Orientadores: Sandra Lúcia da Cruz, Ana Maria Frattini Fileti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-20T02:02:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sousa_ElisangelaOrlandide_D.pdf: 7481778 bytes, checksum: c6a75eef8a6e332ab1da367733280fd8 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Redes de tubulação são conhecidas como sistemas complexos de dutos deste a antiguidade e são utilizadas no transporte de líquidos e gases a longas distâncias. Um pequeno vazamento em uma tubulação pode provocar grandes perdas de produtos e sérios danos ao meio ambiente até serem detectados. Com o propósito de rastrear estes tipos de vazamentos, este trabalho tem como objetivo propor metodologias para a detecção de vazamentos em uma tubulação, de natureza rígida ou flexível, baseando-se no método acústico e na análise de transientes de pressão gerados a partir do vazamento, visando à localização e a determinação da magnitude dos vazamentos através da utilização de redes neurais artificiais. As metodologias propostas se destacam por não apresentarem impactos prejudiciais ao meio ambiente. Variações de transientes de pressão e o ruído sonoro gerados pela ocorrência de vazamentos foram detectados e analisados a partir de experimentos realizados em uma tubulação de ferro galvanizado de 60 m e uma tubulação flexível de 100 m de comprimento operando com escoamento contínuo de gás (ar), em várias condições de operação. O vazamento foi provocado em mais que uma posição ao longo das duas tubulações e utilizaram-se orifícios de diâmetros diferentes. Os transientes de pressão e os ruídos sonoros foram captados por um transdutor de pressão e um microfone, respectivamente, ambos instalados em um vaso de pressão, localizado no início da tubulação e acoplados a uma placa de aquisição de dados em um microcomputador. O sinal gerado pelo microfone foi amplificado e passou por um banco de filtros passa faixa sendo transformado em três sinais com amplitudes independentes, cada uma com uma faixa de freqüência específica de 1kHz, 5kHz e 9kHz. O programa de aquisição de dados foi escrito em linguagem C para ler e processar os dados. Os dados resultantes dos experimentos mostraram que foi possível detectar vazamentos, para todos os orifícios utilizados, baseado nos transientes de pressão e no método acústico. A dinâmica desses dados foi utilizada como entrada para o modelo neural para localizar e determinar a magnitude dos vazamentos, simultaneamente. O método de Levenberg-Marquardt com Regularização Bayesiana foi utilizado no treinamento dos modelos neurais. Os resultados apresentados pelo modelo neural desenvolvido indicaram com sucesso ao mesmo tempo a localização e a magnitude dos vazamentos / Abstract: Pipeline networks are complex systems of ducts used nowadays for gas and chemical products transporting through long distances. They frequently cross highly populated regions, water supplies or natural reserves. Even small leaks in pipelines can lead to great losses of products and serious damages to the environment before it could be detected. With the purpose to track these leaks, this work developed a technique to detection of leaks in pipelines, of rigid or flexible nature, based on acoustic method and on analysis of pressure transients generated by leak occurrence, in order to localization and determination the magnitude of leaks by using neural artificial networks. The methodologies proposed are notated for not having impacts on the environment. Variations of pressure transients and the noise generated by leakage will be detected and analyzed in a 60m-galvanized iron pipe and in a 100m-flexible pipe operating with continuous flow of gas (air) under various operating conditions. Leakages were provoked in many positions along the two pipes and used hole of distinct magnitudes. The pressure transients and the audible noise was captured by the pressure transducer and the microphone, respective, both installed inside the pressure vessel connected to a data acquisition system at a computer. The signal generated by the microphone was amplified and also passed through a bank of band pass filters being transformed into three signals with independent amplitude, each one with a band of specific frequency of 1 kHz, 5 kHz and 9 kHz. The data acquisition software was written in C language to read and process all data. The experimental results showed that it is possible to detect leaks in pipelines, for all holes, based on a pressure transient and on acoustic methods. The dynamics of these data in time is used as input to the neural model to location and determine of the leaks magnitude, simultaneously. The method chosen for training the neural networks was the Levenberg-Marquardt with Bayesian Regularization. The results of neural models indicated successfully in the same time the location and the magnitude of the leaks / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

A medição de vazão é fundamental para a gestão de processos que envolvem fluidos. Em empresas de saneamento, contabilizar as entradas e saídas de água é essencial para gerir faturamentos e perdas. A vazão pode ser mensurada através de diversos instrumentos com diferentes princípios de aplicação. O Tubo Pitot Cole é capaz de determinar a vazão em tubulações através do diferencial de pressão. Trata-se se um equipamento inventado em 1732 por Henri Pitot para determinar a velocidade, e aperfeiçoado por Eduard Cole, em 1896, permitindo sua aplicação em tubulações. As principais vantagens são o baixo custo e fácil instalação, que pode ocorrer com a tubulação em carga. Em contrapartida, a fragilidade e complexidade das suas peças motivaram este trabalho: a elaboração de um instrumento simples e robusto para medir a vazão. Propõe-se a construção de um protótipo com tomadas de pressão instaladas em faces opostas de um prisma hexagonal e a avalia-se a sua viabilidade na medição de vazão. Os resultados mostraram-se promissores dada a estabilidade e forte correlação linear obtida no coeficiente de calibração. / Flow measurements are essential for processes management that include fluids. In water companies, measuring inlets and outlets of water is essential to manage revenue and water losses. The water flow can be measured through different instruments with different application principles. The Pitot Cole Tube is able to determine flow in pipes through the pressure differential. This device was invented in 1732 by Henri Pitot to determine fluid velocity and it was improved by Eduard Cole in 1896, allowing to apply the instrument in pipes. The main advantages are the low cost and easy installation, that may occur with the pipe under load. However, the fragility and complexity of its pieces motivated this study: the construction of a simple and robust instrument to measure the water flow. It is proposed the construction of a prototype with pressure plugs installed on opposite faces of a hexagonal prism, then evaluation of its effectiveness in water flow measurements. The results were promising given the stability obtained in the calibration coefficient.

Submitted by PPG Engenharia e Tecnologia de Materiais (engenharia.pg.materiais@pucrs.br) on 2018-07-10T19:17:06Z No. of bitstreams: 1 TESELL_5jul.pdf: 8671551 bytes, checksum: c59b1fb1df38a655609d9a3ce6cd7d50 (MD5) / Approved for entry into archive by Sheila Dias (sheila.dias@pucrs.br) on 2018-07-13T20:27:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESELL_5jul.pdf: 8671551 bytes, checksum: c59b1fb1df38a655609d9a3ce6cd7d50 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-13T20:37:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESELL_5jul.pdf: 8671551 bytes, checksum: c59b1fb1df38a655609d9a3ce6cd7d50 (MD5) Previous issue date: 2018-05-16 / The climate changes associated with the increase of greenhouse gases emissions to the atmosphere stand out as one of the greatest current environmental concerns. Extensive research is being conducted in order to reduce the amount of emissions and their impact on climate. Carbon dioxide (CO2) is the main greenhouse gas contributing to this problem. Therefore, it is increasingly important to find solutions to reduce CO2 levels in the atmosphere. Among the feasible techniques to reduce these emissions is the geological storage, which consists of injecting large amounts of this gas into deep underground geological formations. To be effective, CO2 must be trapped in these deep geological formations for at least several centuries. In this context, monitoring of CO2 leakages and seepages to sensitive environments is a key step in the process. Research on monitoring and verification of CO2 leakages in shallow environments are carried out in large areas prepared for controlled injection and leakage of this gas, this techniques for its detection are hard and expensive. In this sense, this study aims to verify the use of microcosms as a biomonitoring tool to control CO2 leakage by conducting controlled injections of CO2 into continuous flow columns under different experimental conditions. For this, physical, chemical and microbiological analyzes were performed in the soil before, during and after percolation of CO2 in the column. These parameters were also analyzed with in situ soil samples. Based on statistical methods at the end of the study, it was observed that the design of the columns was suitable, however, the chosen parameters were insufficient to determine the influence of CO2 on the proposed test conditions. / As mudan?as clim?ticas associadas ? intensifica??o do efeito estufa est?o entre as maiores preocupa??es ambientais atuais. Muita pesquisa tem sido realizada com o intuito de reduzir o impacto dos gases associados ao efeito estufa, dentre eles o di?xido de carbono (CO2). Devido ? grande contribui??o do CO2 para o aquecimento global, ? cada vez mais importante a realiza??o de estudos que visem a diminui??o de seus n?veis na atmosfera. Entre as t?cnicas vi?veis para conter estas emiss?es est? o armazenamento geol?gico de carbono, que consiste em injetar quantidades significativas deste g?s em forma??es geol?gicas. No entanto, para ser efetiva, o CO2 deve ficar retido nestas forma??es geol?gicas profundas, n?o retornando a superf?cie a longo prazo. Assim, o monitoramento de vazamentos de CO2 ? uma etapa fundamental no processo de armazenamento geol?gico. Estes estudos usualmente s?o realizados em ?reas extensas preparadas para testes controlados de inje??o e vazamento de g?s (geralmente trabalhosos e dispendiosos). Este trabalho teve como objetivo verificar a utiliza??o de microcosmos como ferramenta de biomonitoramento no controle de vazamento de CO2, realizando inje??es controladas de CO2 em colunas de fluxo cont?nuo em diferentes condi??es experimentais. Foram realizadas an?lises f?sico qu?micas e microbiol?gicas no solo antes, durante e ap?s a percola??o de CO2 na coluna. Esses par?metros tamb?m foram comparados com amostras do solo in situ. Com base em m?todos estat?sticos no fim do estudo foi observado que o projeto das colunas foi adequado, no entanto, os par?metros escolhidos foram insuficientes para determinar a influ?ncia do CO2 nas condi??es de ensaio proposta.

Este trabalho apresenta um estudo prático da aplicação do conceito Leak Before Break (LBB), usualmente aplicado em usinas nucleares, em uma tubulação fabricada a partir de aço AISI 316LN soldada com a utilização de eletrodo revestido AISI 316L. O LBB é um critério fundamentado em análises de mecânica da fratura, que considera que um vazamento proveniente de uma trinca, presente em uma tubulação, possa ser detectado por sistemas de detecção de vazamento, antes que esta trinca alcance um tamanho crítico que implique na falha da tubulação. Na tubulação estudada, foram realizados ensaios mecânicos de tração e análises de Ramberg-Osgood, bem como ensaios de tenacidade à fratura para a obtenção da curva de resistência J-R do material. Os ensaios foram realizados considerando o metal base, a solda e a zona termicamente afetada (ZTA), nas temperaturas de operação de uma planta nuclear. Para as propriedades mecânicas encontradas nos ensaios foram realizadas análises de carga limite para se determinar o tamanho da trinca que cause um vazamento detectável e, também, o seu tamanho crítico que cause a falha por colapso plástico. Para o tamanho crítico de trinca encontrado na solda, região que apresentou a menor tenacidade, foram realizadas análises de Integral J e de módulo de rasgamento T, considerando falha por rasgamento dúctil. Os resultados demonstram um comportamento bem definido entre o metal base, a ZTA e a solda, onde o metal base apresenta um comportamento altamente tenaz, a solda um comportamento pouco tenaz e a ZTA apresentou propriedades mecânicas intermediárias entre o metal base e a solda. Utilizando o software PICEP, foram determinadas as curvas de taxa de vazamento versus tamanho de trinca e também o tamanho crítico da trinca, considerando análise por carga limite. Observou-se que, após certo tamanho de trinca, a taxa de vazamento do metal base é muito maior do que para a ZTA e solda, para um mesmo comprimento de trinca. Isso ocorre porque é esperado que a trinca cresça de forma mais arredondada no metal base, devido à sua maior tenacidade. O menor tamanho crítico de trinca foi encontrado para o metal base para trincas circunferenciais. Para as análises de Integral J realizadas na solda, foi demonstrado que a falha por rasgamento dúctil não ocorrerá nas condições consideradas e essa hipótese foi sedimentada pela análise de mecânica da fratura elasto-plástica (MFEL) com o uso do diagrama J/T. Dessa forma, pode-se concluir que a tubulação estudada estaria apta a ser empregada em um circuito primário de um reator que utilizasse o critério de LBB, nas condições de carregamento e geometria consideradas. Adicionalmente, concluiu-se que nessas condições apenas o modo de falha por colapso plástico é esperado. / This work presents a study of application of the Leak Before Break (LBB) concept, usually applied in nuclear power plants, in a pipe made from steel AISI type 316LN welded a coated electrode AISI type 316L. LBB concept is a criterion based on fracture mechanics analysis to show that a crack leak, present in a pipe, can be detected by leak detection systems, before this crack reaches a critical size that results in pipe fail. In the studied pipe, tensile tests and Ramberg-Osgood analyses were performed, as well as fracture toughness tests for obtaining the material resistance curve J-R. The tests were performed considering the base metal, weld and heat affected zone (HAZ), at the same operating temperatures of a nuclear power plant. For the mechanical properties found in these tests, load limit analyses were performed in order to determine the size of a crack which could cause a detectable leakage and the critical crack size, considering failure by plastic collapse. For the critical crack size found in the weld, which is the region that presented the lowest toughness, Integral J and tearing modulus T analyses were performed, considering failure by tearing instability. Results show a well-defined behavior between the base metal, HAZ and weld zones, where the base metal has a high toughness behavior, the weld has a low toughness behavior and the HAZ showed intermediate mechanical properties between the base metal and the weld. Using the PICEP software, the leak rate curves versus crack size and also the critical crack size were determined by considering load limit analysis. It was observed that after a certain crack size, the leak rate in base metal is much higher than for the HAZ and the weld, considering the same crack length. This occurs because in the base metal crack, it is expected that the crack grows in a more rounded form due to its higher toughness. The lowest critical crack size was found for the base metal presenting circumferential cracks. For the Integral J analyses performed in the weld, it was demonstrated that the failure by tearing instability will not occur under the considered conditions and this hypothesis was confirmed by elastic-plastic fracture mechanic (EPFM) analysis using the J/T diagram. Thereby, it can be concluded that it would be possible to apply the investigated pipe in a primary circuit of a reactor that utilizes the criterion LBB under the considered geometry and load conditions. Additionally, it was found that under these conditions, only the failure mode by plastic collapse is expected.

Este trabalho apresenta conceitos relacionados às causas e conseqüências de vazamento de combustível em aeronaves durante a fase de vôo, de forma a possibilitar a identificação e a localização do mesmo, permitindo, portanto à tripulação realizar ações corretivas que minimizem os efeitos deste tipo de falha na segurança da operação.Um histórico de incidentes relacionados ao vazamento de combustível em vôo é apresentado, mostrando a importância do conhecimento da existência e do local do vazamento. O modo como as informações são passadas para a tripulação também é analisado, mostrando a dificuldade existente para que este tipo de falha não afete a segurança da aeronave. O estado da arte de sistemas de combustível, os modos de vazamento de combustível e os componentes sujeitos a vazamento, os tipos de operação de aeronaves (que influem a maneira como um vazamento deve ser detectado), e os equipamentos que podem ser usados na detecção de um vazamento de combustível são analisados. O método atualmente utilizado para detectar perdas de combustível durante o vôo é apresentado e analisado através da sua aplicação num sistema de combustível de uma aeronave fictícia. Este método é baseado na análise de sintomas apresentados quando ocorre um vazamento, sintomas que dependem do local onde a falha ocorre. Os meios pelos quais estes sintomas são reconhecidos pela tripulação são estudados e evidenciam que os fatores humanos envolvidos durante a tomada de decisões e ações corretivas são essenciais para garantir a segurança da operação. Um método de detecção e localização é proposto por este trabalho e comparado ao método existente através da análise do mesmo sistema de combustível analisado anteriormente. A metodologia proposta por este trabalho visa melhorar a capacidade de envio de informações relacionadas a um vazamento de combustível para a tripulação. Isto é feito através da instalação de equipamentos no sistema de combustível, capazes de informar as condições de operação do sistema e fazer com que as mensagens enviadas à tripulação sejam simplificadas, diminuindo a carga de trabalho desta. Durante a conclusão as duas metodologias são comparadas, e são mostradas as vantagens e desvantagens da aplicação de cada uma. Também são mostradas características sistêmicas importantes necessárias na análise de instalação de novos equipamentos com a finalidade de detecção e localização de vazamentos.

Neste trabalho são apresentados diversos métodos de localização de vazamentos, desde as técnicas e equipamentos mais elementares, como a inspeção visual e o geofone mecânico, até o uso dos sofisticados armazenadores de ruídos e de modelação computacional. Algumas dessas técnicas são amplamente difundidas e largamente utilizadas pelas empresas de saneamento, outras porém, constituem-se em ótimas promessas para o aperfeiçoamento do controle das perdas físicas nos sistemas de abastecimento. É dada ênfase na utilização do diagrama de resposta em freqüência para localizar e quantificar vazamentos, com especial aplicação às adutoras de água tratada. A técnica de utilização da resposta em freqüência desenvolvida por Lee et al. (2005) é esmiuçada, inclusive acerca do impacto que um vazamento impõe ao diagrama de resposta em freqüência. São abordadas as formas de obtenção do referido diagrama, tanto do ponto de vista do modelo matemático e computacional, quanto dos ensaios de campo necessários. / This work presents some methods for leak location, from de most elementary techniques and equipments, as visual inspection and mechanical geophone, until using sophisticated noise data-logger and computational modeling. Some of these techniques are very well issued and largely used by water companies, but others play excellent promises for the improvement of leak control in systems of water supply. The pattern of the frequency response diagram is used for leak location and quantification, with special application in drinking water pipelines. The frequency response technique developed by Lee et al. (2005) is studied in details, including the impact produced by the leak on the frequency response diagram. The ways to obtain the frequency response diagram, by using mathematical and computational models or necessary field data survey, are also discussed.

Este trabalho apresenta um estudo prático da aplicação do conceito Leak Before Break (LBB), usualmente aplicado em usinas nucleares, em uma tubulação fabricada a partir de aço AISI 316LN soldada com a utilização de eletrodo revestido AISI 316L. O LBB é um critério fundamentado em análises de mecânica da fratura, que considera que um vazamento proveniente de uma trinca, presente em uma tubulação, possa ser detectado por sistemas de detecção de vazamento, antes que esta trinca alcance um tamanho crítico que implique na falha da tubulação. Na tubulação estudada, foram realizados ensaios mecânicos de tração e análises de Ramberg-Osgood, bem como ensaios de tenacidade à fratura para a obtenção da curva de resistência J-R do material. Os ensaios foram realizados considerando o metal base, a solda e a zona termicamente afetada (ZTA), nas temperaturas de operação de uma planta nuclear. Para as propriedades mecânicas encontradas nos ensaios foram realizadas análises de carga limite para se determinar o tamanho da trinca que cause um vazamento detectável e, também, o seu tamanho crítico que cause a falha por colapso plástico. Para o tamanho crítico de trinca encontrado na solda, região que apresentou a menor tenacidade, foram realizadas análises de Integral J e de módulo de rasgamento T, considerando falha por rasgamento dúctil. Os resultados demonstram um comportamento bem definido entre o metal base, a ZTA e a solda, onde o metal base apresenta um comportamento altamente tenaz, a solda um comportamento pouco tenaz e a ZTA apresentou propriedades mecânicas intermediárias entre o metal base e a solda. Utilizando o software PICEP, foram determinadas as curvas de taxa de vazamento versus tamanho de trinca e também o tamanho crítico da trinca, considerando análise por carga limite. Observou-se que, após certo tamanho de trinca, a taxa de vazamento do metal base é muito maior do que para a ZTA e solda, para um mesmo comprimento de trinca. Isso ocorre porque é esperado que a trinca cresça de forma mais arredondada no metal base, devido à sua maior tenacidade. O menor tamanho crítico de trinca foi encontrado para o metal base para trincas circunferenciais. Para as análises de Integral J realizadas na solda, foi demonstrado que a falha por rasgamento dúctil não ocorrerá nas condições consideradas e essa hipótese foi sedimentada pela análise de mecânica da fratura elasto-plástica (MFEL) com o uso do diagrama J/T. Dessa forma, pode-se concluir que a tubulação estudada estaria apta a ser empregada em um circuito primário de um reator que utilizasse o critério de LBB, nas condições de carregamento e geometria consideradas. Adicionalmente, concluiu-se que nessas condições apenas o modo de falha por colapso plástico é esperado. / This work presents a study of application of the Leak Before Break (LBB) concept, usually applied in nuclear power plants, in a pipe made from steel AISI type 316LN welded a coated electrode AISI type 316L. LBB concept is a criterion based on fracture mechanics analysis to show that a crack leak, present in a pipe, can be detected by leak detection systems, before this crack reaches a critical size that results in pipe fail. In the studied pipe, tensile tests and Ramberg-Osgood analyses were performed, as well as fracture toughness tests for obtaining the material resistance curve J-R. The tests were performed considering the base metal, weld and heat affected zone (HAZ), at the same operating temperatures of a nuclear power plant. For the mechanical properties found in these tests, load limit analyses were performed in order to determine the size of a crack which could cause a detectable leakage and the critical crack size, considering failure by plastic collapse. For the critical crack size found in the weld, which is the region that presented the lowest toughness, Integral J and tearing modulus T analyses were performed, considering failure by tearing instability. Results show a well-defined behavior between the base metal, HAZ and weld zones, where the base metal has a high toughness behavior, the weld has a low toughness behavior and the HAZ showed intermediate mechanical properties between the base metal and the weld. Using the PICEP software, the leak rate curves versus crack size and also the critical crack size were determined by considering load limit analysis. It was observed that after a certain crack size, the leak rate in base metal is much higher than for the HAZ and the weld, considering the same crack length. This occurs because in the base metal crack, it is expected that the crack grows in a more rounded form due to its higher toughness. The lowest critical crack size was found for the base metal presenting circumferential cracks. For the Integral J analyses performed in the weld, it was demonstrated that the failure by tearing instability will not occur under the considered conditions and this hypothesis was confirmed by elastic-plastic fracture mechanic (EPFM) analysis using the J/T diagram. Thereby, it can be concluded that it would be possible to apply the investigated pipe in a primary circuit of a reactor that utilizes the criterion LBB under the considered geometry and load conditions. Additionally, it was found that under these conditions, only the failure mode by plastic collapse is expected.

The global Meridional Overturning Circulation (MOC) plays a significant role in the Earth\'s climate system by redistributing all over the world the excess heat gained by Earth in low latitudes. In its superficial branch, warm waters are exchanged throughout the world\'s ocean basins. The Indonesian Throughflow (ITF) and the Agulhas Leakage (AL) are the main processes responsible, respectively, for importing Pacific Ocean waters into the Indian Ocean, and for exporting Indian Ocean waters into the Atlantic Ocean. Recently, changes in both systems have been reported and can be related to global warming consequences, processes of air-sea interactions and variabilities in the ocean circulation and wind patterns. In the present work, output of a high-resolution, global implementation of HYCOM (Hybrid Coordinate Ocean Model) from different runs were used, aiming at a study of the structure and variability of the ITF, and to evaluate the use of a numerical tool for tracking virtual Lagrangian particles to correlate circulation patterns of the ITF and the AL. For the ITF, analysis of the models\' output provided a mean volume transport in the upper 700 m depth of about 13 Sv, what is in the range of values reported by observations and other numerical simulations in the region. The seasonal variability was found to be related to the monsoons wind regimes, and the ITF\'s response to the El Niño-Southern Oscillation (ENSO) was evaluated. During five La Niña events, the mean volume transport was of approximately 16 Sv, and for also five El Niño events, of approximately 12 Sv. Results show an abrupt increase in the heat transport between 2002 and 2012, what could be related to changes in the heat content within the Indian Ocean for the same period. Heat transport anomalies were analyzed in the last years of the time series and present a clear correlation with Nino3.4 index, denoting a strong response of the ITF to the 2014/16 El Niño. Numerical test-experiments simulating Lagrangian particles have been performed, to identify and quantify water masses\' origins compounding the ITF and to correlate variabilities signals of ITF in the Indian Ocean\'s basin circulation and in the Agulhas Leakage. / A Circulação de Revolvimento Meridional do oceano desempenha um papel importante no sistema climático da Terra, através da redistribuição do excesso de calor ganho pelo planeta em baixas latitudes. No seu ramo superficial, massas de águas quentes são carregadas entre as diferentes bacias oceânicas no mundo. O fluxo que ocorre através dos estreitos dos mares da Indonésia (ITF, Indonesian Throughflow), e o Vazamento das Agulhas (VA) são dois importantes processos responsáveis, respectivamente, por importar águas do Pacífico para o Oceano Índico, e por exportar águas do Índico para o Oceano Atlântico. Recentemente, mudanças em ambos sistemas têm sido reportados e podem estar relacionados a consequências do aquecimento global, a processos de interação ar-mar e a variabilidades da circulação oceânica e de padrões de vento. No presente trabalho foram usadas saídas de diferentes rodadas usando uma implementação global em alta resolução do HYCOM (Hybrid Coordinate Ocean Model), com o objetivo de estudar a estrutura e variabilidade do ITF e avaliar o uso de uma ferramenta numérica para rastrear virtualmente a trajetória de partículas Lagrangianas e correlacionar padrões de circulação do ITF e do VA. Para o ITF, análises dos resultados dos modelos forneceram um valor de transporte de volume de ≈13 Sv para os primeiros 700 m de profundidade, o qual está em acordo com valores obtidos por observações e outras simulações numéricas. A variabilidade sazonal foi demonstrada estar relacionada aos regimes de vento de monções, e a resposta do ITF para o El Niño-Oscilação Sul (ENOS) foi avaliada. Durante cinco eventos de La Niña o transporte de volume médio foi de ≈16 Sv, e para cinco eventos de El Niño, em ≈12 Sv. Os resultados mostram um aumento abrupto no transporte de calor entre 2002 e 2012, o qual pode estar relacionado a mudanças na quantidade de calor dentro do Oceano Índico para o mesmo período. Anomalias no transporte de calor foram analisadas para os últimos anos da mesma série temporal e também apresentou clara correlação com o índice Nino3.4, configurando uma forte resposta do ITF para o El Niño de 2014/16. Experimentos numéricos simulando partículas Lagrangianas foram implementados, com o objetivo de identificar origens de massas de águas que compõem o ITF e correlacionar sinais de variabilidade do ITF na bacia de circulação do Índico e do Vazamento das Agulhas.

The transition between the South Atlantic and the Southern Ocean is marked by a frontal system that includes both the South Atlantic Current and the Antarctic Circumpolar Current (ACC). In the eastern part of the basin the latitudinal position of the fronts that compose this system is thought to control the input of warm waters into the Atlantic basin through the Agulhas Leakage. Changes in the Subtropical and Polar regimes associated with the system that marks the boundary between the Subtropical Gyre and the ACC are investigated using the simulation results of the ocean component of the National Center for Atmospheric Research (NCAR) Community Earth System Model (CESM), POP2. Sea surface height gradients and specific contours are used to identify and track the ocean fronts position. We compare the Subtropical Front position at the eastern edge of the South Atlantic to changes in temperature and salinity, as well as Agulhas Current transports and the overlying wind field, in order to determine what could be driving frontal variability at this region and its consequences to volume transport from the Indian into the Atlantic. Results suggest that the Subtropical Front is not the southern boundary of the subtropical gyre, but it responds to changes in the \"Supergyre\", especially the Indian Ocean Subtropical Gyre expansion. / A transição entre os oceanos Atlântico Sul e Austral é marcada por um sistema frontal que inclui tanto a Corrente do Atlântico Sul quanto a Corrente Circumpolar Antártica (CCA). Na porção oeste da bacia, acredita-se que a posição meridional das frentes que compõem este sistema controla o aporte de águas quentes para o Atlântico pelo Vazamento das Agulhas. Mudanças nos regimes subtropical e polar associadas ao sistema que marca o limite entre o giro subtropical e a CCA são investigadas através dos resultados da componente oceânica do modelo do National Center for Atmospheric Research (NCAR), o Community Earth System Model (CESM). O gradiente meridional, bem como valores específicos de altura da superfície do mar são usados para identificar e acompanhar a posição destas frentes oceânicas. A comparação da posição da Frente Subtropical no limite leste do Atlântico Sul com as mudanças na temperatura e salinidade, assim como no transporte da Corrente das Agulhas e do campo de ventos sobrejacente, é feita para determinar quais as forçantes da variabilidade frontal nesta região e suas consequências no transporte de volume entre o Índico e o Atlântico. Resultados sugerem que a Frente Subtropical não é o limite sul do giro subtropical, mas responde às mudanças no \"Supergiro\", especialmente à expansão do Giro Subtropical do Oceano Índico.

Neste trabalho são apresentados diversos métodos de localização de vazamentos, desde as técnicas e equipamentos mais elementares, como a inspeção visual e o geofone mecânico, até o uso dos sofisticados armazenadores de ruídos e de modelação computacional. Algumas dessas técnicas são amplamente difundidas e largamente utilizadas pelas empresas de saneamento, outras porém, constituem-se em ótimas promessas para o aperfeiçoamento do controle das perdas físicas nos sistemas de abastecimento. É dada ênfase na utilização do diagrama de resposta em freqüência para localizar e quantificar vazamentos, com especial aplicação às adutoras de água tratada. A técnica de utilização da resposta em freqüência desenvolvida por Lee et al. (2005) é esmiuçada, inclusive acerca do impacto que um vazamento impõe ao diagrama de resposta em freqüência. São abordadas as formas de obtenção do referido diagrama, tanto do ponto de vista do modelo matemático e computacional, quanto dos ensaios de campo necessários. / This work presents some methods for leak location, from de most elementary techniques and equipments, as visual inspection and mechanical geophone, until using sophisticated noise data-logger and computational modeling. Some of these techniques are very well issued and largely used by water companies, but others play excellent promises for the improvement of leak control in systems of water supply. The pattern of the frequency response diagram is used for leak location and quantification, with special application in drinking water pipelines. The frequency response technique developed by Lee et al. (2005) is studied in details, including the impact produced by the leak on the frequency response diagram. The ways to obtain the frequency response diagram, by using mathematical and computational models or necessary field data survey, are also discussed.