[pt] É desenvolvido, inicialmente, um modelo geral para os sistemas de Transmissão Digital Coerentes em presença de ruído térmico e interferência entre símbolos obtendo-se expressões formais da Probabilidade de Erro para diversos sistemas de modulação. A seguir são apresentados e analisados métodos para o cálculo aproximado destas Probabilidades de Erro em função dos momentos da amostra interferente colhida no receptor. São comparados métodos para o cálculo dos momentos de uma soma de variáveis aleatórias e os métodos da Série de Gram-Charlier e da Regra de Quadratura de Gauss para aproximação da Probabilidade de Erro. E constatada a maior eficiência da Regra da Quadratura de Gauss e a possibilidade de se reduzir os cálculos a um problema unidimensional, mesmo em sistemas de modulação bidimensional. Finalmente a aplicação do método é ilustrada em casos de interesse. / [en] This work develops first a general model for Coherent Digital Transmission Systems in presence of thermal noise and intersymbol interference arriving at error probabilities expressions for several modulation systems. Methods of approximate calculations of error probabilities based on moments of received interference samples are presented and analyzed. Comparisons are made between methods for calculating moments of sums of random variables. Comparisons between methods for approximating error probabilities are also made. It was found Gauss Quadrature Rule method for approximating these error probabilities was more efficient then Gram-Charlier Series method. It was also found possible to reduce calculations into a unidimensional problem, even in bidimensional modulation systems. At the end several applications of methods are shown.

[pt] Neste trabalho é estudado o escoamento permanente laminar de um fluido newtoniano, incompreensível e de propriedades físicas constantes, ao longo de condutos porosos, com sucção ou injeção variável através das paredes. Tanto o problema hidrodinamico quanto o térmico são analisados. Duas geometrias são adotadas para o conduto: a de tubo cilíndrico circular reto, de extremidades abertas e de um canal formado por placas planas paralelas e infinitas. Em ambas as geometrias são admitidas duas condições de contorno para o problema térmico: I – fluxo uniforme de calor por condução, trocado entre o fluido e a superfície interna do conduto e II – fluxo uniforme de calor por condução, trocado entre o fluido e a superfície interna do duto. Para todos entes casos, é determinada a influencia do fluxo de massa transversal sobre ambos os coeficientes de transferência: o de quantidade de movimento e o de calor. Estes problemas vêm despertando interesse crescente em diversos pesquisadores, por suas numerosas aplicações na engenharia e na medicina. As múltiplas utilizações dos termodutos, ou a preocupação de obter informações mais pormenorizadas sobre a circulação de fluidos nos organismos dos seres vivos são exemplos destas aplicações. A maioria dos trabalhos existentes sobre o problema acima descrito emprega a hipótese de velocidade de sucção constante ao longo do conduto. Devido à pequena quantidade de dados experimentais para comparação com os resultados teóricos, a consistência da hipótese mencionada pode ser questionada. Uma investigação sobre a viabilidade da consideração de sucção constante é, por isto, desenvolvida no presente trabalho. A Lei de Darcy é utilizada na obtenção da distribuição das velocidades de sucção ou injeção e os resultados hidronamicos e térmicos são comparados com os da literatura pertinente. O método utilizado na integração das equações diferenciais parciais é o desenvolvimento da velocidade axial e da temperatura adimensionais em séries de potencias. Este método não restringe a aplicabilidade dos resultados a consideração de perfis similares de velocidade ou a regiões afastadas da entrada do conduto permeável. Entretanto, em ambas as geometrias estudadas, os perfis de velocidade e de temperatura são supostos serem plenamente para taxas moderadas de sucção ou injeção e para fluidos com números de Prandtl de ordem de grandeza da unidade, mas pode ser estendido, com algum esforço suplementar, para casos ainda mais gerais. / [en] The steady, laminar flow of newtonian, incompressible, consant property fluid along porous-walled conduits is analysed for contions of variable suction or blowing through the duct walls. Both hydrodynamic and thermal problems are solved. Two geometries are assumed for the conduit: an open-ended straight circular cylindrical tube, and a flat duct formed by infinite parallel plates. Two kinds of thermal boundary conditions are adopted for both geometries: I – constant wall temperature and II – uniform conducton heat flow exchanged between the fluid and the internal sufarce. In all cases, it is determined the influence of the transversal mass flow over the momentum abda heat transfer coefficients. Several investigators have dedicated and increasing interest to these problems, due to their applications in engineering and medicine. Heat pipe multiple utilizations, as well as the search of obtainning more detailed information about fluid circulation in aniaml and plant organs, such as lung and arteries, are examples of such applications. The majority of published works about these problem makes use of a constant suction velocity as a hypotesis of work. Owing to a small amount of experimental data for comparison with theoretical results, may be questioned if it is an acceptable hypotesis. An investigation over the validity of uniform whitdrawal or injection is developed in the present work. The law of darcy for flow in porous media is introduced to give the wall velocity distribution and the results can be confronted with those for uniform suction or injection. The method used to solve the system of partial differential equations is based on power series expansion for the velocity and temperature. This technique does not impose a restriction on the applicability of the results in the sense of using similar velocity profiles or regions far from the entrance of the permeable pipe or channel. In both geometries studied, the velocity and temperature profiles are supposed as being fully devoloped at the duct entrance. The method is adequated only for moderate rates of suction or blowing, and for fluids with prandtl numbers of order of one, but can be extended, with some supplementary effort, to more general situations.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-26T10:26:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 302714.pdf: 4306894 bytes, checksum: ad690e1a06dcba1eb4a636327ce82b07 (MD5) / As eficiências volumétrica e isentrópica de compressores alternativos são reduzidas pelo superaquecimento do gás ao longo do sistema de sucção. Considerando que o escoamento nesses sistemas é pulsante, torna-se importante saber em que grau os transientes do escoamento afetam o superaquecimento. Assim, o presente estudo objetiva a caracterização da transferência de calor no escoamento pulsante de sistemas de sucção de compressores alternativos. Com este propósito, um sistema de sucção simplificado foi construído e instrumentado com transdutores de pressão piezelétricos e sondas de fio quente e de fio frio os quais são empregados para medições de transientes de pressão, velocidade e temperatura e pressão em pontos específicos do sistema de sucção, respectivamente, considerando três condições de operação do compressor. Para essas mesmas condições, o escoamento foi também simulado numericamente pelo método dos volumes finitos, com o emprego do modelo RNG - para previsão do transporte turbulento. A partir da investigação, pôde-se constatar um aumento significativo da temperatura do fluido junto à câmara de sucção do sistema no curto período de tempo em que a válvula encontra-se fechada. Além disto, verificou-se dos resultados numéricos que a taxa de transferência de calor no sistema de sucção para o escoamento transiente pode ser até 8% mais intensa do que aquela que ocorreria em regime estacionário. Por fim, observou-se que, para o sistema de sucção indireta testado, grande parte do superaquecimento ocorre no trajeto e mistura do gás entre o passador de sucção na carcaça e a entrada do sistema de sucção, sendo que o aumento médio da temperatura do gás no sistema de sucção propriamente dito é de apenas 9% do aumento total. / The volumetric and isentropic efficiencies of reciprocating compressors are reduced by the gas superheating through the suction system. Since a pulsating flow condition prevails in such systems, it is important to verify to what extent the transient flow regime affects the gas superheating. The present study is aimed at characterizing the heat transfer process in the suction systems of reciprocating compressors. For this purpose, a simplified geometry of suction system was adopted and instrumented with piezoelectric pressure transducers and hot wire and cold wire probes for measurements of pressure, velocity and temperature at specific points in the flow under three compressor operating conditions. In order to complement the analysis, the flow in the suction system was numerically solved via the finite volume method, with the RNG k-E model being employed to predict the turbulent transport. The analysis revealed a significant rise in the gas temperature near the suction chamber within the short period in which the suction valve is closed. Additionally, the numerical predictions have shown that heat transfer rate under the flow transient regime can be up to 8% greater than that which would occur in a steady flow regime. Finally, it has been found that superheating in the tested indirect suction system prevails inside the compressor shell due to mixing between hot and cold streams of gas that takes place between the compressor inlet and the suction system entrance, with the temperature increase in the suction system itself corresponding to only 9% of the total increase.

Dissertação [mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-03-04T20:38:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304348.pdf: 1611077 bytes, checksum: 0ce280902c1744f0a0c1b53397b005c0 (MD5) / O presente trabalho trata de uma análise comparativa entre a consolidada modulação OFDM, utilizada em sistemas de TV digital, como nos padrões DVB-T e ISDB-T, e a modulação multiportadora baseada em Bancos de Filtros (FBMC). Tais sistemas foram estudados e implementados em modelos computacionais, sobre a estrutura de transmissão do padrão europeu DVB-T de TV digital. A partir dos modelos computacionais, realizou-se uma análise comparativa de desempenho. Entre as vantagens dos sistemas FBMC destaca- se a eficiência espectral, devido a não utilização do Prefixo Cíclico (CP), utilizado em sistemas OFDM, no entanto, é necessário a utilização de uma equalização mais complexa, comparada com a equalização empregada em sistemas OFDM. Os resultados das simulações mostram que a técnica de transmissão multiportadora utilizando bancos de filtros (FBMC) é um sistema adequado para a transmissão de TV digital terrestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2013-03-04T20:54:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304880.pdf: 3296956 bytes, checksum: 5d2475c7c0f1114bb33db6426fa93aff (MD5) / A distribuição de temperatura em componentes de compressores afeta as suas eficiências volumétrica e isentrópica, bem como a sua confiabilidade e a lubrificação hidrodinâmica dos mancais. Apesar da importância de conhecer essa distribuição de temperatura, a transferência de calor associada é de difícil modelação, sendo influenciada pela eficiência do motor elétrico, pelo atrito viscoso nos mancais e pelo escoamento de fluido refrigerante e óleo lubrificante. A presente dissertação apresenta um modelo de simulação térmica desenvolvido para prever as temperaturas de diferentes componentes de um compressor alternativo de refrigeração doméstica. O modelo leva em consideração os principais mecanismos de troca de calor no interior do compressor, como condução, convecção, radiação e advecção decorrente do escoamento do óleo e do gás refrigerante. Com este objetivo, a equação da conservação da energia foi aplicada e resolvida numericamente em 63 elementos geométricos simplificados do compressor, empregando um circuito térmico equivalente e correlações de troca de calor disponíveis na literatura. Assume-se que o compressor opera em regime plenamente cíclico e resolvem-se os processos de compressão e de transferência de calor de forma acoplada. Após a validação do modelo, procede-se uma análise detalhada da transferência de calor no interior do compressor em diferentes condições de operação. Resultados são apresentados para a temperatura e o fluxo de calor em cada um dos componentes, permitindo a quantificação de parâmetros de eficiência global do compressor. / The temperature distribution in a reciprocating compressor affects its volumetric efficiency, lubrication and reliability. Nevertheless, the modeling of all heat transfer processes that take place in such application is a difficult task because it is strongly related to the efficiency of both the electrical motor and the crankshaft mechanism, and also the flow of lubricating oil and refrigerant fluids inside and outside the compression chamber. This dissertation presents a model based on the thermal network circuit aproach developed to predict the temperature of the components of a reciprocating compressor. The model takes into account the main heat transfer mechanisms, such as conduction, convection, radiation and advection due to the flow of oil and refrigerant. The compressor is divided into 63 simplified geometry elements in which the energy equation is applied and solved numerically, by using a thermal network circuit and heat transfer correlations available in the literature. The compressor is assumed to be in a cyclic steady-state operating condition, with the compression process and heat transfer being modeled in a segregated but coupled manner. The thermal network circuit model is computionally inexpensive and allows a thorough understanding of the heat transfer process in the compressor. After being validated with reference to experimental data, the model is used to investigate heat transfer in a reciprocating compressor under different operating conditions. Results are provided for the temperature and heat flux at different components and also for the compressor overall eficiency.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T18:48:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 313872.pdf: 2507163 bytes, checksum: 848ce6a13f76b37680dc475485078972 (MD5) / Com as significativas mudanças advindas do processo de formação do mercado de energia elétrica, as empresas do setor têm encontrado desafios que exigem uma maior atenção dentro deste novo contexto econômico, tal como o problema da alocação de montantes do sistema de transmissão, dentre os quais destacam-se a alocação de perdas e do custo pelo uso da rede. Devido à natureza não linear do sistema de potência, este problema é não separável e com um elevado grau de complexidade. Assim, a atribuição de responsabilidades no problema de alocação, é dificultada pelo requisito da identificação das parcelas a partir de um problema não separável. Isto invariavelmente inclui um grau de arbitrariedade no processo de alocação, de maneira que devem ser estabelecidas hipóteses consistentes, que reflitam os interesses dos participantes do mercado. No presente trabalho, propõe-se a aplicação das matrizes de rede aos problemas de alocação dos montantes resultantes da operação do sistema de energia elétrica, tais como o custo, as perdas, a demanda e os fluxos de potência complexa presentes nas linhas de transmissão. São propostas formulações distintas para a alocação e controle de fluxos de potência complexa nas linhas de transmissão, modelagens baseadas nas equações de circuito para alocação da demanda complexa, além da generalização dos métodos baseados em Matrizes de Rede. Isto permite aos usuários do sistema estabelecer certas hipóteses relativas à divisão das parcelas totais do custo e das perdas, de forma a manter sob controle o grau de arbitrariedade incluído no critério de alocação.<br> / Abstract : Due to the significant changes resulting from the establishment of the electric energy market, the utilities have found many challenges that require considerable attention in this new economical context, as the problem of allocating amounts related to the system transmission, among which there are the losses and the cost for using the transmission network. Due to non-linear nature of the power system, this problem is non-separable and has a high degree of complexity. Thus, the difficulty to compute the parcels in the allocation problem is increased by the non-separability feature. This invariably includes a degree of arbitrariness in the allocation process, which requires consistent assumptions that reflect the interests of the market participants. In this work, we propose the application of network matrices to network allocation problems of the amounts related to the operation of the electric power system, such as cost, losses, demand and power flows in the transmission lines. Alternative formulations are proposed for allocation and control of the complex power flows in transmission lines, manipulation of circuit equations for allocating complex power demand, in addition to generalization of methods based on Network Matrices. This allows the users to establish certain assumptions about the division of amounts of total cost and losses in order to keep under control the degree of arbitrariness which is included in the criteria of allocation.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Jurídicas, Programa de Pós-Graduação em Direito, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:53:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319278.pdf: 2394305 bytes, checksum: a8e19f615da33e5d5d8303a5a08a29f5 (MD5) Previous issue date: 2013 / O presente estudo versa sobre a análise da importância da averbação informativa, de áreas contaminadas, no registro de imóveis, como forma de concretização do dever tanto no que diz respeito ao direito à informação, como também ao seu dever de proteção ao meio ambiente e no âmbito da governança voltada à sustentabilidade, pois, o uso da propriedade deve pressupor a responsabilidade ambiental em relação à atual e futuras gerações. Partindo da propedêutica do Direito Ambiental como forma de delinear um aparato histórico, conceitual e principiológico, a investigação faz uma incursão multidisciplinar para abordagem da accountability ambiental e da responsividade estatal frente ao direito/dever de informação no Estado Socioambiental de Direito. A pesquisa tem fundamentação teórica a Teoria do Risco e principal marco legal a Lei Estadual Paulista n° 13.577/09, que dispõe sobre diretrizes e procedimentos para a proteção da qualidade do solo e gerenciamento de áreas contaminadas. A proposição feita ao final sugere seja nacionalizado o conteúdo protetivo da referida lei, sobretudo no que se refere à averbação informativa dos passivos ambientais.<br> / Abstract : This study concerns the analysis of the importance of registration information on land registry on contaminated areas, as the embodiment of duty both as regards the right to information, as well as its duty to protect the environment and governance framework focused on sustainability, because the use of the property must assume environmental responsibility in relation to current and future generations. The study is structured in four chapters, starting from the propaedeutic of Environmental Law as a manner to establish an historic, conceptual and principle based system, passing by a multidisciplinary foray to the approach to environmental accountability and responsiveness of the state before the duty to information on the State Environmental Law. Starting from the propaedeutic of Environmental Law as a manner to establish an historic, conceptual and principle based system, this research makes a multidisciplinary foray to the approach to environmental accountability and responsiveness of the state before the duty to information on the State Environmental Law. The research is theoretically grounded in the Risk Theory and the main legal framework is the São Paulo State Law n° 13.577/09, which provides guidelines and procedures for the protection of soil quality and management of contaminated areas. The proposition made at the end suggests the protective nationalization of the content of the law, especially with regard to the registration information of environmental liabilities.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T16:18:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 198235.pdf: 1204048 bytes, checksum: 061f4c23a8d2dd6f73d32a26900a8183 (MD5) / Este trabalho tem por objetivo apresentar uma metodologia para otimizar a distribuição dos recursos de manutenção com o foco para a mínima penalização por indisponibilidade não programada do sistema de transmissão. A legislação hoje vigente, dos órgãos reguladores, determina que parte da receita de uma empresa de transmissão de energia elétrica é variável e dependente exclusivamente da disponibilidade de seus ativos e/ou instalações. Então, quanto menores forem a freqüência e o período da indisponibilidade, maior será a receita atribuída à empresa transmissora. Considerando a indisponibilidade programada perfeitamente gerenciável, este trabalho se propõe a apresentar uma metodologia para minimizar a penalização por indisponibilidade não programada, decorrente do deslocamento dos recursos de manutenção, no atendimento às ocorrências. Admitindo ser impossível eliminar por completo a indisponibilidade não programada, sabe-se que seu efeito sobre a receita da empresa transmissora pode ser expressivo, por isso, é prudente que se busquem alternativas para minimizar esse impacto sobre a remuneração do serviço de transmissão. Com essa finalidade, este trabalho apresenta uma metodologia baseada em dados históricos relacionados a uma pequena parcela do sistema de transmissão brasileiro e simula alguns modos de falha que exercem maior influência nos resultados. Essa metodologia utiliza como parâmetros os tempos médios de deslocamento da equipe de manutenção de alguns possíveis locais sede às subestações de sua responsabilidade, os possíveis modos de falha, seus respectivos índices de penalização e suas taxas de falha estimadas ou esperadas, para determinar o local ótimo para a instalação de uma estrutura de manutenção, para minimizar a perda de receita por indisponibilidade não programada. Analogamente, demonstra-se que essa metodologia também pode ser utilizada para a locação dos recursos de manutenção de linhas de transmissão, com o mesmo objetivo.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T01:08:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O método das diferenças finitas no domínio do tempo (FDTD) é largamente usado em análises de problemas envolvendo eletromagnetismo, incluindo o projeto de antenas e de dispositivos usados em microondas. O algoritmo FDTD é um procedimento computacional que aproxima as equações de Maxwell para a análise de problemas eletromagnéticos no domínio do tempo. Esta dissertação apresenta uma ferramenta eficiente para a modelagem de componentes complexos de circuitos de microfita e de antenas de microfita. Para a aplicação deste método na análise de estruturas de microfita, optou-se pela implementação de várias condições de contorno absorventes usadas para truncar artificialmente o domínio de estudo em problemas abertos. De modo a reduzir o custo computacional, optou-se pelo uso de uma malha não uniforme bem como o uso de processamento paralelo. Conforme demonstrado pelos resultados obtidos, tanto para a antena como para as demais estruturas de microfita, pode-se afirmar que o FDTD é um método eficiente e confiável para a análise deste tipo de problema.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-22T06:44:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 226310.pdf: 7209978 bytes, checksum: 1361536d6b89bcca0b438bc87661676a (MD5) / Uma metodologia para a simulação computacional do comportamento transiente de refrigeradores domésticos é proposta nesta tese. Embora possa ser estendida a quaisquer refrigeradores domésticos, a metodologia proposta foi aplicada a um refrigerador 440 litros com dois compartimentos refrigerados, em que a temperatura de um deles é controlada pela ação de um damper termostático, enquanto a do outro é regulada através do acionamento e desligamento do compressor. Cada um dos componentes do refrigerador é modelado separadamente. Os trocadores de calor (evaporador e condensador) são modelados com base nas equações de conservação da massa e da energia discretizadas segundo um esquema de volumes finitos com uma formulação explícita no tempo. Novas correlações para a transferência de calor na região aletada são propostas tanto para o condensador como para o evaporador, sendo capazes de predizer os resultados experimentais com erros de 10%. O modelo do compressor foi dividido em dois sub-modelos: carcaça e cilindro. O primeiro leva em conta a transferência de calor na carcaça e as interações entre óleo e refrigerante, enquanto o segundo representa o processo de compressão. Ambos foram calibrados contra dados experimentais obtidos em um calorímetro de ciclo quente. O modelo do tubo capilar foi implementado tanto para escoamentos adiabáticos como para não-adiabáticos. Suas predições para o fluxo de massa foram comparadas com cerca de mil pontos experimentais para os refrigerantes HFC-134a e HC-600a, com 85% dos pontos com erros na faixa de 10%. O trocador de calor tubo capilar-linha de sucção foi modelado através do conceito de efetividade de temperatura, tornando o processamento dos casos não-adiabáticos tão rápido quanto o dos casos adiabáticos. O modelo dos compartimentos refrigerados leva em conta as variações temporais da carga térmica, já que considera a influência do "damper" nas vazões de ar de cada compartimento através de correlações experimentais obtidas em um túnel de vento. A integração temporal das equações diferenciais ordinárias é realizada explicitamente através de um método preditor-corretor de ordem variável e passo de integração auto-adaptativo. Comparações com evidências experimentais mostram que o modelo é capaz de predizer o comportamento transiente do refrigerador de forma bastante satisfatória tanto para o regime de partida como para o regime cíclico, com estimativas para o consumo de energia e para as temperaturas do ar com erros máximos, respectivamente, de 10% e 1 C.