O presente estudo apresenta a análise numérica do escoamento do fluido de trabalho em uma turbina Tesla com rotor estacionário. O estudo de independência de malha prevê o uso de aproximadamente 2 milhões de volumes, com desempenho semelhante ao das malhas mais refinadas, apresentando uma economia significativa de esforço computacional. Três modelos de turbulência da abordagem RANS são aplicados com o objetivo de estabelecer uma metodologia para estudos futuros com dados experimentais. Os diferentes modelos de turbulência fornecem resultados para a predição do torque na turbina, com uma variação abaixo de 1 % entre si. Ar é usado como fluido de trabalho a pressão manométrica de 2,5 bar, alcançando velocidades no entorno de 310 m.s-1 na região da garganta do bocal e na região de jato livre, logo após a descarga do bocal. Essa condição permite afirmar que a turbina funciona na sua condição de máxima vazão, com o número de Mach próximo ao valor unitário, com escoamento compressível A velocidade na região interna entre discos chega a um valor máximo de 100 m.s-1. Na ausência de dados experimentais e de literatura, um estudo paramétrico com diferentes condições de operação da turbina é realizado a fim de verificar a qualidade dos resultados simulados. A vazão mássica é estimada com base na temperatura e pressão do fluido de trabalho, modelado como gás ideal. Os resultados preditos pelo modelo numérico para o torque no rotor é de 2,09 N.m com pressão manométrica de 1,5 bar e vazão mássica de 33,58 g/s, 2,22 N.m com pressão manométrica de 2,0 bar e vazão mássica de 40,29 g/s, e 2,38 N.m com pressão manométrica de 2,5 bar e vazão mássica de 53,73 g/s. A temperatura foi de 300 K mantida constante para as três análises. Para os casos analisados, o número de Mach na garganta do bocal convergente apresentou uma tendência ao valor unitário, variando entre 0,7 a 1, o que sugere que o bocal está trabalhando na sua condição máxima de vazão do fluido de trabalho. / The present study presents the numerical analysis of the working fluid flow in a Tesla turbine with stationary rotor. The mesh independence study predicts the use of approximately 2 million volumes, with similar performance to those most refined meshes, presenting a significant saving of computational effort. Several turbulence models of the RANS approach are applied with the aim of establishing a methodology for future studies with experimental data. The different turbulence models provide very close results for turbine torque prediction, with a variation below 1% between them. Air is used as working fluid at a pressure of 2.5 bar gauge, reaching velocities around 310 m.s-1 in the throat region of the nozzle and in the free jet region, just after the discharge of the nozzle. This condition allows to state that the turbine works in its maximum flow condition, with the Mach number close to unitary value, with a compressible flow The velocity in the inner region between disks reaches 100 m.s-1. In the absence of experimental data and literature, a parametric study with different operating conditions of the turbine is performed in order to verify the quality of the simulated results. The mass flow rate is estimated based on the temperature and pressure of the working fluid, modeled as the ideal gas. The results predicted by the numerical model for the torque in the rotor is 2.09 N.m with gauge pressure of 1.5 bar and a mass flow rate of 33.58 g/s, 2.22 N.m with gauge pressure of 2.0 bar and a mass flow rate of 40.29 g/s, and 2.38 N.m with gauge pressure of 2.5 bar and flow mass of 53.73 g/s. The temperature was 300 K kept constant for all three cases. For the analyzed cases, the Mach number in the throat of the convergent nozzle showed a tendency to the unit value, ranging from 0,7 to 1,0 which suggests that the nozzle is working in its maximum flow condition of the working fluid.

As emissões atmosféricas têm sido consideradas por especialistas, poder público, iniciativa privada e organizações ambientalistas, um dos maiores impactos ambientais que o planeta vem enfrentando. Neste contexto estão tanto as fontes estacionárias quanto as fontes móveis. Ao mesmo tempo em que se lançam na atmosfera milhões de toneladas de poluentes a cada ano através da indústria, o homem procura soluções alternativas através de fontes de energia limpa. Adicionalmente, procura-se ao diminuir as emissões das fontes fixas exercer melhor controle e tratamento. Apresenta-se nesse trabalho, a possibilidade da implementação de ações que visem minimizar o impacto causado pelas caldeiras geradoras de energia, em especial as que operam com queimadores convencionais. Experimentou-se um procedimento capaz de ser utilizado de imediato pelas indústrias, antes mesmo de se implementar inovações tecnológicas, que demandam tempo e recursos. Desta forma, pode-se reduzir, de maneira imediata, o volume de poluentes lançados diariamente na atmosfera, em especial o monóxido de carbono, CO, os óxidos de nitrogênio, NOx, e o material particulado, MP. Objetivou-se atingir um nível de emissões capaz de minimizar o custo do dano, sem perder a eficiência da combustão. Apresenta-se ainda a base metodológica de um modelo, utilizando-se a lógica difusa, como forma de se obter um controle e confiabilidade na gestão das emissões. / Atmospheric emissions are considered by specialists, government, private organizations and environmental organizations as one of the main causes of all weather changes that our planet has been facing. This work focuses mainly on stationary sources, especially the large ordinary high pressure steam generators. While millions of tons of pollutants are released in the atmosphere by industrial sources annually, human beings are searching for alternative solutions to estabilish clean energy sources. Besides this search, there is growing interest in concentration the generation of emissions on stationary sources, so as to establish an easier way of controlling and treating emissions. A procedure that can be immediately adopted by industries. It has been tested, without the necessity of implementing expensive and time consuming technological changes. Thus, it is possible to immediately reduce the amount of pollutants released in the atmosphere. Besides reducing nitrogen oxides, particulate matter and carbon monoxide, it aimed at reaching a level of them which permitted the establishment of the ideal value between emission and cost of the damage, to obtain the lowest cost of damage. It also presents the methodological base of a model, using Fuzzy logic as a way of obtaining control and reliability on the management of emissions.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:06:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2524.pdf: 3173626 bytes, checksum: 444d75f97bd088459e470db31df717a5 (MD5) Previous issue date: 2009-02-26 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work they are presented extensions of Auto Regressive and Auto Regressive Conditional Heteroscedasticity models with coefficients varying in time. These coefficients have been used as models for non stationary real time series, specially for financial series. The objective of this work is to present the models and the techniques involved in estimating time-varying coefficients, moreover, it is made an introduction to financial modeling and some suggestions in order to facilitate implementation and use of models with time-varying coefficients. The simulation studies and the application on real data showed that the models have great potential to be exploited in the analysis of non-stationary series. The suggestions in confidence band and forecasting for the Auto regressive models with time-varying coefficients enable the use of models in financial data and other series that show a non-stationary characteristic. The modified algorithm for estimation of ARCH models varying in time was to increase the rate of convergence. The creation of a method for forecasting for ARCH models require a deeper study, although the algorithm has shown promising results in simulation study, giving some evidences that it can be applied in real situation. Finally, the contributions in the creation of functions for a free software that facilitate the use and the analysis of the models studied and the use of the proposed methods. / No presente trabalho são apresentadas extensões dos modelos Auto Regressivo e Auto Regressivo Condicionalmente Heteroscedasticos com coeficientes variando ao longo do tempo. Estes têm sido utilizados como modelos para séries temporais reais não estacionárias, em especial as séries financeiras. O objetivo desse trabalho é apresentar os modelos e as técnicas envolvidas para estimar esses coeficientes que variam no tempo, além disso, é feito uma introdução a modelagem financeira e algumas sugestões para facilitar a aplicação e utilização dos modelos com coeficientes variando no tempo. Os estudos de simulação e a aplicação em dados reais mostraram que os modelos têm um grande potencial a ser explorados na análise de séries não estacionárias. As sugestões de banda de confiança e previsão para os modelos Auto Regressivos com coeficientes variando no tempo viabilizam a utilização dos modelos em dados financeiros e outras séries que apresentam uma característica de não estacionariedade. As modificações no algoritmo de estimação dos modelos ARCH variando no tempo foram para aumentar a taxa de convergência. A criação de um método para previsão dos modelos ARCH necessitam de um estudo mais profundo, porém o algoritmo mostrou resultados promissores no estudo de simulação, dando alguns indícios de que pode ser aplicada na prática. Por fim, as contribuições na criação de funções para um software livre que facilitam a utilização e a análise dos modelos estudados bem como a utilização dos métodos propostos.

Cette thèse consistait à étudier les marchés périodiques à Bangkok selon les objectifs suivants ; (1) étudier les modèles de développement et le processus de la naissance des activités commerciales appelées « marché périodique urbain » dans Bangkok (2) connaître les effets des marchés périodiques urbains, leur influence sur la ville et le comportement des habitants (3) connaître les éléments qui ont la potentialité de faire naître les marchés périodiques urbains en effectuant des études comparatives des marchés périodiques urbains qui sont apparus dans divers lieux. La première étape est l'étude des documents relatifs à cette étude. Les théories et les concepts relatifs à ce sujet ont été étudiés. Les variables principales sont ; la pauvreté et le statut de la population, la densité de la population et le système de contrôle étatique. Les variables secondaires sont ; les activités et les composants de la ville et le comportement des acheteurs et des vendeurs. L'étape suivante est la compilation d'informations de différentes organisations pour la classification de l'ensemble des marchés périodiques trouvés. Les fonctionnaires de l’État en charge de la réglementation ont été interrogés afin de comprendre le système de contrôle de telles activités. Nous avons également fait une observation et une interrogation des acheteurs et les vendeurs. Les statistiques de la population, le nombre des emplacements des marchés périodiques et les cartes ont été récoltés, afin d’analyser les relations de la densité des différents types de population avec tous les emplacements des marchés périodiques et les composantes urbaines. Enfin, nous avons sélectionné les trois marchés périodiques urbains pour faire une enquête sur les comportements des vendeurs et des acheteurs en utilisant les questionnaires. Les emplacements et leurs composants environnants ont été analysés pour une compréhension plus claire. Les résultats de cette étude sont (1) Le niveau des revenus de la population influe sur le choix d'un marché périodique, qui émerge en raison de la nécessité ou la demande d'un espace de vente et de marchandises à bas prix. Là, nous pouvons trouver les vendeurs qui font cette activité comme un travail supplémentaire, tandis que les acheteurs ont d'autres raisons telles que gagner du temps. (2) Les marchés périodiques apparaissent en général pour les acheteurs et les vendeurs d'une région éloignée venant à l'endroit à la certaine période de temps, plutôt que pour les gens dans les quartiers ou les environs eux-mêmes. Cela peut désigner la commodité des transports au point, où certaines activités réunissent les gens et donc un marché périodique se produit. (3) Les réglementations de l'État dépendent des caractéristiques des emplacements. L'Etat s’implique toujours dans l'émergence et l'existence d'un marché périodique dans le processus d'autorisation. Cependant, il a été constaté que des marchés périodiques à Bangkok peuvent facilement avoir lieu à cause du contrôle qui n’est pas trop strict. (4) Les petits marchés périodiques se dispersent généralement vers des endroits où les gens se rassemblent, comme les bureaux et les communautés. Les très grands marchés périodiques se trouvent dans des domaines spécifiques autorisées par l'Etat. Nous avons constaté que les activités dans un espace et les composants ne sont pas toujours les facteurs qui influent directement sur l'émergence des marchés périodiques. Des marchés périodiques peuvent exister dans les zones où il n'y a pas un grand nombre des gens qui se rassemblent, mais certains autres facteurs ont été créés pour les attirer. (5) Les comportements des vendeurs et des acheteurs varient avec les composants de l'espace, les gens et le nombre des jours de vente. Ce qui est plus important est que la plupart des acheteurs voient les marchés périodiques comme des lieux de détente plutôt que des lieux pour acheter des marchandises. / This research involved the study of periodic markets in Bangkok with the following objectives: (1) to study the development and emerging procedures of urban periodic markets in Bangkok, (2) to know the impact of urban periodic markets on the city and lifestyles of the population, and (3) to determine the factors leading to the emergence of urban periodic markets in Bangkok which will be useful for the study of other cities that have tendency for periodic markets. The first step of this work was the investigation of relevant documents and work, leading. Theories and concepts related to this type of market were also studied. Variables were then stipulated for the investigation of Bangkok area. The principle variables comprised poverty and population's income ranges, density of different population, namely, local people, students, workers, and tourists, and state's regulations. The supplementary variables were urban components and activities and behaviours of buyers and sellers. The next step was compilation of information from different organizations for the classification of the entire periodic markets found. State's officers in charge of activity regulations were interviewed in order to understand the control system. Buyers and sellers were interviewed and statistics on population, number, and locations of periodic markets including maps were compiled to analyze the relationships of density of different types of population, all periodic market locations, and urban components. Finally, the three selected urban periodic markets were studied on behaviours of sellers and buyers using questionnaire, and the locations together with surrounding components were investigated for clearer understanding. Following is the results of the study. (1) The level of incomes of the people affects the choice for a periodic market, which emerges due to the need for a selling space and low-price merchandise. However, this is not the major reason for other markets where buyers have higher purchasing power. There, we may find sellers who do it as a hobby or as a supplementary job, while buyers have other reasons such as time-saving. (2) Urban periodic markets usually emerge where both buyers and sellers from a remote area rather than areal people themselves come to the place at certain period of times. This may denote convenience of transportation at that point or some activities that gather people temporarily and hence a periodic market occurs. (3) The state's regulations depend on the areal characteristics. The state is always involved in the emergence and existence of a periodic market in the process of authorization. However, it was found that periodic markets in Bangkok could easily take place because the control is still not strict. (4) Small periodic markets usually disperse towards places where people gather, such as office areas, community areas. Big periodic markets are found in specific areas authorized by the state. We found that areal activities and components may not always be the factors directly affecting the emergence of periodic markets. Periodic markets can exist in areas where not a great number of people gather, but some other factors have been created to attract people. (5) The behaviours of sellers and buyers vary with the areal components, people, and the number of selling days. More importantly, buyers also see periodic markets as a place for relaxation rather than a place to buy merchandise. Thus, we frequently find a lot more teenagers in some markets than adults.

The purpose of this work was to examine the effect of the use the assumption κω2K/ΕCM «1 in calculating K-shell ionization cross sections in the plane wave Born approximation (PWBA) where κω2K is the observed binding energy of the K-shell and ECM is the energy of the incident particle in the center of mass system. Avoiding this assumption produces a threshold for ionization at Ecm = κω2K. Calculations employing the assumption, which leads to the use of approximate limits of integration, do not go to zero for even the .Lowest values of the incident energy.

Submitted by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2016-11-09T14:11:31Z No. of bitstreams: 1 ROSA_Wesley_2016.pdf: 8516860 bytes, checksum: ee5a7fd54adf8975660601cc883291f2 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2016-11-09T14:11:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ROSA_Wesley_2016.pdf: 8516860 bytes, checksum: ee5a7fd54adf8975660601cc883291f2 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2016-11-09T14:11:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ROSA_Wesley_2016.pdf: 8516860 bytes, checksum: ee5a7fd54adf8975660601cc883291f2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-09T14:11:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ROSA_Wesley_2016.pdf: 8516860 bytes, checksum: ee5a7fd54adf8975660601cc883291f2 (MD5) Previous issue date: 2016-03-28 / Não recebi financiamento / The need to obtain biomaterials in order to reduce environmental impacts has been the focus of research groups in recent years, and cellulose, a dominant component at most forms of plants is a promising resource because of its abundance. In order to improve the ability processing, the chemical modification of cellulose has been widely studied. Among the most important reactions of cellulose are: etherification, esterification, acetylation and oxidation; being cellulose acetate, viscose, nitrocellulose and cellulose ethers, the main cellulose derivatives. The chemical modification with isocyanates presents some unique properties, such as absence of by-products and chemical stability of the urethane group. In this work we were synthesized gels obtained by modified cellulose acetate (CA) with a degree of substitution (DS) 2,5 by crosslinking, with 4,4' - Diphenylmethane diisocyanate (MDI) in stoichiometry of 1:1, in homogeneous by varying the humidity and the homogenization time. For characterization were used the following techniques and tests: vibrational infrared absorption spectroscopy (Fourier Transform Spectrometer - FTIR), size exclusion Chromatography (SEC), molecular absorption spectrophotometry UV-VIS, density determining of the gels by pycnometry, determination of the coefficient swelling, determination of cross-links by Flory-Rehner theory, thermogravimetry (TG) and scanning electron microscopy (SEM). Crosslink density results showed that the gel synthesized in the absence of moisture suffered greater crosslinking with an average number of repeat units between the crosslinking points of about 1000 times lower. The potential applications of these gels were tested, by using than as stationary phase in size exclusion chromatography, having been assessed its efficiency in the fractionation and separation of natural and synthetic polymers. Results showed the effectiveness of the gel as stationary phase on separation of polymers, opening up a range of opportunities, taking into consideration the simplicity of the process and lower costs attributed to it. / A necessidade de se obter biomateriais na tentativa de reduzir impactos ambientais tem sido o foco de grupos de pesquisa nos últimos anos e, a celulose, um componente dominante na maioria das formas de plantas, é um recurso promissor devido à sua abundância. A fim de melhorar a capacidade de processamento, a modificação química da celulose tem sido amplamente estudada. Dentre as reações mais importantes da celulose estão: eterificação, esterificação, acetilação e oxidação; sendo o acetato de celulose, viscose, nitrocelulose e éteres de celulose, os principais derivados da celulose. A modificação química com isocianatos apresenta algumas propriedades únicas, como ausência de produtos secundários e estabilidade química do grupo uretano. Nesse trabalho foram sintetizados géis obtidos por meio da modificação de Acetato de Celulose (AC) com grau de substituição (GS) 2,5 através da reticulação com 4,4' - Difenilmetano Diisocianato (MDI), na estequiometria 1:1, em meio homogêneo, variando a umidade e o tempo de homogenização. Para caracterização foram utilizadas as seguintes técnicas e ensaios: espectroscopia vibracional de absorção no infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), cromatografia de exclusão por tamanho (SEC), espectrofotometria de absorção molecular UV-VIS, determinação de densidade dos géis por picnometria, determinação do coeficiente de intumescimento, determinação de ligações cruzadas pela teoria de Flory-Rehner, termogravimetria (TG) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Resultados da densidade de ligações cruzadas mostraram que o gel sintetizado na ausência de umidade sofreu uma maior reticulação, com um número médio de unidades de repetição entre os pontos de reticulação cerca de 1000 vezes menor. As aplicações potenciais desses géis foram testadas como fase estacionária em cromatografia de exclusão por tamanho, tendo sido avaliada sua eficiência no fracionamento e separação de polímeros naturais e sintéticos. Resultados mostraram a eficácia do gel como fase estacionária na separação de polímeros, abrindo uma gama de oportunidades, levando-se em consideração a simplicidade do processo e os baixos custos a ele atribuídos.

Made available in DSpace on 2015-03-03T15:22:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseCRN_DISSERT.pdf: 908143 bytes, checksum: e49901002fbfc242e514099db9428039 (MD5) Previous issue date: 2010-04-16 / Os Algoritmos Gen?tico (AG) e o Simulated Annealing (SA) s?o algoritmos constru?dos para encontrar m?ximo ou m?nimo de uma fun??o que representa alguma caracter?stica do processo que est? sendo modelado. Esses algoritmos possuem mecanismos que os fazem escapar de ?timos locais, entretanto, a evolu??o desses algoritmos no tempo se d? de forma completamente diferente. O SA no seu processo de busca trabalha com apenas um ponto, gerando a partir deste sempre um nova solu??o que ? testada e que pode ser aceita ou n?o, j? o AG trabalha com um conjunto de pontos, chamado popula??o, da qual gera outra popula??o que sempre ? aceita. Em comum com esses dois algoritmos temos que a forma como o pr?ximo ponto ou a pr?xima popula??o ? gerada obedece propriedades estoc?sticas. Nesse trabalho mostramos que a teoria matem?tica que descreve a evolu??o destes algoritmos ? a teoria das cadeias de Markov. O AG ? descrito por uma cadeia de Markov homog?nea enquanto que o SA ? descrito por uma cadeia de Markov n?o-homog?nea, por fim ser?o feitos alguns exemplos computacionais comparando o desempenho desses dois algoritmos

As emissões atmosféricas têm sido consideradas por especialistas, poder público, iniciativa privada e organizações ambientalistas, um dos maiores impactos ambientais que o planeta vem enfrentando. Neste contexto estão tanto as fontes estacionárias quanto as fontes móveis. Ao mesmo tempo em que se lançam na atmosfera milhões de toneladas de poluentes a cada ano através da indústria, o homem procura soluções alternativas através de fontes de energia limpa. Adicionalmente, procura-se ao diminuir as emissões das fontes fixas exercer melhor controle e tratamento. Apresenta-se nesse trabalho, a possibilidade da implementação de ações que visem minimizar o impacto causado pelas caldeiras geradoras de energia, em especial as que operam com queimadores convencionais. Experimentou-se um procedimento capaz de ser utilizado de imediato pelas indústrias, antes mesmo de se implementar inovações tecnológicas, que demandam tempo e recursos. Desta forma, pode-se reduzir, de maneira imediata, o volume de poluentes lançados diariamente na atmosfera, em especial o monóxido de carbono, CO, os óxidos de nitrogênio, NOx, e o material particulado, MP. Objetivou-se atingir um nível de emissões capaz de minimizar o custo do dano, sem perder a eficiência da combustão. Apresenta-se ainda a base metodológica de um modelo, utilizando-se a lógica difusa, como forma de se obter um controle e confiabilidade na gestão das emissões. / Atmospheric emissions are considered by specialists, government, private organizations and environmental organizations as one of the main causes of all weather changes that our planet has been facing. This work focuses mainly on stationary sources, especially the large ordinary high pressure steam generators. While millions of tons of pollutants are released in the atmosphere by industrial sources annually, human beings are searching for alternative solutions to estabilish clean energy sources. Besides this search, there is growing interest in concentration the generation of emissions on stationary sources, so as to establish an easier way of controlling and treating emissions. A procedure that can be immediately adopted by industries. It has been tested, without the necessity of implementing expensive and time consuming technological changes. Thus, it is possible to immediately reduce the amount of pollutants released in the atmosphere. Besides reducing nitrogen oxides, particulate matter and carbon monoxide, it aimed at reaching a level of them which permitted the establishment of the ideal value between emission and cost of the damage, to obtain the lowest cost of damage. It also presents the methodological base of a model, using Fuzzy logic as a way of obtaining control and reliability on the management of emissions.

Neste trabalho estudamos uma dinâmica estocástica de partículas de duas espécies baseada em células. Basicamente, incorporamos algumas inovações em um modelo unidimensional proposto e resolvido por R. da Silva et al. (Physica A, 2015), que considera que em um célula, na ausência de partículas da espécie contrária, a partícula vai pra frente com uma probabilidade p, que representaria um campo na direção longitudinal de um corredor e fica na própria célula com q=1-p. Contudo, essa probabilidade p é reduzida de acordo com a concentração de partículas contrárias. Nosso trabalho não apenas estendeu o problema pra duas dimensões como também incluiu aspectos relativos a colisão e o espalhamento para células vizinhas. Nossos resultados são divididos em duas situações: a) Espécie contrária permanece imóvel funcionando como obstáculos b) Espécie contrária em movimento. Na primeira situação podemos ver uma interessante transição na distribuição dos tempos de travessia em função das concentrações dos obstáculos, por monitorar a curtose da distribuição. Quando a espécie contrária se movimenta, vemos que o tempo de destilação entre as partículas (tempo para que as espécies estejam geograficamente separadas no corredor) depende do parâmetro ligado ao espalhamento transversal das partículas, parâmetro este, que não influencia no caso das partículas paradas. Finalmente nós colocamos as partículas em um sistema com condições periódicas de contorno. Neste caso, podemos observar o aparecimento de padrões de bandas longitudinais ao campo, exatamente como ocorrem em problemas de coloides carregados sob a ação de campos longitudinais e em modelos de pedestres em corredores. Mostramos como o sistema relaxa para tal tipo de estado estacionário utilizando um adequado parâmetro de ordem ligado a segregação das partículas. Nosso modelo, diferentemente dos modelos para pedestres, não se baseia em equações tipo Langevin. Nossa abordagem é totalmente estocástica e por esse ponto de vista ainda mais fundamental e geral, podendo ser estendida para mais modelos de partículas em fluxos contrários. Nossa solução vem tanto através de simulações Monte Carlo bem como soluções das equações diferenciais parciais que descrevem o sistema e que são oriundas das recorrências estabelecidas para os caminhantes aleatórios. As simulações Monte Carlo e soluções via EDP mostram boa concordância em todos os aspectos analisados, tanto qualitativa quanto quantitativamente. / In this work we study a stochastic dynamic of particles of two types based on cells. Basically we incorporate some innovations on a one-dimensional model proposed and solved by R. da Silva et al. (Physica A, 2015) which considers that in the absence of particles of the opposite species in the cell a particle goes toward the next cell with probability p and returns to the previous cell with probability q = 1 p. However this motion probability linearly decreases with the relative density of the contrary species. Our work not only expands the problem for two dimensions but also includes collision aspects by adding scattering to the neighbouring cells. Our results are divided into two di erent categories: a) One of the species remain xed in their places which means that such particles will work as obstacles; b) Both species can move in the environment. In the rst situation we can observe, by monitoring the kurtosis, that an interesting transition of the crossing time distribution arises as the concentration of the obstacles increases. When both species can move we can observe that the distillation time (spent time for the complete geographical separation of the species in the corridor) depends on the parameter related to the perpendicular scattering of the particles. This same parameter has shown no in uence over the time distributions in the rst situation. Finally we implement periodic boundary conditions in the eld's direction. In this case we are able to observe the arising of band patterns parallel to the eld's direction exactly as it does with oppositely charged colloids under the in uence of a uniform electric eld or pedestrian dynamics in corridors. We also show how the system relax to such stationary state by using a suitable order parameter related to the particles segregation. Di erently from other pedestrian dynamics models, our model is not based on a Langevin-type equation. Our approach is totally stochastic and from this point of view, more fundamental and general to be extended to more types of models considering particles under counter ow. Our solution is obtained by both Monte Carlo simulations and numerical integration of partial di erential equations (PDE) from recurrence relation of the directed random walkers. The Monte Carlo simulations and the solutions of the PDE show a good agreement in all aspects analysed both qualitatively and quantitatively.

Sistemas cujos componentes interagem por meio de forças de longo alcance não-blindadas por exemplo, sistemas estelares e plasmas não-neutros têm algumas características anô- malas em relação a sistemas com forças blindadas ou de curto alcance. Além de apresentarem características termodinâmicas peculiares como calor especí co negativo e inequivalência de ensembles, sua dinâmica é predominantemente não-colisional e leva à estados quasiestacion ários fora de equilíbrio. Esses estados são notoriamente difíceis de prever dada uma condição inicial qualquer, e ainda não existe uma teoria uni cada para tratá-los. O equilíbrio termodinâmico é atingido somente após tempos longos que escalam com o tamanho do sistema, muitas vezes excedendo o tempo de vida do universo. A relaxação para o equilíbrio, portanto, tem duas escalas de tempo: uma, curta, que leva a estados quasi-estacionários fora de equilíbrio, e a segunda, longa, que leva ao equilíbrio termodinâmico. Nesta tese de doutorado, examinamos esses fenômenos aplicando modelos teóricos e simulação numérica para diferentes sistemas de interação de longo-alcance, incluindo um modelo de spins clássicos tipo XY com longo alcance, e o sistema auto-gravitante em três dimensões. Em uma segunda etapa, estudamos a relaxação para o equilíbrio termodinâmico, a relaxação colisional, através de equações cinéticas e simulação numérica. Desta forma, buscamos esclarecer os mecanismos por trás dos estados quasi-estacionários e da relaxação colisional. / Systems whose components interact by unscreened long-range forces for example, stellar systems and non-neutral plasmas have characteristics that are anomalous with respect to systems with shielded or short-range forces. Besides presenting unique thermodynamic properties such as negative speci c heat and inequivalence of ensembles, their dynamics is predominantly collisionless and leads to out-of-equilibrium quasi-stationary states. These states are notoriously di cult to predict given an arbitrary initial condition, and there is still no uni ed theory to treat them. Thermodynamic equilibrium is reached only after long timescales that increase with the system size and often exceed the lifetime of the universe. Relaxation to equilibrium, therefore, has two timescales: one short, leading to outof- equilibrium quasi-stationary states, and a second, longer, which leads to thermodynamic equilibrium. In this thesis, we examine these phenomena by applying theoretical models and numerical simulation for di erent long-range interacting systems, including a model of classical XY-type spins with long-range interactions, and the self-gravitating system in three dimensions. In a second stage we study the collisional relaxation to thermodynamic equilibrium through kinetic equations and numerical simulation. We thus seek to clarify the mechanisms behind the quasi-stationary states and collisional relaxation.