados e/ou sem solução. A cada iteração obtém-se um fator que é multiplicado pelo vetor de correção das variáveis de estado de forma a minimizar uma função quadrática baseada nos mismatches de potência. O método proposto é testado para redes de pequeno e grande portes e comparado com outros métodos existentes de otimização de passo. Atenção especial é dada a redes mal-condicionadas e sobrecarregadas. Mesmo que não haja um ponto de operação factível (solução das equações de fluxo de carga), a utilização da otimização de passo fornece como resultado o estado mais próximo possível da região de operação factível da rede. Esse resultado admite uma interpretação importante do ponto de vista da operação de redes, a distância do ponto de operação da rede ao colapso de tensão. O método proposto mostrou-se preciso, robusto e apresentou um desempenho geral superior aos outros métodos conhecidos. Ele pode ser utilizado como uma ferramenta útil de suporte aos estudos de instabilidade de tensão e colapso de tensão / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores : Martin Tygel, Lucio Tunes dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-02T01:13:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Piedrahita_Carlos_D.pdf: 6647122 bytes, checksum: 8391ec33fe7d3f34cde72d0fd1a377ac (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: o objetivo fundamental desta tese é estender o p método de Continuação de traçamento de raios para modelos sísmicos que possuam uma geometria complexa. Esses modelos são usados na exploração do hidrocarbonetos, por exemplo, cunhas, lentes e falhas, dentre outros. Para fazer essa extensão ultilizamos os conceitos, oriundos da Dinâmica Simbólica, de autômato finito e de linguagem aceita. Esses..conceitos nos permitiram montar o sistema não linear que representa o traçamento de raios. O sistema é resolvido utilizando o Método de Newton e o Método de Continuação nos parâmetros do modelo. Além desses métodos numéricos, também utilizamos uma busca aleatória para encontrar a primeira aproximação do primeiro raio da classe de equivalência..definida pela assinatura do raio. Assim, nesta tese, relacionamos alguns conceitos dos Sistemas Dinâmicos Finitos com a Teoria dos Raios. Estendemos as fórmulas da amplitude ao longo do raio de modelos multi-camadas até modelos multi-regiões (modeles- particionados em sub-regiões arbitrárias). . Em particular, encontramos as amplitudes ao longo do raio para..modelos 2.5D, em meios acústicos e elásticos. Essas fórmulas foram implementadas computacionalmente para a construção de sismogramas. Criamos e implementamos uma biblioteca computacional que chamamos OCTRAL, utilizando a linguagem interpretativa OCTAVE. Isto permitiu fazer traçamento de raios sismograma sintéticos usando os conceitos teóricos anteriormente expostos . Através do OCTRAL,fizemos diferentes testes usando como referência a biblioteca CSHOT do pacote computacional Seismic Unix (SU), desenvolvido e mantido pelo Center for Wave Phenomenada Colorado School of Mines. Esses testes nos- pennitiram-fazer comparações em diferentes modelo_ sísmicos. Dessas comparações, concluímos que o OGTRAL foi capaz de estender o CSHOT para modelos acústicos e elãsticos multi-regiões, como requerido para as aplicações mais realistas / Abstract: The fundamental_goal.of this thesis is to extend the.continuation method used in ray tracing to seismic models that have a complex geometry. These models are common in hydrocarbon exploration, as for example, wedges, lenses, faults, etc. To acomplish this aim- we used concepts such as finite-automatas and accepted languages, that arise from Symbolic Dynamics These. concepts permit us to assemble the non-linear system that represents ray tracing. The system is solved using Newton's Method and Con tinuation Methods in the parameters-of the model. Also we use a random search to 190k for the- fust approximation of the-first ray of the equivalence class defined by the ray signature. In this way, we relate some concepts-finite Dynamical Systems with Ray Theory. The formulas that provide the value of the amplitude along a ray were extended from multi-Iayered models to multi-region models (seismic model partitioned in arbitrary sub-regions). In- particular, we find expressions for-the amplitudes along a ray for 2-.5D models in acoustic and elastic media. These formulas - were implemented for the construction of seismograms. We created and implemented a computationallibrary called OCTRAL, written in the interpretative language OCTAVE With the-algorithms implemented in OCTRAL, we, made different tests using as reference the- CSHOT libr-ary- of the public domain comput_tional package Seismic Unix (SU), developed and mantained by the Center for Wave Phenomena at the Colorado School of Mines. From the comparisons between OCTRAL and CSHOT, we conclude that OCTRAL and CSHOT, we conclude that OCTRAL is able to extend CSHOT to acoustic and elastic multi-region models, as required for more realistic applications / Doutorado / Doutor em Matemática Aplicada

Historically, transmission transfer capability between transmission systems was typically assumed based on the thermal limits of specific transmission paths. Because electric transmission systems are becoming more and more heavily loaded, accurately evaluating transfer capability between transmission systems and maintaining minimum levels of transfer capability has become increasingly important. This Thesis evaluates the transfer capability needs and limitations of a specific small electric utility. Identified are various analysis tools and evaluation methods used to determine transfer capability. Two specific evaluation methods are analyzed and compared to determine the best method of determining transfer capability. Various solutions, including upgrading existing or installing new transmission interconnections, are identified and evaluated to determine the best overall solution to achieve and maintain the utility?s desired transfer capability level.

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Submitted by Filipe dos Santos (fsantos@pucsp.br) on 2016-11-29T11:25:36Z No. of bitstreams: 1 Paulo Cesar Alves.pdf: 3064049 bytes, checksum: bbbbb8cfdb6249b85002761ac406c6dd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-29T11:25:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulo Cesar Alves.pdf: 3064049 bytes, checksum: bbbbb8cfdb6249b85002761ac406c6dd (MD5) Previous issue date: 2016-09-12 / This developed search has the objective of analyse the conceptuals maps as a reflection instrument related to the understandment of a method to calculate the aproaches of real roots for high degree students. The chosen method is known as Newton-Raphson Method (NRM), that is normally part of the Numerical Calculus or Quantitative Methods and Computer subjects, that use the Derivated contant studied for first-year-engeneer students mainly in the subject of Differencial and Integral Cauculus. What was investigated was: how conceptuals maps can be used to understand as engeneer students can understan the NRM and its relation to Differencial and Integral Cauculus? Was used a quantitative aproache to this search that is situated at the educational field of Mathmatics. The theorical part is fundamented to the Learning Significative Theory of David Ausubel, using the Conceptual Maping of Joseph Novak. This search was developed with engeneer high degree students of a private institutuion, it was used the CmapTools software to the elaboration of digital conceptuals maps for the students. The final results were analysed with the objective of: firstly, try to realize students learnings about the NRM, obtained when students studied the subject of Numerical Calculus or Quantitative Methods and Computer. After we tryed to identify possible learnings that had an assimilation obliteradora. For this, the participants developed two conceptual maps using the CmapTools, the first map was elaborated with no influence of the searcher and the second was elaborated after a presentation of the method. The first conceptual digital maps elaborated for the participants revealed they understood how to elaborate a conceptual map using the CmapTools program, although they elaborated simple maps, with little relation to the used concepts. They also could present a NRM description in a logic way, revealing the students still remember some concepts envolved NRM and they also could present some relation that envolve these concepts. In relation to the second digital conceptual map, the students demostrated concepts that were not presented at the first digital conceptual map, some were elaborated with different structures and presented new terms of logic and coherence. In some maps is possible to realize the students remembered concepts studied in NRM and tryed to related to their maps by propositions. However, in some maps it is possible to detect the students only tryed to insert some NRM elements presented by the teacher. We also could realize that some studied concepts related to NRM seem to be interacting in the cognitive structure with previous knowledge, and with the NRM presentation, we concluded that some of these concepts seem to be present in a assimilation obliteradora / A pesquisa desenvolvida teve por objetivo analisar o uso de mapas conceituais como instrumento de reflexão a respeito da compreensão de um método para calcular aproximações de raízes reais por alunos do ensino superior. O método escolhido é conhecido como Método de Newton-Raphson (MNR), normalmente trabalhado na disciplina de Cálculo Numérico ou de Métodos Quantitativos e Computacionais, que utiliza o conteúdo de Derivada estudado por alunos no primeiro ano de cursos de Engenharia, principalmente na disciplina de Cálculo Diferencial e Integral. A questão a investigar foi: Como Mapas Conceituais podem ser utilizados para entender como alunos de cursos de Engenharia compreendem o MNR e sua relação com o Cálculo Diferencial e Integral? Foi utilizada uma abordagem qualitativa para a pesquisa que está situada na área da Educação Matemática. O referente teórico está fundamentado na Teoria da Aprendizagem Significativa de David Ausubel, utilizando a técnica de Mapeamento Conceitual de Joseph Novak. A pesquisa foi desenvolvida junto a alunos de cursos de Engenharia de uma instituição privada de ensino superior, com a utilização do software CmapTools para que os alunos elaborassem mapas conceituais digitais. Os dados foram analisados com o objetivo de, primeiramente, tentar perceber aprendizagens de alunos sobre o MNR, obtidas quando os alunos cursaram a disciplina de Cálculo Numérico ou Métodos Quantitativos e Computacionais. Depois, tentar identificar possíveis aprendizagens que tiveram uma assimilação obliteradora. Para tanto, os participantes desenvolveram dois mapas conceituais utilizando a ferramenta CmapTools, sendo o primeiro mapa elaborado sem nenhuma influência do pesquisador e o segundo após uma apresentação do referido método. As análises dos primeiros mapas conceituais digitais elaborados pelos participantes revelou que os mesmos entenderam como elaborar um mapa conceitual por meio do programa CmapTools, embora tenham elaborado mapas simples, com poucas relações entre os conceitos utilizados. Também conseguiram apresentar de maneira lógica uma descrição do MNR, revelando que os alunos ainda possuíam lembranças de alguns conceitos envolvidos no MNR e conseguiram apresentar algumas relações entre esses conceitos. Em relação ao segundo mapa conceitual digital, os alunos apresentaram conceitos que não estavam presentes no primeiro mapa conceitual digital, alguns foram elaborados com estruturas diferentes e apresentaram novos termos de ligações com lógica e coerência. Em alguns mapas é possível perceber que os alunos relembraram conceitos estudados no MNR e tentaram relacioná-los em seus mapas por meio de proposições. Entretanto, em alguns mapas é possível perceber que os referidos alunos apenas tentaram inseriram alguns elementos do MNR apresentado pelo professor. Notamos, ainda, que alguns conceitos estudados relacionados ao MNR parecem estar interagindo na estrutura cognitiva com conhecimentos prévios e que, com a apresentação do MNR, inferimos que alguns desses conceitos parecem estar presentes em uma assimilação obliteradora

Submitted by Cristina Coutinho de Oliveira null (35131907861) on 2016-04-18T18:23:10Z No. of bitstreams: 1 Defesa_final.pdf: 1997390 bytes, checksum: 8300a03e6985d3d69b82de41b61bb274 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-04-19T15:01:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 oliveira_cc_me_ilha.pdf: 1997390 bytes, checksum: 8300a03e6985d3d69b82de41b61bb274 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-19T15:01:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 oliveira_cc_me_ilha.pdf: 1997390 bytes, checksum: 8300a03e6985d3d69b82de41b61bb274 (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Nesta proposta apresenta-se um estudo comparativo entre algumas das diversas metodologias existentes na literatura específica para a resolução do Fluxo de Potência (FP) e Fluxo de Potência Continuado (FPC), utilizando métodos baseados em equações de injeção de potência e em equações de injeção de corrente. A formulação de injeção de potência é baseada nas equações de balanço de potência ativa e reativa de cada barra, enquanto que a de injeção de corrente utiliza expressões referentes ao balanço de corrente. É realizada a comparação da influência de três formas de tratamento das barras de geração (PV) nas características de convergência do método de Newton-Raphson simplificado utilizado na solução das equações de fluxo de potência escritas em coordenadas polares, considerando a formulação de injeção de corrente. Também são apresentados os resultados de análises de desempenho entre o método simplificado e o convencional, o qual utiliza as equações de injeção de potência expressa em termos de coordenadas polares. As análises de desempenho são realizadas para os sistemas testes do IEEE de 14, 30, 57, 118 e 300 barras e duas versões reais de grande porte do sistema elétrico SUL/SULDESTE brasileiro 638 e 787 barras considerando: diferentes relações R/X para os ramos e diferentes condições de carregamentos. Os resultados obtidos com duas das formas de tratamento das barras PV mostram que é possível se obter uma melhora nas características de convergência do método simplificado. / This work presents a comparative study on the various existing methods in the literature to solve the power flow (PF) and continuation power flow (CPF), using the methods which are based on power injection equations and current injection equations. The power injection formulation works based on active and reactive power balance equations at each bus, while the current injection using expressions relating to the current balance. In order to make the comparison, the influence of three forms of handling the generation buses (PV) in the convergence characteristics of simplified Newton-Raphson method, used in the solution of the power flow equations in polar coordinates, and by considering the current injection formulation is considered. Moreover, the results of performance tests between the simplified and the conventional methods, which use the power injection equations expressed in terms of polar coordinates, are presented. In order to performance analysis five IEEE test systems such as 14, 30, 57, 118, and 300 bus and two large-scale real electrical power systems such as south Brazilian 638 and 787 bus systems are conducted. The aforementioned systems are tested under different R/X ratios for the branches and different loading conditions. The results show that an improvement in convergence characteristics can be obtained for the simplified method.

Orientador: Dilson Amancio Alves / Resumo: Nesta proposta apresenta-se um estudo comparativo entre algumas das diversas metodologias existentes na literatura específica para a resolução do Fluxo de Potência (FP) e Fluxo de Potência Continuado (FPC), utilizando métodos baseados em equações de injeção de potência e em equações de injeção de corrente. A formulação de injeção de potência é baseada nas equações de balanço de potência ativa e reativa de cada barra, enquanto que a de injeção de corrente utiliza expressões referentes ao balanço de corrente. É realizada a comparação da influência de três formas de tratamento das barras de geração (PV) nas características de convergência do método de Newton-Raphson simplificado utilizado na solução das equações de fluxo de potência escritas em coordenadas polares, considerando a formulação de injeção de corrente. Também são apresentados os resultados de análises de desempenho entre o método simplificado e o convencional, o qual utiliza as equações de injeção de potência expressa em termos de coordenadas polares. As análises de desempenho são realizadas para os sistemas testes do IEEE de 14, 30, 57, 118 e 300 barras e duas versões reais de grande porte do sistema elétrico SUL/SULDESTE brasileiro 638 e 787 barras considerando: diferentes relações R/X para os ramos e diferentes condições de carregamentos. Os resultados obtidos com duas das formas de tratamento das barras PV mostram que é possível se obter uma melhora nas características de convergência do método simplificado. / Abstract: This work presents a comparative study on the various existing methods in the literature to solve the power flow (PF) and continuation power flow (CPF), using the methods which are based on power injection equations and current injection equations. The power injection formulation works based on active and reactive power balance equations at each bus, while the current injection using expressions relating to the current balance. In order to make the comparison, the influence of three forms of handling the generation buses (PV) in the convergence characteristics of simplified Newton-Raphson method, used in the solution of the power flow equations in polar coordinates, and by considering the current injection formulation is considered. Moreover, the results of performance tests between the simplified and the conventional methods, which use the power injection equations expressed in terms of polar coordinates, are presented. In order to performance analysis five IEEE test systems such as 14, 30, 57, 118, and 300 bus and two large-scale real electrical power systems such as south Brazilian 638 and 787 bus systems are conducted. The aforementioned systems are tested under different R/X ratios for the branches and different loading conditions. The results show that an improvement in convergence characteristics can be obtained for the simplified method. / Mestre

Orientador: Sérgio Kurokava / Banca: Luiz Fernando Bovolato / Banca: José Carlos da Costa Campos / Resumo: Sabe-se que uma linha de transmissão polifásica pode ser representada no domínio modal, por seus n modos de propagação que se comportam como sendo n linhas monofásicas independentes. Uma vez calculadas as correntes e tensões no domínio modal, as mesmas são convertidas para o domínio das fases por meio de uma matriz de transformação modal. A matriz de transformação modal é uma matriz cujos elementos são escritos em função dos parâmetros longitudinais e transversais da linha, variam em função da frequência e, geralmente, são obtidos por meio de métodos numéricos. Deste modo, diz-se que o modelo obtido é um modelo numérico de linha. Neste trabalho foi feita uma abordagem a respeito de um modelo analítico de linha de transmissão bifásica. O modelo proposto utiliza também a representação modal, mas a matriz de transformação será obtida analiticamente em função dos parâmetros da linha. Deste modo, foi possível obter, analiticamente, relações entre as correntes e tensões de fase da linha baseando-se unicamente nos parâmetros longitudinais e transversais da mesma / Abstract: It is know that polyphase transmission line can be represented in the modal domain its n propagation modes that behave as n independent single-phase lines. Once calculated the currents and voltages in the modal domain, they are converted into the realm of the phases by means of a modal transformation matrix. The modal transformation matrix is a matrix whose elements re written against the parameters of longitudinal and cross the and they are usually obtained by numerical methods. In this paper an approach was made on an analytical model of two-phase transmission line. The proposed model uses the modal representation, but the transmission matrix obtained analytical in terms of line parameters. The development of the analytical model will be based on the modal model. Thus, initially will be obtained analytically, a modal matrix decomposition that allows to calculate analytically the eigenvalues of the product [Z][Y] line. Once obtained the eigenvalues it possible to abtain the modes of propagation and characteristic impedance of the line modes. Then, using the solutions algebraic differential equation of a single-phase line, we abtain the equations of currents and voltages of each of modes of spread of the row. In a final step, the equations of modal currents and voltages are converted into the realm of the phases, resulting in algebraic equations that can calculate the currents and phase voltages of the line in the frequency domain / Mestre

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-08-01T12:22:33Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Janio Cesar Alencar dos Santos - 2018.pdf: 1167560 bytes, checksum: cba31dafa5c96d61d508fb8034159563 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-08-01T13:39:27Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Janio Cesar Alencar dos Santos - 2018.pdf: 1167560 bytes, checksum: cba31dafa5c96d61d508fb8034159563 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-01T13:39:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Janio Cesar Alencar dos Santos - 2018.pdf: 1167560 bytes, checksum: cba31dafa5c96d61d508fb8034159563 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-06-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work are discussed about two central problems: the solution for equation 2 x = x 2 and the existence of logarithm of negative numbers. In this sense, the Newton- Raphson method, some aspects about complex numbers and Taylor's series are presented with detail. Our aim was produce a good research and study material directed for teachers of basic education and undergraduate students. / Neste trabalho são discutidos dois problemas centrais: a solução da equação 2 x = x 2 e a existência de logaritmos de números negativos. Nesse sentido, são apresentados de forma detalhada o método de Newton-Raphson, alguns tópicos sobre números complexos e a fórmula de Taylor. A equação 2 x = x 2 será resolvida por meio do métodonumérico de Newton-Raphson. A análise desta equação nos conduzirá à definição de logaritmos de números negativos. Nosso principal objetivo ao escrever este trabalho foi confeccionar uma bom material de pesquisa direcionado a professores da educação básica e estudantes de graduação de ciências exatas.