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Planejamento integrado de recursos hidroenergeticos : o confronto de usos multiplos da agua no aproveitamento hidroeletrico de Alqueva em PortugalMauad, Frederico Fabio 20 December 2000 (has links)
Orientador: Carlos Alberto Mariotoni / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-27T07:53:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2000 / Resumo: O fornecimento de energia elétrica e a disponibilidade de água são dois requisitos fundamentais para que uma região se desenvolva adequadamente. Portanto, é conveniente que um aproveitamento hidroelétrico considere a utilização da água para outras finalidades além da geração de energia elétrica. A cada dia cresce a disputa entre os vários usuários da água (agricultura, indústria, energia e abastecimento humano) que competem pelo uso deste recurso hídrico, gerando sérios conflitos. Uma possível solução para estes conflitos é uma gestão integrada e compartilhada do uso, controle e conservação dos recursos hídricos. Essa gestão deve ser realizada holisticamente, de forma multidisciplinar e interdisciplinar. Não existe mais o conceito de gestão de recursos hídricos baseada exclusivamente na análise da irrigação, geração de energia ou saneamento básico. Esses conflitos estão se acentuando cada vez mais, tanto em termos nacionais como internacionais. O presente trabalho apresenta os resultados da simulação computacional do aproveitamento de fins múltiplos de Alqueva que foi realizado com o objetivo de determinar os níveis de garantia e satisfação de abastecimento dos diversos usos da água e para atender a uma regra de operação estabelecida para várias prioridades. O sistema simulado inclui os rios Guadiana e Ardila, a barragem de Alqueva e o açude de Pedrogão. Foram considerados dois cenários de afluências e várias hipóteses de uso da água. Utilizou-se o modelo de simulação IRAS - Interactive River -Aquifer Simulation para a determinação da resiliência, confiabilidade e vulnerabilidade do sistema para os diversos usos da água / Abstract: The electric energy supply and the water availability are two of the most important parameters to develop appropriately one given state region. Therefore, it' s convenient that an Hydroelectric Power Plant considers the use of water for other goals besides generating electric energy. The crescent increasing in the water users number (agriculture, industry, energy and urban supply) is competing for hydro source, resulting some troublesome conflicts. A possible solution for these conflicts is an integrated and shared use, controlling and saving hydro sources. This use must be carried out, on both multidisciplinary and interdisciplinary way. There is no longer the concept of water usage based exclusively on irrigation analyses, energy generation or sanitation. These conflicts are becoming bigger and bigger, on both national and international aspects. This work presents the results of the simulation study of the Alqueva multi-purpose reservoir system, with the aim to fix both guaranty and satisfaction levels for several water uses as well as to establish the operating rules for different priorities.The main target of this simulation is to analyze the reliability, resilience, and vulnerability levels of different water uses. The simulated system includes the Guadiana and Ardila rivers, and the reservoirs of Alqueva and Pedrogão. Two scenarios for inflow and several hypothesis for water uses has been considered. The IRAS - Interactive River-Aquifer Simulation model is presented. / Doutorado / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos
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Mundos virtuais multiusuario : a construção de ambientes no active worldsOliveira, Hosana Celeste 23 February 2001 (has links)
Orientador: Gilberto dos Santos Prado / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Artes / Made available in DSpace on 2018-07-27T20:11:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2001 / Resumo: Os ambientes virtuais multiusuário oferecem referências para uma melhor compreensão do que tem sido o uso dos recursos da realidade virtual (RV)em rede aberta, aplicados à criação de arquiteturas no ciberespaço. A proposta deste trabalho é pesquisar o processo de construção e funcionamento de ambientes virtuais na Internet, a partir dos recursos tecnológicos disponíveis no Active Worlds (AW). Para tanto, estudaremosas ferramentasde construção, assim como os mecanismos de funcionamento e serviços oferecidos pelo AW,tais como a construção de mundos e de ambientes; a anatomia da comunidade e as atividades sociais baseadas em ambientes virtuais multiusuário, entre outros / Abstract: The virtual multiuser environments offer references to a better comprehension than the use of virtual resources (VR) at open The proposal of this work is to search the process of creation and function of the virtual envíronments at Internet, through the technologic resources available in the Active Worlds (AW). Being that, we will study the tools for the creation, as well as the mechanisms of funciton and services offered by the AW; as the creation of worlds and environments, the anatomy of the community and the social activities basedon the multiuser virtual environments, among others / Mestrado / Mestre em Multimeios
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Predição da resistencia a compressão de um cimento industrial utilizando tecnicas de redes neurais artificiaisMoreno, Fabiola Andrea Chandia 15 March 2001 (has links)
Orientador: Jose Claudio Moura / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-28T00:54:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2001 / Resumo: A indústria de produção de cimento vem crescendo a cada ano e com isso a tendência em se aplicar técnicas que otimizem o seu processo também. O processo de produção de cimento não implica dificuldades maiores, mas como em qualquer indústria, tem os seus problemas devido ao alto consumo de energia e fatos ligados ao controle de qualidade do produto final, o cimento, para a geração do concreto. Principalmente o que diz respeito à Resistência Mecânica à Compressão, que é a principal variável nesse quesito. A técnicas de redes neurais artificias podem ser aplicadas a maioria dos sistemas ou processos industriais e tem se tomado uma prática, hoje em dia, realizada com resultados muito satisfatórios. Pela sua facilidade em simular, entre outras características, pode ser utilizada também para se predizer e modelar dados industriais referentes ao processo de produção de cimento também. Neste trabalho é desenvolvido um modelo baseado em computação neural com o objetivo de predição da Resistência Mecânica à Compressão 3 dias (R3), com aproximação suficiente na qual tem-se a grande vantagem de poder antecipar com confiança o tempo para expedição estando o cimento de acordo com as normas, ou então tomar -se as devidas precauções e correções, caso esteja fora. O modelo otimizado é representado por 15 neurônios na camada de input, 17 neurônios na camada intermediária e 1 neurônio na camada de output, sendo que para cada um desses neurônios foi utilizada a função de transferência sigmoidal e algoritmo de backpropagation para a correção dos pesos com auxílio da estrutura Delta bar Delta para a atualização dos pesos. Desse modo chegou-se a resultados satisfatórios com a utilização dos dados fornecidos pela empresa e com o uso das técnicas estatísticas de apoio e as técnicas de redes neurais r;u1:ificias para a modelagem do sistema / Abstract: The industry of cement production has been growing each year and with this the trend in if applying techniques that also optimize its process. The process of cement production does not imply bigger difficulties, but as in any industry, it has its problems due to the high consumption of energy and represents the quality control of the final product, the cement, for the generation of the concrete. Mainly in respect to the Compression Strength, which is the main variable that indicates the quality ofthe cement The techniques of artificial neural networks can be applied the industrial majority of the systems or processes and if have become practical one, nowadays, carried through with very satisfactory results. By its easiness in simulating, among others characteristic, it can also be used to predict and shape referring industrial data to the process of cement production. In this work a model based on neural computation with the objective of prediction of the Compression Strength is developed in 3 days (R3), with enough approach in which had great advantage of being able in accordance with to anticipate with confidence the time for dispatching being the cement the norms, or then to be overcome the due precautions and corrections, in case that it is it are. The optimized model is represented by 15 neurons in the layer of input, 17 neurons in the intermediate layer and 1 neuron in the layer of output, that for each one of these neurons it was used the function of sigmoidal transference and algorithm of back propagation for the correction of the weights with aid of the structure Delta bar Delta for the update of the weights. In this mode it resulted satisfactory with the use of the data supplied for the company and with the use of the statistical techniques of bracket was arrived and the techniques of artificial neural networks the modelling of the system / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química
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Analise termodinamica, exergetica e termoeconomica de uma instalação termeletrica em ciclo combinado, com cogeração de vaporGomes, Christian Marquezini 03 September 2001 (has links)
Orientador : Waldyr Luiz Ribeiro Gallo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-28T19:33:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2001 / Resumo: Neste trabalho é apresentada a análise termodinâmica de uma termelétrica em ciclo combinado e com cogeração de vapor, tendo como combustível o gás natural, verificando-se a importância de parâmetros como a razão de pressão e máxima temperatura da turbina a gás sobre o desempenho do ciclo. Analisa-se ainda o comportamento da turbina a gás e do ciclo combinado em cargas parciais através de dois diferentes métodos de modulação da potência (IGV e controle da temperatura dos gases na entrada da turbina), utilizando-se de equações encontradas na literatura técnica e que descrevem o comportamento dos principais equipamentos da termelétrica. Realiza-se ainda a análise energética da planta, identificandose os componentes com maior geração de irreversibilidade, avaliando-se o desempenho da planta em cargas parciais. Tendo-se como base a análise energética desenvolve-se a análise termoeconômica, determinando-se os custos energéticos e monetários dos principais produtos da planta (potência e vapor de processo), tanto para a condição nominal como em cargas parciais / Abstract: This work presents a thermodynamic analysis of a cogeneration combined cycle plant, burning natural gas, evaluating the importance of pressure ratio and gas turbine firing temperature on the cycle's performance. The gas turbine and combined cycle's efficiencies at partialloads are determined using equations that describe the characteristics of the main components. An energetic analysis is performed, identifying the largest irreversibility¿s and the plant's energetic efficiency at partialloads. The thermo economic analysis was developed to determine the energetic costs and monetary costs for the main products (power and process steam), both at nominal condition and at partialloads / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica
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Integração de testes experimentais com modelos dinamicos de elementos finitos atraves da ferramenta I-DEAS testPinto Junior, Salustiano Martins 12 May 2000 (has links)
Orientador : Paulo R. G. Kurka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-28T19:35:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2000 / Resumo: O trabalho apresenta resultados da integração de dados experimentais de vibração com modelo dinâmico em elementos finitos através do módulo Test do programa de engenharia para confecção de modelos e análise da SDRC, conhecido como I-DEAS. O módulo I-DEAS Test possibilita a utilização de diversas técnicas para a análise modal e experimental além da correlação entre ambas. A técnica de identificação de parâmetros usada foi a Exponencial Complexa com o ajuste de curvas aos dados de resposta em freqüência feita numa faixa contendo vários modos de vibrar. A influência dos modos fora dessa faixa é prevista através da adição de parcelas residuais de inércia e rigidez. Dados provenientes de testes de vibração de um protótipo de cárter automotivo são utilizados na verificação do modelo matemático, em função dos parâmetros modais determinados (freqüência natural, amortecimento e resíduo) / Abstract: The work presents results of integration between experimental vibration data and finite elements models through the Test module of the SDRC-I-DEAS software. The Test module makes it possible to use several techniques for modal and experimental analysis, as well as establishing correlation between them. The Exponential Complex identification technique was used for adjusting FRF data of an interest region containing several resonances. The influence of the mode outside the region of interest is achieved by adding residual tenns to the identified FRF. Experimental data from dynamic tests of a Diesel engine crankcase cover are used in the verification of the numerical model, as compared to the identified modal parameters / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica
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Modelagem hibrido neuronal aplicada a processos fermentativosHarada, Layse Harumi Pereira 22 February 2001 (has links)
Orientadores : Rubens Maciel Filho, Aline Carvalho da Costa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-28T19:07:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2001 / Resumo: Um dos principais problemas no controle e otimização de processos biotecnológicos é a construção de modelos confiáveis para o sistema. Para estes processos, o desenvolvimento de modelos detalhados baseado em princípios fundamentais e intensos estudos cinéticos são freqüentem ente caros e consomem tempo. Assim, seria de grande vantagem encontrar algum modo simples e rápido que os descrevessem, para posterior uso em otimização e controle. Foram propostos muitos métodos recentemente para alcançar esta meta. Um deles é o uso de redes neuronais. O treinamento de uma rede neuronal, porém, requer um número grande de dados experimentais. Além disso, a interpretação de tais modelos é difícil. Outra alternativa é o uso de um modelo híbrido neuronal no qual os aspectos do problema cujo comportamento quantitativo é bem compreendido são descritos através de equações matemáticas determinísticas, enquanto as redes neuronais descrevem a cinética. É esperado que estes modelos tenham um melhor desempenho que as redes neuronais do tipo caixa preta, já que a generalização e extrapolação estão limitadas às partes incertas do processo e o modelo básico sempre é consistente com os princípios fundamentais. Além disso, menos dados são requeridos para o treinamento. Há muitas estruturas de redes neuronais citadas na literatura e não há nenhum método proposto que defina a melhor estrutura a ser usada para um determinado caso. Na maioria dos artigos presentes na literatura que aplicam redes neuronais para bioprocessos, a rede neuronal do tipo feedforward (FNN) é usada. Uma estrutura que não foi muito explorada é a rede funcionallink (FLN). Esta rede demonstrou ter boa capacidade de aproximação nãolinear apesar da estimação de seus pesos ser linear. Devido à estimação linear, seu treinamento é rápido, requer baixo esforço computational e a convergência é garantida. O objetivo do trabalho presente é determinar um modelo para um processo extrativo de produção de álcool de uma maneira simples e rápida. Este modelo deve ser suficientemente confiável para fins de optimização e estudos de controle. Um modelo híbrido neuronal é construí do e redes neuronais são utilizadas para descrever as cinéticas desconhecidas. Uma comparação é feita entre o uso das FLNs e das FNNs na descrição da cinética de processo. É demonstrado que as redes neuronais do tipo funcional link permitem o desenvolvimento de um modelo híbrido neuronal com uma vantagem significante quando comparados com redes neuronais artificiais convencionais. O modelo híbrido apresenta bom desempenho e é mais simples que o obtido fazendo uso de redes neuronais do tipo feedforward. Como a estimação dos pesos é linear para as redes FLNs, o seu uso no modelo híbrido pode possibilitar uma implementação simples de um esquema adaptativo, no qual os pesos são reestimados on-line baseados nos dados do processo / Abstract: One of the most severe problems in the control and optimization of biotechnological process is the construction of reliable models of the system. For these processes, the development of detailed models based on fundamental principIes and intense kinetic studies is frequent1y expensive and time consuming. Thus, it would be of great advantage to find some simple and rapid way of describing them, accurately enough for optimization and control. Many methods have been proposed in recent years to achieve this goal. One of them is the use of neural networks. The training of a neural network, however, requires a large number of experimental data. Furthennore, the interpretation of such models is difficult. Another altemative is the use of hybrid neural models, in which the aspects of the problem whose quantitative behavior is well understood are described by detenninistic mathematical equations, while neural networks describe the kinetics. These models are expected to perfonn better than "black-box" neural network models, since generalization and extrapolation are confined only to the uncertain parts of the process and the basic mo deI is always consistent with first principIes. Besides, significantly fewer data are required for their training. There are many neural network structures cited in the literature and there are no methods proposed to define the best structure to be used for a given case. In the majority of the papers applying neural networks to bioprocesses, the feedforward neural network (FNN) is used. A structure that has not been much explored is the functional link network (FLN). This network has been shown to have a good non-linear approximation capability although the estimation of its weights is linear. Due to the linear estimation, its training is rapid, requires low computational effort and the convergence is guaranteed. The objective of the present work is to determine a model for an extractive ethanol production process in a simple and rapid way. This model must be sufficient1y reliable to be used for posterior optimization and control studies. A hybrid neural model is constructed, using neural networks to describe the unknown kinetics. A comparison is made between the use ofthe FLNs and the FNNs to describe the process kinetics. It is shown that the functional link networks enables the development of hybrid neural models with significant advantage when compared to conventional artificial neural networks. The hybrid model presents a good performance and is much simpler than the one using the FNNs. As the estimation ofthe network weights in the FLNs is linear, their use in the hybrid mo deI enables simple implementation of an adaptive scheme in which weights are reestimated on-line based on process data / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química
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Modelagem e simulação da dinamica populacional da larva-minadora-da-folha-dos-citros em interação com seus inimigos naturaisFrassetto, Sonia Ternes 28 July 2018 (has links)
Orientadores : Jurandir Fernando Ribeiro Fernandes, Hyun Mo Yang / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-28T21:24:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2001 / Doutorado
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Analise de risco nas previsões de produção com simulação numerica de fluxo : exemplo de um campo na fase de delimitaçãoSteagall, Daniel Escobar 29 July 2018 (has links)
Orientador: Denis Jose Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-29T00:17:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2001 / Mestrado
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Analise das fronteiras de estabilidade da maquina sincrona vista pelo modelo de 3. ordem / Stability frontiers analysis of the synchronous machines under the third order modelPereira, Heverton Augusto 02 September 2009 (has links)
Orientador: Ana Cristina Cavalcanti Lyra / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T02:43:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2009 / Resumo: Nas últimas décadas as formas de transmissão de conhecimentos têm evoluído muito rapidamente, principalmente pela evolução da tecnologia da informação. A modelagem de sistemas físicos tem atingido grande complexidade, tornando as equações matemáticas difíceis de interpretação. Essa complexidade impõe um desafio no ensino dos componentes dos sistemas de energia elétrica, que pode ser superado com a utilização de ferramentas computacionais. O objetivo deste trabalho é desenvolver um aplicativo computacional didático, para simulações de estabilidade da máquina síncrona, que permita a análise da influência do controle de reativo e do sinal estabilizador na estabilidade da máquina síncrona. Além disso, é analisada a influência da reatância do transformador na estabilidade. Neste trabalho todas as análises de estabilidade têm como premissa as fronteiras de estabilidade, oscilatória e aperiódica, desenvolvidas a partir do modelo de 3ª ordem da máquina síncrona. O modelo de 3ª ordem foi desenvolvido a partir do modelo de 5ª ordem, e ambos não incluem os enrolamentos amortecedores. Uma comparação realizada entre os dois modelos mostrou grande semelhança entre os modelos de 3ª e 5ª ordem. Para o desenvolvimento da interface gráfica foi utilizado o Matlab®. A interface foi desenvolvida para maior usabilidade, onde a simulação é realizada sem necessidade do uso de linguagens de baixo nível. Assim, o foco é analisar os gráficos gerados a partir da simulação. Os cinco módulos desenvolvidos foram: simulação do modelo de 3ª ordem, comparação entre o modelo de 3ª e 5ª ordem, comparação entre ganhos de reativo, comparação entre sinais estabilizadores e comparação com e sem transformador. A inclusão de outros módulos pode ser realizada de maneira rápida, proporcionando que atualizações possam ser realizadas sem impacto ao sistema original. / Abstract: The ways to spread knowledge in the last decades have been rapidly evolved, most due to improvements on information technology. The modeling of physical systems has reached vast complexity. In advance, the mathematical equations used on these models have become harder to interpret. This complexity imposes a challenge on teaching synchronous machines and it can be managed through the use of computational resources. The purpose of this work is to develop a didactical application, that helps teaching synchronous machines stability and allow the analysis of the reactive control and stabilizing signal influences on synchronous machine stability. Additionally, the influence of the transformer reactance on the stability is analyzed. Every stability analysis included on this work has as premise the stability frontiers, oscillatory and aperiodic, developed through the synchronous machine's third order model. The 3rd order model was developed from the 5th order and none of the models include dampers winding. A comparison between the 3rd and 5th order models showed great similarity among them. Matlab® was used to develop a graphical interface and the models were simulated with the use of Simulink®. Usability was the key factor during the development of the interface, were the simulations can be done without the need of low-level languages. Thus, the focus should be analyzing the graphics generated through the simulation. The five modules developed were: 3rd order model simulation, comparison between 3rd and 5th order models, reactive gain comparison, stability signal comparisons and the comparison with and without transformer. New modules can be easily added to this work, providing new updates without affecting the original system. / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica
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Investigação da polimerização via radical livre usando iniciadores trifuncionais / Investigation of free radical polymerization using trifunctional initiatorsMachado, Paula Forte de Magalhaes Pinheiro Bonassi 03 October 2009 (has links)
Orientador: Liliane Maria Ferrareso Lona / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-13T07:23:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2009 / Resumo: A utilização de iniciadores químicos com funcionalidade superior a um, na polimerização via radical livre, tem crescido muito no meio acadêmico, científico e industrial. Estes tipos de iniciadores têm a capacidade de aumentar a velocidade da reação sem causar a redução do peso molecular do polímero formado. Além disso, iniciadores com funcionalidade superior a dois (multifuncionais), que não sejam cíclicos, podem ter a capacidade de gerar ramificações nas cadeias, alterando a microestrutura do produto. Existem alguns poucos trabalhos em literatura que abordam, em nível experimental e/ou de simulação, a polimerização via radical livre utilizando-se iniciadores bifuncionais (com dois grupos funcionais). Em Machado (2004), encontram-se modelos matemáticos utilizando iniciadores bifuncionais para a produção de polímeros lineares (poliestireno) e ramificados (poliacetato de vinila), este último, inédito em literatura aberta. O grau de complexidade envolvido no mecanismo cinético aumenta de forma significativa à medida que se aumenta a funcionalidade do iniciador. O objetivo deste trabalho foi estudar a polimerização via radical livre utilizando um iniciador cíclico trifuncional (TRIGONOX 301, T301). Este trabalho foi desenvolvido em nível experimental (polimerização em ampolas) e computacional (desenvolvimento de modelo matemático, modelagem e simulação). Esta pesquisa propôs um mecanismo cinético e um modelo matemático para polimerização via radical livre do estireno utilizando um iniciador trifuncional. O estireno foi escolhido por ser bastante conhecido e por existir muitos dados e informações a seu respeito em literatura aberta. O modelo matemático construído prediz resultados como conversão, peso molecular (Mn e Mw), concentração de radicais e concentração de polímero. A investigação experimental foi realizada para validar os resultados de simulação. O método utilizado foi a polimerização em ampolas. Análises de Cromatografia por Permeação em Gel (GPC), Microscopia Eletrônica por Varredura (MEV), Difração por Raio-X (DRX) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) foram realizadas nas amostras obtidas experimentalmente para uma melhor caracterização do polímero final. As validações foram feitas para os resultados de conversão e peso molecular. Os resultados obtidos na parte experimental foram de extrema importância para se obter a validação da parte de modelagem e simulação, bem como para se poder conhecer o comportamento do iniciador trifuncional T301. O modelo de predição apresentou boa concordância com os dados experimentais. Através de seu uso, pode-se explorar a reação de polimerização, podendo verificar o comportamento das várias espécies nela presentes. Além disso, pode-se também estudar os efeitos de algumas variáveis como a temperatura e a concentração de iniciador durante a reação de polimerização e também no produto final. Este estudo se apresenta como uma investigação abrangente da polimerização usando um iniciador trifuncional, fornecendo uma ferramenta que pode simular com confiabilidade a polimerização do estireno via radical livre e, também, apresentando outros tipos de análise que podem ser realizadas no polímero final obtido. Deve-se destacar que através do uso do iniciador trifuncional T301, houve a possibilidade de obtenção de poliestirenos com altos pesos moleculares, simultaneamente com reduzidas polidispersidades (curvas de distribuição de peso molecular estreitas), a altas temperaturas e, como conseqüência, com elevadas taxas de reação. / Abstract: Researchers from industries and universities have investigated the use of initiators with functionality greater than one, in free radical polymerization. These types of initiators are able to increase the polymerization reaction rate with no decrease in molecular weight. Besides, initiators with functionality greater than two (multifunctional initiators), those that do not have a cyclic structure, are able to generate branches in the polymer chains, changing the product microstructure. Experimental studies of initiators with functionality greater than two in free radical polymerization are very few and the modeling of such systems is really scarce. The complexity of the kinetic mechanism increases with the increasing of the initiator functionality. Machado (2004) presents mathematical models using mono- and bifunctional initiators in free radical polymerization of linear (polystyrene) and branched (poly vinyl acetate) polymers. This last case is brand new in open literature. The objective of this work was to study free radical polymerization using a trifunctional cyclic initiator (TRIGONOX 301, T301). This work was developed in experimental level (polymerization in ampoules) and in computational level (development of mathematical model, modeling and simulation). This research proposed a kinetic mechanism and developed a mathematical model to free radical polymerization of styrene using a trifunctional initiator. Styrene was chosen because it is a very well known monomer and there is a lot of data about it. The mathematical model built predicts results as conversion, molecular weight (number average, Mn, and weight average, Mw), radical concentration and polymer concentration profiles. An experimental investigation was also made in order to validate the simulation results. The experimental part followed the method of polymerization in ampoules. The following analyses were performed to characterize the samples of polymers obtained experimentally: Gel Permeation Cromatography (GPC), Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Diffraction (XRD) and Differential Scanning Calorimetry (DSC). The validation was made to conversion and molecular weights. The experimental results were very important to validate the model and also to investigate the behavior of the trifunctional initiator T301. Model simulations showed good agreement with experimental data. Simulations could explore the polymerization reaction, verifying the behavior of all species present in it. Also, it was possible to study the effects of some variables as temperature and initiator concentration during the reaction and in the final product. This study is a comprehensive investigation of a reaction using a trifunctional initiator, providing a model that simulates accurately the free radical polymerization of styrene and, also, presenting types of different analysis that can be done in the final polymer. It should be noted that the use of the trifunctional initiator T301 in free radical polymerization brought the possibility of obtaining polystyrenes with high molecular weights, simultaneously with reduced polydispersities (narrower MWD profiles), at high temperatures and, as a consequence, at high reaction rates. / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química
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