Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-01-19T16:52:26Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AnáliseProblemasFluxo.pdf: 1046483 bytes, checksum: b5121d06004f5c86c4a49ad86b24a0ea (MD5) / Rejected by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br), reason: on 2016-01-19T18:09:19Z (GMT) / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-01-19T18:16:37Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AnáliseProblemasFluxo.pdf: 978144 bytes, checksum: 8b93263190a64eece86cab1edcbeda65 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-19T18:18:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AnáliseProblemasFluxo.pdf: 978144 bytes, checksum: 8b93263190a64eece86cab1edcbeda65 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-20T15:26:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AnáliseProblemasFluxo.pdf: 978144 bytes, checksum: 8b93263190a64eece86cab1edcbeda65 (MD5) Previous issue date: 2000 / Os problemas de fluxo em solos são de grande importância na engenharia. Pode-se destacar, dentro da engenharia geotécnica, problemas relacionados à estabilidade de obras de terra como barragens de terra e pavimentos rodoviários; assim como, problemas relacionados à estabilidade de taludes e encostas. Pode-se, ainda, destacar os problemas relacionados à geotecnia ambiental como o transporte de contaminantes em solos e a estabilidade de estruturas de disposição de rejeitos de mineração. Para solos saturados, o tratamento do problema de fluxo é relativamente simples sendo baseado na Lei de Darcy, considerando a condutividade hidráulica constante independente do nível de sucção no solo. Para solos não saturados, verifica-se uma variação das propriedades hidráulicas do solo com o aumento da sucção. Devido a esta variação, o fluxo em solos não saturados constitui um problema não linear apresentando, quando possível, uma solução analítica complexa, o que exige alternativas mais elaboradas como as soluções numéricas baseadas nos métodos das diferenças finitas, elementos finitos e elementos de contorno. Este trabalho apresenta um modelo computacional em elementos finitos para a simulação do processo de fluxo em solos não saturados sob diferentes condições de contorno sem levar em conta a variação de volume e temperatura. São ressaltados alguns conceitos básicos relacionados ao processo de fluxo em solos não saturados, o equacionamento do problema e sua formulação via MEF. São apresentadas, ainda, a solução do problema no tempo, através do método das diferenças finitas, e a estratégia para o tratamento da não linearidade com a utilização do algoritmo preditor-corretor apresentado por Gerscovich (1994). Como aplicação do modelo desenvolvido, apresenta-se uma série de exemplos de validação unidimensionais e bidimensionais. Finalmente, apresenta-se um estudo de caso real e as conclusões e sugestões sobre o trabalho como um todo. _________________________________________________________________________ / ABSTRACT : The water flow in soils is an important problem in geotechnical engineering. Problems such as stability of soil structures as dams and road pavements, slope stability, debris flow, spread of contaminants in soils, stability of tailings disposal structures are strongly affected by the water flow in soils. The water flow in soils are commonly studied neglecting the unsaturated flow portion. However it’s difficult to obtain an accurate answer to those geotechnical questions without considering the unsaturated flow. The unsaturated flow constitutes a transient non-linear problem that has a complex analytical answer. Because of this, it is more attractive to use computer numerical solutions such as those based in the finite element method. This work presents a finite element model to simulate the water flow in unsaturated soils in a bidimensional domain under different boundary conditions. The time solution is based in a finite difference scheme and the non-linearity is solved by a predictor-corrector algorithm proposed by Gerscovich (1994). The main concepts in unsaturated flow and the FEM formulation for the unsaturated flow problem without volume change and in isothermal conditions are presented. A brief discussion about the computer program is also introduced. Some analyses were carried out in order to validate the model. And finally a case study was developed and analyzed.

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:33:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-18. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:47:58Z : No. of bitstreams: 1 000829879.pdf: 1110174 bytes, checksum: faddfc2ef00d63d27efcfd13a796cccc (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Desde a descoberta das propriedades eletrônicas de materiais poliméricos orgânicos sintéticos, várias pesquisas foram feitas a fim de desenvolver dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos, como transistores de efeito de campo, diodos emissores de luz, células eletroquímicas emissoras de luz, células solares e sensores. A motivação para essas pesquisas tem sido algumas características específicas dos materiais orgânicos como a flexibilidade, dispositivos de espessura ultra-finos, baixo custo e fácil processamento. Este trabalho teve como objetivo estudar e caracterizar a blenda polimérica formada pelo polímero condutor Poli(3,4-etilenodioxitiofeno):Poli(estirenosulfonado) (PEDOT:PSS) e o polímero isolante Poli(álcool vinílico) (PVA). As amostras foram caracterizadas por técnicas espectroscópicas (UV-Vis), morfológicas (AFM) e medidas elétricas AC e DC. A blenda (PEDOT:PSS/PVA) composta por (40/60), respectivamente, apresentou um material percolado, na qual a condutividade cresce linearmente com a concentração do polímero condutor. Os resultados mostraram que o transporte de carga nas blendas pode ser bem descrito pelo modelo Variable Range Hopping (VRH-3D). Amostras com concentrações inferiores a 10% em massa de PEDOT:PSS na blenda apresentaram separação de fase entre os polímeros constituintes, levando a dois processos de condução elétrica distintos, um predominante através da matriz isolante (PVA) e outro através de ilhas constituídas pelo polímero condutor (PEDOT:PSS). Da caracterização óptica da blenda, para aplicações como eletrodo transparente, obteve-se filmes com alta condutividade elétrica e baixo coeficiente de absorção óptico, para concentrações próximas a 30% de PEDOT:PSS. A composição da blenda (PEDOT:PSS/PVA) com as micro partículas de Zn2SiO4:Mn, para aplicação em dispositivos EL, resultou em dispositivos emissores de luz com pico de emissão em 530 nm e pureza de cor de 88% / Since the discovery of the electronic properties of synthetic organic polymeric materials, several studies have been made to develop electronic and opto-electronics devices such as field effect transistors, light emitting diodes, light emitting electrochemical cells, solar cells and sensors. The motivation for this research was some specific features of organic materials such as flexibility, ultra-thin thickness, low cost and easy processing for application as transparent electrode in organic devices. This work aimed to study and characterize the polymer blend formed by the conductive polymer poly (3,4-ethylenedioxythiophene): poly (estirenosulfonado) (PEDOT:PSS) and the insulating polymer poly (vinyl alcohol) (PVA). The samples were characterized by spectroscopic techniques (UV-Vis), morphological (AFM) and electrical measurements AC and DC. The blend (PEDOT:PSS/PVA) containing (40/60), respectively, resulted in a percolated material, wherein the conductivity increases linearly with the concentration of conductive polymer. The results showed that the charge transport in the blends can be well described by the Variable Range Hopping (VRH-3D) model. Samples with concentrations below 10% by weight of PEDOT:PSS in the blend showed phase separation of the constituent polymers, resulting in two distinct electrical conduction processes, a predominant via the insulating matrix (PVA) and a second via islands formed by the polymer conductor (PEDOT:PSS). Optical characterization of the blend, for applications as transparent electrode, reveals that high electrical conductivity and low coefficient of optical absorption is obtained for concentrations close to 30% of PEDOT:PSS. The composition of the blend (PEDOT:PSS/PVA) with micro particles of Zn2SiO4:Mn, results in light emitting devices with emission peak at 530 nm and color purity of 88% / FAPESP: 2012/01624-5

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. / Submitted by Camila Duarte (camiladias@bce.unb.br) on 2016-07-22T12:52:07Z No. of bitstreams: 1 2016_RenatoSantosPaulinelliRaposo.pdf: 9017099 bytes, checksum: 0654d613ad2110de4b239635a4526fb0 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-15T21:40:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_RenatoSantosPaulinelliRaposo.pdf: 9017099 bytes, checksum: 0654d613ad2110de4b239635a4526fb0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-15T21:40:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_RenatoSantosPaulinelliRaposo.pdf: 9017099 bytes, checksum: 0654d613ad2110de4b239635a4526fb0 (MD5) / As Barragens de Enrocamento com Face de Concreto (BEFC) são usadas em locais com grandes volumes de escavação obrigatórias em rocha, apresentando baixo custo, grande flexibilidade construtiva e segurança em longo prazo em termos de estabilidade e abalos sísmicos. Melhorias nos critérios de projeto e processos executivos encorajam empreendimentos cada vez mais altos e em vales mais fechados, ou seja, em condições menos favoráveis. Mesmo com os avanços em métodos de simulações numéricas aplicados a projetos, ainda são registrados casos de grandes rupturas na laje de vedação que não foram previstas e surpreendem consultores e especialistas da área. Pelo padrão das rachaduras, são formuladas hipóteses que buscam explicar o fenômeno por meio de resultados de simulações tridimensionais em construção por etapas e as simulações ainda consideram interface entre o enrocamento e o concreto. O presente estudo está embasado no propósito de verificar se as forças de percolação desenvolvidas pela ombreira, formadas com o enchimento do reservatório, tendem ou não a comprimir a barragem como um todo e contribuir para o desenvolvimento de trincas verticais, com o esmagamento do concreto da face de montante dos barramentos, comprometendo assim o seu desempenho. A metodologia é fundamentada em simulações tridimensionais de percolação que fornecem as forças provenientes do fluxo de água posteriormente aplicadas em simulações de tensão-deformação para avaliar o seu efeito sobre a laje. A geometria e os parâmetros da barragem simulada foram embasados em arranjos de BEFC que apresentaram problemas, aplicando algumas variações paramétricas para uma avaliação. Os resultados indicam que o módulo de deformabilidade do enrocamento é o parâmetro mais influente para a formação de esforços na laje e que os maiores esforços de compressão são observados região superior e central da laje com valores entre 58 e 98 MPa. Houve aumento de até 9% na referida compressão com a adição das forças de percolação, com um acréscimo de até 8 MPa. A abertura das juntas foi observada em todo o perímetro, com valores de até 12 cm. Os valores de compressão são muito superiores aos resistentes do concreto e a abertura das juntas tem comportamento diferente do que se imaginava para critérios convencionais de projeto, que reforça a recomendação de estudos tridimensionais BEFCs, principalmente as construídas em vales fechados. / The Concrete Face Rock Fill Dams (CFRD) are relatively inexpensive, has great flexibility construction and very secure in the long run in terms of stability and earthquakes. Improvements in design criteria and executive processes encourage higher constructions in closed valleys, that is, on less favorable terms. With advances in methods of numerical simulation applied to projects, are still reported cases of major disruptions in the sealing slab that were unforeseen and surprising consultants and specialists. From the cracks, assumptions are made that try to explain the phenomenon through results of three-dimensional simulations under construction in stages and simulations still consider interface between rockfill and concrete. This study is grounded in order to verify whether the percolation forces developed by the abutment formed with the filling of the reservoir, tend or not to compress the dam as a whole and contribute to the development of vertical crack in the concrete crushing upstream face of the embankment thus compromising its performance. The methodology for verification is based on three-dimensional seepage simulations that provide the forces from the water flow subsequently applied to the stress-strain simulations to evaluate its effect on the slab. The geometry and parameters of the simulated dam were based on CFRD arrangements that presented problems by applying some parametric variations for a more general evaluation, not sticking to a certain specific project. The simulation results indicate that the Young's modulus of the rockfill is the most influential parameter to the formation of stresses in the slab and the greatest compressive stress are observed upper and central slab with values between 58 and 98 MPa. There was an increase of up to 9% in said compression with the addition of seepage forces, with an increase of up to 8 MPa. The opening of the joints was observed around the perimeter, with values of up to 12 cm. The compression values are much higher than the resistance of the concrete and the opening of the joints have different behavior than previously thought for conventional design criteria, enhancing the importance of three-dimensional studies BEFCs, mostly built in enclosed valleys.

Orientador: Dantes Luis Chinaglia / Banca: Neri Alves / Banca: José Antonio Malmonge / Resumo: Desde a descoberta das propriedades eletrônicas de materiais poliméricos orgânicos sintéticos, várias pesquisas foram feitas a fim de desenvolver dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos, como transistores de efeito de campo, diodos emissores de luz, células eletroquímicas emissoras de luz, células solares e sensores. A motivação para essas pesquisas tem sido algumas características específicas dos materiais orgânicos como a flexibilidade, dispositivos de espessura ultra-finos, baixo custo e fácil processamento. Este trabalho teve como objetivo estudar e caracterizar a blenda polimérica formada pelo polímero condutor Poli(3,4-etilenodioxitiofeno):Poli(estirenosulfonado) (PEDOT:PSS) e o polímero isolante Poli(álcool vinílico) (PVA). As amostras foram caracterizadas por técnicas espectroscópicas (UV-Vis), morfológicas (AFM) e medidas elétricas AC e DC. A blenda (PEDOT:PSS/PVA) composta por (40/60), respectivamente, apresentou um material percolado, na qual a condutividade cresce linearmente com a concentração do polímero condutor. Os resultados mostraram que o transporte de carga nas blendas pode ser bem descrito pelo modelo Variable Range Hopping (VRH-3D). Amostras com concentrações inferiores a 10% em massa de PEDOT:PSS na blenda apresentaram separação de fase entre os polímeros constituintes, levando a dois processos de condução elétrica distintos, um predominante através da matriz isolante (PVA) e outro através de ilhas constituídas pelo polímero condutor (PEDOT:PSS). Da caracterização óptica da blenda, para aplicações como eletrodo transparente, obteve-se filmes com alta condutividade elétrica e baixo coeficiente de absorção óptico, para concentrações próximas a 30% de PEDOT:PSS. A composição da blenda (PEDOT:PSS/PVA) com as micro partículas de Zn2SiO4:Mn, para aplicação em dispositivos EL, resultou em dispositivos emissores de luz com pico de emissão em 530 nm e pureza de cor de 88% / Abstract: Since the discovery of the electronic properties of synthetic organic polymeric materials, several studies have been made to develop electronic and opto-electronics devices such as field effect transistors, light emitting diodes, light emitting electrochemical cells, solar cells and sensors. The motivation for this research was some specific features of organic materials such as flexibility, ultra-thin thickness, low cost and easy processing for application as transparent electrode in organic devices. This work aimed to study and characterize the polymer blend formed by the conductive polymer poly (3,4-ethylenedioxythiophene): poly (estirenosulfonado) (PEDOT:PSS) and the insulating polymer poly (vinyl alcohol) (PVA). The samples were characterized by spectroscopic techniques (UV-Vis), morphological (AFM) and electrical measurements AC and DC. The blend (PEDOT:PSS/PVA) containing (40/60), respectively, resulted in a percolated material, wherein the conductivity increases linearly with the concentration of conductive polymer. The results showed that the charge transport in the blends can be well described by the Variable Range Hopping (VRH-3D) model. Samples with concentrations below 10% by weight of PEDOT:PSS in the blend showed phase separation of the constituent polymers, resulting in two distinct electrical conduction processes, a predominant via the insulating matrix (PVA) and a second via islands formed by the polymer conductor (PEDOT:PSS). Optical characterization of the blend, for applications as transparent electrode, reveals that high electrical conductivity and low coefficient of optical absorption is obtained for concentrations close to 30% of PEDOT:PSS. The composition of the blend (PEDOT:PSS/PVA) with micro particles of Zn2SiO4:Mn, results in light emitting devices with emission peak at 530 nm and color purity of 88% / Mestre

Orientadores: Armando Zaupa Remacre, Regis Kruel Romeu / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-23T16:30:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Salomao_MarceloCurzio_D.pdf: 31037860 bytes, checksum: 416aa8d9493f1ce4036c463a53eee056 (MD5) Previous issue date: 1988 / Resumo: A Teoria da Percolação é uma ferramenta bastante útil na descrição da capacidade de fluxo e da comunicação interna nos meios porosos. Este trabalho objetivou primordialmente analisar a influência das propriedades de correlação espacial sobre o fluxo de fluidos em meios porosos. Para isto, foi utilizada a simulação de processos estocásticos associada à Teoria da Percolação em malhas finitas e aos modelos microscópicos de percolação por invasão. Para representar sistemas espacialmente correlacionados, utilizaram-se os processos estocásticos multigaussianos e os campos aleatórios Markovianos. Foram pesquisadas as propriedades de autocorrelação presentes nos processos Markovianos, que mostraram-se ligadas aos seus parâmetros atrativos, além da aplicabilidade dos modelos de múltiplas fácies, e da condicionalização através dos métodos Bayesianos. Os parâmetros de correlação e atração afetam fortemente as características de conectividade interna do sistema, dependendo do alcance da correlação, do tipo de modelo e da discretização imposta à malha. Os modelos de rede permitiram observar a influência da correlação espacial sobre as saturações residuais em regimes de fluxo diferenciados / Abstract: The Percolation Theory is helpful to describe flow capacity and internal communication in porous media. The present work verifies the influence of spatial correlation on percolation parameters and, as a consequence, on fluids flow. Simulation of stochastic process was applied in association with the Percolation Theory of finite sized lattices and the invasion percolation model. Gàussian processes and Markovian random fields were used to represent the spatially correlated systems. This work investigates the. autocorrelation function that exists on the Markovian process, which can be related to its attraction parameters, the application óf the multifacies models, and the conditioning by using Bayesian models. The spatial correlation and the attraction parameters affects the percolation characteris tics, depending on the range of correlation, the model, and the discretization of the system. In network models, the spatial correlation affects the residual saturation in different flow types / Doutorado / Doutor em Engenharia de Petróleo

Orientador: Nancy Lopes Garcia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-01T00:51:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maric_Nevena_M.pdf: 1723407 bytes, checksum: 2396c2fc7bf145acec91572d09894bee (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O processo de redes com perdas é um processo espacial de nascimento e morte. Este processo modela, por exemplo, a ocorrência de chamadas numa rede telefônica. O processo possui uma única medida invariante e é ergódico desde que o processo de percolação orientada associado seja sub-crítico. Nós achamos uma condição suficiente para tal subcriticalidade. O algoritmo Backward-Forward (BFA) é uma das técnicas para simular perfeitamente. Este algoritmo é aplicável para qualquer medida que (1) seja absolutamente contínua com respeito a um processo pontual de Poisson e (2) possa ser obtida como uma medida invariante de um processo espacial de nascimento e morte. Neste trabalho, aplicamos o BFA a fim de obter uma amostra exata de medida invariante do processo de redes com perdas. As simulações servem também para obter informações adicionais sobre o processo e, além do mais nos levam a sugerir uma condição melhor para sub-criticalidade mencionada / Abstract: The loss network process is a spatia1 birth-and-death process. This process models, for exemp1e, the calls occurence in a te1ephone network. The process has a unique invariant measure and is ergodic as long as the associated oriented pereo1ation process is sub-critical. We found a sufficient condition for such sub-critica1ity. The Backward-Forward a1gorithm (BFA) is a perfect simu1ation scheme. The a1gorithm is applicab1e to any measure which (1) is abso1ute1y continuous with respect to a Poisson point process, and (2) can be obtained as the invariant measure of a spatia1 interacting birth-and-death process. ln this paper we app1y the BFA in order to obtain an exact samp1e from invariant measure of the loss network process. We a1so use the simu1ations to obtain some additona1 information about the process, and moreover they allow to suggest a better condition for the sub-criticality / Mestrado / Mestre em Estatística

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:03:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7187_1.pdf: 664114 bytes, checksum: b12b11ba3f6dddd7fbd09a46ca1cefa7 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Nesta dissertação nós estudamos um processo multi-dimensional com interação local, que é essencialmente um exemplo de percolação orientada com qualquer dimensão natural mais que um. Nosso resultado principal, o teorema 2, é uma generalização da Lei dos Grandes Números (LGN) para conjuntos finitos arbitrários das componentes deste processo. Desde que nossas componentes são colocadas em um espaço multi-dimensional, não há maneira preferível de ordená-la em uma seqüência. Assim, anunciamos e provamos um análogo multi-dimensional da LGN para todos os conjuntos finitos das componentes. Este resultado é baseado em um outro, o teorema 1, a saber um decrescimento exponencial da correlação entre componentes quando a distância entre eles tender à infinidade

Orientador: Valter Hernandez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-25T00:01:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Boni_RoniCleber_M.pdf: 6230479 bytes, checksum: eabe380735089bdfd146e165e69f64eb (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Devido às alterações de uso e ocupação do solo, os dados fluviométricos de longo período acabam integrando estes efeitos, decorrendo daí séries não estacionárias. Por esse motivo o interesse em modelos de simulação do processo chuva-deflúvio tem-se intensificado nas últimas décadas. Nesse processo, um dos elementos básicos estudados foi a infiltração, através do uso do modelo chuva-deflúvio LABSHI, desenvolvido no Departamento de Recursos Hídricos da Faculdade de Engenharia Civil da UNICAMP pelo professor DI. Valter Hemandez. O objetivo principal do trabalho consiste numa análise comparativa da infiltração por meio de diferentes expressões. Para tanto, foram utilizadas expressões que representam o processo, tais sejam a expressão de Green & Ampt bastante citada na literatura, como descrito por Gupta (1989), a expressão de Diskin & Nazimov (1995), e a de Tan & O 'Connor (1995), proporcionando o cálculo da taxa de infiltração de água no solo através dos dados observados nas bacias em estudo.A pesquisa toma como base três bacias do Estado de São Paulo, onde a determinação dos parâmetros locais poderá servir como elementos para futuros estudos de regionalização para outras bacias do estado. Comparação dos resultados gerados pelo modelo chuva-defluvio aos métodos propostos validam a sua utilização no estudo da infiltração, mostrando um melhor ajuste pelo método de Green & Ampt aos períodos estudados / Abstract: Due to the use alterations and occupation of the soil, the tluviometrics data of long period end up integrating those effects, elapsing non stationary series. For that reason the interest of simulation models of the rainfall-runnof process has been intensifying in the last decades. In that process, one of the studies basic elements went to infiltration, through the use of the rainfallrunnofmode LABSHI, developed in the Department ofResources Hydrologics ofthe Ability of Civil Engineering ofUNICAMP by the teacher DI. Valter Hemandez. The main objective ofthe work consists of a comparative analysis ofthe infiltration by means of different expressions. For so much, the use of expressions that represent the process such as the Green & Ampt expression quite mencionet in the literature, as described by Gupta (1989), the Diskin & Nazimov (1995) expression, and the one of Tan & O'Connor (1995), providing the calculation of the rate of infiltration ofwater in the soil through data observed in the basins in study. The research takes as base three state of the São Paulo' s basin, where the determination of the local parameters can serve as element for future studies of regionalization for other basins of the state. Comparations of the results generated by the rainfall-runnof model to the propused methods validates its use in the study of the infiltration, showing a better adjustment for the Green & Ampt method to thestudied periods / Mestrado / Recursos Hidricos / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Carlos Alberto Luengo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T16:27:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Emmerich_FranciscoGuilherme_D.pdf: 3804843 bytes, checksum: 48b164a773db66bf50b8cb2e9de547b4 (MD5) Previous issue date: 1987 / Resumo: Nesta tese é apresentado um modelo microscópico (modelo granular) para materiais carbonosos sólidos tratados termicamente. Inicialmente uma estrutura granular é definida na matriz carbonosa, composta por microcristalites turbostráticos tipo grafite, ligações-cruzadas e microporos. Depois, é desenvolvida uma expressão geral para calcular a fração de volume X da fase condutora da estrutura granular em função de parâmetros estruturais obtidos por difração de raios-X e espalhamento de raios-X a baixo ângulo. Então, o modelo granular em conjunto com a teoria de percolação são utilizados para explicar o comportamento da resistividade elétrica com a temperatura de tratamento térmico (TTT), onde X é o parâmetro fundamental. Na seqüência, é feito um estudo com ressonância de spin eletrônico (RSE) abrangendo as regiões de baixas e altas TTT, incluindo-se a região de transição (700-1300ºC). A elucidação da natureza dos centros de spin dessa região e a ligação com as regiões de baixas e altas TTT é cuidadosamente pesquisada. Após isto, é desenvolvida uma expressão para o módulo de elasticidade, baseada na estrutura microscópica granular do material com a participação fundamental das ligações-cruzadas, objetivando-se explicar o comportamento do módulo com a TTT. Também, o modelo granular com a expressão de X, a teoria de percolação-resistividade, o estudo de RSE, e a expressão do módulo de elasticidade são aplicados ao endocarpo de babaçu tratado termicamente até 2200ºC, que pode ser classificado como um material carbonoso não-grafítico típico, sendo apropriado para pesquisar a validade do modelo e expressões propostas. É observado que as expressões teóricas conseguem descrever bem os respectivos comportamentos experimentais. Finalmente, as medidas de parâmetros físicos e químicos do endocarpo de babaçu tratado termicamente até 2200ºC são também apresentadas. Como muitos desses parâmetros não estavam disponíveis até a presente data, estes resultados contribuem para uma melhor caracterização do material / Abstract: In this thesis a microscopic model (granular model) is presented to study heat treated carbons. Initially, a granular structure is defined in the carbon matrix, composed of turbostratic graphite-like microcrystallites, cross-linkings and micropores. Next, a general expression is developed in order to calculate the volume fraction X of the conducting phase of the granular structure as a function of structural parameters obtained from X-ray diffraction and small angle X-ray scattering. Then, the granular model and the percolation theory are used to explain the electrical resistivity behaviour with the heat treatment temperature (HTT), where X is the fundamental parameter. Next, an electron spin resonance (ESR) study of the low and high HTT ranges is presented, including the transition range (700-1300ºC). The elucidation of the spin center nature in this range and the linking with the two adjacent ranges has been carefully pursued. After this, an expression to calculate the elastic modulus (Young's modulus), based on the microscopic granular model with the fundamental participation of the cross-linkings, is developed to account for the behavior of the modulus with the HTT. Moreover, the granular model with the expression of X, the percolation-resistivity theory, the ESR study, and the expression of the elastic modulus are applied to the babassu endocarp carbon heat treated up to 2200ºC. This material can be classified as a typical non-graphitic carbon, being useful to search the validity of the model and the proposed expressions. It is observed that the theoretical expressions describe with reasonable accuracy the respective experimental behaviors. Finally, the measurements of physical and chemical parameters of the babassu endocarp treated up to 2200ºC are also included in this thesis. Since most of these parameters are not available up to date, these results contribute to a better characterization of the material / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

A teoria da percolação tem se revelado muito útil no tratamento de inúmeros fenômenos da natureza. Devido a sua grande versatilidade, esta teoria é objeto de intensa pesquisa. Aqui, propomos novas formas de percolação e as estudamos através de simulações numéricas. Na primeira parte de nosso trabalho, investigamos a estrutura dos aglomerados gerados pelo modelo de percolação por invasão múltipla. Estimamos os valores das dimensões fractais do esqueleto, do esqueleto elástico, dos pontos de estrangulamento e dos menores caminhos, como função dos parâmetros do modelo. Por ter uma estrutura geométrica bastante estabilizada, o modelo otimizado pode vir a ser muito útil no tratamento de problemas com diluição da mecânica estatística. O modelo de percolação atenuada foi concebido para permitir que, durante o processo de invasão, os poros grandes possam também ser ocupados. Esta ocupação ocorre com uma probabilidade que diminui quando o tamanho do poro aumenta.Estimamos cuidadosamente os limiares de percolação e construímos os diagramas de fase correspondentes. Verificamos que os limiares de percolação de nosso modelo não satisfazem a conjectura de Galam e Mauger. Estudamos o efeito da inércia em fluidos escoando através de meios porosos incorporando uma caminhada de N passos ao modelo de percolação por invasão. A magnitude da inércia é proporcional ao parâmetro N, que representa o número de poros seqüencialmente invadidos após a ruptura do perímetro, em cada etapa do processo. Investigamos este modelo em duas e três dimensões. Verificamos que no caso bidimensional, as caminhadas de N passos são facilmente bloqueadas o que leva ao surgimento de um limite superior para o número de passos efetivamente realizados. Nossas estimativas das dimensões fractais dos aglomerados (como função do parâmetro N), indicam que este modelo pertence a uma classe de universalidade diferente daquela da percolação por invasão ordinária. Propomos um modelo de percolação para tratar um processo de solidificação de dois fluidos imiscíveis na presença de impurezas móveis. O movimento das impurezas ocorre devido a uma interação repulsiva de curto alcance observada experimentalmente por Ulhmann, Chalmers e Jackson (UCJ). Dependendo das concentrações de fluidos e impurezas, pode haver a formação de uma fase sólida que percola todo o sistema. Construímos o diagrama de fases deste modelo no espaço das concentrações e calculamos seus expoentes críticos. Nossos resultados indicam que o modelo pertence à mesma classe de universalidade que a percolação ordinária. Finalmente, estudamos um processo de percolação por invasão na presença de impurezas que se movem segundo o mecanismo UCJ. Encontramos um valor crítico para a concentração de impurezas, acima do qual não mais existe percolação. O perfil de aceitação aproxima-se de uma função de Heavyside, com o ponto de descontinuidade dependendo da concentração de impurezas. / Percolation theory provides a quantitative and conceptual model for the understanding of many natural phenomena. Here, we present new kinds of percolation and study them using Monte Carlo simulation techniques. We start studying the cluster, the backbone and the elastic backbone structures of the multiple invasion percolation for both the perimeter and the optimized versions. The behavior of the mass, the number of cutting sites and loops are investigated and their corresponding scaling exponents are estimated. By construction, the mass of the optimized model scales exactly with the gyration radius of the cluster - we verify that this also happens with the backbone. Our simulation shows that the red sites almost disappear, indicating that the cluster has achieved a high degree of connectivity. We propose a new kind of invasion percolation, which permits that, besides small pores, large pores being also occupied. In our model, the occupation probability of a pore diminishes with the pore\'s size. We estimate their corresponding percolation thresholds and show that they do not satisfy the Galam and Mauger conjecture. In order to take into account the inertia of the invader fluid, a new kind of invasion percolation is introduced. In this model, which we named N-steps invasion percolation, the inertia forces are controlled by the number N of pores (or steps) invaded after the perimeter rupture. The new model belongs to a different class of universality and has its fractal dimension depending on N. A blocking phenomenon takes place in two dimensions. It imposes an upper bound value on N. For pores sizes larger than the critical threshold, the acceptance profile exhibits a permanent tail. We also introduce a model for the solidification process of two immiscible fluids interacting repulsively with mobile impurities on a two dimensional square lattice. In the space of the fluids and impurities concentrations the phase diagram exhibits a critical curve separating a percolating from a non-percolating phase. Estimated values for the fractal dimension and the exponent ? of the order parameter, reveal that the critical exponents do not vary along this curve, i.e., they are independent of the impurities concentration. The universality class we find is that of the ordinary percolation. Finally, based on the main ideas of the dynamic epidemic and invasion percolation models, we propose a model to describe the cleaning process of a dirty porous medium by fluid injection. An analysis of the acceptance profiles strongly indicates that this model is a kind of self-organized system.