Orientador: Ricardo Magnus Osorio Galvão / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-15T03:53:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_GlauciaMariaGleibede_M.pdf: 1785751 bytes, checksum: ff3d389a11542ca8ef20be7b281065f9 (MD5) Previous issue date: 1980 / Resumo: O objetivo deste trabalho é estudar a estabilidade do Modo Kink Interno e do Modo Kink Central em plasmas cilíndricos, MHD ideais, devido a variações de pressão e diferentes perfis de corrente. Utiliza-se a equação de Euler para estabilidade-s derivada por Goedbloed e Sakanaka. A análise do problema é baseada num método de teoria de camada limite, onde efeitos devido à inércia do plasma só são considerados numa pequena camada, no entorno do ponto onde a perturbação é paralela às linhas de campo. Para o Modo Kink Interno é feito também a análise numérica, integrando-se uma equação de valor característico. Calculou-se a razão de crescimento da instabilidade para os dois modos para diferentes perfis de pressão e corrente. Verificou-se que tanto para o Modo Kink Interno quanto para o Modo Kink Central, a razão de crescimento torna-se maior com o aumento nas variações destes perfis. Mas para o Modo Kink Interno obteve-se uma redução de até 50% na razão de crescimento, comparada com os resultados obtidos por Rosenbluth et al. Para o Modo Kink Central constatou-se que a razão de crescimento é proporcional ao b do plasma e às derivadas da pressão e corrente / Abstract: The objective of this work is to study the stability of the Internal Kink and Central Kink modes in ideal MHD cylindrical plasmas due to the pressure variations and the different current profiles. It was used the s - Euler equation derived by Goedbloed and Sakanaka. Its analysis is based on the boundary layer method, where the effects due to the plasma inertia are only considered in a boundary layer in the neighborhood of the surface where the perturbation is parallel to the field lines. For the internal Kink mode a numerical analysis is also done by integrating the Euler equation. It was calculated the growth rate of the two modes for the different pressure and current profiles. It was verified that for both, the Internal Kink and Central Kink modes, the growth rate becomes larger as the derivative of these profiles increases. However, for the Internal Kink mode, one obtains a reduction of up to 50% in the growth rate calculated by Rosenbluth et al. For the Central Kink mode, one notices that the growth rate is proportional to b of the plasma and to the derivatives of the pressure and current / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Milton Mori / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-15T07:16:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guirardello_Reginaldo_M.pdf: 3310442 bytes, checksum: 8c54f06878e5842782bb703fee336b9f (MD5) Previous issue date: 1988 / Resumo: A presente tese trata da simulação numérica de um reator catalítico em leito fixo, com resfriamento externo em contra-corrente, para a oxidação do etanol a acetaldeído sobre catalisador de cobre oxidado. O trabalho utiliza os dados e as equações das taxas apresentados no trabalho de J.C. Moura [9]. Inicialmente, analisou-se os dados cinéticos de Moura através de diversos métodos de ajuste de curvas para verincar a validade do modelo proposto. O objetivo foi desenvolver o método da máxima verossimilhança na análise de dados cinéticos. Em seguida, aplicou-se a simulação de reatores na construção de diagramas de fases de temperaturas. Esses diagramas de fases consistem em um gráfico onde se coloca a temperatura de entrada do fluido refrigerante t1 na abscissa e a temperatura de entrada dos reagentes T0 na ordenada, definindo-se uma região de operação segura para o reator catalítico, onde a conversão seja satisfatória sem a ocorrência de ignição. O objetivo foi desenvolver esse diagrama de fases como um método de auxílio no projeto de reatores catalíticos. A simulação utiliza o método dos elementos finitos aplicado a um modelo de reator homogêneo sem dispersão axial. Com os resultados da simulação e dos diagramas de fases de temperaturas escolheu-se o conjunto de parâmetros mais importante no projeto do reator e realizou-se uma otimização dessas variáveis, com o objetivo de encontrar o conjunto de valores desses parâmetros que fornecesse a melhor produtividade. Finalmente, através de simulação numérica, comparou-se o modelo homogêneo sem dispersão axial com o modelo heterogêneo sem dispersão axial e, de forma qualitativa, com o modelo homogêneo com dispersão axial. / Abstract: The present thesis discusses the numerical simulation of a fixed-bed catalytic reactor, with countercurrent heat exchange , for ethanol oxidation over an oxidized copper catalyst, using the data and the rate equations presented in Moura's work [9]. Initially , Moura's kinetic data are analyzed by means of different methods of curve fitting to verify the validity of the proposed model. The objective here is to develop the maximum likelihood method in the kinetic data analysis. Secondly, the reactor simulation is applied to the temperature phase diagrams. These phase diagrams consist of a graphic where the coolant inlet temperature t1 is in the abscissa and the reactants inlet temperature T0 is in the ordinate, which define a safe operation region for the catalytic reaction. Our objective is to develop this phase diagram as an auxiliary method in the catalytic reactor projects. The simulation uses the finite element method applied to an homogeneous reactor model without axial dispersion. The most important parameters in the reactor project have been selected from the simulation results and the temperature phase diagrams. An optimization has been carried out in the variables in order to find the values leading to the best productivity. Finally, through numerical simulation, the homogeneous model without axial dispersion is first compared with the heterogeneous model without axial dispersion and, then , qualitatively with the homogeneous model with axial dispersion. / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Vitor Baranauskas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:58:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_PedroMiguelRaggio_M.pdf: 1573182 bytes, checksum: c9e96a351790afde84d150516a511aed (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Investigamos nesta dissertação o comportamento das linhas de campo magnético caóticas em tokamaks. Estas linhas surgem devido à perturbações ressonantes com os campos magnéticos de equilíbrio, que podem aparecer naturalmente no plasma ou serem produzidas devido à ação externa. Produzimos numericamente esta perturbação simulando a ação de um dispositivo chamado limitador magnético ergódico (LME). A motivação para esta investigação de linhas caóticas é um possível melhoramento no confinamento do plasma em tokamaks e um maior controle da interação plasma-borda. Tratamos, primeiramente neste trabalho, a configuração de equilíbrio dos campos magnéticos. Em seguida aplicamos o formalismo hamiltoniano para descrevermos o traçado das linhas de campo na configuração de equilíbrio. Obtivemos também a hamiltoniana total do sistema sob a perturbação gerada pelo LME. Através das equações de Hamilton para o sistema perturbado escrevemos as equações de um mapa estroboscópico que fornecem as coordenadas canônicas da linha de campo na posição de cada anel do LME. A partir do mapa estroboscópico traçamos diversos mapas de Poincaré para diferentes modos ressonantes perturbados e intensidades de perturbação. Explicamos a formação das cadeias de ilhas, os fenômenos de reconexão e bifurcação e identificamos e caracterizamos a existência de linhas de campo caóticas no tokamak devido à perturbação. O escape destas linhas de campo magnético para a borda do tokamak também foi estudado. Para isso, foram obtidos os mapas de conexão, bacias de escape e os "footprints". Estes fornecem, respectivamente, o número de voltas que uma dada linha de campo magnético percorre no toróide até alcançar a parede, a localização das linhas ao chegarem na parede, assim como as impressões deixadas pelas linhas nas paredes. Estas impressões consistem numa distribuição de manchas nas paredes do toróide, fornecendo um padrão de escape não uniforme com uma estrutura complexa.

Neste trabalho foram estudadas algumas propriedades de transporte de sistemas dinâmicos caóticos descritos por mapas. O trabalho tem seu foco principal em plasmas de fusão gerados em reatores denominados tokamaks. Primeiramente foi estudado o transporte de linhas de campo magnético em plasmas de cisalhamento reverso perturbado por um Limitador Magnético Ergódico (LME) em tokamaks de seção transversão circular. A deposição de linhas de campo magnético é caracterizada por padrões de estruturas denominados ``footprints';'; magnéticos. Os "footprints';'; surgem devido aos vestígios deixados pela sela caótica das linhas de campo. Para os intervalos de fator de segurança estudados, estes efeitos na parede da câmara estão associados com o grudamento de linhas de campo e canais de escape devido a cadeias de ilhas internas próximas à última superfície de fluxo não-destruída. Neste trabalho também exploramos um método de construção de um mapa integrável simplético bidimensional, associado a um sistema hamiltoniano, dado um conjunto de pontos fixos e curvas invariantes. O método foi utilizado para encontrar o mapa de Poincaré não-perturbado para linhas de campo em tokamaks de alta razão de aspecto com um desviador poloidal. O mapa integrável foi então perturbado por uma perturbação impulsiva que descreve uma ressonância assimétrica na borda do plasma. O mapa perturbado não-integrável é aplicado para estudar a estrutura de linhas de campo magnético abertas na região entre o plasma e a parede da câmara. Com isto foram reproduzidos os principais aspectos de transporte obtidos por integração numérica das equações de linhas de campo magnético, tais como: comprimentos de conexão e "footprints';'; magnéticos na placa do desviador. Otimizamos o mapa encontrado através deste método introduzindo um potencial formado por seis parábolas unidas suavemente dispostas a formar um potencial com dois pontos de mínimo. Com isto o mapa resultante se mostrou mais versátil e capaz de reproduzir superfícies com topologias bastante particulares. Outro modelo desenvolvido neste trabalho reproduz superfícies magnéticas de tokamaks munidos de desviadores, com escolhas específicas de: posição do ponto de X, triangularidade, elongação e eixo magnético. O modelo é composto por um conjunto de condutores infinitos paralelos conduzindo corrente elétrica. Utilizamos cinco condutores para reproduzir a topologia das superfícies magnéticas similares ao do International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER). Com isto estudamos algumas propriedades da camada estocástica formada próximo à separatriz.