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Determinação dos coeficientes e avaliação das equações de desempenho de condicionadores de ar com vazão de refrigerante variável por Régis Altafini MachadoMachado, Regis Altafini January 2014 (has links)
Neste trabalho é feita uma simulação energética de um prédio de escritórios em Porto Alegre, utilizando um equipamento de ar condicionado de vazão de refrigerante variável (VRF) presente no exemplo do programa simulador (EnergyPlus). Com a carga térmica média (13.600 W) das cargas térmicas resultantes em cada zona térmica, se obteve um equipamento de ar condicionado comercial (unidade interna) com potência (14.000 W) que suprisse a carga térmica média. Através das tabelas do fabricante e do ajuste de curvas são encontradas as equações de desempenho do equipamento comercial e são traçados as curvas características. A seguir é feita uma nova simulação no prédio de escritórios, utilizando o equipamento comercial e comparando resultados com a simulação do equipamento de ar condicionado do exemplo como referência. São comparados os valores de consumo energético da edificação, cargas térmicas das serpentinas de expansão direta de resfriamento e de aquecimento e horas em que a temperatura da zona fica fora do ajuste do termostato no ano. A simulação demonstra que o equipamento VRF comercial (68.297,38 kWh) consome menos energia que o VRF do modelo do EnergyPlus (71.901,99 kWh). / In this dissertation is made an energy simulation of an office building in Porto Alegre, using a variable refrigerant flow air-conditioning (VRF) in this example model of the simulator program (EnergyPlus). With the average thermal load (13.600 W) of thermal loads resulting in each thermal zone, it got a commercial air conditioning unit (Internal unit) VRF with power (14.000 W) that provided the thermal loads of each zone. Through the tables of the manufacturer and the fitting curves are found performance equations of commercial device and their characteristics curves are plotted. The following is made a new office building simulation, using the commercial device and comparing the simulation results with the air conditioning of the example model as a reference. For the comparison are used the values of energy consumption building, the direct expansion cooling coil heat load, the direct expansion heating coil and the annual hours when the temperature zone was outside of set point the thermostat. The simulation shows that the VRF commercial equipment consumes less energy (68.297,38 kWh) than the VRF equipment of EnergyPlus model (71.901,99 kWh).
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Análise e seleção de alternativas sustentáveis de esgotamento sanitárioCornelli, Renata January 2014 (has links)
Esta tese teve como objetivo principal identificar e avaliar alternativas de projetos sustentáveis de tratamento de esgoto. Para tanto, seguiu-se as seguintes etapas: i) revisão sistemática para levantar a literatura sobre métodos de tratamento de esgoto entre os anos 2002 e 2012; ii) levantamento da legislação federal e do estado do Rio Grande do Sul quanto aos parâmetros a serem atendidos em projetos de esgotamento , e da opinião da equipe técnica (responsável pelo tratamento de esgoto em concessionárias municipais e estaduais) sobre os requisitos legais e as prioridades no planejamento de ações de melhoria no controle; iii) levantamento da percepção ambiental dos moradores do município de São Marcos/RS e das soluções para os problemas de esgotamento sanitário da cidade. Eles propuseram quatro soluções para os problemas; iv) proposta de uma ferramenta computacional para auxiliar na seleção de alternativas sustentáveis (social, ambiental e economicamente) de tratamento de esgoto. Esta ferramenta foi desenvolvida para facilitar a tomada de decisão quanto ao melhor projeto, tendo em vista que são inúmeros os parâmetros (de cunho técnico, de legislação, ambientais, sociais - inclusive as expectativas dos moradores- e econômicos) a serem considerados em um projeto sustentável; v) teste da ferramenta, considerando as quatro alternativas de sistemas propostas pelos moradores de São Marcos/RS. A ferramenta foi considerada útil pelos técnicos da prefeitura apesar de terem proposto a exclusão de vários critérios (sociais e ambientais) já que eles (os técnicos) consideram os fatores econômicos os mais importantes. Não há razão para reduzir os 45 critérios da ferramenta, pois espera-se que ela seja um instrumento não só de tomada de decisão, mas também de conscientização para que os projetos sejam mais sustentáveis. Ela pode e deve ser testada em outros municípios de pequeno, médio e grande porte a título de validação. / This thesis has as main objective the identification and evaluation of sewage treatment projects. It comprises the following: I) systematic literature review from 2002 to 2012, on articles discussing methods of sewage treatment; II) evaluation of the opinion of the technical staff (responsible for wastewater treatment in municipal and state utilities) about the parameters required by federal and state legislation and the priorities for an action and control plan; III) appraisal on the environmental perception of the residents of the municipality of Sao Marcos and their proposals for solving the dewatering problems; IV) proposal of a computational tool, auxiliary on the development of sustainable sewage treatment projects. A tool is necessary for handling the various variables (technical, economic, social and environmental) to be considered in order to achieve sustainability; V) testing of the tool, considering the four alternatives proposed by Sao Marcos residents. Technicians found the tool useful, although many criteria (social and environmental) were not necessary, since economics is the most important criteria. There is no reason to eliminate any of the 45 criteria, since the expectation is to use the tool as a means for introducing sustainability concepts in sewage treatment projects. The tool should be validated in other municipalities (small, medium and large).
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Constructal design de aleta retangular inserida em cavidade com superfície superior deslizante sob efeito de convecção mista / Constructal design of rectangular fin intruded into mixed convection lid-driven cavity flowsMachado, Bruno de Souza January 2014 (has links)
O presente trabalho apresenta um estudo numérico do escoamento laminar em cavidade quadrada aletada sob o efeito de convecção mista. O escoamento proposto é assumido bidimensional, laminar e permanente. Objetiva-se através do “Constructal Design” a obtenção de geometria ótima da aleta de forma a maximizar a transferência de calor entre o fluido que escoa no interior da cavidade e a aleta aquecida cuja base está localizada no centro da base da cavidade. Para isto é fixada a relação das dimensões externas da cavidade (H/L) = 1 e variada a relação entre altura e comprimento da aleta (H1/L1) para otimização da troca térmica. A área da aleta apresenta 5% da área total da cavidade e este valor é mantido fixo. O fluido que escoa no inteiror da cavidade possui as propriedades termofísicas do ar para Pr = 0,7. A variação das forças de empuxo no escoamento é realizada através do uso de diferentes números de Rayleigh no intervalo Ra= 10³ a 106. As diferentes magnitudes das forças inerciais serão aplicadas ao escoamento através da variação do número de Reynolds variando entre ReL = 10 e 1000. Para solução numérica das equações de conservação de massa, quantidade de movimento e energia é utilizado o método de volumes finitos (VFM), programa comercial Fluent®, sendo o acoplamento entre velocidade e pressão realizado através do algoritmo SIMPLEC e a discretização espacial pelo método upwind de primeira ordem. Os resultados apresentam um acréscimo significativo na transferência de calor entre a aleta e o fluido a medida que o número de Rayleigh aumenta. Considerando o caso de maior influência do mecanismo de transferência de calor por convecção mista houve um aumento de 779% em comparação com o mesmo caso considerando apenas convecção forçada, o que comprova a importância da convecção natural na maximização da transferência de calor entre cavidade e fluido para os casos analisados. / The present work shows a numerical study of laminar flow inside C-shaped lid-driven square cavity under mixed convection effect. The flow is assumed to be two-dimensional, laminar and permanent. The main objective of this work is by means of Constructal Design to maximize the heat transfer between the fluid and the heated central fin intruded in the bottom of the cavity. The aspect ratio of the cavity is fixed and the fin aspect ratio (H1/L1) varies from 0.1 to 10 ranges in order to maximize heat transfer. The ratio area between fin and cavity (H/L) = 1 is kept fixed at 5%. The thermophysical properties of fluid the air are set at Pr = 0,71. To vary the magnitude of buoyancy forces the Rayleigh number is ranged between Ra=10³ and 106.The inertial forces of flow are ranged by the use of different Reynolds numbers between ReL=10 and 1000. In order to solve the proposed problem, the commercial software Fluent® based on finite volume method was used to solve mass, momentum and energy equations, making the pressure-velocity couple using SIMPLEC method and the spatial discretization using first order upwind scheme. The results showed a significant increase of heat transfer between fin and fluid as consequence of Rayleigh number increase. Considering the mixed convection most influenced case, an increase of 779% was sense in comparison with the same case with forced convection mechanism only, which makes evident the importance of natural convection in the maximization of heat transfer inside cavity in the analized cases.
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Comparação entre método centrado em documentos e de engenharia de sistemas baseada em modelosScheeren, Ismael January 2013 (has links)
Na busca de maior flexibilidade, agilidade, reuso e consequente redução de custos, esforços tem sido direcionados no sentido de desenvolver métodos e ferramentas de engenharia de sistemas baseados em modelos. Apesar dos avanços recentes, as tecnologias disponíveis ainda despertam dúvidas em relação à sua aplicação prática e seus benefícios. Os maiores obstáculos estão contidos na dificuldade da integração entre ferramentas e troca de informações entre artefatos de diferentes disciplinas. Com o objetivo de comparar a Engenharia Centrado em Documentação (ferramentas CAx) com a Engenharia de Sistemas Baseada em Modelos (MBSE), esse trabalho utilizou um domínio industrial real para extrair, analisar e comparar dados quantitativos e qualitativos do projeto de engenharia. Foi desenvolvido um método de engenharia baseada em modelos com o uso da ferramenta Eclipse para a comparação com o método de engenharia vigente. A linguagem ModelicaML foi utilizada para criar os modelos abstratos enquanto que a ferramenta COMOS® da Siemens® foi utilizada para a realização dos artefatos técnicos multidisciplinares do domínio em estudo. O software OpenModelica foi utilizado para simular o comportamento do sistema a partir da transformação do modelo abstrato para código Modelica com o uso de software escrito em Java. Os dados de engenharia e de gerenciamento do projeto do Sistema de Circulação de Água foram disponibilizados pela General Electric Inspection Technologies GmbH e foram utilizados para a comparação entre os dois métodos analisados. Os testes demonstraram que as ferramentas MBSE necessitam de refinamento, principalmente quando conectam os modelos abstratos às plataformas de execução de projetos. Em contrapartida, MBSE se mostrou uma excelente ferramenta na comunicação entre equipes multidisciplinares, pois proporciona uma linguagem de representação de sistemas abstrata e abrangente. A interligação dos modelos abstratos desenvolvidos em ModelicaML com a plataforma de simulação usando linguagem Modelica foi fundamental na análise e melhor compreensão dos fenômenos envolvidos no processo técnico propiciando um importante avanço na antecipação da detecção de erros em projetos de sistemas de automação. / Achieving more flexibility, agility, reuse and consequently cost reduction in scope of Systems Engineering is an industrial need. In that sense, efforts have been driven to develop Model-Based Systems Engineering tools and methods. Despite of recent progress, there are still doubts in terms of the practical use and benefits. The main issues are related to tool integration and exchange of information between multidisciplinary artifacts. This project is intended to compare Document-Based Engineering (CAx tools) and Model-Based Systems Engineering (MBSE) in scope of Industrial Automation using a real domain. Therefore, a MBSE methodology was developed centered on the Eclipse tool. The ModelicaML language was used to perform abstract modeling while COMOS® from Siemens® was used to develop the multidisciplinary artifacts necessary for the domain under investigation. Furthermore, the OpenModelica environment was used to simulate system and component behavior using object codes generated by a Java tool from the abstract models. The engineering and project management data of the Water Circulation System were made available by General Electric Inspection Technologies GmbH, which served as the case study for this comparison. Tests have shown that the tools involved on this investigation still need further development concerning maturity and exchange of information from abstract models down to domain models. On the other hand, MBSE has proven to be an important tool to match different team approaches and concerns helping on communication using conceptual-wide and abstract symbols. Connecting abstract models from ModelicaML to a simulation environment using Modelica language have been proven to be an important approach to better understand systems behavior and provided an analysis environment for early detection of errors and failures.
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Estudos de confiabilidade de manutenção em sistemas de expedição de produtos de mineraçãoFaria, Pedro Henrique Librelon de January 2014 (has links)
Este trabalho apresenta um estudo de confiabilidade e manutenção em sistemas de expedição de produtos de mineração. O estudo envolveu o desenvolvimento e aplicação de um simulador que permite prever (e utilizar) janelas de oportunidade para manutenção. O simulador foi desenvolvido considerando o caso da mina de Carajás no Pará, uma das maiores do país. Para tal, foi elaborado um modelo heurístico para prever as janelas de oportunidade, de forma a capturá-las para atividades de manutenção. Esse modelo foi baseado em conhecimentos prévios do pesquisador sobre o problema e estudo da lógica de operação do sistema, dando origem a um aplicativo que foi nomeado Mosaico de Simulação da Expedição. Apoiado no modelo desenvolvido e nos resultados de um grupo focado com lideranças e especialistas com experiência técnica no assunto, foram estabelecidas novas diretrizes e procedimentos de manutenção, buscando otimizar o aproveitamento das oportunidades e, consequentemente, melhorar o desempenho do sistema em estudo. O trabalho foi dividido em três etapas principais, sendo: (i) Proposição de um modelo para previsão de janelas de oportunidade para sistemas de expedição para produtos de mineração, adequado ao caso da mina de Carajás; (ii) Estabelecimento de uma proposta de estrutura e rotina da manutenção necessária para aproveitar a previsão mais precisa das janelas de oportunidade de intervenção. e (iii) Aplicação do modelo em estudo junto ao sistema real de expedição na mina de Carajás, visando avaliação e aprimoramento do mesmo. Os resultados iniciais obtidos com a aplicação da sistemática desenvolvida indicaram um aumento de 15,9% no MTBF em comparação com a média dos valores apurados do trimestre anterior à aplicação do estudo. Estima-se que este incremento proporcionou um aumento de 422 toneladas/dia no Volume de Minério Expedido na mina de Carajás no Pará, usando a mesma base de comparação. A partir desta estimativa, e considerando que todas as condições, recursos, estrutura operacional, preços e demanda por minério de ferro à qual o estudo foi aplicado sejam mantidas, pode-se aferir um ganho de faturamento mensal de US$ 1,04 milhões, totalizando US$ 10,7 milhões em um ano. Ganhos maiores podem ser esperados à medida em que a equipe de manutenção obtenha maior experiência no uso da sistemática proposta. / This work presents a reliability study of maintenance in expedition systems for mining products. The study involved the development and implementation of a simulator that can predict (and use) windows of opportunity for maintenance activities. The simulator was developed considering the case of the Carajas mine in Pará, one of the largest in the country. For such system, a heuristic model for predicting the windows of opportunity in order to capture them for maintenance activities was design through the application of a simulator. This model was based on the researcher's prior knowledge about the problem and operation logic of the system, resulting in an applet called Expedition Mosaic Simulator. New guidelines and maintenance procedures have been established, supported in the simulator and a focus group development that included leaders and specialists with expertise in the subject. The main objetctive was optimize the opportunities and consequently improve the performance of the system under study. The work was divided into three main stages, namely: (i) Proposal of a model to predict the windows of opportunity for maintenance activities in the expedition systems for mining products, appropriate to the case of Carajás mine; (ii) Establishment of a proposal for maintenance structure and routine required to capture the most accurate forecast of windows of opportunity, and (iii) Application of the model at the actual expedition system in the Carajás mine, aiming to evaluate and improve it. Initial results obtained by applying the developed systematic indicated an increase of 15.9% in the MTBF value compared to the average values from the previous quarter to the implementation of the study. It is estimated that this results had also increased the Volume Loaded in Carajas mine in Pará in 422 tonnes / day of iron ore, using the same basis of comparison. Based on this estimative, and considering that all the conditions, resources, operational structure, prices and demand for iron ore at which the study has been applied are kept, a gain of US$ 1.04 million in monthly sales might be infered, thus totaling US$ 10.7 million in one year. Further gains can be expected as the maintenance team get experienced in the use of systematic proposed.
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Intransitividade e coexistência em jogos de dominância cíclicaLutz, Alessandra Friedrich January 2015 (has links)
A intransitividade é uma propriedade dos grafos conectados e orientados que representam interações entre espécies. Essa propriedade está associada `a persistência da coexistência mesmo na presença de competição, sendo o jogo Pedra-Papel-Tesoura o exemplo padrão. Neste trabalho, consideramos uma generalização com quatro espécies, que é o número mínimo necessário para que haja outras interações além do ciclo único (um predador, uma presa). Além disso, introduzimos sítios vazios dinâmicos ao sistema, os quais afetam o nível de intransitividade nas interações. Verificamos então que, ao contrário do que o campo médio prevê, na rede quadrada o modelo apresenta duas transições, cujas localizações dependem das probabilidades de predação e reprodução. A primeira transição ocorre entre um estado absorvente, com apenas uma espécie, para um estado em que todas as espécies coexistem. A transição seguinte ocorre quando uma das quatro estratégias é extinta. Essa dependência com as probabilidades de predação e reprodução demonstra que a estrutura do grafo de interação sozinha não é suficiente para prever os resultados finais em modelos desse tipo. Adicionalmente, probabilidades diferentes de predação permitem ajustar o nível de transitividade do sistema, indicando que é necessária uma quantidade mínima de intransitividade para que a coexistência entre todas as espécies persista. / Intransitivity is a property of connected, oriented graphs representing species interactions that may drive their coexistence even in the presence of competition, the standard example being the three species Rock-Paper-Scissors game. We consider here a generalization with four species, the minimum number of species allowing other interaction beyond the single loop (one predator, one prey). We also consider dynamic empty sites, which affect the amount of intransitivity in the system. We show that contrary to the mean field prediction, in the square lattice the model presents two transitions as the parameters setting the predation and reproduction rates change, from an absorbing state with one species only, to a coexistent state first, and then to a state in which one species gets extinct. Such a dependence on the predation and reproduction rates shows that the interaction graph structure alone is not enough to predict the outcome of such models. In addition, different predation rates permit to tune the level of transitiveness, indicating that for the coexistence of all species to persist, there must be a minimum amount of intransitivity.
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Simulação biofisicoquímica em reservatório tropical polimítico / Biophysicochemicall simulation in a tropical polimithic reservoirMariana Erthal Rocha 27 March 2011 (has links)
O reservatório do Lobo, localizado no estado de São Paulo, é um sistema dinâmico no qual se desenvolve um ciclo diurno de estratificação e mistura, de modo similar ao que tem sido observado em outros lagos tropicais. Utilizou-se simulação 3D computacional com os softwares ELCOM (Estuary and Lake Computer Model) acoplado ao CAEDYM (Computacional Aquatic Ecosystem Dynamics Model), ambos desenvolvidos pelo CWR (Center for Water Research) da Universidade da Austrália. Foram realizadas cinco simulações: Piloto Primavera baseada em dados reais da estação no ano primavera no reservatório para o ano de 2007; Primavera-P em que as concentrações de fósforo total, fosfato inorgânico e fosfato total dissolvido foram aumentadas em 100% no reservatório (coluna de água e sedimento) e nos rios tributários; Primavera-V na qual a intensidade dos ventos foi aumentada em 50%; Primavera-T onde a temperatura da água (reservatório e tributários) e do ar foram aumentadas em 10C e, Primavera-X, onde a temperatura da água (reservatório e tributários) e do ar sofreu aumento em 10C, as concentrações de fósforo total, fosfato inorgânico e fosfato total dissolvido foram aumentadas em 100% e a velocidade do vento aumentada em 50%. A concentração de clorofila a foi representada pelos grupos cianobactérias e clorofíceas. O espaço de tempo das simulações representou 90 dias. As clorofíceas apresentaram maior desenvolvimento populacional do que as cianobactérias em todas as simulações. No reservatório, a mistura vertical é ocasionada diariamente pelo vento ou por processos convectivos causados pela perda de calor no corpo de água. A oxigenação do reservatório é maior com a ocorrência de ventos e de grupos fotossintéticos. As concentrações totais de fósforo e nitrogênio apresentaram aumento em todas as simulações. / Lobo reservoir is located in the state of São Paulo and it is a dynamic system where happens a diurnal cycle of mix and stratiphication as seen in other tropical lakes. 3D computational simulation where used. ELCOM (Estuary and Lake Computer Model) and CAEDYM (Computacional Aquatic Ecosystem Dynamics Model) both created by CRW (Center for Water Research) from Australia University to simulate biophysicochemicalls conditions in the reservoir. Five simulations had been carried through: Pilot Spring based in real data for the station spring of the year 2007 in the reservoir; Spring-P where the concentrations of total phosphorus, inorganic phosphate and dissolved total phosphate had been increased in 100% in the reservoir (water column and sediment) and in the tributaries rivers; Spring-V in which the intensity of the winds was increased in 50%; Spring-T where the temperature in the water (reservoir and tributaries) and in the air where increased in 10C and, Simulation Spring-X where the concentrations of total phosphorus, inorganic phosphate and dissolved total phosphate had been increased in 100% in the reservoir (water column and sediment) and in the tributaries rivers, the intensity of the winds was increased in 50% and the temperature in the water (reservoir and tributaries) and in the air where increased in 10C. The concentrations of chorophyll a where represented by the groups: cyanobacterias and chllorophyceas. The time space of the simulations represented 90 days. The chllorophyceas presented bigger populational development in all simulations. In the reservoir, a vertical mix happens every day because of the wind or by convective process caused by the lost of temperature in the water. The oxygenation in the reservoir is bigger whit the occurrence of winds and photosynthetic groups. The total concentrations of nitrogen and phosphorus in all simulations presented increasement.
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Métodos Semi-Empíricos: princípios básicos e aplicações / Semi-Empirical Methods: basics principles and usesBretanha Neto, Nelson [UNESP] 18 December 2015 (has links)
Submitted by Nelson Bretanha (physikosmos@gmail.com) on 2016-01-01T12:55:20Z
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Métodos Semi-Empíricos (Princípios Básicos e Aplicações).pdf: 4755970 bytes, checksum: 0e2d74ff6ffd8de112da824ec714d84e (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-01-05T18:04:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1
bretanhaneto_ne_me_rcla.pdf: 4755970 bytes, checksum: 0e2d74ff6ffd8de112da824ec714d84e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-05T18:04:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1
bretanhaneto_ne_me_rcla.pdf: 4755970 bytes, checksum: 0e2d74ff6ffd8de112da824ec714d84e (MD5)
Previous issue date: 2015-12-18 / Neste trabalho investigamos os efeitos decorrentes da presença de heteroátomos numa folha de “supercoroneno” (molécula C58H18 utilizada como uma primeira aproximação para o grafeno). Mais especificamente, utilizando método semi-empírico PM6, implementado no pacote computacional MOPAC2012®, estudamos as diferentes curvas de energia (calor de formação). As curvas estudadas foram obtidas pela passagem de um átomo de carbono sobre uma folha de supercoroneno na qual existe um heteroátomo (foram utilizadas três diferentes estruturas: C57H18Si, C57H18Ge e C57H18Sn). Nesse contexto, estudamos também o efeito destes heteroátomos sobre a densidade eletrônica e os orbitais HOMO e LUMO das diferentes estruturas. / In this work we investigate the effects of the presence of heteroatoms on a “supercoronene” sheet (C58H18 molecule used as a molecular model for graphene). Specifically, we used the semiempirical method PM6 as implemented in MOPAC2012® software to study several (formation) energy curves. The energy curves were obtained by positioning a carbon atom over a “supercoronene” sheet in which there is a heteroatom (this was done for three different structures: C57H18Si, C57H18Ge and C57H18Sn). In this context, the effect of these heteroatoms on the electronic density distributions, as well as their effect on HOMO and LUMO orbitals were also investigated.
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Modelo do bulbo olfativo baseado em redes neurais recorrentesFerro, Luciano [UNESP] 02 July 2007 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Previous issue date: 2007-07-02Bitstream added on 2014-06-13T18:53:38Z : No. of bitstreams: 1
ferro_l_me_rcla.pdf: 3692564 bytes, checksum: d242c88fdfc24677645cf32fa498c692 (MD5) / Neste trabalho construímos modelos de redes neurais artificiais recorrentes com dois, com quatro, com seis e com oito neurônios na tentativa de simular computacionalmente como os neurônios receptores olfativos dos vertebrados, em especial dos seres humanos, conseguem identificar e reconhecer as diferentes moléculas odoríferas (ou odorantes) transportadas pelo ar. Para isso, usamos uma rede que evolui de um sistema dinâmico caótico, na ausência de odorantes, para o não-caótico, quando do reconhecimento de um odor constituído, no máximo, de até três odorantes. / We built models of recurrent artificial neural networks with two, four, six and eight neurons in order to simulate, using computational simulation, the way vertebrate s olfactory neurons, in special the humans, identify and recognize different odoriferous molecules (or odorants) in the air. For that purpose, we used a network that evolves from a chaotic dynamic system, in the absence of odorants, to the non-chaotic, when it recognizes an odor that is made of, at most, three odorants.
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Estudos de propriedades termodinâmicas e estruturais dos líquidos etilenoglicol e glicerol utilizando simulação computacional.Arruda Sobrinho, Aparecido de 13 November 2003 (has links)
Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1
1519.pdf: 2283027 bytes, checksum: e330d5cff1ebd17319980e5e5cf4ee58 (MD5)
Previous issue date: 2003-11-13 / Ethylene glycol and glycerol are molecular liquids with many
internal degrees of freedom. Rotations along specific chemical bonds allow the
formation of intramolecular hydrogen bonding, leading to several stable
conformational possibilities. Due to the capability of these liquids to form one or
more hydrogen bonding with appropriate solutes, they have been used to verify
the influences of these bonds in the conformational and thermodynamics
properties of molecules. The studies were performed using Molecular Dynamics
methodology implemented in the TINKER package. A combination of the force
fields OPLS-AA (Optimized Potential for Liquid Simulations-All Atoms) and
AMBER was used to represent molecular interactions. Structural and
thermodynamic properties of liquid ethylene glycol in the ensemble NpT at
temperatures of 265 K, 300 K, 350 K and 465 K and 1.0 atm were calculated.
The same study was performed for glycerol at temperatures of 300 K, 400 K and
555 K. Internal rotations along all axes defined by bonds C-O and C-C had been
considered. The formation and behavior of hydrogen bonds was as a function of
time were particularly considered. / As estruturas moleculares do etilenoglicol e do glicerol permitem
enorme variedade de conformeros que, associados a propriedade destas
moléculas de formarem em fase gasosa uma, duas e até três ligações de
hidrogênio intramoleculares, as tornam interessantes candidatas para o estudo de
seus líquidos puros, onde ligações de hidrogênio intermoleculares também são
possíveis. Neste trabalho verificou-se as influências das ligações de hidrogênio
sobre as propriedades conformacionais e termodinâmicas destas moléculas.
A simulação computacional destes líquidos foi efetuada com a
metodologia de Dinâmica Molecular para se obter informações estruturais e
sobre a dinâmica de formação de ligações de hidrogênio. Ao líquido
etilenoglicol também foi aplicado o método de Monte Carlo, que apresentou
resultados termodinâmicos satisfatórios. O programa de simulação TINKER foi
utilizado para se obter dinâmicas estendidas até o tempo de 1,3 ns, no ensemble
NpT, ajustado na pressão de 1,0 atm e nas temperaturas de 265 K, 300 K, 350 K,
465 K para o etilenoglicol e 300 K, 400 K, e 555 K para o glicerol. Neste
programa as interações são descritas utilizando um campo força clássico com
parâmetros OPLS-AA e AMBER. Rotações internas ao longo dos eixos
definidos pelas ligações C-O e C-C foram consideradas, obtendo-se a evolução
temporal de conformações e de formação de ligações de hidrogênio para ambos
os líquidos. Os resultados termodinâmicos e estruturais obtidos estão em bom
acordo com os dados experimentais. Estatísticas de populações de conformeros
e de formação de ligações de hidrogênio em função da temperatura foram
obtidas; dados estruturais obtidos apresentam relação com cálculos ab initio para
a fase gasosa encontrados na literatura. Foram investigadas grandezas como
calor de vaporização, entalpia, distribuição radial de pares, calor específico, etc.
O método e campo de força utilizados mostraram-se plenamente satisfatório
para reproduzir os dados experimentais disponíveis. Informações estruturais
sobre a dinâmica da formação de ligações de hidrogênio na fase líquida
permitem a idealização do comportamento das moléculas nesta fase condensada.
Em geral, os resultados obtidos são coerentes entre si e permitem avançar na
compreensão do comportamento molecular na fase líquida.
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