Materiais granulares, quando submetidos a vibrações, apresentam o fenômeno de compactação lenta, durante o qual o volume livre disponível aos grãos diminui, e sua mobilidade decai a zero. Nesta situação espera-se o fenômeno de aging, o que é confirmado em diversas simulações numéricas. Foi sugerido que neste regime o material granular deve se comportar como um líquido muito viscoso ou um vidro. Descrevemos um estudo analítico e numérico de um modelo de difusão não linear o qual analisa a relaxação da densidade de partículas em um meio granular denso sob a ação da gravidade e de fracas vibrações (térmicas), comparando com resultados de simulação pelo método de Monte Cado para um gás de rede sob a ação do campo gravitacional. A equação dinâmica pode ser considerada como uma teoria funcional da densidade local para uma classe de gases de rede usados para modelar a relaxação lenta de materiais vitrosos e granulares. A teoria prediz uma linha de transição de jamming entre uma fase fluida de baixas densidades e um regime vitroso de altas densidades, caracterizado pela divergência do tempo de relaxação e compactação logarítmica ou do tipo lei de potência de acordo com a forma específica do coeficiente de difusão. Outro fenômeno presente quando este tipo de material é submetido à agitação é o de segregação, durante o qual os diferentes tipos de partículas se separam. Este fenômeno é observado em uma grande quantidade de experimentos e simulações numéricas. Para modelá-Io, o modelo de difusão não linear foi generalizado para um conjunto de equações de difusão não lineares acopladas. Apesar da termo dinâmica do sistema não prever uma fase segregada, a dinâmica exibe tanto a segregação normal (onde as partículas maiores estão no topo do recipiente) quanto a reversa (partículas menores no topo) dependendo dos valores de alguns parâmetros do sistema (como por exemplo, a massa das diferentes espécies de partículas presentes no sistema). / Granular materiaIs under gentle shaking present slow compaction phenomena, during which the free volume available to grains decreases, and the mobility steeply falls to zero, hence aging phenomena are expected to occur, as is confirmed in several numerical simulations. It has been suggested that in this regime a granular material should resemble a highly viscous liquid or a glass. We describe an analytical and numerical study of a nonlinear diffusion model which describes density relaxation of densely packed particles under gravity and weak random (thermal) vibration, and compare the results with Monte Carlo simulations of a lattice gas under gravity. The dynamical equation can be thought of as a local density functional theory for a class of lattice gases used to modeI slow relaxation of glassy and granular materiais The theory predicts a jamming transition line between a low density fluid phase and a high density glassy regime, characterized by diverging relaxation time and logarithmic or power-Iaw compaction according to the specific form of the diffusion coefficient. Other phenomena present in granular materiaIs under shaking is segregation, during which different kinds of particles demixe. This phenomena can been seen in a large number of experiments and numerical simulation. To take it into account, we generalize the nonlinear diffusion model to a set of coupled nonlinear diffusion equations. Although the thermodynamics of the model predicts no segregated phase at all, the dynamics exhibits normal segregation (large particles on top) and reverse segregation (small particles on top) depending on several parameters ofthe systems (as, for example, the mass of species present in the system).

La cirrhose hépatique et ses conséquences il y a longtemps intriguent le médecin, surtout, par l’engagement multisystémique et parce que la science médicinal n’a pas encore dévoilé bonne partie des aspects biochimies et du métabolisme cellulaire, qui sont affectés par la disfonction hépatique chronique. Bien que décrite il y a plus de cent ans sous une forme de même qu’empirique, la syndrôme hépatopulmonaire est un objet d’étude et d’intérêt progressivement plus grands dans les dernières décades. Ses altérations et ses trouvailles commencent, cependant, seulement il y a quelques ans, a être bien définies. Nonobstant le mécanisme biochimie et étiopathologène persiste dans la sphére de la spéculation. La présence d’hypoxemie arterielle ne la cirrhose hépatique cést un fait bien documenté. Les mécanismes physiopathogènes sont en train d’être étudiés. On admet qu’il ya des altérations dans la vasculature pulmonaire que déterminent petits et innombrables “shunts” artério-veineux. La présence de “shunts”anatomiques intrapulmonaires quoique présents et bien documentés sont en petite quantité et difficilement expliqueraient si bas niveaux d’oxygénation artériel. On postule que surviennent des altérations dans la dynamique pulmonaire et que la diffusion des gaz peut être compromis. Ce travail met en évidence les aspects afférents à la fonction pulmonaire et aux niveaux d’oxygénation artériel. Initialement sélectione patients avec diagnostic de cirrhose hépatique, excluant comorbité pulmonaire, cardiaque, ou hematologie graves. Postérieurement sont soumis à une évaluation de la fonction pulmonaire au travers de la mesure de la capacité vital forcée, volume expiratoire forcé, et volume résiduel, bien comme mesure de la diffusion avec monoxyde de carbone. Finalement évalue l’oxygénation artériel au travers de la réalisation de gazométries artérielles em repos et avec oxygène à 100%. L’analyse des resultats obtenus a permis d’observer la présence de flux et volumes pulmonaires normaux ( moyenne de : CVF = 104, 6%; VEF 1 = 101,7%; volume résiduel = 114,3 % ), et diffusion diminuée ( moyenne = 70,48%) en relation au prévu. L’evaluation des gaz artériels a constaté une PaO2 moyenne de 82,48 mmHg au repos et de 518,2 mmHg quand l’oxygène a été inspiré à 100%. N’ont été observées correlations entre les niveaux de PaO2 ( repos et avec oxygène ) et diffusion. Dans cette étude, le flux et volumes pulmonaires ont été normaux en relation au prévu; cependant la diffusion avec monoxyde de carbone s’est montré diminuée. Cette diffusion diminuée permis de corroborer à l’idée jusqu’au présent existant de l’appelé trouble diffusion-perffusion, comme un des mécanismes enveloppés dans la physiopathogénie de la syndrôme hépatopulmonaire, même sans évidence de “shunt” artério-veineux morphologique intrapulmonaire. / A cirrose hepática e suas conseqüências há muito intrigam o médico, sobretudo pelo comprometimento multissistêmico e, também, porque a ciência médica ainda não desvendou boa parte dos aspectos bioquímicos e do metabolismo celular, que são afetados pela disfunção hepática crônica. Embora descrita há mais de 100 anos sob uma forma um tanto empírica, a síndrome hepatopulmonar tem sido objeto de estudo e de interesse progressivamente maiores nas últimas décadas. Suas alterações e seus achados começaram, no entanto, a ser bem definidos somente há alguns anos. Não obstante, o mecanismo bioquímico etiopatogênico persiste na esfera da especulação. A presença de hipoxemia arterial na cirrose hepática é fato bem documentado. Os mecanismos fisiopatogênicos estão sendo muito estudados. Admite-se que haja, acompanhando a doença do fígado, alterações na vasculatura pulmonar que determinem pequenos e inúmeros “shunts” artério-venosos. A presença de “shunts”anatômicos intrapulmonares, embora bem documentada, ocorre em pequena quantidade e dificilmente explicaria tão baixos níveis de oxigenação arterial, vistos nos pacientes cirróticos. Postula-se que ocorram alterações na dinâmica pulmonar e que a difusão dos gases possa estar comprometida. Esse trabalho focaliza os aspectos referentes à função pulmonar e aos níveis de oxigenação arterial, em pacientes com cirrose hepática, nos quais excluem-se comorbidez pulmonar, cardíaca, ou hematológica graves. Posteriormente, eles foram submetidos à avaliação da função pulmonar através da medida da capacidade vital forçada, volume expiratório forçado e volume residual, bem como medida de difusão do monóxido de carbono. Finalmente, avaliou-se a oxigenação arterial através da realização de gasometrias arteriais em repouso e com oxigênio a 100%. A análise dos resultados obtidos permitiu observar a presença de fluxos e volumes pulmonares normais ( médias de: CVF = 104,6 %; VEF 1 = 101,7 %; Volume Residual = 114,3% ) e difusão diminuída ( média = 70,48 % ) em relação ao previsto. A avaliação dos gases arteriais constatou uma PaO2 média de 82,48mmHg ao repouso e de 518,2mmHg quando inspirado oxigênio a 100 %. Não foram observadas correlações entre os níveis de PaO2 ( repouso e com oxigênio ) e a difusão. Nesse estudo, os fluxos e volumes pulmonares foram normais em relação ao previsto; porém, a difusão do monóxido de carbono mostrou-se diminuída. Essa difusão diminuída permite corroborar a idéia até então existente do chamado distúrbio difusão-perfusão, como um dos mecanismos envolvidos na fisiopatogenia da síndrome hepatopulmonar, mesmo sem evidência de “shunt”artério-venoso morfológico intrapulmonar. / Hepatic cirrhosis and its consequences have intrigued doctors for a long time, specially by its multi-systemic extent and also because the Medical Science has not yet revealed a great part of the aspects of biochemical and cellular metabolism which are affected by chronic hepatic malfunction. Although written more than a hundred years ago in a rather empirical way, hepatopulmonary syndrome has been studied and progressively focused over the last decades. Its modifications and findings, however, were well defined only some years ago. Nevertheless, the aetiopathogenic biochemical mechanism is still being speculated. The presence of arterial hypoxaemia in hepatic cirrhosis is a welldocumented fact. The physiopathogenic mechanisms are being widely studied. It is assumed that there are alterations on the pulmonary vascularity which determine small and numerous arterial-venous shunts. The presence of anatomic intrapulmonary shunts, although present and well documented, is low in quantity and they could hardly explain such low levels of arterial oxigenation in cirrhotic patients. It is a premise that alterations occur in the pulmonary dynamics and that the diffusion of gases may be altered. This paper focuses on the aspects related to the pulmonary function and to the arterial oxygenation levels, in patients diagnosed of hepatic cirrhosis, without serious pulmonary, cardiac or haematologic morbidity. They are later submitted to a pulmonary function evaluation through the measurement of the forced vital capacity, forced expiratory volume and residual volume as well as diffusion measurement of carbon monoxide. Finally, it evaluates the arterial oxygenation through arterial gasometry in resting condition and with oxygen to 100%. The analysis of the results obtained allowed us to observe the presence of normal pulmonary fluxes and volumes ( average quantities of: FVC = 104,6 %; FEV 1 = 101,7%; Residual Volume = 114,3% ), and diffusion was diminished ( average = 70,48% ) in relation to what was expected. The evaluation of the arterial gases came to an average PaO2 of 82,48 mmHg in resting condition and 518, 2 mmHg when oxygen is inspired at 100%. No correlations among the PaO2 ( in resting conditions and with oxygen ) and diffusion capacity were observed. In this study, the fluxes and pulmonary volumes were normal in relation to was expected; however, the diffusion of carbon monoxide presented itself diminished. This diminished diffusion corroborates the existing idea of the so-called diffusion-perfusion disturbance as one of the mechanisms involved in the physiopathogeny of the hepatic pulmonary syndrome, even without evidence of intrapulmonary morphological arterial-venous shunt.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-10-17T20:57:59Z No. of bitstreams: 1 2018_GesseArantesdeRoureNeto.pdf: 14537938 bytes, checksum: 613dedffac6db19f09e29c48b68c3188 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-10-18T19:48:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_GesseArantesdeRoureNeto.pdf: 14537938 bytes, checksum: 613dedffac6db19f09e29c48b68c3188 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-18T19:48:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_GesseArantesdeRoureNeto.pdf: 14537938 bytes, checksum: 613dedffac6db19f09e29c48b68c3188 (MD5) Previous issue date: 2018-10-18 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). / Recentemente, têm-se encontrado várias aplicações de suspensões magnéticas nas áreas de engenharia, ciências médicas, entre outras, devido ao fato destas suspensões sofrerem alterações em seu comportamento na presença de campos magnéticos externos. A presente dissertação tem como objetivo investigar a dinâmica de duas partículas magnéticas esféricas em um escoamento cisalhante na presença de interações hidrodinâmicas e magnéticas, a fim de analisar propriedades macroscópicas de suspensões magnéticas diluídas em um regime fora do equilíbrio. Algumas particularidades desta dinâmica são analisadas, incluindo as relações entre trajetórias colisionais agregativas e dispersivas. Utilizando-se da simulação computacional da dinâmica de partículas juntamente a uma integração de Monte-Carlo, é possível se obter valores numéricos para os coeficientes de difusão hidrodinâmica induzida por cisalhamento e para a taxa de formação de pares agregados em suspensões diluídas para diferentes valores do parâmetro α, que representa a intensidade adimensional das interações dipolares. Neste trabalho também é explorado o problema da magnetização de suspensões cisalhadas para altos números de Péclet na presença de um campo magnético externo. Partindo do problema de uma partícula isolada em suspensão, é possível obter a primeira ordem da magnetização em estado estacionário analisando a dinâmica orientacional da partícula. Utilizando-se da simulação de duas partículas, é possível também obter valores numéricos para a segunda ordem da magnetização em estado estacionário em um regime fora do equilíbrio. / In recent years, many applications of magnetic suspensions were found in engineering, medical sciences, and other areas. These applications are mainly due to the fact that the rheological properties of these suspensions change in the presence of an external magnetic field. In this dissertation, we investigate the dynamics of two identical spherical magnetic particles undergoing a simple shear flow in the presence of magnetic and hydrodynamic interactions in order to analyze macroscopic quantities of magnetic suspensions in a regime out of equilibrium. Some particularities of the dynamical problem are investigated, including the interplay between aggregative and dispersive collisional trajectories. In addition, we perform a numerical computation of the hydrodynamic self-diffusivity, down-gradient diffusivity and the rate of particle doublet formation resulting from aggregative closed trajectories. The numerical computation of the diffusivities and aggregation rates is performed via a Monte-Carlo integration for different values of the magnetic interaction parameter $\alpha$, which represents the non-dimensional strength of the dipole-dipole magnetic interactions. We compare the results found for the diffusivities and doublet formation rates with theoretical predictions. Finally, we explore the problem of magnetization of magnetic suspensions undergoing a simple shear flow for large values of Péclet number in the presence of an external magnetic field. Starting with the problem of an isolated magnetic particle in suspension, we can obtain the first order of magnetization by analyzing the orientational dynamics of the particle. Further, we use the numerical simulation of two particles for obtaining numerical values for the second-order steady-state magnetization.

O objetivo principal deste trabalho é desenvolver uma metodologia capaz de descrever o fenômeno de combustão em escoamentos turbulentos. Para atingir este objetivo, é feita uma revisão bibliográfica sobre as principais técnicas de estabilização de chamas difusivas uma vez que a turbulência, normalmente, torna chamas deste tipo instáveis. Seguindo o critério de maior aplicabilidade prática foram escolhidas, dentre as técnicas de estabilização na camada de mistura, estabilização através do uso de chamas triplas, através da auto-ignição, da modificação da geometria da câmara, da rotação dos reagentes, do uso de chamas Pilot, do uso de faíscas elétricas e do uso de atuadores de plasma, duas para serem simuladas numericamente. As técnicas escolhidas para simulação utilizam rotação dos reagentes e chamas Pilot para estabilização de uma chama de metano/ar no interior de uma câmara de combustão retangular. Estas duas técnicas são consideradas as mais representativas dentre as demais técnicas apresentadas. A introdução ao assunto é feita através da dedução das equações governantes para a combustão. Utiliza-se a teoria de Semenov para determinar os principais parâmetros de ignição de uma chama e então são apresentadas as oito técnicas de estabilização, consideradas mais relevantes, e suas principais características com relação ao mecanismo de estabilização que cada uma utiliza. Descreve-se a forma de discretização e de implementação numérica das equações governantes do problema. Devido ao caráter turbulento do escoamento, faz-se uso da técnica de simulação de grandes escalas (LES) através do método de discretização em diferenças finitas, considerando um domínio tridimensional. Os resultados obtidos apresentam boa concordância com dados experimentais presentes na literatura. / The principal objective of this work is to develop a method capable to describe the phenomenon of combustion in turbulent flows. To achieve this goal, a review on the main diffusion flame stabilization techniques is made because the turbulence normally turns such flames unstable. According to the criterium of practical applications it was chosen, among eight techniques, only two to be simulated numerically. The techniques chosen were the swirl and the pilot flames to stabilize the flame of methane/air in a rectangular combustion chamber. These two techniques are considered the most representative among the other presented. The introduction to the subject is made through the deduction of the governing equations for combustion. We use the theory of Semenov to determine the main ignition parameters of a flame and introduce eight of the most relevant stabilization techniques and their main characteristics, with respect to the mechanism of stabilization that each one uses. We describe the discretization process and the num.erical implementation of the governing equations of the problem. Due to the turbulent nature of the flow, we make use of the large eddy simulation technique (LES) with the discretization based on the finite differences method over a three-dimensional domain. The results show good agreement with experimental data found in the literature.

Este trabalho consiste de duas partes. Na primeira, estendemos o resultado de Braz e Silva e Zingano [2], [3] sobre soluções u(•; t) ε C°([0; T[;Lp(Rn)) de equações de advecção-difusão em meios heterogêneos para classes mais gerais de equações parabólicas, aplicando os resultados nas equações de Navier-Stokes incompressíveis no plano formuladas em termos da vorticidade do escoamento. Em particular, estabelecemos estimativas mostrando o decaimento em certas normas do campo de velocidade u(•; t) em caso de escoamentos de energia infinita. Na segunda parte, consideramos as equações de Navier-Stokes em dimensão n = 2; 3 examinando soluções u(•; t) de energia finita. Inicialmente, obtemos uma nova derivação, mais simples, do resultado obtido originalmente por Kato [20] estabelecendo o decaimento assintótico (t → ∞) de ||u(•; t)||L²(Rn), para estados iniciais u0 ε H¹(Rn) (com divergente nulo) arbitrários. Na linha deste argumento obtemos uma formula»c~ao mais forte dos resultados fundamentais de Wiegner [36] relacionando u(•; t) com soluções evΔtu0 da equação do calor, adaptando o método recentemente introduzido em [22], [23] para a derivação destes resultados. O método de [22], [23] também é utilizado para estabelecermos (dimensão n=3) que, ocorrendo "blow- up"de u(•; t) em tempo finito t*, necessariamente t* < 0:159||u0||4Lp(Rn)º-5, sendo ν a viscosidade dinãmica do escoamento. / In the first part of the this work, we extend results by Braz e Silva e Zingano [2], [3] concerning Lp solutions u(•; t) ε C°([0; T[;Lp(Rn)) of advection-dicusion equations in heterogeneous media to broader classes of quasilinear parabolic equations, applying the results to incompressible Navier-Stokes flows in the plane by way of the vorticity formulation. In particular, we obtain some decay rates (as t → ∞) for certain norms of the velocity field u(•; t) in case of flow with infinity energy. In the second part, we consider the Navier-Stokes equations in dimension n = 2; 3 and examine solutions u(•; t) with finite energy. First, we give a new (and simpler) derivation of the time asymptotic result originally obtained by Kato [20] and Masuda [28] showing the decay of the L2 norm of divergence-free, finite- energy solutions. Following these footsteps, we give a stronger formulation of the fundamental results obtained by Wiegner [36] relating the velocity field u(•; t) to solutions evΔtu0 of the heat equation, adapting the approach introduced in [22], [23] for the derivation of Wiergner's results. The analysis in [22], [23] is also used to obtain an interesting bound for the blow-up time t* in 3-D flows, in case solutions cease to be smooth: one must have t* < 0:159||u0||4Lp(Rn)º-5, where v is the dynamic viscosity.

Neste trabalho é apresentado um novo método analítico para a resolução de problemas em poluição aquática. O método utiliza duas restrições diferenciais de primeira ordem a partir das quais são encontradas transformações auto-Bäcklund para a equação advectivo-difusiva bidimensional em regime estacionário. As transformações de Bäcklund produzem mapeamentos entre soluções de duas equações diferenciais. Se uma solução exata de uma equação diferencial, denominada equação auxiliar, é conhecida, torna-se possível transformá-la em solução de uma outra equação diferencial, denominada equação alvo, pela aplicação de operadores diferenciais. Quando a equação auxiliar e a equação alvo são idênticas, este procedimento é denominado transformação auto-Bäcklund. No trabalho proposto, soluções exatas da equação advectivo-difusiva bidimensional em regime estacionário são obtidas pelo emprego de transformações auto-Bäcklund a fim de simular a dispersão de poluentes em corpos hídricos. A principal característica da formulação proposta consiste no reduzido tempo de processamento necessário para a obtenção das soluções analíticas. Simulações numéricas são apresentadas. / In this work a new analytical method for solving water pollution problems is presented. The method employs a pair of first-order differential constraints from which auto-Bäcklund transformations for the steady two-dimensional advection-diffusion equation are achieved. Bäcklund transformations perform mappings between exact solutions of two differential equations. If an exact solution of a certain differential equation (called auxiliary) is known, it becomes possible to transform it into an exact solution of another differential equation, which is called target equation, by applying some differential operators. When the auxiliary and target equation are the same, this procedure is called auto-Bäcklund transformation. In the proposed work exact solutions of the steady two-dimensional advection-diffusion equation are obtained by means of auto-Bäcklund transformations in order to simulate pollutants dispersion in water bodies. The main feature of the proposed formulation relies on the small time processing required to obtain the analytical solutions. Numerical simulations are reported.

MELO, F. L. G. Diffusion of n-paraffins in carbonaceous materials. 2015. 76 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-12-11T13:56:47Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_flgmelo.pdf: 1518230 bytes, checksum: 2abb7c83d82327231fc7edd9add1cde2 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-12-18T13:50:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_flgmelo.pdf: 1518230 bytes, checksum: 2abb7c83d82327231fc7edd9add1cde2 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-18T13:50:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_flgmelo.pdf: 1518230 bytes, checksum: 2abb7c83d82327231fc7edd9add1cde2 (MD5) Previous issue date: 2015-11-26 / A deep understanding of the diffusion mechanisms in porous solids is essential to the development of many processes involving heterogeneous catalysis. The impregnation of metals on porous supports is generally an effective way of increasing the catalyst efficiency, but the effects of such procedure on the transport properties are poorly known. Zeolite, silica and alumina are most frequently used as supports for heterogeneous catalysts. Despite the several potential advantages of using activated carbon (AC) as supports (e.g. high specific surface areas), little has been studied regarding diffusion behavior in these materials. The Fischer-Tropsch Synthesis (FTS) is a process which could benefit from the use of carbon-based impregnated materials. The Zero Length Column (ZLC) method was applied in this study to evaluate the diffusion of n-heptane and n-octane, relevant products of the FTS, in carbon-based materials before and after impregnation with Fe. The aim was to investigate the kinetics under the usual temperature conditions of the FTS and determine if the products diffusion poses a significant resistance for the process. / A profunda compreensão dos mecanismos difusivos em sólidos porosos é essencial para o desenvolvimento de vários processos envolvendo catálise heterogênea. A impregnação de metais em suporte poroso é, geralmente, uma forma eficaz de aumentar a eficiência do catalisador. No entanto, os efeitos de tal procedimento sobre as propriedades de transporte ainda são pouco conhecidos. Zeólitas, sílicas e aluminas são os suportes mais frequentemente utilizados para catalisadores heterogêneos. Atualmente, utilizam-se também carbonos ativados (AC) como suportes, porém, apesar das várias vantagens potenciais (por exemplo, áreas de superfície bastante específicas), pouco tem sido estudado em relação ao comportamento difusivo nestes materiais. A Síntese de Fischer-Tropsch (FTS) é um processo que pode ser beneficiado com a utilização de materiais à base de carbono impregnados. Dessa forma, o método Zero Length Column (ZLC) foi aplicado neste estudo para avaliar a difusão de n-heptano e n-octano, produtos relevantes do FTS, em materiais à base de carbono antes e após a impregnação com Fe com o objetivo de investigar a cinética sob as condições normais de temperatura de FTS e determinar se os produtos do processo apresentam uma resistência significativa para o processo.

Tendo em vista o atual renascimento do Programa Nuclear Brasileiro, o presente objetivo ´e estudar a dispersão de poluentes em possíveis cenários de emissões acidentais. Para tanto, apresenta-se a solução analítica para a equação de advecção-difusão tridimensional transiente, com perfil de vento e coeficientes de difusão turbulenta variáveis com a altura, que modelam a dispersão de poluentes na atmosfera. A equação é resolvida pela combinação da transformada de Laplace e da técnica GILTT (Generalized Integral Laplace Transform Technique). S˜ao consideradas duas situações de liberação de poluente radioativo na atmosfera: controlada e acidental. Para o caso de uma libera,c˜ao controlada, o modelo é avaliado em condições moderadamente instáveis usando o experimento de Angra dos Reis. S˜ao apresentados os resultados numéricos e estatísticos, comparando os resultados obtidos com dados experimentais. Como um exemplo de liberação acidental foi simulado o acidente de Fukushima-Daiichi utilizando dados obtidos por um modelo de mesoescala. / Given the current revival of the Brazilian Nuclear Program, the present goal is study the dispersion of pollutants in possible scenarios of accidental releases. Therefore, we present an analytical solution for the three-dimensional transient advection-diffusion equation, with variable wind field and turbulent diffusion coefficients depending on height, that model the dispersion of pollutants in the atmosphere. The equation is solved combining the Laplace transform and GILTT technique (Generalized Integral Laplace Transform Technique). Two situations of radioactive pollutant release in the atmosphere are considered: controlled and accidental. For the case of a controlled release, the model is evaluated at moderately unstable conditions using the experiment of Angra dos Reis. Numerical results and statistical comparisons between the results obtained and experimental data are shown. As an example of accidental release was simulated the Fukushima-Daiichi accident using data obtained from a mesoscale model.

REIS, F. C. A. Modelagem matemática e computacional da contaminação de aquíferos com uso de métodos numéricos sem malha. 2014. 117 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-13T18:58:14Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_fcareis.pdf: 2639986 bytes, checksum: f388d682443a0936e56dcbe5d37e74e6 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-16T13:52:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_fcareis.pdf: 2639986 bytes, checksum: f388d682443a0936e56dcbe5d37e74e6 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-16T13:52:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_fcareis.pdf: 2639986 bytes, checksum: f388d682443a0936e56dcbe5d37e74e6 (MD5) Previous issue date: 2014-03-29 / In many problems of nature and a huge diversity of knowledge areas , there is a real need we model existing phenomena . Sciences like Mathematics , Physics , Chemistry, Biology , Economics and in Engineering , in general , is common among the researchers , the use of models and simulations , whi ch almost always involve fees , principles and laws , governed by Differential Equations . Problems involving fluid motion , intensity of electric current , heat propagation , population growth , among many others , are classic examples of applications of models g overned by Differential Equations , which can be differentiated as to type in Ordinary Differential Equations (ODE ) and Partial Differential Equations ( PDE). In the first , the function to be determined depends on a single variable, while in the second , the dependence of two or more independent variables occurs . Happens is that in a wide variety of problems of nature , the equations do not have well - behaved, analytic and thus solutions , it is necessary the knowledge of numerical methods such as Finite Differen ces , Finite Elements , Boundary Elements , among others, which require the discretization of the domain and therefore the creation of a mesh ( M ESH), with interactive formulas for estimating a solution and minimize the error of approximation . In this sense , t he purpose of this work is to use a very efficient and independent of mesh numerical method , called method without mesh ( MESHLESS), but specifically the method of Kansas , which makes use of Radial Basis Function ( Radial Basis Functions - RBF ) or radial sym metry , the distance between central point of the domain of the function and a generic point of the domain. The interpolating radial basis function also depends on a shape parameter " c" to be found . But the overriding question is how to determine a shape pa rameter " c" great, we can provide a consistent solution , reducing waste and therefore the existing error ? For both , modeled itself a problem of contamination of the aquifer by making use of the diffusion equation , comparing the results of its analytical so lution with the numerical solution obtained by numerical method without mesh and parameter simulated shape and optimized by SCILAB platform (version 5. 4 . 1 ) / Em muitos problemas da natureza e em uma diversidade enorme de áreas do conhecimento, existe a necessidade real de modelarmos fenômenos existentes. Em Ciências como Matemática, Física, Química, Biologia, Economia e nas Engenharias, de uma maneira geral, é comum por parte dos pesquisadores, o uso de modelos e simulações, às quais, quase sempre, envolvem taxas, princípios e leis, regidos por Equações Diferenciais. Problemas envolvendo movimento de fluidos, intensidade de corrente elétrica, propagação de calor, crescimento populacional, entre muitos outros, são exemplos clássicos de aplicações de modelos regidos por Equações Diferencias, às quais, podem ser diferenciadas quanto ao tipo em Equações Diferenciais Ordinárias (EDO) e Equações Diferenciais Parciais (EDP). Nas primeiras, a função a ser determinada depende de uma única variável independente, enquanto nas segundas, ocorre a dependência de duas ou mais variáveis independentes. Acontece é que em uma grande variedade de problemas da natureza, as equações não possuem soluções bem comportadas, analíticas e, dessa maneira, faz-se necessário o conhecimento de métodos numéricos, tais como, Diferenças Finitas, Elementos Finitos, Elementos de Contorno, entre outros, os quais necessitam da discretização do domínio e, portanto da criação de uma malha (MESH), com fórmulas interativas para se estimar uma solução e minimizar o erro da aproximação. Nesse sentido, a proposta desse trabalho é utilizar um método numérico bastante eficaz e independente de malha, denominado método sem malhas (MESHLESS), mas especificamente o método de Kansas, o qual lança mão de Funções de Base Radial (Radial Basis Functions – RBF), ou simetria radial, da distância entre um ponto central do domínio da função e um ponto genérico do domínio. A função interpoladora de base radial, também depende de um parâmetro de forma “c” a ser encontrado. Mas a questão preponderante é: como determinar um parâmetro de forma “c” ótimo, que possa oferecer uma solução consistente, reduzindo o resíduo e, portanto o erro existente? Para tanto, modelou-se um problema de contaminação de aquífero fazendo uso da equação de difusão, comparando o resultado de sua solução analítica, com a solução numérica obtida através do método numérico sem malhas e com o parâmetro de forma simulado e otimizado por meio da plataforma SCILAB

FERREIRA, Rogelma Maria da Silva. Teoria de escala para processos assintóticos em difusão anômala. 2012. 73 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-06-09T18:49:19Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_rmsferreira.pdf: 1421232 bytes, checksum: 1a44a40cc55bd5a026c80ba12c2936d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-06-11T17:51:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_rmsferreira.pdf: 1421232 bytes, checksum: 1a44a40cc55bd5a026c80ba12c2936d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-11T17:51:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_rmsferreira.pdf: 1421232 bytes, checksum: 1a44a40cc55bd5a026c80ba12c2936d2 (MD5) Previous issue date: 2012 / Neste trabalho estudamos processos assintóticos em difusão anômala utilizando o formalismo de Mori e generalizamos o conceito de expoente de difusão. Propomos um método para obter o coeficiente de difusão analiticamente através da introdução do fator de escala λ(t). Obtemos uma expressão exata para λ(t) para todos os tipos de difusão. Além disso, mostramos que no limite assintótico λ(t) é um parâmetro universal determinado pelo expoente de difusão. Os resultados foram comparados com cálculos numéricos e apresentaram boa concordância. O método é geral e pode ser aplicado em diversos tipos de fenômenos estocásticos.