Filtered two-fluid models used to perform large scale simulations of gas-solid fluidized flows of industrial risers require closures for filtered parameters such as filtered and residual stresses, and interphase interaction forces mainly effective drag. Closure models for those filtered parameters may be derived by averaging over results of highly resolved simulations with microscopic two-fluid modeling. This work is a contribution in that context. Recent models for filtered parameters have been written as functions of filter size, filtered solid volume fraction, and filtered slip velocity. A recent study showed that macro-scale variables like domain average solid volume fraction and gas Reynolds number also significantly affect the filtered parameters. In the current work, in addition to these filtered and macro-scale variables, the effects of two new variables over the filtered parameters are investigated: filtered solid kinetic energy and sub-grid gas turbulence. It is shown that the filtered solid kinetic energy should be accounted for in the concerning correlations, thereby improving accuracy. Regarding gas turbulence, literature shows it has no significant effects on the motion of high Stokes particles. Extending on literature, this work investigates the sub-grid gas turbulence effects on meso-scale structures formed of high Stokes particles. Results showed that sub-grid gas turbulence has no significant effects on the meso-scale structures and corresponding filtered parameters. The open source code MFIX was used for all simulations. Ranges of dilute concentration of solid and gas Reynolds number typical of riser flow regimes were considered. A modified two-fluid model with microscopic formulation was used. The sub-grid gas turbulence was generated by means of a forcing function procedure which was implemented in the physical space, over the gravitational term of the momentum conservation equation of the gas phase. First, numerical simulations of the gas phase alone were performed, accounting for literature available data, in order to set a turbulent gas field and calibrate the turbulence intensity. Then, the forcing function was introduced in to the two-fluid model and various gas-solid flows were simulated. While the current results show the necessity of accounting for additional variables in the filtered parameter correlation, they also make it clear the necessity of further developments that are required in the search for better accuracy. / Modelos filtrados de dois-fluidos usados em simulações de grandes escalas de escoamentos fluidizados de gás-sólido de risers industriais exigem fechamentos para parâmetros filtrados tais como as tensões filtradas e residuais, e forças interativas interfases, principalmente arrasto efetivo. Modelos de fechamento para estes parâmetros filtrados podem ser gerados a partir de procedimentos de media aplicados sobre resultados de simulações altamente resolvidas com modelagem microscópica de dois-fluidos. Este trabalho é uma contribuição neste contexto. Modelos de fechamento recentes para parâmetros filtrados tem sido formulados em função de tamanho de filtro, fração volumétrica de sólido filtrada, e velocidade de deslizamento filtrada. Estudo recente mostrou que variáveis de macro-escalas como fração volumétrica de sólido e número de Reynolds de gás médios no domínio também afetam significativamente os parâmetros filtrados. No presente trabalho, além dessas variáveis filtradas e de macro-escala, os efeitos de duas novas variáveis sobre os parâmetros filtrados são investigados: energia cinética filtrada do sólido e turbulência submalha do gás. Em relação à energia cinética filtrada do sólido, mostra-se que a sua consideração refina as correlações em questão, contribuindo assim para melhor acuracidade. Com relação à turbulência do gás, a literatura mostra que não tem efeitos significativos no movimento de particulados de elevados números de Stokes. Acrescentando à literatura, este trabalho investiga os efeitos da turbulência sub-malha do gás sobre estruturas de meso-escala formados de particulados de elevados números de Stokes. Os resultados mostraram que a turbulência sub-malha do gás não tem efeitos significativos sobre estruturas de meso-escalas e parâmetros filtrados correspondentes. O código aberto MFIX foi usado para todas as simulações. Faixas de concentração diluída de sólido e número de Reynolds típicos de escoamentos em risers foram considerados. Um modelo modificado de dois fluidos com formulação microscópica foi utilizado. A turbulência sub-malha do gás foi gerada por meio de um procedimento de \'forcing function\' que foi implementado no espaço físico, sobre o termo fonte gravitacional da equação de momentum da fase gás. Primeiramente, simulações numéricas da fase gás foram realizadas separadamente, levando-se em conta dados disponíveis na literatura, a fim de gerar um campo de gás turbulento e calibrar a intensidade de turbulência. Posteriormente, a \'forcing function\' foi introduzida no modelo de dois-fluidos e vários escoamentos de gás-sólido foram simulados. Enquanto os resultados obtidos mostram a necessidade de consideração de variáveis adicionais para correlação de parâmetros filtrados, também deixam claro a necessidade de desenvolvimentos mais aprofundados na busca de melhor acuracidade.

In the atomic, molecular, optical physics field, processes involving two photons are very well understood and used in applications ranging from spectroscopy to laser cooling technics. In this thesis is presented the study and experimental realization of two two-photon processes. Using sodium atoms trapped in a magnetic optical trap we could demonstrate two-photon cooperative absorption, and that the creation of a molecular bound state using only light fields, or photonic bound state, is possible. Two-photon cooperative absorption, very common in solid-state physics, is a process where a pair of atoms initially in the ground state is excited to the double excited state, via absorption of two photons with frequecy that is not ressonant with any excited state. Its experimental realization with cold atoms may open new and exciting possibilities to better understand nonlinear effects, and it is a new way to create correlated atoms and photons in cold atomic physics. This absorption was observed by ionization of the pair after the excitation. A simple model that considers only dipole-dipole interactions between the atoms allows us to understand the basic features observed in the experimental data. A photonic bound state uses two photons to create the two basic features of a molecular bound state: a repulsive part and an attractive part. A blue photon, blue detuned from the atomic transition, connects the ground state of the pair to the repulsive part of the first excited molecular state 1, and a red photon, red detuned from the atomic transition, connects the connects the ground state of the pair to the attractive part of the first excited molecular state. In the dressed state picture, when the light fields are strong, this three-states-two-photon system creates adiabatic bound potentials that are strongly dependent of the photon properties. Using a theoretical model we could study how this bound energies changes when we change the photon properties, and the experimental data shows that this photos are indeed dressing the potentials with a efficiency that would enable the creation of photonic molecules. / No campo da física atômica, molecular e ótica processos envolvendo dois fótons são bem compreendidos e usados em diversas aplicações. Nesta tese apresentamos o estudo e a realização experimental de dois processos de dois-fótons. Usando átomos de sódio aprisionados em uma armadilha magneto ótica, demonstramos a absorção cooperativa de dois fótons e que a criação de um estado ligado molecular usando somente campos de luz, ou estado ligado fotônico, é possível. Absorção cooperativa de dois fótons, um processo bem comum em física de estado sólido, acontece quando um par de átomos inicialmente no estado fundamental é excitado para o estado duplamente excitado, via absorção de dois fótons de frequência não ressonante com a dos estados excitado. A realização experimental deste processo em um sistema de átomos frios pode abrir novas, e excitantes possibilidades para entender melhor processos não lineares, e é um novo método de criar átomos e fótons correlacionados. Essa absorção foi observada através da ionização do par depois da absorção, e um modelo simples que considera somente interação dipolo-dipolo entre os dois átomos nós ajuda entender as características básicas dos dados obtidos. Um estado ligado fotônico usa dois fótons para criar as duas características básicas dos estados ligados moleculares: a parte repulsiva e a parte atrativa. Um fóton azul, deslocado para o azul da transição atômica, conecta o estado fundamental do par a parte repulsiva do primeiro estado excitado molecular 1, e um fóton vermelho, deslocado para o vermelho da transição atômica, conecta o estado fundamental a parte atrativa do deslocado para o azul da transição atômica. No contexto de estados vestidos, quando os campos de luz são intensos, esse sistema de três estados e dois fótons cria potenciais ligantes adiabáticos que são fortemente dependentes das propriedades desses fótons. Usando um modelo teórico para esses potenciais pudemos estudar como é essa dependência, com as características do fótons, e os dados experimentais mostram que esses fótons estão de fato vestindo os estados com uma eficiência que viabiliza a criação de moléculas fotônicas.

Investigamos os efeitos das excitações duas partículas-dois buracos no espalhamento inelástico de elétrons na região quase-elástica. As funções resposta nuclear longitudinal são obtidas na aproximação do gás de Fermi não ideal. Os aspectos novos do tratamento apresentado, envolvem a escolha de técnicas de discretização que permitem a solução do problema através da inversão sucessiva de matrizes numéricas. Os resultados numéricos são obtidos para o núcleo do 56Fe e a soma coulombiana é calculada. Em seguida, a seção de choque de espalhamento quase-livre é obtida através da teoria de reações de Feshbach e a representação óptica de fundo. Este tratamento separa a seção de choque en partes lisa e de flutuação. A contribuição de flutuação é expressa em termos de potenciais ópticos usando a teoria de Kerman e McVoy. / We investigate the effects of two particle-two hole excitations on inelastic electron scattering in the quasi-elastic region. The longitudinal nuclear response functions are obtained in the framework of the Fermi gas model. The new aspects of this treatment, involve the choice of discretization techniques that allow for the solution of the problem through sucessive numerical matrix inversion. Numerical results are obtained for the 56Fe nucleus and the coulomb sum is calculated. The quasi-free scattering cross section is next obtained using the Feshbach rec- tions theory and the optical-background representation. This treatment separates the cross section into smooth and fluctuating parts. The fluctuation contribution is expressed in terms of optical potentials using the theory of Icerman and McVoy.

Introdução - O peso mais baixo ao nascimento (PN<3 kg) pode estar relacionado a modificações na composição corporal na infância e vida adulta, pois a desnutrição intra-utero pode se associar a diminuição de massa magra e muitas vezes ao aumento de massa gorda. O peso mais alto ao nascimento (PN3 kg) e/ou ganho ponderal acima de 2DP em relação ao peso de nascimento nos primeiros dois anos de vida (catch-up growth) também podem se associar ao aumento de massa gorda, IMC, circunferência abdominal e circunferência do pescoço. Objetivos - Verificar a associação entre peso ao nascimento, ganho de peso nos primeiros dois anos de vida e alteração na composição corporal na idade escolar. Materiais e métodos - Estudo transversal avaliando-se 124 crianças escolares com cinco anos de idade, matriculadas no primeiro ano de quatro escolas municipais e uma particular de Capão Bonito, SP. Foram investigados fatores socioeconômicos e demográficos através de questionários e realizadas medidas antropométricas (peso, estatura, circunferências abdominal e do pescoço). A bioimpedanciometria foi utilizada para avaliação da composição corporal. O peso ao nascimento (PN) foi transcrito das fichas hospitalares dos recém-nascidos e o ganho de peso nos primeiros dois anos de vida, das carteiras de vacina ou prontuários médicos dos postos de saúde de Capão Bonito. Análise estatística - Para armazenamento e análise dos dados foi utilizado o software Stata versão 10. Foi estabelecido um nível de significância de 5 por cento . Para investigação das relações entre peso ao nascimento, ganho ponderal nos primeiros dois anos de vida e composição corporal aos 5 anos de idade, foi utilizada análise de regressão linear múltipla. Resultados O PN 3,0 kg, o catch-up growth (>2DP) e a obesidade materna se associaram a aumentos de média de massa gorda (p=0,036; p=0,007; p= 0,018, respectivamente); IMC (p=0,011; p=0,004; p=0,002, respectivamente) e circunferência abdominal (p= 0,002; p=0,001; p= 0,002, respectivamente). O PN 3 kg e catch-up growth se associaram (p=0,003 nos dois casos) ao aumento da média da circunferência do pescoço. Quando avaliados separadamente por sexo tanto o catch-up growth como a obesidade materna apresentaram associação com aumentos na média de massa gorda (p= 0,033 e p=0,014, respectivamente) e circunferência abdominal (0,048; 0,003, respectivamente) em meninos. A obesidade materna teve associação com maior media de IMC (p=0,001) no sexo masculino. O PN 3 kg esteve associado a aumentos de média de IMC (p=0,008), circunferência abdominal (p=0,001) e circunferência do pescoço em meninas (p=0,002). Conclusões Nesta pesquisa as maiores médias de massa gorda, IMC, circunferência abdominal estiveram associadas ao PN 3kg, catch-up growth e à obesidade materna. Maiores médias de circunferência de pescoço estiveram associadas ao PN 3kg e à ocorrência de catch-up. No sexo masculino as maiores médias de massa gorda e circunferência abdominal apresentaram associação positiva com a ocorrência de catch-up growth e obesidade materna. A maior média de IMC esteve associada à obesidade materna. Não houve associação entre a circunferência do pescoço e as variáveis independentes estudadas. No sexo feminino não foi observada associação de massa gorda com estas variáveis, contudo houve associação de maiores médias de IMC, circunferência abdominal e circunferência do pescoço com PN 3kg. Visando a prevenção e controle de sobrepeso e obesidade em crianças e adultos, é importante considerar PN, catch-up growth, historia de obesidade materna e o sexo do individuo / Introduction: Sub nutrition during intra-uterine life may be related to a decrease in lean mass and, quite often, to an increase in fat mass. Therefore, lower birth weight (BW<3kg) may bear a relationship with changes in body composition during childhood and adult life. Heavier birth weight (BW3kg) and/or weight gain during the first two years above 2 DP in relation to birth weight (catch-up growth) may also be associated to increased fat mass, BMI, abdominal and neck circumferences. Objectives: To determine the relationship between birth weight, weight gain during the first two years of life and changes in body composition at school age. Materials and methods: One hundred twenty four children aged five years were included in a cross-sectional study carried out in Capão Bonito, SP, Brazil. A survey was carried out by means of structured questionnaires in order to establish socioeconomic and demographic parameters. In addition, anthropometric data (weight, height, abdominal and neck circumferences) were recorded for each student. Body composition was determined by bioimpedance measurements. Birth weight (BW) was obtained from medical records on file at the local hospital, while weight gain during the first two years was transcribed from the childs vaccination card or from medical files available at public health stations in Capão Bonito. Statistical Analysis: Data storage and analysis was carried out using the Stata statistical package, Version 1.0, using 5 per cent as the significance level. A multiple regression analysis was used to determine the relationship between birth weight, weight gain during the first two years of life and changes in body composition at school age. Results: BW3.0 kg, catch-up growth (>2DP) and maternal obesity were related to increased fat mass (p=0,036; p=0,007; p= 0,018, respectively), BMI (p=0,011; p=0,004; p=0,002, respectively) and abdominal circumference (p=0,002; p=0,001; p=0,002, respectively). BW 3.0 kg, catch-up growth (>2DP) were associated (p=0,003 in both cases) with increased neck circumference. When the results were considered separately for boys and girls, for boys there was a relationship between the two variables: catch-up growth and maternal obesity with fat mass (p=0,033 and p=0,014, respectively) and abdominal circumference (p=0,048 and p=0,003, respectively). BW 3.0 kg was associated with increases in BMI (p=0,008), abdominal circumference (p=0,001) and neck circumference (p=0,002) in girls. Conclusions This research shows that high averages of fat mass, BMI and abdominal circumference were associated to three main factors: i) BW 3 kg; ii) catch-up growth and, iii) maternal obesity. It also shows that high averages of neck circumference were associated to BW 3 kg and to the occurrence of catch-up growth. For males, high averages of fat mass and high averages of abdominal circumference were positively associated to the occurrence of catch-up growth and maternal obesity; the highest average of BMI was associated to maternal obesity. There was no association between neck circumference and the independent variables studied. In contrast, for females this research did not show associations between fat mass and BW 3kg, catch-up growth or maternal obesity. However, there was a positive association between high averages of BMI, abdominal circumference and neck circumference with BW 3kg.These findings indicate that, in order to prevent and control overweight and obesity in children and adults, it is important to consider BW, catch-up growth, maternal obesity and gender

Submitted by Geandra Rodrigues (geandrar@gmail.com) on 2018-09-04T12:20:42Z No. of bitstreams: 1 erickmariodonascimentooliveira.pdf: 3492871 bytes, checksum: 845fa85f6d95efe2e7ad13563f342bc3 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-09-04T13:21:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 erickmariodonascimentooliveira.pdf: 3492871 bytes, checksum: 845fa85f6d95efe2e7ad13563f342bc3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-04T13:21:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 erickmariodonascimentooliveira.pdf: 3492871 bytes, checksum: 845fa85f6d95efe2e7ad13563f342bc3 (MD5) Previous issue date: 2018-06-26 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho é apresentado o comportamento do algoritmo IED quando aplicado a problemas de programação em dois níveis. Para isso, o problema do seguidor é substituído pelas condições necessárias de primeira ordem de Karush-Kuhn-Tucker e, dessa maneira, o problema de programação em dois níveis é transformado em um problema de otimização com restrições não lineares. Dessa forma, as condições necessárias para utilização do algoritmo IED (Interior Epigraph Directions) são satisfeitas. Esse método tem como característica resolver problemas de otimização não convexa e não diferenciáveis via utilização da técnica de dualidade Lagrangiana, onde as funções de restrições são introduzidas na função objetivo para formar a função Lagrangiana. Além disso, o método considera o problema dual induzido por um esquema generalizado da dualidade Lagrangiana aumentada e obtém a solução primal produzindo uma sequência de pontos no interior do epígrafo da função dual. Dessa forma, o valor da função dual, em algum ponto do espaço dual, é dado pela minimização da Lagrangiana. Por fim, experimentos numéricos são apresentados em relação à utilização do algoritmo IED em problemas de programação em dois níveis encontrados na literatura. / This work presents the behavior of the IED algorithm when applied to bilevel programming problems. For this, the follower problem is replaced by the first-order necessary Karush-Kuhn-Tucker’s conditions and thus, the problem of bilevel programming turns into an optimization problem with non-linear constraints. Thus, the conditions required for use of the IED (Interior Epigraph Directions) algorithm are satisfied. This method has the characteristic of solving non-convex and non-differentiable optimization problems using the Lagrangian duality technique, where the constraint functions are introduced into the objective function for formulation of the Lagrangian. Furthermore, the method considers the dual problem induced by a generalized scheme of augmented Lagrangian duality and obtains the primal solution by producing a sequence of points inside the dual function epigraph. Then the value of the dual function, at some point in the dual space, is given by Lagrangian minimization. Finally, numerical experiments are presented showing the use of the IED algorithm in bilevel programming problems found in the literature.

Submitted by Marcia Silva (marcia@latec.uff.br) on 2016-06-06T20:41:15Z No. of bitstreams: 1 Dissert Josiane Aparecida Sacramento.pdf: 1786500 bytes, checksum: 1d0769859f5cc65758e8770ba4fbaa44 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-06T20:41:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissert Josiane Aparecida Sacramento.pdf: 1786500 bytes, checksum: 1d0769859f5cc65758e8770ba4fbaa44 (MD5) Previous issue date: 2015-09-12 / A presente pesquisa tem por objetivo a análise da descentralização de atividades financeiras (desconcentração) no âmbito de uma autarquia pública federal, a Universidade Federal Fluminense, em seu campus universitário interiorizado no município de Volta Redonda. Para tanto, uma retrospectiva história é realizada a respeito da evolução da educação superior no Brasil e das políticas de Reformas Administrativas aplicadas na Administração Pública Federal com o intuito de alcançar maior eficiência no executivo, tendo destaque as políticas de descentralização, ainda que não plenamente aplicadas. Posteriormente, na sequência da revisão bibliográfica é exposta uma análise dos termos concentração/desconcentração e centralização/descentralização, com o intuito de solidificar a proposta deste trabalho. A pesquisa de campo, baseada em estudo de caso, busca comparar os modelos de gestão concentrada da UFF e a desconcentrada do IFRJ campus Nilo Peçanha em Pinheiral/RJ, de forma a investigar se a desconcentração pode trazer redução no tempo de empenho, pagamento e liquidação de processos de compras e contratações, embora a análise deste trabalho se limite à etapa de empenho dos processos. Baseado em uma análise quantitativa e qualitativa, com caráter descritivo-exploratório, a pesquisa utilizou os métodos de observação, questionário, entrevista, pesquisa documental e bibliográfica para realização da análise. Como resultados desta pesquisa constata-se que a desconcentração pode efetivamente reduzir os tempos de empenho nas modalidades de dispensa de licitação e carona, no entanto, na modalidade de pregão a concentração mostrou-se mais satisfatória. Acredita-se que este trabalho possa contribuir para uma maior reflexão na gestão de diversas autarquias federais, em especial as universidades, tendo em vista que muitas delas compartilham realidades semelhantes / This work aims to examine the situation of decentralization of financial activities (deconcentration) in the context of a public and federal autarchy, the Fluminense Federal University: its campus in Volta Redonda. For doing so, a historical retrospective study is done, exploring the evolution of both superior education in Brazil and its Administrative Reform Policies, as applied to Public Federal Administration, with the intention of attaining greater efficiency levels in execution, particularly, with policies of decentralization, even if not entirely applied. After that, along the bibliographical review, an analysis of the terms concentration/deconcentration and centralization/decentralization is undertaken, with the intention of supporting the proposal in this paper. The Field Research, based on a Study Case methodology, aims to compare the existing managerial concentrated models used in UFF and the deconcentrated models used in IFRJ's Nilo Peçanha campus, in Pinheiral/RJ, as means to understand whether deconcentration can reduce the time spent in efforts, payment and setting of purchasing and contracting processes, even though the analysis is limited to efforts. Based on a design involving both quantitative and qualitative analyses, of a descriptive and exploratory kind, the research used different methods, including: observation, questionnaires, interview, document and bibliographical research. Results include the confirmation of deconcentration as responsible for leading to actually reducing the timing related to the efforts made, under the modalities of exemption from bidding and lifts, even if, in the modality of verbal negotiation, concentration seemed to be more suitable. This work could eventually provide with further considerations on management of diverse federal autarchies, especially in the case of universities, considering that many of them are in similar situations

Em um problema de natureza hierárquica, o nível mais influente toma certas decisões que afetam o comportamento dos níveis inferiores. Cada decisão do nível mais influente é considerada como fixa pelos níveis inferiores, que, com tais informações, tomam decisões que maximizam seus objetivos. Essas decisões podem influenciar os resultados obtidos pelo nível superior, que, por sua vez, também anseia pela decisão ótima. Em programação matemática, este problema é modelado como um problema de programação em níveis. Neste trabalho, consideramos uma classe particular de problemas de programação em níveis: os problemas de programação matemática em dois níveis. Estudamos uma técnica de resolução que consiste em substituir o problema do nível inferior por suas condições necessárias de primeira ordem, que podem ser formuladas de diversas maneiras, conforme as restrições de complementaridade são modificadas. O novo problema torna-se um problema de programação não linear e pode ser resolvido com algoritmos clássicos de otimização. Com o auxílio de condições de otimalidade de primeira e segunda ordem mostramos as relações entre o problema original e o problema reformulado. Aplicamos a técnica a problemas encontrados na literatura, analisamos o seu comportamento e apresentamos estratégias para eliminar certos inconvenientes encontrados. / In problems of hierarchical nature, the choices made by the most influential level - the so-called leader - affect the behavior of the lower levels. For each one of the leader\'s decisions there is a response from the lower levels, which maximizes the value of their respective objectives. These optimal choices, in return, may have influence in the results achieved by the leader, which also wants to make the optimal choices. In mathematical programming, this kind of problem is described as a multilevel programming problem. The present work considers a specific kind of multilevel problem: the bilevel mathematical problem. We study a resolution technique which consists in replacing the lower level problem by its necessary first order conditions, which can be formulated in various ways, as complementarity constraints occur and are modified. The new reformulated problem is a nonlinear programming problem which can be solved by classical optimization methods. Using first and second order optimality conditions, we show the relations between the original bilevel problem and the reformulated problem. We apply the described technique to solve a set of bilevel problems taken from the literature, analyse their behavior and discuss strategies to prevent undesirable difficulties that may arise.

[pt] O escoamento anular é caracterizado por um núcleo gasoso fluindo a alta velocidade com um filme líquido no seu entorno, molhando a parede do duto. A presença de gotículas líquidas no núcleo gasoso resulta em impacto relevante em características do escoamento anular, como gradiente de pressão e propriedades das ondas presentes no filme líquido. A formação de gotículas se dá usualmente na crista das ondas de perturbação presentes na interface líquido-gás. No presente trabalho, é realizado um estudo do regime anular com presença de gotículas em tubulações verticais utilizando o Modelo de Dois Fluidos unidimensional. Um modelo de transferência de massa das gotículas é desenvolvido e acoplado ao modelo de Dois Fluidos. O modelo resultante permite capturar a evolução automática da interface gás-líquido e a formação de ondas de filme líquido e sua influência no desprendimento e deposição de gotículas. Analisa-se o desempenho de três modelos de entranhamento de gotículas disponíveis na literatura, além de um modelo de deposição de gotículas. Considerando que gotículas são criadas por cisalhamento nas cristas das ondas de perturbação, modificações dos modelos são propostas com a finalidade de melhor capturar a influência das ondas do filme líquido nos processos de entranhamento e deposição de gotículas. Parâmetros do escoamento como gradiente de pressão, espessura do filme do líquido e variáveis relacionadas com as ondas interfaciais são avaliados, mostrando boa concordância com dados experimentais disponíveis na literatura. / [en] Annular flow is characterized by a high velocity gas core flow, with a thin liquid film around it, wetting the pipe wall. The presence of liquid droplets in the gas core has relevant impact on annular flow characteristics, such as pressure drop and liquid film wave properties. Droplets are usually created by shear at disturbance wave crests, along the gas-liquid interface. At the present work, vertical annular flow with droplet entrainment is studied using the 1-D Two-Fluid model. A droplet mass transfer model is developed and coupled to the Two-Fluid model. The resulting model allows capturing the automatic evolution of the gas-liquid interface, liquid film wave formation and the waves influence on droplet entrainment and deposition. A performance analysis in carried out for three droplet entrainment models available in literature, as well as one deposition model. Taking into account that droplets are created by disturbance wave crest shearing, model modifications are proposed, aiming to better capture the influence of liquid film waves on droplet entrainment and deposition mechanisms. Flow parameters such as pressure drop, film thickness and wave features are evaluated, showing good agreement with experimental data found in literature.

Atualmente, os hospitais se veem obrigados a melhorar sua produtividade. Os centros cirúrgicos, além de ser um dos setores com maiores custos, também é o que mais gera receita dentro de um hospital, dessa forma torna-se extremamente importante o gerenciamento eficiente desse setor. Os métodos de otimização para programação de cirurgias podem ser usados como ferramentas para reduzir filas e ociosidade nos centros cirúrgicos, aumentando sua produtividade. O Problema de Programação de Cirurgias Eletivas com Múltiplos Recursos e Múltiplas Etapas consiste em alocar os recursos às etapas do processo cirúrgico dos pacientes, considerando as diferentes necessidades e rotas de cada paciente e, então, programar essas etapas no tempo respeitando a disponibilidade dos recursos e a sequência das etapas do processo cirúrgico dos pacientes. Esse problema é classificado na literatura como NP-hard e pode ser descrito como um Job Shop Flexível com blocking e função objetivo de minimização do número de pacientes não atendidos e do instante de término da última etapa, o makespan. O Objetivo desse trabalho é propor um modelo matemático e uma heurística construtiva para a resolução desse problema. O modelo matemático Multi-Mode Blocking Job Shop (MMBJS) apresentado em Pham e Klikert (2008) é explorado e algumas melhorias são apontadas neste trabalho. Um modelo matemático de Programação Linear Inteira Mista alternativo é proposto, a fim de reduzir o esforço computacional, ajustar o cálculo do makespan e sugerir uma estratégia de priorização de pacientes. Testes computacionais foram realizados, afim de comparar o modelo MMJBS e o modelo proposto. Para instâncias em que todos os pacientes são atendidos, as soluções encontradas pelo CPLEX para ambos modelos são iguais, porém o tempo computacional necessário para encontrar uma solução ótima é em média 45% menor no modelo proposto. Também foram realizados testes computacionais com objetivo de observar o comportamento do modelo com diferentes configurações de recursos. Para instâncias com 15 pacientes, os testes apontam que o tempo computacional para encontrar a solução ótima é superior a 2h de processamento. Dessa forma, uma heurística construtiva é proposta, com objetivo de gerar soluções factíveis com pouco esforço computacional. A heurística proposta aloca cada etapa do tratamento de cada paciente aos recursos necessários, respeitando as janelas de disponibilidade dos recursos e buscando reduzir a folga no sistema. Um exemplo de aplicação da heurística construtiva é apresentado. As propostas para trabalhos futuros são apresentadas no capítulo final desta dissertação. / For the past few years, hospitals have been forced to improve their productivity, with surgical centers being one of the sectors with higher costs within such organizations, but also the ones that generate the most revenue. Thus, optimization methods for surgical programming are tools that can be used to reduce queues and idleness in these sectors and consequently achieve the aforementioned goals. The \"Problem of Programming Multiple Surgical Resources with Multiple Steps\"consists in allocating the existing resources to each surgery stage that a patient will need to go through, considering the different needs, sequence and specificities of each of them, and then scheduling these steps in time. This type of problem is classified in the current literature as an NP-hard problem, being described as a Flexible Job Shop with blocking and an objective function that seeks to minimize the number of patients not served and the total makespan. The general purpose of this research is to propose a mathematical model and a constructive heuristic for this type problem. The proposed model explores the mathematical model Multi-Mode Blocking Job Shop (MMBJS) presented in Pham and Klikert (2008) suggesting improvements through the use of an alternative Mixed Integer Linear Programming that aims to: reduce the computational effort, adjust the makespan calculation and suggest a strategy of patients prioritization. In order to prove the benefits of the proposed enhancements, computational tests were performed to compare the MMJBS model and the proposed model, identifying that for instances where in which all patients are attended, the solutions found by CPLEX for both models are the same, but with a lower computational time the proposed model (45% average reduction). Also, other computational tests were performed to observe the behavior of the model with different configurations of resources. For instances with 15 patients, the tests indicate that the computational time to find the optimal solution is greater than 2 hours of processing. Thus a constructive heuristic is proposed, it aims to generate feasible solutions with little computational effort. The proposed heuristic allocates each surgery stage of a patient to the necessary resources, respecting the available windows and seeking to reduce the total slack in the system. An example of the application of the constructive heuristic is also presented. At last, future works proposals are presented in the final chapter of this dissertation.

O poli (p-fenilenevinileno), ou PPV, é um polímero de grande relevância tecnológica devido a suas propriedades eletroluminescentes, que têm sido exploradas em diodos emissores de luz orgânicos, displays flexíveis e outros dispositivos optoeletrônicos. Embora o PPV seja um material de importância para muitas aplicações, a sua síntese na nano/microescala não pode ser obtida através do método padrão, o qual utiliza o aquecimento de um polímero precursor poli (cloreto de xileno tetrahidrotiofenio) (PTHT). Este trabalho mostra como a microestruturação com pulsos de femtosegundo pode ser empregada para a síntese de PPV em regiões pré-determinadas, empregando três diferentes abordagens, permitindo uma nova metodologia para a fabricação precisa de microcircuitos poliméricos complexos, (i) na primeira abordagem, o processo de conversão é obtido pela irradiação de filmes de PTHT com pulsos laser ultracurtos em regiões previamente determinadas, o que leva ao controle espacial da formação de PPV em microescala, (ii) na segunda abordagem, microestruturas tridimensionais dopadas com PTHT foram fotopolimerizadas por absorção de dois fótons. A conversão de PTHT para PPV nestas microestruturas dopadas foi obtida após um tratamento térmico, (iii) na terceira abordagem, a transferência direta induzida por laser (LIFT) com pulsos de femtossegundos permite a deposição controlada de PPV com alta resolução espacial, fornecendo micropadrões 2D, preservando sua estrutura e propriedades ópticas. As estruturas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura, microscopia óptica de transmissão, microscopia de fluorescência e microscopia confocal de fluorescência. Suas propriedades ópticas foram analisadas através de sistemas de micro-fotoluminescência e micro-absorção implementadas em um microscópio invertido. Medidas de espectroscopia Raman, microscopia de força atômica e medidas elétricas também foram realizadas. Este trabalho mostra como a microestruturação com laser de fs pode ser explorada para a síntese de PPV em regiões pré-determinadas para fabricar uma variedade de microdispositivos, abrindo novos caminhos na optoeletrônica baseada em polímeros. / Poly(p-phenylenevinylene), or PPV, is a polymer of great technological relevance due to its electroluminescent properties, which have been exploited in organic light emitting diodes, flexible displays and other optoelectronic devices. Although PPV is a material of foremost importance for many applications, its synthesis at the nano/micro scale cannot be achieved through the standard method that uses heating of a precursor polymer poly(xylene tetrahydrothiophenium chloride)(PTHT). This work demonstrates the use of direct laser writing with femtosecond pulses to obtain the synthesis of PPV in pre-determined regions, by applying three different approaches, allowing the precise fabrication of complex polymeric microcircuits, (i) in the first approach the conversion process is achieved by irradiating PTHT films with ultra-short laser pulses in previously determined regions, which leads to the spatial control of PPV formation at microscale, (ii) in the second approach, three-dimensional microstructures doped with PTHT were photopolymerized by two photons absorption. The conversion of PTHT to PPV in these doped microstructures was obtained by a subsequent thermal treatment, (iii) in the third approach, laser-induced forward transfer (LIFT) with femtosecond pulses enables the controlled deposition of PPV with high spatial resolution, providing 2D micropatterns, while preserving its structure and optical properties. The structures were characterized by scanning electron, fluorescence, transmission and confocal fluorescence microscopies. Their optical properties were analyzed by micro-photoluminescence and micro-absorption setups assembled on an inverted microscope. Raman spectroscopy, electrical measurements and atomic force microscopy were also performed. This thesis shows the use of fs-laser writing methods for the synthesis of PPV in pre-determined regions, to fabricate a variety of microdevices, thus opening new avenues in polymer-based optoelectronics.