Submitted by Daniella Santos (daniella.santos@fgv.br) on 2010-03-23T12:01:36Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Jefferson_Donizeti_Bertolai.pdf: 274926 bytes, checksum: a60c8343a27883dd5e7f529f517bc2e8 (MD5) / Approved for entry into archive by Andrea Virginio Machado(andrea.machado@fgv.br) on 2010-03-23T12:31:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Jefferson_Donizeti_Bertolai.pdf: 274926 bytes, checksum: a60c8343a27883dd5e7f529f517bc2e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-03-24T12:48:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Jefferson_Donizeti_Bertolai.pdf: 274926 bytes, checksum: a60c8343a27883dd5e7f529f517bc2e8 (MD5) Previous issue date: 2009-12-08 / The dificulty in characterizing non-stationary allocations or equilibria is one of the main explanations for the use of concepts and assumptions that trivialize the dynamics of the economy. This di¢ culty is especially critical in Monetary Theory, in which the dimensionality of the problem is high even for very simple models. In this context, this paper reports the computational strategy for implementing the recursive method proposed by Monteiro and Cavalcanti (2006), which allows you to calculate the optimal sequence (possibly non-stationary) of distributions of money in an extension of the model proposed by Kiyotaki and Wright (1989). Three aspects of this calculation are emphasized: (i) the computational implementation of the plannerís problem involves the choice of continuous and discrete variables that maximize a nonlinear function and satisÖes nonlinear constraints; (ii) the objective function of this problem is not concave and constraints are not convex, and (iii) the set of admissible choices is not known a priori. The goal is to document the di¢ culties involved, the proposed solutions and available methods and resources to implement the numerical characterization of e¢ cient monetary dynamics under the assumption of random matching. / A dificuldade em se caracterizar alocações ou equilíbrios não estacionários é uma das principais explicações para a utilização de conceitos e hipóteses que trivializam a dinâmica da economia. Tal dificuldade é especialmente crítica em Teoria Monetária, em que a dimensionalidade do problema é alta mesmo para modelos muito simples. Neste contexto, o presente trabalho relata a estratégia computacional de implementação do método recursivo proposto por Monteiro e Cavalcanti (2006), o qual permite calcular a sequência ótima (possivelmente não estacionária) de distribuições de moeda em uma extensão do modelo proposto por Kiyotaki e Wright (1989). Três aspectos deste cálculo são enfatizados: (i) a implementação computacional do problema do planejador envolve a escolha de variáveis contínuas e discretas que maximizem uma função não linear e satisfaçam restrições não lineares; (ii) a função objetivo deste problema não é côncava e as restrições não são convexas; e (iii) o conjunto de escolhas admissíveis não é conhecido a priori. O objetivo é documentar as dificuldades envolvidas, as soluções propostas e os métodos e recursos disponíveis para a implementação numérica da caracterização da dinâmica monetária eficiente sob a hipótese de encontros aleatórios.

Fases estacionárias para separação de compostos polares têm sido o foco de desenvolvimento na cromatografia, uma vez que essas substâncias apresentam dificuldade de retenção na modalidade de fase reversa e retenção irreversível na modalidade de fase normal. Este trabalho apresenta o preparo de nova fase estacionária para separação de substâncias com caráter hidrofílico. Para isso, o objetivo geral desse trabalho foi preparar uma fase estacionária baseada na imobilização térmica de um copolímero, o poli(óxido de etileno-co-dimetilsiloxano) (PEO), sobre partículas de sílica (5 µm). O polímero estudado e as fases estacionárias preparadas foram caracterizadas físico-química e cromatograficamente. Os resultados de caracterização físico-química obtidos pelas técnicas de microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de absorção na região do infravermelho, análise termogravimétrica e análise elementar, indicaram que o polímero foi imobilizado na superfície das partículas do suporte de sílica. Com as análises cromatográficas realizadas a partir da separação de misturas testes padrão pela fase Si(PEO), verificou-se que a fase pode atuar na modalidade de fase reversa e também possui interação hidrofílica adequada para compostos polares, pois foi capaz de separar com eficiência os compostos polares das misturas testes do protocolo de Tanaka. Com a aplicação de um planejamento fatorial fracionário, foi possível verificar quais variáveis experimentais podem influenciar significativamente na incorporação do polímero no suporte de sílica (solvente do meio reacional, tempo e temperatura de imobilização, carga polimérica). Através de um planejamento composto central, foi possível determinar as condições ótimas de preparo da fase estacionária quanto à carga polimérica e a temperatura de imobilização. A partir dos resultados, considerou-se que a fase preparada em condições ótimas, foi a fase Si(PEO) preparada em clorofórmio, com carga polimérica 50% m/m do PEO, temperatura e tempo de imobilização de 100ºC e 8h, respectivamente. A fase Si(PEO) apresenta potencialidade na separação de substâncias polares, como fármacos e resíduos de agrotóxicos, requerendo fase móvel com alta composição de solvente aquoso, tornando-a um material interessante para a cromatografia líquida aquosa (PALC, do inglês Per-Aqueous Liquid Chromatography), promovendo uma redução significativa de resíduos orgânicos ao final do processo cromatográfico, e consequentemente, contribuindo para a o avanço da cromatografia líquida verde. Além disso, a fase Si(PEO) possui grande atrativo de praticidade, baixo custo e facilidade de preparação, requerendo materiais e instrumentação simples e de baixo custo. / Stationary phases for separation of polar compounds have been the focus of development in chromatography, since these substances present difficulty of retention in the reversed phase and irreversible retention in the normal phase chromatography. This work presents the preparation of a new stationary phase for the separation of hydrophilic substances. For this, the general objective of this work was to prepare a stationary phase based on the thermal immobilization of poly(ethylene oxide-co-dimethylsiloxane) (PEO) onto silica particles (5 μm). The polymer studied and the stationary phases prepared were characterized physicochemically and chromatographically. The physicochemical characterization results were obtained by scanning electron microscopy, infrared absorption spectroscopy, thermogravimetric analysis and elemental analysis. These results indicated that the polymer was immobilized on silica surface. It was verified that the Si(PEO) phase can act in the reverse phase mode and has hydrophilic interaction suitable for polar compounds, since it was able to separate efficiently polar compounds from Tanaka protocol. With the application of a fractional factorial design, it was possible to verify which experimental variables can influence significantly the incorporation of the polymer in the support of silica (solvent of the reaction medium, time and temperature of immobilization, polymeric load). Through a central composite design, it was possible to determine the optimal preparation conditions of stationary phase taking in account the loading of polymeric PEO and the immobilization temperature. From the results, it was considered that the phase prepared under optimum conditions was the Si(PEO) phase prepared in chloroform, with a loading of PEO as 50% w/w, temperature and immobilization time of 100 °C and 16 h, respectively. The Si(PEO) phase presents potential in the separation of polar substances, such as pharmaceuticals and agrochemical residues, requiring mobile phase with high aqueous solvent composition, making it an interesting material for the Per-Aqueous Liquid Chromatography, promoting a significant reduction of organic residues from chromatographic process, and consequently contributing to the advancement of green liquid chromatography. In addition, the Si(PEO) phase has a great attractiveness of practicality, low cost and ease of preparation, requiring simple and low-cost materials and instrumentation. / Dissertação (Mestrado)

Orientador: Isabel Cristina Sales Fontes Jardim / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-10T09:05:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fioravanti_LiviaMariaAndrekowisk_M.pdf: 984234 bytes, checksum: 0c41c940c79a927bb0f835b15b3739d0 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Em cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), a coluna é um dos principais componentes do sistema cromatográfico, pois é nela que ocorre a separação. Dessa forma, a busca por fases estacionárias (FE) capazes de realizar separações com alta eficiência e bom desempenho tem sido uma constante em muitos laboratórios de pesquisa. Polissiloxanos substituídos com grupos fenil têm sido intensamente utilizados em cromatografia gasosa, mas a sua aplicação em CLAE tem despertado pouca atenção. Este trabalho apresenta a preparação de FE para CLAE a partir da imobilização de poli(metilfenilsiloxano), por radiação microonda, sobre suporte de sílica. As FE foram caracterizadas por testes físico-químicos e cromatográficos. Escolheu-se a radiação microonda por se mostrar promissora e pouco estudada para imobilização de FE. Para a escolha das melhores condições de radiação foi aplicado um planejamento fatorial, sendo que a potência e o tempo de radiação que resultaram em fases com melhor desempenho cromatográfico foram de 720 W por 70 minutos. Nestas condições, as FE apresentaram alta eficiência (78.000 pratos m), picos simétricos (com fator de assimetria entre 0,9 e 1,2) para compostos apolares e básicos e boa resolução entre os compostos analisados. Os parâmetros cromatográficos indicaram que a radiação microonda melhorou o desempenho das FE, proporcionou um aumento da sua estabilidade frente à fase móvel alcalina e forneceu um bom recobrimento da superfície da sílica pelo polímero. A FE preparada mostrou-se promissora na separação de compostos aromáticos neutros e básicos, como fármacos contendo grupos nitrogenados e agrotóxicos / Abstract: In high performance liquid chromatography (HPLC), the column is one of the most important components of the chromatographic system, because it is in the column that the separation occurs. In this way, the search for stationary phases (SP) able to achieve separations with high efficiency has been a constant in many research laboratories. Phenyl substituted polysiloxanes have been used extensively in gas chromatography, but their application in HPLC has received little attention. This work presents the development of stationary phases for use in HPLC by immobilization of poly(methylphenylsiloxane) by microwave radiation on a silica support. The SP were characterized by physiochemical and chromatographic tests. Microwave radiation was chosen because it appears to be promising and has been little studied for SP immobilization. The best conditions of radiation were chosen using an experimental design, with the microwave power and the radiation time that provided phases with the best chromatographic performance, these being 720 W and 70 minutes. In these conditions, the SP showed high efficiency (78000 plates m), symmetrical peaks (asymmetry factor between 0.9 and 1.2) for nonpolar and basic compounds and good separation for the compounds analyzed. The chromatographic parameters show that microwave radiation improved the performance of the SP and provided an increase in stability in alkaline mobile phases. Besides, it provided a good polymer cover on silica surface, being a promising SP for the separation of neutral and basic aromatic compounds, such as pharmaceuticals with nitrogen groups and agrochemicals / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Orientadores: Carol Hollingworth Collins, Carla Beatriz Grespan Bottoli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-16T14:14:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vigna_CamilaRosaMoraes_D.pdf: 1190348 bytes, checksum: ab228c805aba8ca12b954e0202343664 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho verificou-se a potencialidade de uso de sorventes e fases estacionárias (FE), obtidos a partir da sorção e/ou imobilização do polímero poli(metiloctilsiloxano) (PMOS) sobre suportes de sílica Kromasil utilizando tamento térmico, na separação, quantificação e validação de uma metodologia para análise de agrotóxicos em amostras de água e caldo de cana-de-açúcar (garapa). Os materiais desenvolvidos foram caracterizados com testes químicos e físicos e aplicados nas etapas de concentração das amostras por extração em fase sólida nos modos off-line e on-line, com posterior separação, por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com detecção UV-Vis. Utilizou-se também o método QuEChERS como alternativa na etapa de extração das amostras de garapa. Os sorventes PMOS mostraram desempenho comparável aos sorventes comerciais, além de sua preparação ser simples, rápida e de menor custo. A FE Kromasil/PMOS utilizada propiciou uma boa separação entre os componentes das amostras de diversos agrotóxicos analisados, similar as fases comerciais, com boas eficiências, resolução e seletividade. A metodologia desenvolvida foi validada e mostrou bons resultados de recuperação para todos os agrotóxicos, além de precisão < 15% e coeficiente de correlaçã > 0,99. O limite de quantificação do método permitiu que os limites máximos de resíduos impostos pelas agências reguladoras para todos os compostos estudados fossem atingidos. Os métodos desenvolvidos e validados foram aplicados na análise de amostras de garapa do comércio local. Não foram observados níveis detectáveis dos agrotóxicos estudados nas amostras analisadas / Abstract: This work investigated the potentiality of use of sorbents and stationary phases (SP), obtained from the sorption and/or immobilization of poly(methyloctylsiloxane) (PMOS) onto the surface of a porous silica Kromasil support using heat, in the separation, quantification and validation of a methodology for analysis of agrochemicals in water and sugar cane samples. Physical-chemical characterization of the developed materials were carried out and applied in the concentration step of the samples in solid phase extraction (SPE) in off-line and on-line mode, with posterior separation, for High Performance Liquid Chromatography (HPLC) with UV-Vis detection. The QuEChERS method (Quick, Easy, Cheap, Effective and Safe) was also used as alternative in the extraction of the sugar cane samples. PMOS sorbents showed comparable performance to the commercial sorbents, with simple, fast and cheap preparation. The Kromasil/PMOS SP used demonstrated a good separation to the components of the samples of agrotoxics analyzed, similar to the commercial phases, with good efficiencies, resolution and selectivity. The developed methodology was validated and showed good results of recovery for the agrotoxics, with precision value < 15 % and correlation coefficient > 0,99. The limit of quantification (LQ) of the method allowed that the maximum residues limits (MRL) for the regulating agencies for all the studied compounds were reached. The developed and validated methods were applied in the analysis of sugar cane samples of the local commerce. Detectable levels of the agrochemicals studied in the analyzed samples were not detected / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientador: Carla Beatriz Grespan Bottoli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T03:14:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sato_MarianaRobertoGama_D.pdf: 4595333 bytes, checksum: 8882cf8d1d6576b19fd550c9d1d84f8b (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O desenvolvimento da cromatografia líquida capilar (CLC), como uma alternativa à cromatografia líquida de alta eficiência, tem se destacado no âmbito da miniaturização, uma tendência geral em instrumentação analítica para separações cromatográficas. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar fases estacionárias monolíticas para uso em CLC, empregando monolitos poliméricos orgânicos baseados em metacrilatos hidrofóbicos e hidrofílicos. O preparo das fases estacionárias monolíticas foi realizado in situ, ou seja, o recheio foi moldado no interior das colunas capilares de 150 µm de diâmetro interno. Foram empregados os monômeros butil metacrilato, lauril metacrilato e trimetilolpropano trimetacrilato no preparo de fases estacionárias monolíticas para separações no modo fase reversa; o polietileno glicol dimetacrilato foi empregado no preparo de fases estacionárias para separações no modo HILIC. As condições de preparo das fases estacionárias monolíticas foram comparadas e envolveram a aplicação de diferentes métodos de iniciação da reação de polimerização, como iniciação por radiação UV e iniciação térmica. O simples entrecruzamento de um monômero multifuncional e a polimerização controlada via radical livre também foram aplicados como métodos de preparo dos materiais monolíticos. As fases estacionárias monolíticas foram caracterizadas por técnicas físicas, como microscopia eletrônica de varredura e porosimetria por sorção de nitrogênio; as colunas preparadas foram avaliadas cromatograficamente pela técnica de CLC. As fases estacionárias monolíticas mostraram eficiência cromatográfica de até 47000 pratos m-1 para a separação de alquilbenzenos no modo fase reversa e de até 45000 pratos m-1 para a separação de acrilamidas no modo HILIC / Abstract: The development of capillary liquid chromatography (CLC), as alternative to high performance liquid chromatography, has emerged in miniaturization studies, a common trend in analytical instrumentation for chromatographic separations. The goal of this work was to develop and characterize monolithic stationary phases for use in CLC, using organic polymer monoliths based on hydrophobic and hydrophilic methacrylates. Stationary phases were prepared in situ by molding of the material inside the capillary columns of 150 µm of internal diameter. The monomers butyl methacrylate, lauryl methacrylate and trimethylolpropane trimethacrylate was employed to prepare monolithic stationary phases for separations by reversed phase; polyethylene glycol was used to prepare monolithic stationary phases for separations by HILIC mode. The preparation conditions were compared and involved the application of different initiation methods for polymerization reactions, such as initiation by UV radiation and initiation by heating. The single crosslinking of multifunctional monomer and controlled free-radical polymerization were also applied as preparation methods of monolithic materials. The monolithic stationary phases were characterized by physical techniques as scanning electronic microscopy and nitrogen sorption porometry; the columns prepared were chromatographic evaluated by CLC. Stationary phases showed chromatographic efficiency up to 47000 plates m-1 for the separation of alkylbenzenes in reversed phase mode and up to 45000 plates m-1 for the separation of acrylamides by HILIC mode / Doutorado / Quimica Analitica / Doutora em Ciências

Esta dissertação tem como objetivo descrever e conceituar o habitual sistema de remoção dos resíduos de construção e demolição, ou RCD, através do preenchimento de recipientes metálicos avulsos posicionados nos espaços públicos urbanos fronteiros às obras - mais conhecido como sistema de caçambas estacionárias - particularmente quando praticado em comunidades de médio porte do interior, e das conseqüências ou influencias de sua adoção sobre a malha viária urbana local, mediante uma análise de sua efetivação em seis cidades médias situadas no centro-oeste do Estado de São Paulo, assim como aportar subsídios sobre esse assunto, preconizando o desenvolvimento de metodologia apropriada. / The objective of this work is to describe and to concept the commonly system used to remove away the C&DD (construction and demolition debris), by filling single mettalic open up boxes located in the nearest urban public spaces of the building site - that it\'s so-called stationary skips or dump-cart system - specially when used in medium size communities in the Brazil\'s hinterland, and the consequences or influencies of its adoption concerning the local urban street\'s net, based upon an analysis of its reality in six medium towns in the middle-west of São Paulo State, as well to increase knowledge about this matter, and precognize the development of one proper methodology.

O método Hidrodinâmica Suavizada de Partículas (em inglês: Smoothed Particle Hydrodynamics - SPH) foi utilizado para o desenvolvimento de um estudo numérico envolvendo descarregadores lisos e descarregadores em degraus (considerando escoamento deslizante sobre turbilhões), com paredes laterais paralelas e paredes convergentes, usando o software DualSPHysics. Muitas vezes é conveniente utilizar a construção de descarregadores com maior largura na crista, e menor largura do descarregador, para adaptação das limitações físicas locais. O estreitamento do descarregador de forma gradual até atingir a largura da seção de jusante é feito por meio de paredes laterais convergentes, que por sua vez induzem à formação de ondas estacionárias laterais, e consequentemente aumento da altura do escoamento junto às paredes. Existem poucos estudos na literatura sobre esse tema, justificando o estudo numérico desenvolvido neste trabalho. O modelo numérico foi desenvolvido com base em um modelo físico do Laboratório de Hidráulica e Recursos Hídricos do Instituto Superior Técnico, Portugal, sendo os resultados experimentais obtidos em estudos anteriores. A instalação experimental é composta por um descarregador com declividade de fundo de 26,6º, e ângulo das paredes de 0º; 9,9º e 19,3º em relação ao plano vertical. As simulações foram realizadas em duas ou três dimensões, conforme a condição de largura constante ou convergente. Os resultados foram comparados com dados experimentais em termos de alturas do escoamento na parede e no eixo do descarregador, perfis de velocidade na região não-aerada do escoamento, e largura da onda estacionária lateral. Para as simulações tridimensionais, também foram elaborados gráficos de isolinhas para a altura do escoamento, podendo-se observar a extensão das ondas estacionárias laterais conforme a condição de superfície lisa ou em degraus, e a elevação de água junto às paredes. Em geral, houve boa aproximação entre dados numéricos e experimentais, verificando-se a aplicabilidade do método SPH para simular o escoamento deslizante sobre turbilhões em estruturas em degraus, ou estruturas convencionais de paramento liso. / A numerical study using the Smoothed Particle Hydrodynamics method (SPH) was developed for smooth and stepped spillways (for skimming flow regime), with converging and non-converging sidewalls, using the software DualSPHysics. In numerous situations, it is convenient to built spillways with longer width at the crest and narrower width at the downstream end of the spillway, depending on the site constrains. The gradual narrowing of the spillway width is usually made through converging sidewalls, which induce the formation of shockwaves, leading to higher flow depths along the sidewalls. Few studies in the literature were carried out in this research topic to date, justifying the numerical study developed in this project. The numerical model was based on a physical model assembled at the Hydraulic and Water Resources Laboratory of the Instituto Superior Técnico, Portugal, using experimental data obtained in previous studies. The experimental setup was composed by a spillway with slope of 26.6º, and angles of converging sidewalls of 0º, 9.9º, and 19.3º in relation to the vertical plane. Two-dimensional or three-dimensional simulations were carried out according to the condition of constant width or converging walls. The results were compared with experimental data, related to the flow depths at the centerline and sidewall of the spillway, the velocity profiles on the non-aerated region, and the lateral standing wave width. Regarding the three-dimensional simulations, contours of the flow depth were also represented, to visualize the extent and height of the sidewall shockwaves, according to the smoothed or stepped face. In general, a good agreement was obtained between numerical and experimental results, which confirms the ability of the SHP method to simulate the skimming flow over stepped spillways, or the flow on more conventional, smooth spillway chutes.

Esta dissertação tem como objetivo descrever e conceituar o habitual sistema de remoção dos resíduos de construção e demolição, ou RCD, através do preenchimento de recipientes metálicos avulsos posicionados nos espaços públicos urbanos fronteiros às obras - mais conhecido como sistema de caçambas estacionárias - particularmente quando praticado em comunidades de médio porte do interior, e das conseqüências ou influencias de sua adoção sobre a malha viária urbana local, mediante uma análise de sua efetivação em seis cidades médias situadas no centro-oeste do Estado de São Paulo, assim como aportar subsídios sobre esse assunto, preconizando o desenvolvimento de metodologia apropriada. / The objective of this work is to describe and to concept the commonly system used to remove away the C&DD (construction and demolition debris), by filling single mettalic open up boxes located in the nearest urban public spaces of the building site - that it\'s so-called stationary skips or dump-cart system - specially when used in medium size communities in the Brazil\'s hinterland, and the consequences or influencies of its adoption concerning the local urban street\'s net, based upon an analysis of its reality in six medium towns in the middle-west of São Paulo State, as well to increase knowledge about this matter, and precognize the development of one proper methodology.

O método Hidrodinâmica Suavizada de Partículas (em inglês: Smoothed Particle Hydrodynamics - SPH) foi utilizado para o desenvolvimento de um estudo numérico envolvendo descarregadores lisos e descarregadores em degraus (considerando escoamento deslizante sobre turbilhões), com paredes laterais paralelas e paredes convergentes, usando o software DualSPHysics. Muitas vezes é conveniente utilizar a construção de descarregadores com maior largura na crista, e menor largura do descarregador, para adaptação das limitações físicas locais. O estreitamento do descarregador de forma gradual até atingir a largura da seção de jusante é feito por meio de paredes laterais convergentes, que por sua vez induzem à formação de ondas estacionárias laterais, e consequentemente aumento da altura do escoamento junto às paredes. Existem poucos estudos na literatura sobre esse tema, justificando o estudo numérico desenvolvido neste trabalho. O modelo numérico foi desenvolvido com base em um modelo físico do Laboratório de Hidráulica e Recursos Hídricos do Instituto Superior Técnico, Portugal, sendo os resultados experimentais obtidos em estudos anteriores. A instalação experimental é composta por um descarregador com declividade de fundo de 26,6º, e ângulo das paredes de 0º; 9,9º e 19,3º em relação ao plano vertical. As simulações foram realizadas em duas ou três dimensões, conforme a condição de largura constante ou convergente. Os resultados foram comparados com dados experimentais em termos de alturas do escoamento na parede e no eixo do descarregador, perfis de velocidade na região não-aerada do escoamento, e largura da onda estacionária lateral. Para as simulações tridimensionais, também foram elaborados gráficos de isolinhas para a altura do escoamento, podendo-se observar a extensão das ondas estacionárias laterais conforme a condição de superfície lisa ou em degraus, e a elevação de água junto às paredes. Em geral, houve boa aproximação entre dados numéricos e experimentais, verificando-se a aplicabilidade do método SPH para simular o escoamento deslizante sobre turbilhões em estruturas em degraus, ou estruturas convencionais de paramento liso. / A numerical study using the Smoothed Particle Hydrodynamics method (SPH) was developed for smooth and stepped spillways (for skimming flow regime), with converging and non-converging sidewalls, using the software DualSPHysics. In numerous situations, it is convenient to built spillways with longer width at the crest and narrower width at the downstream end of the spillway, depending on the site constrains. The gradual narrowing of the spillway width is usually made through converging sidewalls, which induce the formation of shockwaves, leading to higher flow depths along the sidewalls. Few studies in the literature were carried out in this research topic to date, justifying the numerical study developed in this project. The numerical model was based on a physical model assembled at the Hydraulic and Water Resources Laboratory of the Instituto Superior Técnico, Portugal, using experimental data obtained in previous studies. The experimental setup was composed by a spillway with slope of 26.6º, and angles of converging sidewalls of 0º, 9.9º, and 19.3º in relation to the vertical plane. Two-dimensional or three-dimensional simulations were carried out according to the condition of constant width or converging walls. The results were compared with experimental data, related to the flow depths at the centerline and sidewall of the spillway, the velocity profiles on the non-aerated region, and the lateral standing wave width. Regarding the three-dimensional simulations, contours of the flow depth were also represented, to visualize the extent and height of the sidewall shockwaves, according to the smoothed or stepped face. In general, a good agreement was obtained between numerical and experimental results, which confirms the ability of the SHP method to simulate the skimming flow over stepped spillways, or the flow on more conventional, smooth spillway chutes.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:27:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2630.pdf: 7158604 bytes, checksum: 27704d5db7d305fab95b698946f4d92c (MD5) Previous issue date: 2009-10-14 / Universidade Federal de Minas Gerais / (vide PDF)