Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-09-13T14:07:22Z No. of bitstreams: 1 2016_PedroDiasPinto.pdf: 866376 bytes, checksum: fa002cd28a13d810238aeb1113464200 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-11-01T15:14:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_PedroDiasPinto.pdf: 866376 bytes, checksum: fa002cd28a13d810238aeb1113464200 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-01T15:14:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_PedroDiasPinto.pdf: 866376 bytes, checksum: fa002cd28a13d810238aeb1113464200 (MD5) / Nesta tese exploramos a termodinâmica e criticalidade de um sistema de osciladores de fase sob ação de ruídos aditivos e multiplicativos. O ruído multiplicativo é controlado por um acoplamento de ruído que pode amplificar ou reduzir o estado de sincronização do sistema. Isto nos permite caracterizar fases distintas no sistema que designamos como fase sincronizada e fase parasincronizada, em analogia com o magnetismo. Neste formalismo, a densidade de fase estacionária, parâmetro de ordem, energia livre, entropia, energia interna, calor específico e susceptibilidade do modelo são determinadas, no equilíbrio termodinâmico, precisamente. Baseando-se no conceito de campo de sincronização, formulamos a susceptibilidade e a relação de flutuação-dissipação para o sistema. A fase sincronizada apresenta uma região de anomalia interessante com susceptibilidade negativa, muito similar ao que acontece em líquidos complexos. Além disso, o comportamento crítico do sistema é investigado sistematicamente e os quatro expoentes críticos principais, que estão de acordo com as leis de escala de Rushbrooke e Widom, são obtidos pela primeira vez. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this thesis we explore the thermodynamics and criticality of a phase oscillator system induced by additive and multiplicative noise. The multiplicative noise is controlled by a noise coupling which may amplify or reduce the synchronization state of the system. This allows us to characterize distinct phases in the system that we have denoted here synchronized and parasynchronized phases, in analogy with magnetism. In this framework the stationary phase-density, order parameter, free energy, entropy functional, internal energy, specific heat and susceptibility of the model are determined precisely in thermodynamics equilibrium. Based on the concept of a synchronization field, we formulate the susceptibility and the fluctuation-dissipation relation of the system. The synchronized phase presents a curious anomalous region with negative susceptibility very similar to complex liquids. Moreover the system's critical behaviour is systematically investigated and the four main critical exponents which are in agreement with the scaling laws of Rushbrooke and Widom are obtained firsthan

Orientador: Hugo Luis Fragnito / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-16T06:39:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rios_JoseManuelMartin_M.pdf: 3440326 bytes, checksum: 4902b14263d2d3d4672d4946e08b97e9 (MD5) Previous issue date: 1987 / Resumo: Nos lasers de corante bombeados com pulsos de nanosegundos existe um retardo, t , entre o pulso laser emitido e o pulso de excitação, que depende sensivelmente do comprimento de onda, l , no qual o corante é forçado a oscilar. Essa característica do tempo de crescimento da oscilação de lasers em corante pulsados, deve ser levada em consideração nos experimentos nos quais se deseja mudar l mantendo um sincronismo preciso entre o pulso laser e um outro evento. Tipicamente a magnitude deste efeito é de alguns nanosegundos para cada dezena de nanometros varrida na sintonia. Neste trabalho estudaremos a dependência l-t em diversos corantes bombeados por um laser de nitrogênio, sendo este o primeiro trabalho sistemático do assunto. Foram realizadas medidas para caracterizar propriamente o efeito, estabelecendo possíveis dependências com a concentração do corante, com as perdas da cavidade, e com outros parâmetros que podem ser relevantes. Esta tarefa foi completamente com simulações numéricas e ajustes de curvas com os dados experimentais no computador, a partir de modelos teóricos desenvolvidos para nosso tipo de sistema. Os resultados destas simulações são bem promissores, e posso destacar a evidencia de que a absorção no estado singlete excitado tem um papel importante no desempenho do laser / Abstract: Pulsed dye lasers pulped in the nanosecond regime exhibit a delay, t , between the onset of the laser pulse and the excitation pulse, which varies considerably with the wavelength, l , at witch the dye laser is forced to oscillate. This characteristics of pulsed dye laser must be taken into account if one has to maintain synchronism while tuning the dye laser. Typically the change in delay is a few nanoseconds for each 10 nm of tuning range. In this work, we study the dependence l-t in various dyes pumped by na N2 laser; this probably being the first systematic investigation of the subject. We carefully characterized the effect, establishing possible dependencies on the dye concentration, on cavity losses and others parameters that appear relevant. We complemented this work with numerical simulations and computer curve fittings of experimental data using theoretical models developed for this type of system. The results of the simulations are quit promising and I would emphasize our evidence that absorption by the higher singlet S1 has na important role in the functioning of the laser / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Masanobu Niimura / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T13:29:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luciano_EdisonAugusto_M.pdf: 2951861 bytes, checksum: 8e7d8471954b6a5b3e2426a18c3d4db4 (MD5) Previous issue date: 1978 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológio, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T17:51:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 270549.pdf: 4280765 bytes, checksum: d69253ac51544da5b724ee8d29b3e7bf (MD5) / A utilização de tubos ressonantes aplicados em dutos consiste em uma alternativa viável de silenciadores acoplados, promovendo significativas reduções em bandas amplas de freqüência. Contudo, a presença do escoamento no duto principal pode resultar em significativas oscilações aeroacústicas que podem eventualmente comprometer a utilização destes dispositivos. Oscilações aeroacústicas induzidas pelo escoamento caracterizam-se pelo regime não linear referente à interação entre a fonte acústica com o campo acústico. A existência de mecanismos de re-alimentação oriundos de tais interações resulta no surgimento de fenômenos complexos relacionados à descrição da dinâmica citada. O processo de re-alimentação induzido pelo próprio campo acústico deve-se ao acoplamento entre o campo acústico intrínseco à cavidade ressonante com as instabilidades da camada cisalhante formada na interface entre o escoamento no duto principal e o gás estagnado na cavidade. O presente trabalho considera oscilações auto-sustentadas em dutos na presença de tubos ressonantes. Simulações numéricas das equações de Navier-Stokes para a formulação de escoamento compressível bi-dimensional em regime transiente são realizadas com o emprego de modelos de turbulência do tipo URANS, com o propósito de descrever o fenômeno. Um modelo teórico simplificado para descrição de fontes aeroacústicas é utilizado com a finalidade de prever quantitativamente a amplitude da re-alimentação do campo acústico através de uma abordagem analítica. Nota-se que dependendo das condições do escoamento, a amplitude de re-alimentação em sua totalidade é subestimada ou superestimada pelos modelos numéricos e analíticos. A configuração analisada consiste na aplicação de um único ressonador, embora considerações sobre a existência de oscilações aeroacústicas induzidas em dutos com ramificações laterais do tipo co-axial tenham sido efetuadas. A abordagem experimental de tal fenômeno foi também realizada, permitindo caracterizar a existência da re-alimentação induzida, e de forma concomitante o efeito do escoamento sobre as ressonâncias internas do sistema acústico considerado.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2008 / Made available in DSpace on 2012-10-23T21:15:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 275541.pdf: 808324 bytes, checksum: 6728a360f37b54d55abe4e7b458fbaaf (MD5) / Este trabalho apresenta um abrangente estudo direcionado ao monitoramento automático do desempenho de malhas de controle industriais. O estudo é estruturado em seis capítulos: Inicialmente é apresentada uma introdução, motivação e as contribuições. No segundo capítulo é apresentada a revisão do estado da arte, que inclui a evolução das linhas de pesquisa e as soluções comerciais. No terceiro capítulo é apresentado o sistema de suporte à decisão baseado na informação para o monitoramento, análise de dados, eventos e suporte de operação de processos industriais. É apresentado em detalhe o processamento da informação baseada em dados. No quarto capítulo são apresentados vários métodos usados na etapa de operação como na etapa de projeto para avaliar a condição de desempenho dos processos auto-regulatórios. Estes métodos, que são explorados numa abordagem determinística e estocástica, incluem métodos para a detecção do comportamento estacionário, oscilatório, e métodos para avaliação do comportamento servo e regulatório e para avaliar o desempenho robusto em nível de projeto. No quinto capítulo é apresentado um estudo sistemático de vários métodos para a avaliação da condição de processos não auto-regulatórios. O estudo inclui a análise das estruturas de controle, desempenho robusto em nível de projeto, sintonia dos controladores e avaliação do desempenho do sistema em operação baseada em padrões referenciais usando dados de campo. São tratadas as questões pertinentes à aplicação prática, apontadas as principais vantagens e desvantagens das técnicas e verificados os aspectos teórico/práticos através da simulação dos algoritmos. Finalmente, no sexto capítulo são apresentados os temas em aberto, atuais desafios e perspectivas futuras para continuidade do trabalho. / This work presents a comprehensive study directed to the automatic performance monitoring of the industrial control loops organized in six chapters: The study begin by an introduction, then is presented the motivation and the contributions of the work. In the second chapter is presented a depth reviewing literature showing the state of the art of the knowledge in the area that includes the evolution research lines and the commercial solutions. In the third chapter is presented the information-based decision support system for the process monitoring, data analysis, events and operation support for industrial processes. Also it is presented in detail the data-based process information. In the fourth chapter is presented several approaches for condition monitoring of self-regulatory control loops. These methods explored in a deterministic and stochastic approach include methods for steady-state identification, detection of oscillatory loops and methods for assess servo and regulatory behavior of industrial loops. Also it is presented one method for assessing the robust performance of control loops in level of project. In the fifth chapter is presented a systematic study for condition monitoring of non self-regulatory (integrating) control loops. The study included the analysis of traditional and advanced control structures, the analysis of robust performance in level of project, methods for assessing the performance of these kind of controllers and ways for improving the performance thought the correct tuning of the parameters and thought the implementation of a new control structure. Are discussed the issues concerning to the practical implementation, pointed the principal advantages and disadvantages of the techniques and verified the theoretical/practical aspects through the simulation of the algorithms. Finally in the sixth chapter are presented the present challenges in the area, the future works that will be developed giving continuity to the work presented, the conclusions and the bibliographical references.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T07:33:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 233237.pdf: 4661966 bytes, checksum: 9ed63db2363d1282c458abdff8347704 (MD5) / Este trabalho apresenta uma proposta para controle (geração) de oscilações em sistemas comutados. Baseado na forma de um oscilador não linear, é proposta uma metodologia de projeto de controladores para a obtenção de oscilações autônomas estáveis em sistemas dinâmicos (sem uso de sinais de referência externos). Os resultados obtidos através de simulações sobre os conversores buck, boost, duplo boost e inversor demonstram a validade do método proposto. Resultados experimentias obtidos em laboratório sobre o inversor e o conversor boost permitem validar a metodologia proposta. This work presents a proposal for control (generation) of oscillations on switched systems. Based in a nonlinear oscillator form, a controller design methodology is proposed to obtain stable autonomous oscillations in dynamic systems (without using external reference signals). The results obtained by means of simulation of buck, boost and double boost converters and an inverter demonstrate the proposed method validity. Experimental results concerning the inverter and the boost converter permits to validate the proposed methodology.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:00:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_3577_DissertacaoMestradoCleberFabianoDepizzol.pdf: 862101 bytes, checksum: c4b54216c57859bf9e5f366042cf67f3 (MD5) Previous issue date: 2011-12-12 / O comportamento oscilatório de malhas de controle pode ser causado por variados motivos que são inerentes ao processo. Tal comportamento aumenta o custo e reduz a qualidade do produto final. Este assunto tem sido amplamente estudado, entretanto até mesmo algoritmos robustos tem apresentado falhas quando o sinal analisado tem forte presença de ruído, distúrbios não periódicos, e=ou possui baixa freqüência de oscilação. Este trabalho discute o algoritmo Detecção e Caracterização de Oscilação (ODC), um algorimo conhecido da literatura o qual baseia-se na medição dos períodos do sinal autocorrelacionado obtido pela inversa da transformada de Fourier aplicada sobre a densidade espectral de potência, a fim de que a presença do comportamento oscilatório seja caracterizado. Vários problemas verificados no algoritmo são minimizados através da aplicação das propostas deste trabalho. A análise da causa raiz também é considerada, comparando a energia dos sinais oscilatórios calculados usando o gráfico da densidade espectral de potência. As contribuições deste trabalho são destacadas através de sua aplicação a dados de quatro diferentes processos industriais.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:00:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_3865_DissertacaoMestradoAdilsonAmaroLimaRodrigues.pdf: 3709313 bytes, checksum: 8795e6180ee1a819cab1025774f1546f (MD5) Previous issue date: 2011-09-06 / Em processos industriais, perturbações oscilatórias ou não-oscilatórias normalmente se propagam ao longo de todo o processo, indicando a presença de degradações das malhas de controle, distúrbios, deficiências do sistema de controle ou equipamentos. Nessa dissertação é proposta uma metodologia baseada em dois algoritmos para detecção de perturbações e em seguida é feito o diagnóstico da fonte de perturbação. A detecção de sinais oscilatórios é feita usando a autocorrelação filtrada a partir do gráfico de densidade espectral. As perturbações não oscilatórias são detectadas via análise de componentes principais do gráfico de densidade espectral filtrada. O diagnóstico de ambas as perturbações é efetuado a partir do conhecimento da relação de causa efeito das malhas e da análise de energia. A aplicação da metodologia a uma central termoelétrica permite ilustrar o alcance dos algoritmos propostos.

Orientador: Marcelo Moraes Guzzo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-28T19:01:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Holanda_PedroCunhade_D.pdf: 921009 bytes, checksum: 1679afe611048c21dbec6885a2706273 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: O Problema do Neutrino Solar, caracterizado por um déficit do fluxo destes neutrinos detectado em experimentos terrestres em relação às predições teóricas, completa 30 anos sem uma explicação definitiva. Mas o atual panorama experimental propicia que diversos mecanismos envolvendo física nova para o neutrino forneçam uma solução aceitável ao Problema do Neutrino Solar. A proliferação destas possíveis soluções é devida em parte aos resultados negativos obtidos por um detector em particular, o Super-Kamiokande, ao tentar confirmar esta física nova através de análises independentes do fluxo total de neutrinos. Estas análises de informações independentes do uxo foram propostas com o objetivo de distinguir entre as possíveis soluções para o Problema do Neutrino Solar. Um resultado positivo destas análises indicaria qual dessas várias soluções é a correta. Um resultado negativo, contudo, não é suficiente para descartar nenhuma delas. Apesar disso, estes resultados contribuiram para enriquecer o campo de estudos do problema do neutrino solar, que se apresenta como uma janela para diversos mecanismos envolvendo uma física além do modelo padrão / Abstract: The Solar Neutrino Problem, which is a neutrino flux supression from the theoretical predictions detected in terrestrial experiments, has completed 30 years old without a final explanation. But the actual experimental data leaves us with a number of mechanisms involving new physics in the neutrino sector that can produce acceptable solutions to the Solar Neutrino Problem. The large amount of possible solutions is to some extent due to the negative results of the Super-Kamiokande experiment in its ux-independent analysis. This analysis was first proposed in order to discriminate between the possible solar neutrino problem solutions. A positive result would point to a specific solution, but negative results would not be able to eliminate any one. In spite of that, the SK results contributed to the solar neutrino physics field, which presents itself as a window to physics beyond the standard model / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Essa dissertação dedica-se ao estudo de instabilidades cinéticas em células a combustível de membrana trocadora de prótons (PEMFC, do inglês proton exchange membrane fuel cell). As PEMFC apresentam baixíssima perda por polarização quando operadas com H2. Contudo, quando o processo de produção de H2 se dá por reforma catalítica de hidrocarbonetos, CO está presente em níveis inaceitáveis para PEMFC equipada com ânodo de Pt/C. Dentre as propostas para superar esse problema, ligas bimetálicas de Pt têm se mostrado uma alternativa promissora para tornar a célula mais tolerante à CO. Além disso, é plausível que um comportamento dinâmico surja nesse tipo de sistema eletroquímico, devido à interação de fatores como transferência de massa, corrente, potencial do eletrodo e a presença de um veneno catalítico, nesse sistema o CO, que pode ser uma impureza do H2 ou um intermediário de reação (em células a combustível alimentadas diretamente com metanol, ácido fórmico ou etanol). Uma das motivações em se estudar tais instabilidades cinéticas é que uma célula a combustível operando em regime oscilatório pode resultar em um desempenho superior, uma vez que a limpeza auto-organizada da superfície previne que o ânodo seja completamente envenenado por CO. Nesse contexto, estudou-se a emergência de instabilidades cinéticas em PEMFC operando com ânodo de Pd-Pt/C ou Pd/C durante a oxidação de H2 e H2/CO, assim como em célula a combustível a metanol direto (DMFC, do inglês direct methanol fuel cell) com ânodo de Pt black. Os resultados indicaram que oscilações de potencial surgem na PEMFC durante a oxidação H2/CO sobre Pd-Pt/C assim como sobre Pd/C. Acoplando as medidas de potencial com espectrometria de massas on line na saída do ânodo, investigou-se o consumo de CO e a produção de CO2 durante as oscilações. Observou-se que as oscilações de potencial levam a variações na fração molar de CO e CO2. Adicionalmente, identificou-se oscilações de potencial em DMFC, fenômeno até então não relatado na literatura. / This dissertation deals with kinetic instabilities in proton exchange membrane fuel cells (PEMFC). PEMFCs show very small polarization losses when operating with pure H2. However, when the H2 production takes place by catalytic reforming of hydrocarbons, CO is present in the fuel stream at unacceptable levels for PEMFC equipped with a Pt/C anode. Among the possibilities to overcome this problem, bimetallic Pt alloys have proven to be a promising alternative to increase CO tolerance. Furthermore, it is plausible that a dynamic behavior emerge in such electrochemical system due to the interaction of factors like mass transfer, current, potential, and the presence of a catalyst poison, for this system CO which can be a H2 impurity or a reaction intermediate (in direct methanol/formic acid/ethanol fuel cells). One of the motivations for studying kinetic instabilities is that a fuel cell operating under oscillatory regime might result in higher performance, because the self-organized cleaning of the surface prevents the anode to be completely poisoned by CO. In this context, kinetic instabilities were studied in PEMFC operating with Pt-Pd/C or Pd/C anode during the oxidation of H2 and H2/CO mixture, as well as in direct methanol fuel cell (DMFC) with Pt black anode. It was observed the emergency of potential oscillations during the H2/CO oxidation on both catalysts, Pt-Pd/C and Pd/C. By coupling the potential measurements with on line Mass Spectrometry in the anode outlet it was investigated a variation in the concentration of CO and CO2 during oscillatory dynamic. It was found that the potential oscillations lead to variations in the molar fraction of CO and CO2. Additionally, it was observed potential oscillations in DMFC, phenomenon not previously reported in the literature.