Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-20T15:34:32Z No. of bitstreams: 1 Matheus Reis.rar: 5111932 bytes, checksum: c71b376be8b87de06f8af8cd0c04003e (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-20T15:35:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Matheus Reis.rar: 5111932 bytes, checksum: c71b376be8b87de06f8af8cd0c04003e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-20T15:35:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Matheus Reis.rar: 5111932 bytes, checksum: c71b376be8b87de06f8af8cd0c04003e (MD5) / Este trabalho apresenta uma metodologia sistemática para a seleção das condições operacionais ótimas em unidades industriais, baseada em consumo energético mínimo e especificações dos produtos como restrições. A unidade de recuperação de acrilonitrila, escolhida como estudo de caso, envolve um sistema quaternário complexo composto por acrilonitrila, acetonitrila, água e ácido cianídrico, que forma azeótropos e duas fases líquidas em alguns pratos da coluna de destilação extrativa. Modelos termodinâmicos foram escolhidos e parâmetros binários para Redlich-Kwong e NRTL foram ajustados. Os modelos e simulação da planta foram validados contra dados operacionais. Os perfis de temperaturas calculados concordaram com os dados da planta dentro de um erro relativo médio de 2,00%. Análise de sensibilidade foi usada para identificar o conjunto de parâmetros que afetam mais fortemente a carga térmica da unidade, mantendo as especificações dos produtos. Concluiu-se que estas variáveis são a razão solvente/alimentação, e as temperaturas do solvente e da alimentação. Suas faixas de operação e papel na flexibilidade operacional foram determinadas. O ponto operacional ótimo e a relação multifuncional entre as três variáveis e a carga térmica do reboiler foram determinadas através da metodologia de superfície de resposta (MSR) e de técnicas de análise estatística, como ANOVA. Os resultados sugerem que o ponto ótimo de operação é: temperatura do solvente de 43,67ºC, temperatura de alimentação de 82,56ºC, razão solvente / alimentação de 0,35, estágio de alimentação entre 22 e 42 e de solvente entre 1 e 4. Nesse caso, a economia de energia na unidade pode atingir até 10%. Entretanto, estudos ainda precisam ser desenvolvidos para se alcançar conclusões definitivas. Em geral, o estudo mostra que uma gestão eficiente de energia pode assegurar uma maior sustentabilidade ambiental, mesmo para instalações industriais antigas

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2851_DissertacaoMestradoLucianoMagnoBrambila.pdf: 865969 bytes, checksum: 10a0fb536d31aaaf1937f9553dd712b0 (MD5) Previous issue date: 2008-11-17 / A maioria das grandes cidades do mundo enfrenta problemas de tráfego. Na busca de soluções para os problemas do tráfego surge, como poderosa ferramenta, a simulação, que utiliza técnicas matemáticas, computacionais e estatísticas para representar o tráfego. Modelos de simulação de tráfego podem ser classificados de várias formas. A mais utilizada é quanto ao nível de detalhes com que os modelos representam o mundo real e quanto à maneira como o comportamento dos veículos é reproduzido. Seguindo esta classificação, os modelos podem ser macro, meso ou microscópicos. Modelos microscópicos simulam as entidades do sistema individualmente e com um alto nível de detalhes. Cada par veículo-motorista tem um comportamento próprio e é um componente ativo na simulação. Não somente veículos e motoristas são modelados, mas qualquer outra entidade que possa influenciar no tráfego, como controladores de tráfego, trechos específicos de pistas e incidentes. Modelar o tráfego no nível microscópico representa hoje o estado da arte para os simuladores de tráfego. Quanto mais completo um modelo (as características microscópicas do tráfego são consideradas), mais realista será a simulação. Por outro lado, maior é o esforço computacional necessário para sua execução. Alguns simuladores microscópicos requerem computadores de grande desempenho ou supercomputadores e, conseqüentemente, têm um alto custo. A alternativa ao uso de supercomputadores é a utilização da computação distribuída. Um ambiente distribuído permite que o programa de simulação seja executado em múltiplos processadores de forma paralela e assim obtenha ganhos de desempenho. Usar um ambiente distribuído requer uma estratégia de divisão das tarefas entre processadores e uma solução para sincronizar a execução dessas tarefas. Este trabalho tem como objetivo identificar e implementar uma solução para a execução de um simulador microscópico de tráfego em um ambiente distribuído, disponibilizando uma alternativa de baixo custo para estudo do tráfego.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Marise Leite (marise_mg@yahoo.com.br) on 2016-04-15T15:18:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO_SimulaçãoNuméricaAcoplada.pdf: 3085193 bytes, checksum: fb6b6aafe16ae71345b0d16427a7dc30 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-04-15T15:31:27Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO_SimulaçãoNuméricaAcoplada.pdf: 3085193 bytes, checksum: fb6b6aafe16ae71345b0d16427a7dc30 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-15T15:31:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO_SimulaçãoNuméricaAcoplada.pdf: 3085193 bytes, checksum: fb6b6aafe16ae71345b0d16427a7dc30 (MD5) Previous issue date: 2016 / A simulação computacional da construção de aterros, com base no método dos elementos finitos, tem sido uma alternativa de grande valia para previsão do comportamento mecânico destas obras geotécnicas. Neste sentido apresenta-se nesta dissertação de mestrado, a aplicação do programa ANLOG (Análise Não Linear de Obras Geotécnicas) para analisar o comportamento mecânico, em estado plano de deformação e no campo dos pequenos deslocamentos, com acoplamento de fluxo e deformação, de um depósito de rejeito arenoso proveniente da mineração de ferro. Diferentes análises, considerando diferentes modelos constitutivos não lineares, elástico e elastoplástico, bem como diferentes condutividades hidráulicas para os materiais envolvidos na construção do aterro foram conduzidas. A influência da velocidade de construção na magnitude das poro pressões geradas durante o processo construtivo é avaliada, assim como, a eficiência do sistema de drenagem. Os resultados numéricos apontam para a necessidade da adoção de um amplo projeto de monitoramento para o acompanhamento de cada etapa do processo construtivo. ______________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The computer simulation of landfills construction, based on the finite element method has been a great value alternative to mechanical behavior prediction of these geotechnical works. In this sense is presented in this dissertation, the application of ANLOG program (Analysis Nonlinear of Geotechnical Works) to analyze the mechanical behavior in plane strain state and in small displacement field with coupling flow and deformation of a sandy waste deposit from the mining of iron. Different analyzes considering different non-linear constitutive model, elastic and elastoplastic, as well as different hydraulic conductivity for the materials involved were conducted. The influence of rate construction on the magnitude of pore pressures generated during the construction process is evaluated, as well as the drainage system efficiency. The numerical results highlight the need to adopt a comprehensive monitoring project to monitor each step of the construction process.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-06Bitstream added on 2014-06-13T20:46:41Z : No. of bitstreams: 1 oliveira_fas_dr_guara.pdf: 3076984 bytes, checksum: 6833a3bc4020fc3cf5399772c618a87a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Companhia Siderurgica de Tubarao / Este estudo apresenta uma simulação em computador do processo de queima com oxigênio puro de gás natural, Óleo 2A, diesel e GLP com a finalidade de se prever concentrações de reagentes e o comportamento da temperatura na câmara de combustão. Posteriormente, realizou-se uma comparação experimental entre a queima com ar e com oxigênio utilizando para isto, gás GLP em uma câmara de combustão vertical. Os resultados mostram que é possível equiparar a oxi-combustão com a queima com ar em termos energéticos, porém mantendo-se os benefícios da alta eficiência e das emissões gasosas, isso porque na queima com oxigênio puro, as emissões de CO2 são concentradas e as de NOx são quase nulas. A substituição também é tecnicamente possível, com poucas modificações na câmara de combustão, apenas uma diminuição nas dimensões da mesma e uma melhoria no isolamento. Dos resultados também se observou que a oxi-combustão quando energeticamente equiparada a queima com ar leva a uma redução no volume de gases gerados, o que diminui a turbulência. A decisão de substituir a queima com ar convencional pela oxi-combustão deve passar por um estudo de viabilidade técnica, econômica e ambiental do sistema particular. Com o protocolo de Kyoto, a oxi-combustão tornou-se objeto de discussão mundial e seu estudo e implementação hoje é necessária, uma vez que petróleo e seus derivados, por serem produtos não renováveis, tendem a aumentar seu preço e esse aumento tem-se intensificado nos últimos anos pela instabilidade política dos países produtores, fora o fato de suas emissões serem extremamente prejudiciais. O uso destes combustíveis de forma mais eficiente e menos poluente é de extrema importância no cenário atual, já que ainda não é possível a total substituição destas fontes energéticas pelas renováveis / This study started with a computer simulation of combustion process with pure oxigen of natural gas, 2A oil, diesel and LPG in order to predict concentrations of reagents and temperature behavior in the chamber. After that, a experimental comparison was carried out between air combustion and oxy combustion using LPG in a vertical combustion chamber. The results show that it is possible to treat equally the oxy combustion with air combustion in terms of energy, but keeping the benefits of high efficiency and gaseous emissions, because with combustion with pure oxygen, CO2 emissions are concentrated and NOx are near zero. The substitution is also technically possible, with few modifications in the combustion chamber, only a decrease in its dimensions and an improvement in isolation. The results also revealed that when oxy combustion is equally treated energetically with air combustion leads to a decrease in gas volume generated, which reduces turbulence. The decision to replace the conventional air combustion with oxy combustion must pass a technical viability study, economic and environmental aspects of the particular system. With the Kyoto protocol, the oxy combustion became the subject of worldwide discussion and its study and implementation is now needed, since petrol oil and its derivatives, because they are non-renewable product, tends to have a price increase and this increase has intensified in recent years by political instability in producing countries, apart from the fact that their emissions are extremely harmful. The use of these fuels more efficiently and cleaner is extremely important in the current scenario, since it is not yet possible to fully replace these by renewable energy sources

A simulação computacional de processos é uma ferramenta valiosa em diversas etapas da operação de uma planta química, tais como o projeto, a análise operacional, o estudo da estratégia de controle e a otimização, entre outras. Um programa simulador requer, freqüentemente, o cálculo das propriedades termofísicas que fazem parte das equações correspondentes aos balanços de massa, energia e quantidade de movimento. Algumas dessas quantidades, típicas de operações baseadas no equilíbrio de fases (tais como a destilação fracionada e a separação flash), são as fugacidades e entalpias das fases líquida e vapor em equilíbrio. Contudo, o uso de modelos e correlações cada vez mais sofisticadas para representar acuradamente as propriedades termofísicas dos sistemas reais fez com que grande parte do tempo gasto numa simulação de processos seja devida à avaliação destas propriedades. Muitas estratégias têm sido propostas na literaturas a fim de se reduzir a carga computacional envolvida na simulação, estática e dinâmica, dos problemas de Engenharia Química. Esta diminuição do tempo de processamento pode muitas vezes ser determinante na aplicação ou não da simulação de processos na prática industrial, como, por exemplo, no controle automático. Esta dissertação aborda uma das alternativas para a redução do tempo computacional gasto na simulação de processos: a aproximação das funções que descrevem as propriedades termofísicas através de funções mais simples, porém de fácil avaliação. Estas funções, a fim de se garantir uma aproximação adequada, devem ser corrigidas ou atualizadas de alguma forma, visto que se tratam de modelos estritamente válidos em uma pequena região do espaço das variáveis, sendo, por isto, chamados de modelos locais. Partindo-se do estado atual desta técnica, é proposta nesta dissertação uma nova metodologia para se efetuar esta aproximação, através da representação global da propriedade mediante múltiplas funções simples, constituindo, desse modo, uma rede de modelos locais. Algumas possibilidades para a geração efetiva destas redes são também discutidas, e o resultado da metodologia é testado em alguns problemas típicos de separação por equilíbrio de fases.

Esta dissertação apresenta uma abordagem para inserção e aplicação da técnica de Simulação Computacional como ferramenta de apoio a análise de decisão no setor hospitalar. Um grupo de onze hospitais foi contemplado diretamente no estudo. O processo de inserção da ferramenta foi implementado em quatro macro etapas. As duas primeiras etapas envolveram a totalidade do grupo de hospitais e objetivaram a divulgação da ferramenta; foram elas: (i) Pesquisa para diagnosticar o conhecimento e interesse do grupo na técnica, e (ii) realização de seminários para divulgação da técnica. As duas macro etapas finais caracterizam um estudo de caso, tendo sido desenvolvidas em um hospital; foram elas: (iii) Estudo-Piloto com desenvolvimento de um modelo computacional utilizando um software dedicado, no qual o grupo do hospital foi treinado, e (iv) utilização do modelo na definição das características de um novo serviço de atendimento. Durante todo o processo onze hospitais participaram da pesquisa realizada, aproximadamente cem pessoas assistiram a pelo menos um dos seminários e um hospital desenvolveu um estudo aplicado de simulação. Neste estudo a simulação foi utilizada para analisar alternativas para uma situação específica no hospital e um novo serviço alternativo foi criado a partir da análise realizada e do modelo desenvolvido. O resultado decorrente da simulação foi implementado na prática. Pode-se constatar neste trabalho o grande interesse dos hospitais em técnicas que auxiliem a tomada de decisão. / This dissertation presents an approach for the insertion of the simulation technique as supporting tool for decision making in hospitals. Eleven Hospitals were included in the study. A The first two steps aimed at introducing the use of simulation techniques to the group of hospitals; they consisted of (i) a survey on the group’s knowledge and motivation for using simulation techniques, and (ii) seminars to promote their utilization. The last two steps were part of a case study developed in one hospital and consisted of (iii) modeling of the hospital’s front desk services using a simulation computer package, and (iv) using the simulation results to re-design those services. Among the insertion process, eleven hospitals learned the simulation concepts. Aproximately a hundred people attended at least one seminar about Simulation Techniques and one hospitals had developed its first simulation project. In this project Simulation was used to analize alternatives for a situation and a new service was created. The simulation results were implemented in practice.

As ferramentas de simulação numérica têm evoluído consideravelmente nos últimos vinte anos e aproximam-se cada vez mais do dia a dia das soluções de Engenharia, fornecendo diversas funcionalidades que o Engenheiro pode implementar para a previsão de fenômenos, antes exclusivamente compreendidos experimentalmente. Mesmo sendo muito úteis e razoavelmente compreensíveis para os usuários, estas ferramentas não compreendem toda a gama de adaptações necessárias para resolver casos específicos, e podem trazer prejuízos à compreensão do problema e até uma solução errônea do caso em questão. O objetivo do presente trabalho é utilizar uma ferramenta comercial de simulação numérica para a solução de dois casos de escoamentos reativos. Visa também discutir criticamente a solução obtida e apresentar uma maneira de aplicar os conhecimentos adquiridos na simulação de uma câmara de combustão real. O primeiro estudo de caso é uma câmara cilíndrica experimentada e apresentada em 1994 por Garreton e Simonin. Trata-se de um caso semelhante a fornalhas de aquecimento d’água e em processos com caldeiras fumotubulares. O queimador é de jatos concêntricos utilizando gás natural e ar atmosférico como reagentes. Uma análise das soluções obtidas com diferentes modelos de turbulência é realizada e discutida para uma segunda abordagem, onde a influência das condições de contorno do domínio e dos modelos de radiação são abordadas. O segundo estudo de caso é a câmara de combustão experimentada por Meier, 2000. A geometria e condições do caso assemelham-se a de combustores de turbinas a gás, incineradores e fornos industriais. O caso apresenta um escoamento muito turbulento e instável, de gás natural e ar atmosférico. Uma discussão sobre a metodologia de solução deste problema é feita para explorar os pontos comuns a soluções de combustores industriais, como por exemplo, o de um forno secador de minério rotativo. Os diferentes resultados numéricos obtidos nos dois casos mostram que todos os modelos geram resultados pelo menos qualitativamente coerentes, mas apresentam erros numéricos razoáveis. A partir da discussão dos resultados apresenta-se uma proposta de modelagem para um caso prático envolvendo uma geometria mais complexa, e apontam-se os pontos de risco para análise dos resultados. / Numerical simulation tools have reasonably evolved in the last twenty years and are getting increasingly closer to routine Engineering solutions, providing features that the Engineer can use to predict phenomena that were previously only experimentally understood. Despite being useful and easy-to-understand, these tools do not include all adaptations required to solve specific cases, leading to misunderstanding of the problem and even to wrong solutions. The present study aimed at using a commercial CFD code for the solution of two reacting flow cases, critically discussing the solutions and presenting an application of acquired the knowledge in simulations of real combustion chambers. The first case study was a cylindrical chamber, tested and presented in 1994 by Garreton and Simonin, which is similar to water-heating boilers and parallel tube furnaces. The burner uses concentric jets, with natural gas and atmospheric air as reactants. An analysis of the obtained solutions applying different turbulence models was carried out, and the solutions were discussed in a second approach on boundary conditions and radiation transfer models. The second case study was the combustion chamber tested by Meier, 2000. Its geometry and boundary conditions are similar to those of gas turbine combustors, incinerators, and industrial furnaces. The chamber presents a strongly turbulent and unstable flow of natural gas and atmospheric air. The methodology to solve this problem was discussed, considering issues also found in solutions for industrial burners, such as those used in mineral rotatory dryers. The different numerical results obtained in both cases show that all models provide at least qualitatively coherent results, but present numerical errors. Based on the discussion of the results, a proposal for modeling a practical case involving a much more complex geometry is presented, and risk issues for further result analysis are pointed out.

O sistema de lavra por conjunto mecanizado teve seu apogeu nas décadas de 50 e 60, dando lugar posteriormente ao sistema de mineração com minerador contínuo. No Brasil, conjuntos mecanizados ainda são utilizados em mineração de carvão em subsolo, na região sul de Santa Catarina. O objetivo do trabalho foi desenvolver um sistema computacional onde todas as etapas necessárias à extração do carvão estivessem presentes, incluindo o escoramento de teto, corte de camada, perfuração de frente, carregamento de explosivos e transporte do minério. Para tal, idealizou-se um modelo de simulador para o sistema câmaras e pilares para auxiliar na ordenação da ocupação das frentes de lavra A técnica de simulação utilizada é denominada simulação por eventos discretos é amplamente utilizada em Engenharia de produção. O simulador de produção foi construído e validado de forma a retratar a configuração real do painel, podendo-se alterar alguns parâmetros dos tempos de operação de cada equipamento, de configuração de painel, esquema de turnos de trabalho. Ao final do trabalho, se exemplifica o uso do simulador computacional. / The mechanized mining system for coal had its peak in the 50s and 60s, being later replaced by the continuous mining system. In Brazil, the system with loader and shuttle cars is still used in the underground coal mining in the southern region of Santa Catarina. The aim of this work was to develop a computational system where all necessary stages for the coal extraction were present, including roof support, cutting, drilling, explosive loading and ore transportation. The simulation technique used is called simulation by discrete events and is widely used in engineering. The production simulator was constructed and validated so as to portray the real configuration of the panel, being possible to modify some running time parameters of each equipment, of panel configuration, and of working shifts project. To the end of the work, an example shows the use of the computational simulator.

Este trabalho apresenta inicialmente um estudo sobre diversos modelos constitutivos para elastômeros incompressíveis disponíveis na literatura, sendo considerados tanto modelos clássicos quanto contribuições mais recentes. As respectivas expressões para energia de deformação são implementadas em um código computacional que permite a obtenção das constantes constitutivas de cada modelo através da otimização do erro das tensões teóricas em relação aos valores experimentais (calibração) obtidos em ensaios de tração uniaxial, cisalhamento puro e tração biaxial. As predições teóricas são comparadas com os resultados experimentais para três tipos de materiais elastoméricos em diversas faixas de deformação, permitindo uma análise comparativa subjetiva de todos os modelos, bem como inferir sobre o desempenho de cada um. A seguir é proposto um estimador que permite avaliar quantitativamente a qualidade com que as curvas teóricas se ajustam às curvas experimentais, em substituição à coeficientes de correlação que não se adaptam adequadamente à ajustes não-lineares. Este estimador é testado para as amostras analisadas em diversas faixas de deformação, e sua eficiência em apontar os melhores modelos para cada caso é demonstrada. Tendo em vista que muitos dos modelos estudados não geram predições teóricas satisfatórias para outros modos de deformação que não o empregado na calibração, investiga-se um esquema de otimização de compromisso com o intuito de melhorar a qualidade dessas predições sem comprometer a predição correspondente à calibração. A partir de uma análise crítica dos termos governantes nas expressões da energia de deformação dos modelos que apresentam melhor desempenho geral, propõe-se uma família de modelos hiperelásticos. A família proposta mantém na sua equação constitutiva tanto os termos que sabidamente representam o enrijecimento dos elastômeros sob altas deformações, quanto os responsáveis por capturar a oscilação característica da curva tensão x deformação em baixas deformações. Resultados são apresentados para diversas faixas de deformação, e comparados com outros modelos consagrados da literatura. / The present work presents initially a study on several constitutive models for incompressible elastomers published in the technical literature. Classical models are considered as well as recent contributions to the field. The corresponding expressions for the strain energy are implemented in a computational code to recover the constitutive constants for each model through the optimization of the differences between theoretical and experimental stress (calibration), the later obtained from uniaxial tensile, pure shear and biaxial tensile testings. The theoretical stress predictions are compared against experimental values for three samples of elastomers under different strain ranges, allowing a subjective analysis comparing all models, and a discussion about the performance of each one. Next, a estimator is proposed to evaluate quantitatively the goodness of fit of the theoretical predictions with the experimental curves, as a substitute for correlation coefficients which are not suited to non-linear curve fitting. The proposed estimator is tested for the samples under several strain ranges, and is is shown its efficiency as an aid to select the best models for a given application. Many of the models studied here cannot deliver satisfactory theoretical predictions for deformation modes different from the used in the calibration. Therefore, a compromise optimization scheme is investigated in order to improve the quality of faulty predictions without destroying the good ones. Finally, departing from a critical analysis of the key terms in the strain energy expressions of those models which showed the best overall performance, a new family of hyperelastic models is proposed. The proposed strain energy function keeps both, the terms responsible for capturing the stiffening under high strains, and the terms which represent the characteristic oscilation in the stress x strain curve under small strains. Results are presented for several strain regimes, and compared with other well known models.

Neste trabalho é apresentado um novo método analítico para a resolução de problemas em poluição aquática. O método utiliza três restrições diferenciais de primeira ordem a partir das quais são encontradas transformações auto-Bäcklund para a equação advectivo-difusiva tridimensional em regime estacionário. Um modelo suplementar, baseado na equação KdV, foi formulado com o intuito de estimar o coeficiente de dispersão resultante da oscilação superficial. Esse fenômeno, provocado pela incidência de ventos, é responsável pela propagação isotrópica do poluente. Esse modelo auxiliar dispensa o emprego de formulações tridimensionais para os casos nos quais a componente de velocidade na direção z possui caráter oscilante, característica típica dos corpos hídricos de baixa profundidade. A formulação proposta fornece soluções exatas em formas de variedades, contendo funções arbitrárias de uma variável. Essa característica proporciona uma redução significativa no tempo de pós-processamento, em particular na confecção de mapas de distribuição de concentração. Isto ocorre porque a estrutura da solução satisfaz as condições de contorno presentes sobre trechos extensos do litoral correspondente. Assim é possível utilizar malhas bastante grossas ou até mesmo dispensar a discretização do domínio, dependendo do seu formato. O tempo de processamento reduzido constitui uma característica fundamental no projeto do sistema de redes de esgoto. Esta aplicação prática exige a simulação de um elevado número de cenários de dispersão de poluentes, oriundos da combinação de tratamento e realocação de cargas de esgoto ao longo do corpo hídrico considerado. Para alguns desses cenários são apresentados mapas de distribuição de concentração para importantes parâmetros de qualidade da água. Esses mapas, que foram obtidos para três parâmetros (coliformes, nitrogênio e compostos de fósforo) concordam qualitativamente com dados experimentais obtidos em campanhas realizadas ao longo do Guaíba. / This work presents new exact solutions to the unsteady three dimensional Navier-Stokes equations for incompressible viscous flows. These solutions are obtained by means of split and auto-Bäcklund transformations. The splitting procedure decouples the Navier-Stokes equations into a linear and a nonlinear inhomogeneous system of partial differential equations. The linear system, which contains only viscous terms and time derivatives, is solved via auto-Bäcklund transformations, furnishing the velocity field. The components of the velocity vector are then replaced into the nonlinear system to obtain the corresponding pressure field. At first glance, the solution of the nonlinear system should be carried out numerically by direct integration. However, an auxiliary model for the pressure field was conceived in order to avoid the explicit evaluation of the integrals. The model was obtained from the Helmholtz equations and establishes a straightforward relationship between pressure and velocity fields. The original aim of the proposed work is twofold: find analytical solutions for the Navier-Stokes equations and obtain closed-form expressions to the pressure field as a function of the velocity components. The analytical character of the solutions provides a significant reduction on the time processing required to simulate viscous flows, which virtually reduces to the time demanded to execute post-processing tasks. Taking this fact in mind, a three dimensional scalar formulation for the streamfunction was developed in order to simplify the most time-consuming post-processing task required, e.g., plotting the streamlines around arbitrary shaped bodies. At this stage of development, this formulation is employed to produce streamline maps for viscous flows around a sphere for high Reynolds numbers.