Made available in DSpace on 2016-08-29T15:39:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8157_Jardel Leno.pdf: 2092708 bytes, checksum: 22f89331f4c95b938fe5b90b2b285a72 (MD5) Previous issue date: 2014-09-11 / Na última década, várias rotas de reutilização de resíduos de embalagens cartonadas têm sido propostas na literatura. Dentre os processos de recuperação, a pirólise de resíduos cartonados vem se destacando devido à possibilidade de obtenção de produtos com elevado valor agregado, como os óleos parafínicos e barras de alumínio. Recentemente, o leito de jorro tem sido investigado como um reator promissor para a pirólise de sólidos, devido sua alta eficiência energética. Entretanto para que a pirólise ocorra de forma adequada é imprescindível a realização de um procedimento totalmente investigativo da dinâmica do escoamento de ar em meio aos resíduos no leito de jorro cônico. Assim, este estudo tem como objetivo analisar o comportamento fluidodinâmico do compósito PEBD/AL (em forma de pellet, ds = 2,58 mm) e as misturas de compósito PEBD/AL e areia (ds = 2,58 mm), em um leito de jorro cônico. Os dados experimentais de queda de pressão são medidos por um transdutor de pressão diferencial. Estes são endereçados a uma interface A/D, da National Instruments. A comunicação USB permite que os dados sejam processados em um computador pelo programa de aquisição de dados desenvolvido em linguagem de programação gráfica utilizando o Labview 10.0. Os dados de velocidade do ar são obtidos pelo inversor de frequência que acompanha a unidade experimental. O modelo Euleriano é utilizado nas simulações para descrever o fluxo de ar-sólido em leito de jorro cônico. As equações do modelo são abordadas utilizando a técnica de dinâmica dos fluidos computacional com o método de volumes finitos, utilizando uma malha estruturada bidimensional para discretização do domínio. Os resultados obtidos com a inserção da turbulência (k- ɛ, disperso) ao modelo subestimam os valores experimentais, onde os dados de velocidade de mínimo jorro (Vmj), queda de pressão de mínimo jorro (ΔPmj) e queda de pressão máxima no leito (ΔPmax) apresentaram desvio percentual máximo igual a -13,5; -9,5 e -23% respectivamente. Qualitativamente, os perfis de porosidade são fisicamente consistentes e estão de acordo com os relatados na literatura. Palavras-chave: Pirólise. Energia. Fluidodinâmica computacional. Embalagens cartonadas. Resíduos sólidos.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:39:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9535_Dissertação Priscilla S Almeida versão inicial.pdf: 1564615 bytes, checksum: 7083a7981886f6003c70b29a150638e6 (MD5) Previous issue date: 2016-01-26 / A substituição de recursos não renováveis por renováveis é um dos grandes objetivos almejados mundialmente. O Brasil é um país que tem obtido sucesso nesta corrida por uma matriz energética onde as fontes alternativas são predominantes. A biomassa é uma fonte renovável promissora que ao ser utilizada com adequadas tecnologias é capaz de gerar produtos com alto potencial energético.A pirólise se destaca no cenário das tecnologias de conversão termoquímica, sendo os reatores mais indicados no processo aqueles capazes de fornecer uma excelente mistura dos componentes a serem pirolisados. O leito de jorro, por ser um equipamento que proporciona um elevado contanto entre sólidos e fluido, adéqua-se como um bom reator de pirólise. Sendo assim, um estudo fluidodinâmico do comportamento das partículas envolvidas neste processo é uma das etapas básicas para aplicação desta técnica. A casca do cacau é o principal resíduo do processo de beneficiamento do cacau, compondo cerca de 80% do fruto. Utilizada normalmente para produção de ração animal e fertilizantes,essa biomassa pode ser vista como uma conveniente fonte energética. O presente trabalho tem como objetivo principal estudar a fluidodinâmica de uma mistura binária composta por partículas de casca de cacau e areia em um leito de jorro. Foram avaliados parâmetros como velocidade de mínimo jorro e queda de pressão de jorro estável através de análises estatísticas para diferentes alturas de leito estático (6, 8 e 10cm) e frações mássicas de casca de cacau (25, 50 e 75%). A segregação das misturas foi analisada nas alturas de leito e frações mássicas da casca de cacau adotadas no estudo fluidodinâmico, variando a velocidade do ar em 10, 20 e 30% acima da velocidade de mínimo jorro. O regime de jorro estável foi estabelecido na região experimental estudada. Constatou-se que a velocidade de mínimo jorro não foi influenciada por variações na fração mássica, diferentemente da queda de pressão de jorro estável que sofreu interferência tanto da fração mássica quanto da altura de leito estático. A segregação das partículas foi observada nas regiões do topo e do fundo do leito. Simulações via CFD foram realizadas empregando o modelo Euleriano para descrever o escoamento gás-sólido no leito de jorro e utilizando uma malha bidimensional estruturada. As simulações se mostraram de acordo com o observado experimentalmente com relação ao comportamento fluidodinâmico e a segregação no fundo do leito

Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. Departamento de Ciência da Computação, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2014-10-08T18:11:44Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AlgoritmoEstimaçãoDistribuição.pdf: 4257329 bytes, checksum: 46c818238b61dc57ce8e996ee4c097f8 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-11-04T16:22:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AlgoritmoEstimaçãoDistribuição.pdf: 4257329 bytes, checksum: 46c818238b61dc57ce8e996ee4c097f8 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-04T16:22:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AlgoritmoEstimaçãoDistribuição.pdf: 4257329 bytes, checksum: 46c818238b61dc57ce8e996ee4c097f8 (MD5) Previous issue date: 2013 / Neste trabalho, propõem-se um novo algoritmo híbrido denominado Multiobjective Optimization Estimation of Distribution Algorithm Based on Bee Colonies and Clusters (MOEDABC) para resolução de problemas de otimização multiobjetivo de larga escala no domínio contínuo. Este algoritmo é inspirado na organização de uma colônia de abelhas e baseia-se nos algoritmos de estimação de distribuição. Como forma de gerar melhores soluções utiliza-se também técnicas de clusterização com a finalidade de aumentar a convergência local das soluções na fronteira Pareto. O algoritmo é baseado em quatro tipos de abelhas: as campistas, as observadoras, as nutrizes e as escoteiras, onde cada uma utiliza uma forma diferente de gerar as novas soluções. Combinando diferentes técnicas como clusterização, estimação de distribuição e algoritmos genéticos possibilitou-se um melhor aprendizado por meio de modelos probabilísticos baseados em distribuições Gaussianas e de Cauchy, obtendo assim soluções de maior qualidade. Em busca de obter maior flexibilidade do algoritmo na resolução de problemas foi introduzido um feromônio de controle responsável por controlar a proporção de cada tipo de abelhas na colônia. Comparado com outros algoritmos os resultados obtidos demonstram que o algoritmo proposto apresenta uma maior velocidade de convergência e uma melhor distribuição das soluções na fronteira Pareto conforme os indicadores utilizados. _______________________________________________________________________ / ABSTRACT: In this paper, are proposed a new hybrid optimization algorithm denominated Multiobjective Estimation of Distribution Algorithm based on Bee Colonies and Clusters (MOEDABC) to solve large scale multi-objective optimization problems in continuous domain. This algorithm is inspired in the organization of a bee colony and is based on estimation of distribution algorithms. As a way to generate better solutions also employ the clustering methods in order to increase the local convergence of the solutions in the Pareto front. The algorithm is based in four types of bees, the employer, the onlookers, the nursings and scouts, each a of which uses differents way of generating new solutions. Combining different techniques such as clustering, estimation of distribution algorithms and genetic algorithms was possible a better learning through probabilistic models based on Gaussian distributions and Cauchy, thus obtaining higher quality solutions. In search of greater flexibility of the algorithm in solving problems we introduce a pheromone control that is responsible for controlling the proportion of each type of bees in the colony. Compared with other algorithms the results obtained show that the proposed algorithm shows a faster convergence and a better distribution of solutions in the front Pareto according to the metrics used.

Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. Departamento de Ciência da Computação, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-11-18T19:42:59Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_AnáliseOtimizaçãoProblema.pdf: 4135579 bytes, checksum: 6b71bbbade1f42caa848c5149be42bca (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-11-19T17:56:51Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_AnáliseOtimizaçãoProblema.pdf: 4135579 bytes, checksum: 6b71bbbade1f42caa848c5149be42bca (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-19T17:56:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_AnáliseOtimizaçãoProblema.pdf: 4135579 bytes, checksum: 6b71bbbade1f42caa848c5149be42bca (MD5) Previous issue date: 2015 / Para explorar a interseção entre problemas de roteamento de veículos propostos na literatura, esta dissertação propõe um problema de roteamento de veículos com muitos objetivos e janelas de tempo flexíveis (MOPRV). É proposta uma abordagem baseada em dois algoritmos evolucionários multiobjetivo (NSGA-II e NSGA-III) e um método para a redução e visualização de objetivos (Árvores de Agregação) é proposta. Através de um estudo sobre a harmonia e conflito entre os objetivos do problema, foi observada a possibilidade de agregação entre os mesmos, reduzindo o problema de seis para três objetivos. Os experimentos demonstram que as soluções para o problema reduzido possuem bons valores para todos os objetivos quando comparado com as soluções do problema completo. Mais ainda, os resultados demonstram que é mais vantajoso visualizar a relação entre os objetivos do MOPRV e em seguida otimizar o problema com menos objetivos do que tentar otimizar diretamente o problema considerando todos os objetivos do MOPRV. ____________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: In order to explore the intersection between vehicle routing problems proposed in the literature, this dissertation proposes a many-objective vehicle routing problem with flexible time windows. We propose an approach based on two multiobjective evolutionary algorithms (NSGA-II and NSGA-III) and a method for reduction and visualization of objectives (Aggregation Trees). We observed the possibility of aggregation between the objectives through a study of the harmony and conflict between them, reducing the problem from six to three objectives. The experiments show the solutions for the reduced problem have good values for all objectives when compared to solutions for the complete problem. Moreover, the results show that it is more advantageous to visualize the relationship between objectives for the many-objective vehicle routing problem and then to optimize the reduced problem than to directly optimize the original formulation of the problem considering all six objectives.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-24T03:08:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 335980.pdf: 14630918 bytes, checksum: eaa7323a79f25194e74123646dce07e0 (MD5) Previous issue date: 2015 / O tratamento de energia térmica de gases, realizado por meio de recuperadores de calor em chaminés, fornos ou equipamentos aquecidos, tem se tornado uma alternativa importante na redução do consumo de combustíveis nas indústrias. A modelagem numérica com fluidodinâmica computacional (CFD), realizada através do software COMSOL Multiphysics® que utiliza elementos finitos na discretização do domínio, é utilizada para predizer o perfil de velocidades e temperaturas no misturador. O escoamento compressível no misturador é governado pela equação da continuidade, de Navier Stokes da quantidade de movimento e da equação da conservação da energia. Neste trabalho os escoamentos turbulentos são preditos pelos modelos de turbulência k-e, já o escoamento não isotérmico em meio poroso, através das equações de Brinkman. Desenvolveu-se um protótipo misturador de gases com características modulares e flexíveis, composto por um cilindro com uma injeção de ar quente em uma das extremidades e uma injeção lateral de ar a temperatura ambiente, formando um ângulo de 90º, a saída está disposta no lado oposto. Nos procedimentos experimentais observa-se variação de parâmetros de velocidade de injeção de ar a temperatura ambiente e ar aquecido, de 0,5 = u = 2,5 m/s, em três diferentes temperaturas. Um longo transiente de temperatura com 55 min de duração e sucessivas perturbações na vazão é imposto no estabelecimento da corrente quente. Perturbações laminares do tipo segregado, vórtex e de imersão são percebidas nos modelos laminares. O incremento na velocidades de injeção dos fluidos desenvolvem uma proporcional melhora no contato entre as camadas os fluidos. Regiões isotérmicas estendidas, desenvolvidas por camadas laminares de fluido, são formadas em baixas velocidades de injeção. A reprodução dos dados experimentais pelo modelo tem desvios menores que 10 °C em módulo para velocidades de fluido frio maiores que 1,0 m/s. A qualidade da mistura, avaliada pelo estudo das curvas de isovalores de temperaturas na saída do modelo, mostra-se proporcional ao aumento das velocidades de injeção. A introdução de um meio fibroso, composto por fibra de vidro na câmara de mistura, apresenta-se como alternativa significante para a melhoria da eficiência de mistura e incremento da inercia térmica em regimes de baixas velocidades de injeção. / Abstract : Thermal energy handling performed by heat exchangers on chimneys, kilns or heated machinery have become an important alternative at the reduction of fuel at industries. The numeric modelling with computational fluid dynamics (CFD) performed by the software COMSOL Multiphysics®, which uses finite elements at the domain's discretization, is used to predict the velocities and temperatures' profile at the mixer. The compressible flow at the mixer is governed by the continuity, Navier Stokes' momentum and energy conservation's equations. At this work, turbulent flows are predicted by the turbulence models k-e, unlike the porous media non-isothermal flow, which is predicted by Brinkman's equations. A modular and flexible gas mixer prototype was developed, which is composed by a cylinder with hot air injection on one extremity and a lateral injection of ambient air, forming a 90-degree angle, the exit was put at the opposite side. On the experimental procedures were observed of inlet air velocity at ambient temperature and heated air, from 0.5 = u = 2.5 m/s, at three different temperatures. A long transient of temperature 55 minutes long and successive perturbations at the flow is imposed at the hot air establishment. Laminar disturbances from the segregated, vortex and immersion types are observed in the laminar models. The flows inlet velocities' increasing develop a proportional improvement at the contact between the fluids' layers. Extended isothermal regions developed by fluid's laminar layers are formed at low speed of injection. The experimental data's reproduction by the model has deviations less than10 °C in module for cold air's velocities higher than 1.0 m/s. The mixing quality, evaluated by the isovalue curves' study of temperatures at the model's outlet, shows itself proportional to the injection velocities' rise. The admission of fibrous media, consisting on glass fiber at the mixing chamber, presents itself as significant alternative to the improvement of mixing efficiency and increase of thermal inertia for low speed of injection.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Sócio-Econômico, Programa de Pós-Graduação em Economia, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2012-10-26T10:30:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 302716.pdf: 1979895 bytes, checksum: 787a2bf3529f5ef519047cff2ecdcd71 (MD5) / Buscar as causas geradoras dos ciclos econômicos apresentado pelos países desenvolvidos ao longo do século XX é um tema recorrente de estudo para muitos economistas. Richard M. Goodwin apresenta em seu seminal artigo, "A Growth Cycle" (1967), um modelo de crescimento econômico endógeno, onde a interação entre distribuição de renda e acumulação de capital gera flutuações macroeconômicas recorrentes que não depende da presença contínua de choques exógenos. Partindo de uma versão computacional baseada em agentes deste modelo proposta por Silveira (2012), o presente estudo avalia a existência de ciclos goodwinianos em um modelo, em que as barganhas salariais entre firmas e sindicatos ocorrem de maneira descentralizada e a premissa de constante razão capital-produto, presente no modelo original de Goodwin é relaxada. Este estudo encontrou resultados similares aos apresentados no modelo macrodinâmico de Goodwin.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-03-04T20:04:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 307885.pdf: 12709892 bytes, checksum: a1a986a523eabb7778534cdf9f8ad0ba (MD5) / Os veículos subaquáticos não tripulados (ou UUV, do inglês Unmanned Underwater Vehicles) são responsáveis pela execução de grande parte das operações em ambientes imersos. Os sistemas veículo-manipulador subaquáticos (ou UVMS, do inglês Underwater Vehicle-Manipulator Systems) são UUV voltados para a execução de tarefas de intervenção. Além de aplicações em missões científicas e de resgate, os UVMS são muito usados em instalações offshore de extração/distribuição de petróleo e gás em tarefas de construção, manutenção, inspeção e operação. A maioria dos sistemas de intervenção subaquática é teleoperada devido às dificuldades de operação no ambiente imerso e às características cinemáticas e dinâmicas dos UVMS. A evolução desses sistemas de intervenção subaquática envolve o desenvolvimento de sua autonomia. Um requisito básico para isso é a capacidade do sistema planejar as ações necessárias para realizar as tarefas a ele especificadas. Esta tese estuda o planejamento de movimento dos UVMS durante a execução de tarefas de intervenção. Este problema consiste em definir os movimentos que o sistema (veículo e manipuladores) deve realizar para executar as tarefas especificadas atendendo às restrições impostas pelo espaço de trabalho. O trabalho utiliza a análise cinemática baseada na teoria dos helicoides, teoria dos grafos e ferramentas derivadas para definir modelos cinemáticos dos UVMS em diferentes cenários de execução de tarefas de intervenção. A cooperação entre manipuladores de um mesmo UVMS e entre dois ou mais UVMS é estudada, assim como a variabilidade dos modelos cinemáticos em função de mudanças no contexto da operação. A partir da análise realizada, define-se uma sistematização da modelagem cinemática dos sistemas de intervenção por componentização, visando facilitar e automatizar esse processo. Um framework computacional é projetado para facilitar a implementação desses modelos. Com base nesses resultados, define-se uma estrutura geral para o desenvolvimento de estratégias de planejamento de movimento. Simulações de uso dessa estrutura em diferentes cenários de operação são apresentadas. Assim, este trabalho contribui para a autonomia de UUV/UVMS, considerada o principal objeto de pesquisa da área e que no caso dos sistemas de intervenção subaquática reduzirá custos de operação, além de possibilitar o uso destes em novas missões. / Unmanned Underwater Vehicles (UUV, for short) are used in most immerse operations. Underwater Vehicle-Manipulator Systems (UVMS, for short) are a particular kind of UUV designed for intervention tasks. Besides their application in scientific and rescue missions, UVMS are much used in offshore oil and gas extraction/distribution facilities for construction, maintenance, inspection and operation tasks. Most underwater intervention systems are teleoperated due the operational difficulties in the immerse environment and the UVMS kinematic/dynamic features. The evolution of these underwater intervention systems involves the development of their autonomy. The system ability to plan the necessary actions to perform its assigned tasks is a basic requirement for that. This thesis studies the motion planning of UVMS while executing intervention tasks. The problem consists of defining the motion that the system (vehicle and manipulators) must do to execute the specified taks while complying with the workspace imposed restrictions. A computational framework is designed to aid the implementation of these models. A general structure to the developed of motion planning strategies based on these results is defined. Simulations using this strucute in different operation scenarios are presented. So, this work contributes to the autonomy of UUV/UVMS, which is considered a major research field and it will reduce operation costs of underwater intervention systems, besides allowing their use in new missions.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engeharia Mecânica, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T18:48:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 313873.pdf: 12073278 bytes, checksum: 01cf0a15ca5de0d5b4ba2e453918b8da (MD5) / O objetivo desta tese é o estudo de modelos de parâmetros da interface que permitam uma correta consideração dos efeitos interfaciais em escoamentos bidimensionais bifásicos e sua aplicação na modelagem de um problema prático: o efeito Jamin. Em escoamentos multifásicos, a presença da interface pode alterar significativamente a dinâmica do escoamento. Esta interferência no comportamento do escoamento é ditada pelos efeitos interfaciais, podendo ser pronunciada em situações em que o coeficiente de tensão interfacial entre os fluidos é alto ou ainda quando o escoamento ocorre em um domínio com pequenas dimensões. Pode-se prever o comportamento de tais escoamentos por meio de sua simulação numérica. Nessas simulações, os efeitos da tensão interfacial são contabilizados por meio de uma força adicionada às equações de conservação da quantidade de movimento. Como será mostrado ao longo desta tese, essa força depende da modelagem da curvatura da interface. Além disso, para uma correta aplicação dos efeitos da tensão interfacial é necessário conhecer a forma e a posição da interface ao longo do tempo. Neste estudo foi desenvolvido um código computacional próprio capaz de prever a posição e a forma da interface empregando os métodos Volume of fluid (VOF) e Piecewise-linear Interface Calculation (PLIC) para a captura da interface. Foram então avaliados três modelos publicados na literatura para descrever a curvatura da interface no seio dos fluidos: o método de Funções Altura (Height Functions - HF), a técnica da Convolução e o método HF com filtro por convolução (HF-fc). Constatou-se essa avaliação que, a partir do quarto nível de refino da malha, os erros obtidos com o método HF aumentaram. Uma análise mais detalhada desses resultados permitiu identificar que esse crescimento do erro, consequente da geração de correntes espúrias, está relacionado a uma anisotropia local do campo de curvatura. Visando à redução de tais erros, dois novos métodos são propostos neste trabalho. Seus desempenhos são avaliados em termos do comportamento do erro da curvatura e da capacidade de amortecimento de correntes espúrias. Estudou-se também a modelagem da curvatura da interface em situações em que há o seu contato com uma superfície sólida. Nesta etapa foi proposta uma modificação ao método HF para novamente combater o crescimento do erro com o refino da malha. Tendo em vista os altos tempos computacionais das simulações desenvolveu-se um algoritmo de paralelização, que resolve o escoamento pelo particionamento do domínio. Por fim, aplicou-se a metodologia aqui estudada na reprodução de um fenômeno de suma importância para a Engenharia de Reservatórios de Petróleo: o efeito Jamin. Dentre outras conclusões extraídas da simulação do efeito Jamin, verificou-se que uma expressão elaborada a partir de um balanço de forças no canal permite a determinação do comportamento da velocidade média da gota ao longo do tempo, até que seja atingido o seu valor terminal. Essa expressão foi validada pelos resultados numéricos obtidos nesta tese.<br> / Abstract : This thesis aims to model some of the interface parameters which affect the capillary effects in two-phase flows, and to reproduce the Jamin effect by applying these models to its simulation. Interfacial effects play an important role in multiphase flows in micro-domains like the micro-fluidic devices or when the magnitude of the interfacial tension coefficient is high. These effects can be modelled in numerical simulations by the addition of a body force to the momentum equations. This force depends on the interface#s curvature among other parameters, and in order to faithfully predict its effects, the position and shape of the interface should be well known. In order to carry out this study a numerical code was developed. This code can track the position of the interface by employing the Volume of fluid (VOF) and the Piecewise-linear Interface Calculation (PLIC) methods. The performance of three curvature models reported in the literature was deemed: the Height Functions (HF) method, the Convolution technique and the Height Functions filtered by a convolution kernel (HF-fc). These models are able to evaluate the curvature of the interface in the bulk fluid. In this study it was found that there is an increasing tendency in the L2 error norm of the velocity and curvature for the HF method when fine meshes are used. This behaviour is due to the generation of spurious currents, which is associated to the local anisotropy of the curvature field. In order to mitigate the generation of such currents two new models are proposed in this work. The evaluation of the curvature of the interface in the neighbourhood of a wall as a function of the contact angle was also studied. Again it was observed that the curvature error increases with finer meshes when the HF method is employed. This observation leads to the development of a modified algorithm which deals with this increasing error. Another contribution of this thesis is the development of a parallelized algorithm which solves the flow by dividing the domain into sub-domains. Lastly the methodology studied in this work is applied in the simulation of a usual problem in Oil Reservoir Engineering: the Jamin effect. It was verified in the study of the Jamin effect that an expression derived from a balance of forces acting on the channel where the flow occurs can predict the temporal behavior of the drop#s velocity, as well as the value of its terminal velocity. These results were validated by the results obtained by the simulations.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:10:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 308801.pdf: 1976757 bytes, checksum: b5a2445e9b2a81ddaa151f843a82341d (MD5) / Reatores agitados mecanicamente são amplamente usados na indústria química para promover diversos tipos de processos, tais como dissolução, dispersão, reações homogêneas ou heterogêneas. Apesar de todo avanço obtido nos últimos 50 anos, seu projeto e otimização ainda é baseado somente em correlações empíricas e semi-empíricas, o que demanda um grande número de experimentos. Invariavelmente, os experimentos envolvem altos custos. De forma a tentar reduzir tais custos, ferramentas computacionais vêm sendo usadas. Como o desempenho deste tipo de equipamento é calcado no escoamento gerado no seu interior a escolha por técnicas de dinâmica dos fluidos computacional (CFD) é natural. Através de modelos CFD é possível obter o padrão de escoamento sem incorrer em suposições sobre a geometria como nas correlações empíricas. Neste trabalho, modelos CFD são aplicados em tais sistemas, de forma a alcançar o objetivo principal do estudo que foi investigar a razão que leva à diminuição do diâmetro das partículas com o aumento do espaço entre o fundo do reator e o impelidor. O modelo de turbulência tem papel preponderante, principalmente, em sistemas sem chicanas onde a componente tangencial da velocidade é predominante. Modelos de turbulência recentes foram avaliados em diversas configurações geométricas e operacionais. Após verificação de modelos o sistema utilizado por PINTO (2006) no Laboratório de Controle de Processos do Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos da UFSC foi investigado para avaliar o motivo porque o diâmetro médio de gotas diminui com o aumento do espaço livre entre o agitador e o fundo do tanque (clearance).Os resultados indicam que ao se concentrar na região acima do agitador a fase orgânica experimenta maior concentração da dissipação de energia cinética turbulenta e consequentemente maior quebra. / Stirred tank reactors are widely used in the chemical industry to promote several types of processes such as dissolution, dispersion, homogeneous or heterogeneous reactions. Despite all progress made in the last 50 years, its design and optimization is still based only on empirical and semi-empirical correlations which requires eventually a large number of experiments that involve high costs. aiming to reduce such costs, computational tools have been used. As the performance of such equipment is centered in the flow generated inside reactor the choice of techniques for computational fluid dynamics (CFD) is natural. Through CFD models is possible to obtain the flow pattern without incurring any assumptions about the geometry and the empirical correlations. In this study, CFD models are applied in such systems to reach the main goal of this investigation: why droplet mean diameter decreases with the increase of the clearance? Among several points to be investigated, the turbulence model plays a major role especially in systems without baffles where the tangential component of velocity is predominant. Recent turbulence models have been evaluated in various geometric and operating configurations. After verification of the model with experimental data, the system used by PINTO (2006) in Process Control Laboratory of the Chemical and Food Engineering Department of UFSC have been investigated to assess the reason why the average drop diameter decreases with increasing clearance between the stirrer and the tank bottom. One can conclude from the results that the concentration of the organic phase in the region above the agitator experiences higher concentration of turbulent kinetic energy dissipation and consequently greater breakage.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Sócio-Econômico, Programa de Pós-Graduação em Economia, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T21:46:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 313216.pdf: 1926855 bytes, checksum: f1dd808168c03a793c276fbd4a0d4fc6 (MD5) / O presente trabalho tem por objetivo avaliar a premissa clássica da neutralidade da moeda, tanto no curto prazo quanto no longo prazo. Para tanto, implementou-se um modelo computacional baseado em agentes (ABM - \textit{Agente Based Model}) para verificar o comportamento das variáveis macroeconômicas em um modelo de escolhas ternárias com motivações sociais. Os agentes inseridos neste modelo são caracterizados como produtores-trabalhadores, estes deparam-se com uma distribuição heterogênea quanto à formação das expectativas de preços a que ofertar seus produtos. Os principais resultados alcançados indicam que ao convergir ao equilíbrio, este modelo homogeneíza a distribuição de expectativas (sobrevivência de uma única estratégia) e, caso esta estratégia dominante seja de expectativas neutras, o ajustamento nominal é completo no longo prazo e a moeda é neutra. Entretanto, antes de retornar ao equilíbrio de longo prazo, logo após a incidência dos choques monetários, foi constatada variações no produto agregado, de modo que, no curto prazo, é verificada a existência de um ajustamento nominal incompleto e, conseqüentemente, a não neutralidade monetária.<br> / Abstract : The present study aims to evaluate the premise of classical neutrality of money, both in the short term and the long run. To this end, was implemented a Agente based Model(ABMs) to investigate the behavior of macroecoenomics variables in a model of ternary choices with social motives. The agents included in this model are described as producers-workers, they are faced with a heterogeneous distribution and the formation of the expected prices that offer their products. The main results indicate that the convergence to equilibrium, this model homogenizes the distribution of expectations (survival of a single strategy) and, if this strategy is the dominant neutral expectations, the nominal adjustment is complete in the long run and the money is neutral. However, soon after the impact of monetary shocks, there are variations in real output, and even the level of prices showing variations in the proportion of monetary shocks, it is checked for an incomplete nominal adjustment and money is not neutral in the short term.