Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:27:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338915.pdf: 16725856 bytes, checksum: 055e5cfc8eb46f2bcff67dde1648ace8 (MD5) Previous issue date: 2015 / Um dos grandes desafios presentes na simulação numérica de reservatórios de petróleo diz respeito à resolução dos sistemas lineares obtidos pela discretização de equações elípticas. Essa tarefa torna-se ainda mais complexa quando campos de permeabilidade altamente heterogêneos são considerados. Diversas estratégias de solução diretas e iterativas foram desenvolvidas ao longo dos últimos anos e empregadas nesse contexto, restringindo-se às últimas, nota-se que os métodos iterativos construídos a partir de pré-condicionadores do tipo multigrid são os mais utilizados devido a sua robustez e eficiência. Nesse trabalho avaliam-se as propriedades matemáticas e o desempenho computacional de uma subclasse de pré-condicionadores desse último tipo conhecida como ?multiescala?. As alternativas estudadas são implementadas computacionalmente e empregadas em conjunto com diversos métodos iterativos para a resolução precisa e também aproximada de problemas elípticos desafiadores. Dentre os problemas testados, verifica-se que a melhor estratégia de configuração para o pré-condicionador multiescala é constituída por um operador de restrição do tipo galerkin, suavizador baseado em fatoração incompleta e razões de engrossamento ao redor de 10 ao longo de cada direção do reservatório. Diversas outras estratégias de solução direta e iterativa disponíveis no pacote científico PETSc são testadas para a resolução dos problemas em questão, da onde conclui-se que o pré-condicionador BoomerAMG associado ao método do gradiente conjugado e também o método direto Cholesky-UMFPACK são as mais eficientes em ambos quesitos matemático e computacional, inclusive em relação ao método multiescala de referência quando se deseja encontrar soluções com elevadas precisões. <br> / Abstract : One of the major challenges faced by reservoir simulation is about the solution of the linear systems obtained by the discretization of elliptic equations. This task turns out to be even more complex when highly heterogeneous permeability fields are present. Different strategies of direct and iterative methods have been developed in the last years and employed in this context. Considering the last ones, it s possible to note that iterative methods built by multigrid preconditioners are the most employed because of their robustness and efficiency. In this work, the mathematical properties and the computational performance of multigrid-like preconditioners called  multiscale preconditioners are evaluated. The studied alternatives are implemented computationally and employed in conjunction of iterative methods for the precise and approximate solution of challenging elliptic problems. Given the tested problems, it was possible to verify that the best configuration properties for a multiscale preconditioner are composed by a galerkin restriction operator, smoothers based on incomplete factorization and coarsening ratios around of ten for each direction of the grid. Several others solutions strategies available in the scientific package PETSc were evaluated using the same set of problems as before and it was possible to conclude that the BoomerAMG preconditioner associated with the conjugate gradient method as well as the direct method Cholesky-UMFPACK are the most efficient ones in both mathematical and computational evaluation points and are even better than the multiscale preconditioner when the intention is to get a precise solution.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2013-06-25T19:15:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 309792.pdf: 1874704 bytes, checksum: 123c0407eefb86ff006b9c244028d7d8 (MD5) / O problema de alocação de gás de injeção com restrições de alinhamento poço-manifold e restrições de pressão no sistema de produção é um problema não linear inteiro-misto de dificuldade considerável. A complexidade deste problema reside na natureza das decisões discretas do alinhamento e nas não linearidades presentes nas curvas de produção dos poços e de queda de pressão nas tubulações. A abordagem de solução utilizada neste trabalho é a reformulação deste problema em programas lineares inteiros-mistos com o uso de ferramentas de linearização por partes para funções multidimensionais. Foram desenvolvidas sete reformulações lineares inteiras-mistas, considerando aproximações por hipercubos e por simplexes. Enquanto a aproximação por hipercubos é mais simples e possui menos variáveis, a aproximação por simplexes possui mais variáveis, mas é mais detalhada. Foi apresentada uma análise computacional destas formulações para um cenário modelado a partir de um sistema de produção sintético construído com uma ferramenta de escoamento multifásico. Para avaliar o desempenho das formulações desenvolvidas, foram considerados cenários com diferentes disponibilidades de gás no compressor e diferentes qualidades de aproximação. Os resultados da análise computacional mostraram que, para as aproximações por hipercubos, o modelo SOS2 teve melhor desempenho na maioria dos cenários. Para as aproximações por simplexes, o modelo Log teve o melhor desempenho dentre os modelos. Considerando ambas aproximações, para um cenário com qualidade de aproximação fina e com uma restrição mais apertada na disponibilidade de gás de injeção, apenas o modelo Log conseguiu obter a solução ótima para o problema. / The problem of allocating lift-gas to oil wells subject to well-manifold routing, and pressure constraints in the production system is a mixed-integer non-linear problem of considerable difficulty. The complexity of this problem rests on the nature of discrete decisions of the routing and the non linearities of the well production curves and pressure drops in the pipelines. The solution approach used in this work is the reformulation of this problem into mixed-integer linear programs with piecewise-linearization tools for multidimensional functions. Seven mixed-integer linear reformulations were developed with hypercube and simplex approximations. While the hypercube approximation is simpler and more compact, the simplex approximation has more variables, but is more accurate. A computational analysis of the application of these formulations to a synthetic production system represented in a multi-flow simulator is presented. In order to evaluate the performance of these formulations, instances with different availability of lift-gas in the compressor and different qualities of approximation were considered. The results of the computational analysis showed that the SOS2 model solved the problem faster in most instances of the hypercube approximation. With simplex approximations, the Log model was faster in all scenarios. Considering both approximations, when the quality of approximation is accurate and the lift-gas availability is low, only the Log model obtained the optimal solution.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:03:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 308796.pdf: 1133004 bytes, checksum: a418b88e92f1d3d8bc5ba0c4b022a9a3 (MD5) / Quando correntes oleosas entram em contato com o meio ambiente prejudicam e influenciam tanto a fauna e a flora, quanto à população no entorno dos lugares contaminados. A procura por tratamentos eficientes, de baixo custo, que demandem pouca energia e provenientes de fontes renováveis fazem com que os bioadsorventes ocupem um lugar de destaque na redução dos contaminantes oleosos. Neste trabalho, utilizou-se o bagaço da cana-de-açúcar como bioadsorvente alternativo no tratamento de águas contaminadas com óleos. O efluente sintético foi simulado através de uma dispersão de água destilada e decahidronaftaleno, com concentração inicial de 8900 mg·L-1. O óleo residual, após os experimentos de adsorção, foi quantificado por cromatografia gasosa. A biomassa foi caracterizada pelas análises de umidade, FTIR, MEV, CHNS e análise superficial. Os experimentos foram desenvolvidos em processo batelada, com agitação de 120 rpm, sendo avaliado o tempo de equilíbrio do processo adsortivo, bem como a influência dos parâmetros pH, temperatura e tamanho das partículas do bioadsorvente. O processo de adsorção resultou na remoção de 80% de óleo em apenas 5 min de contato entre a dispersão e a biomassa. Os parâmetros que influenciaram significativamente a remoção do hidrocarboneto pelo bagaço-de-cana foram a temperatura e o tamanho de partícula do material. Para as condições testadas, o maior desempenho foi obtido a 25oC. O melhor ajuste para a Isoterma de Adsorção foi obtido com o modelo de Langmuir-Freundlich, fornecendo uma capacidade máxima de adsorção de 6,65 g de hidrocarboneto/g de biomassa. Os ensaios mostraram grande potencial do bagaço da cana-de-açúcar ser utilizado como bioadsorvente na redução do teor de óleos e graxas em efluentes aquosos, apresentando-se como uma alternativa sustentável a dois grandes problemas ambientais: o resíduo sólido gerado pelo processo de cultivo e industrialização da cana-de-açúcar e a contaminação de fontes aquosas pela indústria do petróleo e petroquímica. / When oily streams come in contact with the environment, they affect and influence the fauna and flora, as the population surrounding the contaminated places. The search for effective treatments that are low cost, require little energy and are from renewable resources, turn the biosorbents a prominent material in the oily contamination reduction. In this work, we have studied the bagasse from sugarcane as an alternative bioadsorbent in the treatment to oils and greases contaminated waters. The synthetic effluent was simulated by a distilled water and decahydronaphthalene dispersion, with initial concentration of 8900 mg o L -1. The residual oil, after adsorption experiments, was determined by gas chromatography. The biomass was characterized by moisture analysis, FTIR, SEM, CHNS and surface analysis. The experiments were carried out in batch process with agitation of 120 rpm, evaluating the equilibrium time of adsorptive process, as well as the influence of some parameters such as pH, temperature and the particle bioadsorbent size. The adsorption process resulted in removal of 80% of oil in only 5 minutes of contact between the dispersion and biomass. The parameters that significantly influenced the removal of hydrocarbon by bagasse were the temperature and particle size of the bioadsorbent. For the conditions tested, the best performance was obtained at 25oC. The best fit for the adsorption isotherm was obtained with Langmuir-Freundlich model, providing a maximum adsorption capacity of 6.65 g hydrocarbon/g biomass. The experiments showed the great potential of the sugarcane bagasse to be used as bioadsorvente in reducing the oil and grease levels in aqueous effluents, presenting itself as a sustainable alternative to two environmental problems: the solid waste deriving from the cultivation and industrialization of sugarcane and the aqueous sources contamination coming from oil and petrochemical industry.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-21T01:11:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Por muitas razões, o processo de destilação é a mais importante técnica de separação na indústria de processos químicos em todo o mundo. No entanto, a implementação do controle industrial é dificultada por se não linear, não-estacionário, interativo, e ainda sujeito a restrições e perturbações. Muitos dos modernos métodos de controle são baseados em modelos não-lineares multivariáveis. Os modelos não-lineares precisam ser mais rigorosos e com maiores exigências computacionais na medida em que aumenta a complexidade do processo. As redes neurais são uma alternativa para a modelagem destes processos na medida em que não se necessita um conhecimento a priori do processo. As redes neurais são capazes de encontrar correlação nos problemas complexos e não-lineares, processam a informação rapidamente e podem ser usadas para reduzir o esforço para o desenvolvimento de um modelo para controle. A utilização de uma rede neural para simplificar a modelagem fenomenológica de uma coluna de destilação é apresentada. A rede neural aqui utilizada apresenta uma modificação para melhorar a sua capacidade de generalização. A rede exibe uma performance superior quando comparada com redes feedforward e de base radial na identificação de processos fortemente não-lineares. O caso estudado é uma coluna de destilação com 12 m de altura e 30 pratos, que separa hidrocarbonetos em processo contínuo. Um procedimento sistemático em três etapas é desenvolvido. O primeiro consiste na coleção de dados e eleição das variáveis mais importantes do processo. A aquisição de dados foi feita usando um simulador rigoroso, numa periodicidade compatível com o que poderia ser feito num processo real. A seguir, entradas são informadas à rede no processo de treinamento. A terceira etapa é a validação do modelo testando-o com um novo grupo de dados. O presente trabalho analisa a rede para um número crescente de entradas e saídas possível de ser calculado; a qualidade e quantidade do grupo de dados de treinamento e previsão; o número máximo de passos possíveis de serem preditos pela rede; e finalmente a melhor topologia. A rede ainda é testada para uma série de variáveis de entrada. A performance da rede é testada para determinar os melhores parâmetros livres a serem usados. A qualidade do modelo depende no sucesso de cada uma destas três etapas.Aparte servir como um preditor, a rede neural provê informação sobre a relevância de cada variável. A maioria das predições forneceu coeficientes de correlação acima de 99%, mostrando que a rede pode ser usada em controle e ainda como um sensor por software.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-21T04:43:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A quantidade de formatos de arquivos de som na Internet atualmente é muito grande. Chegar a um consenso de um padrão ideal é praticamente impossível, visto a grande rapidez com que mudam as tecnologias dessa área e também pela disputa mercadológica entre as grandes empresas do ramo. Na área de áudio na WEB, o aspecto mercadológico se mostrou tão importante quanto o técnico. Este trabalho visa dar uma visão geral dos principais formatos de arquivos de áudio usados hoje na Internet, tentando mostrar suas características principais, vantagens e desvantagens. Dos formatos de arquivos de áudio identificados nos determinados grupos de sites (empresariais-comerciais, rádios-WEB, institucionais e pessoais), os mais utilizados e promissores foram: Windows Media (WMA da empresa Microsoft); MPEG-1 layer-III (MP3 do grupo MPEG), RealAudio (Real Networks) e MPEG-2 AAC (grupo MPEG). Certos formatos mais antigos ainda perduram mais por tradição do que por capacidades técnicas (WAVE, AIFF e Sun Audio-AU), enquanto outros se mantêm por terem peculiaridades técnicas únicas, como os formatos MOD e MIDI (tipo partituras digitais). Várias empresas tentam estabelecer padrões de áudio para comércio eletrônico (Liquid Audio, QDX e Quicktime), e também para montagem de sites (Beatnik e Crescendo).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-19T18:57:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 190533.pdf: 717220 bytes, checksum: 892f919c3fa1190bbc4464d22b18e556 (MD5) / Este trabalho tem como objetivo a proposição de um procedimento para auxiliar na determinação do risco de quebra da continuidade da cadeia logística de suprimento de petróleo importado. Analisando as várias atividades da cadeia verifica-se que diversos imprevistos colocam em risco o abastecimento de petróleo trazendo como conseqüência atrasos, perdas de venda, de clientes e da credibilidade no mercado. A partição da cadeia de suprimento de petróleo gerando diversos mercados competitivos aumenta a complexidade do gerenciamento da mesma, sendo necessário um estudo mais profundo do seu comportamento que indica a caracterização de cada uma das atividades que a constituem

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-19T23:28:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Esta dissertação procura estabelecer um roteiro básico para implantação de terceirização para a atividade de logística internacional para suprimento das plataformas de exploração e produção de petróleo alocadas na Bacia de Campos, e a avaliação de seus resultados, tendo os seguintes objetivos: · Realização de levantamento bibliográfico sobre Logística, Terceirização e Parceria; · Definição dos processos básicos da Logística Internacional para o suprimento de materiais importados; · Levantamento de dados referentes à atividade de aquisição de equipamentos estrangeiros para as plataformas de exploração e produção de petróleo localizados na Bacia de Campos; · avaliar o impacto da utilização da estratégia de terceirização da cadeia logística internacional, consistindo da aquisição de equipamentos e sobressalentes importados utilizados para a manutenção da continuidade operacional das plataformas da Petrobras na Bacia de Campos no segmento de E&P da Petrobras, transporte no exterior (transporte interno no país de origem), transporte internacional, desembaraço alfandegário e transporte nacional; · criação de índices de medição de desempenho visando melhoria do desempenho da atividade; · Estabelecimento de um método para terceirização no ambiente de desembaraço aduaneiro da Petrobras. Para a realização deste trabalho foi utilizada metodologia de pesquisa documental para coletas de dados e estudo de caso com acompanhamento das atividades desenvolvidas no assunto abordado, por tratar-se de pesquisa em contratos efetivamente realizados ou em fase de implantação, no departamento de Exploração e Produção da Petrobras. Os dados foram levantados no banco de dados da Petrobras referente à atividade de aquisição de equipamentos estrangeiros para as plataformas de exploração e produção de petróleo localizados na Bacia de Campos no litoral norte do estado do Rio de Janeiro. Inicialmente, apresenta a fundamentação teórica com base na literatura existente, que aborda os conceitos de Competição, Logística, Terceirização e Parceria, Operadores Logísticos e Freight Forwarders, que foram utilizados como referencial teórico para subsidiar o estudo. Em seguida, apresenta a evolução histórica da produção de petróleo no mundo e no Brasil, concluindo com uma análise da implantação da terceirização e sugestões para seu aperfeiçoamento.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T08:13:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T23:51:32Z : No. of bitstreams: 1 177472.pdf: 2837629 bytes, checksum: 833175caad694e1ab4c810128f88ac6e (MD5) / Nas últimas décadas tem aumentado o número de derramamentos de petróleo e seus derivados (principalmente gasolina e óleos), ocasionando a contaminação dos ambientes subsuperficiais denominados aqüíferos. O contato da gasolina com a água subterrânea faz com que os hidrocarbonetos monoaromáticos mais solúveis como o benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos migrem com o fluxo da água subterrânea e atinjam pontos de exposição como poços de abastecimento de água potável. Este problema ainda é agravado pela adição de 22 a 24% de etanol na gasolina comercial brasileira, que aumenta a solubilidade dos compostos BTEX na água subterrânea elevando a concentração nas plumas de contaminação. O decaimento das concentrações dos contaminantes dissolvidos da água subterrânea é avaliado através de equações que relacionam o transporte dos contaminantes (processo advectivo, dispersivo e sorção) e as reações de transformação (biodegradação e volatilização). O conhecimento das taxas de biodegradação associadas aos modelos de transporte e transformação permite a avaliação do risco de contaminação e a necessidade de se tomar medidas de remediação que acelerem a degradação dos hidrocarbonetos monoaromáticos do petróleo (ex.: BTEX) em locais contaminados. Este trabalho apresenta e discute os métodos usualmente empregados na determinação dos coeficientes de biodegradação baseados em modelos cinéticos de decaimento de primeira ordem. Utilizando-se os dados de concentração dos compostos BTEX e etanol de oito amostragens de campo da área experimental da Fazenda Ressacada, foi feita a análise gráfica e estatística do fluxo de massa dos contaminantes no período de dezembro de 1998 a novembro de 2000, o que demonstrou que os contaminantes apresentam comportamento transiente de migração. Os resultados obtidos através da avaliação do método da correção com o trimetilbenzeno, método de Buscheck e Alcantar, método do fluxo de massa e o modelo de transporte e transformação (Bioscreen), mostraram que o modelo Bioscreen é o método que melhor se adequa as condições de fluxo transiente das plumas de BTEX e etanol. O cálculo dos coeficientes cinéticos de biodegradação com o modelo revelaram as seguintes meia vidas: etanol = 0,60 ano; tolueno = 0,70 ano; benzeno = 1 ano; etilbenzeno e xilenos totais = 1,20 ano.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-19T00:19:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T03:32:31Z : No. of bitstreams: 1 142282.pdf: 2269631 bytes, checksum: 43f891c6b52bb480904963e7c4750065 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-19T11:34:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 198124.pdf: 2032136 bytes, checksum: d273c760599ed4c3dd546ef7731151f4 (MD5) / A logística de suprimento e de distribuição do GLP no Brasil é realizada de forma integrada, através de uma rede complexa de movimentações. Para que funcione a contento, o processo logístico necessita ser coordenado e otimizado continuamente, dadas as flutuações na produção, e as condições voláteis e sazonais de mercado. Dada a complexidade das operações da cadeia logística e ausência de trabalhos conhecidos, para avaliar essas restrições sistêmicas, criam dúvidas sobre os benefícios das ações que vem sendo tomadas nas operações logísticas. Foi escolhido para esta proposta, a técnica de simulação, como a ferramenta metodológica. O interesse está na capacidade de geração de cenários e de indicar as possíveis implicações, refletindo nos custos logísticos. As medidas de desempenho servirão como parâmetros para apoiar estudos técnico-econômicos de melhoria para remoção de gargalos operacionais. Foi possível estabelecer as relações de "trade-off" entre os custos logísticos. O presente estudo consiste na aplicação de duas áreas de conhecimento, integrando os conceitos da logística empresarial à ferramenta de simulação. O modelo foi traduzido utilizando o software de simulação PROMODEL.