Ziel dieser Arbeit ist es die Fick-Jacobs Näherung, welche eine genaue Beschreibung zahlreiche Transporteigenschaften von Brownschen Teilchen in räumlich beschränkten Geometrien liefern kann, auf experimentell vorherrschende Gegebenheiten, z.B., sich stark ändernde Geometrien, komplizierte Kraftfelder, Teilchenausdehnung und endliche viskose Reibung, zu erweitern. Dazu wird zuerst die exakte Lösung für die stationäre Wahrscheinlichkeitsdichte mittels Entwicklung in einem geometrischen Parameter, der die Kanalmodulation misst, berechnet. Die höheren Entwicklungsterme ermöglichen die Berechnung von Korrekturen zu den Transportkoeffizienten für sich stark ändernde Geometrien. Ferner kann die Fick-Jacobs Näherung mittels der Entwicklungsmethode auf beliebige Kraftfelder verallgemeinert werden. Am Beispiel des mikrofluidischen Kanals zeigen wir, dass das Zusammenspiel von externen Kräften (skalare Potentiale) und Strömungen (Vektorpotentiale) zur effizienten Trennung von Objekten, mittels des Effektes des hydrodynamisch induzierten entropischen Einsperrens, genutzt werden kann. Da das effiziente Sortieren nach Größe eine der wichtigsten Ziele in der Grundlagenforschung ist, zeigen wir wie die Teilchenausdehnung in die Fick-Jacobs Näherung integriert werden kann. Abschließend wird der Einfluss der Mediumsviskosität auf den Teilchentransport untersucht. Wenn die Zeitskalen separieren, führt adiabatische Eliminierung auch für endliche Reibung zu einer Fick-Jacobs ähnlichen Beschreibung. Diese ist unweigerlich mit Energiegleichverteilung und mit verschwindender Geschwindigkeitskorrelation verbunden. Numerische Simulationen zeigen, dass diese Beschreibung für moderate bis starke Dämpfung und schwache externe Kräfte akkurat ist. Für starke Kräfte wird die angenommene Energiegleichverteilung infolge von Teilchen-Wand Kollisionen verletzt. Dies führt zu einer nichtlinearen Abhängigkeit der Teilchengeschwindigkeit und des effektiven Diffusionskoeffizienten von der Kraftstärke. / This work intends to show how experimentally relevant issues such as strong channel corrugation, sophisticated external force fields, particle size, and the solvent''s viscosity can be incorporated into the commonly used Fick-Jacobs approach which provides a powerful tool to capture many properties of Brownian particles'' transport in confined geometries. First, we derive exact solutions of the stationary probability distribution in terms of an expansion parameter specifying the channel corrugation. Thereby, the leading order is equivalent to the Fick-Jacobs approach. By means of higher expansion orders, which become significant for strong channel corrugation, we obtain corrections to the key particle transport quantities. Going one step further, we generalize the Fick-Jacobs approach to the most general forces. As an exemplary application, we consider microfluidic devices in which the interplay of conservative forces and pressure-driven flows (vector potentials) offers a unique opportunity to efficiently separate Brownian particles of the same size using the newly discovered effect of hydrodynamically enforced entropic trapping. Since separation and sorting by size is a main challenge in basic research, we demonstrate that within certain limits the analytic expressions for the key transport quantities, derived for point-like particles, can be applied to extended objects, too. Lastly, we study the impact of the solvent''s viscosity on particle transport. If the time scales separate, adiabatic elimination results in an effective description even for finite damping. The possibility of such description is intimately connected with equipartition and vanishing velocity correlation. Numerical simulations show that this approach is accurate for moderate to strong damping and for weak forces. For strong external forces, equipartition may break down due to reflections at the boundaries. This leads to a non-monotonic dependence of the particle mobility on the force strength.

Atualmente, tem aumentado o uso de dispositivos móveis nas mais diversas áreas, tais como, na indústria, na educação, na saúde e no lazer. São exemplos de dispositivos móveis: telefones celulares, câmeras digitais, tablets, ipods, ipads, laptops, entre outros. Estes dispositivos são alimentados energeticamente por uma bateria recarregável, assim o seu uso está condicionado ao tempo de vidada bateria, que é por definição o tempo que a mesma demora para atingir o nível mínimo de capacidade de carga , denominado nível de cutoff. Neste contexto, é importante possuir algum método para realizar a predição do tempo de vida da bateria e assim determinar o tempo que o dispositivo poderá se manter operacional sem a necessidade de recarga. Uma das formas é através da utilização de modelos matemáticos que descrevem o consumo de energia dos aparelhos. Dentre os modelos da literatura destaca-se o modelo de Rakhmatov e Vrudhula que considera as características não-lineares que ocorrem em uma bateria, tais como o efeito de recuperação e a taxa de capacidade. Neste modelo as principais propriedades da bateria são descritas pelas Leis de Fick a partir de Equações Diferenciais Parciais. Observa-se que o Modelo Rakhmatov e Vrudhula possui dois parâmetros empíricos, que dependem da bateria utilizada, e portanto precisam ser estimados, o α que está relacionado a capacidade de bateria, e o ß que está relacionado ao comportamento não-linear da bateria. Até o presente momento, considerando os trabalhos que utilizam o modelo de Rakhmatov e Vrudhula verificou-se que todos usam o método de estimação de parâmetros Mínimos Quadrados, em batelada, isto é, os parâmetros são estimados de uma única vez. Neste contexto, o principal objetivo deste trabalho é a resolução do modelo de Rakhmatov e Vrudhula para o cálculo do tempo de vida de baterias, considerando a proposição de um método de estimação de parâmetros denominado Método da Procura em Rede Melhorado, que é uma extensão do Método Procura em Rede Modificado. A partir da aplicação deste novo método no problema de estimação de parâmtros associado ao Modelo de Rakhmatov e Vrudhula foi possível obter uma implementação fácil e intuitiva, melhorar os resultados obtidos pelo modelo nas simulações, bem como reduzir o seu tempo de execução. / 64 f.

<p>I en allt starkare och påtagligare konkurrens är det viktigt för organisationer att få tillgång till väsentlig och korrekt information. Således ligger det en stor vikt vid att kunna urskilja sanningshalten i informationen för att de ska kunna ta väl underbyggda beslut. Av den orsaken har allt fler organisationer börjat implementera en enhet som samlar in, analyserar och sprider informationen. Denna enhet brukar betecknas som omvärldsbevakningsfunktion eller Business Intelligencefunktion. Syftet med uppsatsen är därför att se i vilken utsträckning konkurrensutsatta organisationer uppfyller kriterierna i vår teoretiska syntes för en väl fungerande omvärldsbevakningsfunktion. För att fastställa kriterier för en omvärldsbevakningsfunktion har vi skapat en teoretisk syntes av tre olika teorier som berör hur en sådan ska byggas upp. Genom att jämföra den teoretiska syntesen med tre aktörer som har en sådan funktion, kunde vi se i vilken utsträckning som teorin överrensstämmer med praktiken. Resultatet från undersökningen var i stort sett entydigt då alla tre organisationernas omvärldsbevakningsfunktioner uppfyllde kriterierna i den teoretiska syntesen till stor del. Det kriteriet där alla tre i varierande utsträckning skiljde sig från syntesen, var kriteriet om etiska och legala riktlinjer. Här saknade alla tre helt eller delvis formellt fastlagda etiska och legala riktlinjer för deras respektive omvärldsbevakningsfunktion. De resultat som framkommit i uppsatsen tyder på att teorin inom Business Intelligence går att implementera i praktiken för att bygga upp omvärldsbevakningsfunktioner.</p>

I en allt starkare och påtagligare konkurrens är det viktigt för organisationer att få tillgång till väsentlig och korrekt information. Således ligger det en stor vikt vid att kunna urskilja sanningshalten i informationen för att de ska kunna ta väl underbyggda beslut. Av den orsaken har allt fler organisationer börjat implementera en enhet som samlar in, analyserar och sprider informationen. Denna enhet brukar betecknas som omvärldsbevakningsfunktion eller Business Intelligencefunktion. Syftet med uppsatsen är därför att se i vilken utsträckning konkurrensutsatta organisationer uppfyller kriterierna i vår teoretiska syntes för en väl fungerande omvärldsbevakningsfunktion. För att fastställa kriterier för en omvärldsbevakningsfunktion har vi skapat en teoretisk syntes av tre olika teorier som berör hur en sådan ska byggas upp. Genom att jämföra den teoretiska syntesen med tre aktörer som har en sådan funktion, kunde vi se i vilken utsträckning som teorin överrensstämmer med praktiken. Resultatet från undersökningen var i stort sett entydigt då alla tre organisationernas omvärldsbevakningsfunktioner uppfyllde kriterierna i den teoretiska syntesen till stor del. Det kriteriet där alla tre i varierande utsträckning skiljde sig från syntesen, var kriteriet om etiska och legala riktlinjer. Här saknade alla tre helt eller delvis formellt fastlagda etiska och legala riktlinjer för deras respektive omvärldsbevakningsfunktion. De resultat som framkommit i uppsatsen tyder på att teorin inom Business Intelligence går att implementera i praktiken för att bygga upp omvärldsbevakningsfunktioner.

Les fibres végétales utilisées comme renfort dans les matériaux composites présentent des propriétés mécaniques spécifiques concurrentielles par rapport à celles des fibres de verre. De plus, elles ont l'avantage d'être renouvelables et recyclables. Toutefois, leur principal inconvénient est leur sensibilité à l'humidité, ce qui a pour conséquence d'induire une baisse des propriétés mécaniques ainsi d'une décohésion de l'interface fibre/matrice. L'objectif principal de cette thèse est d'étudier l'influence de l'humidité sur le comportement hygro-mécanique de fibres de lin. La première partie de mes travaux a été consacrée à la caractérisation des propriétés hygroscopiques et mécaniques de la fibre et du composite. Dans la deuxième partie, deux modèles multi-échelles, l'un analytique et l'autre numérique, ont été développés pour l'estimation des propriétés hygro-mécaniques des fibres élémentaires de lin. Ils utilisent en partie pour données d'entrée, les propriétés identifiées dans la première partie.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-10-17T13:12:41Z No. of bitstreams: 1 VERILÂNEA NEYONARA FAUSTINO LISBOA - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2017.pdf: 1445004 bytes, checksum: c2f80a5d04e632d9c74d55a966dca898 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-17T13:12:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VERILÂNEA NEYONARA FAUSTINO LISBOA - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2017.pdf: 1445004 bytes, checksum: c2f80a5d04e632d9c74d55a966dca898 (MD5) Previous issue date: 2017-11-28 / CNPq / O quiabo é um vegetal presente o ano inteiro sendo bastante consumido em diversas partes do mundo. Contudo apresenta tempo de prateleira curto gerando perdas pós-colheita. Assim a secagem constitui uma alternativa para minimizar o desperdício. Dentro dessa linha o presente trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da secagem em temperaturas distintas sobre o teor de compostos fenólicos, atividade antioxidante e características físico-químicas do quiabo. Foi usado o secador de leito fixo com as temperaturas de 43ºC e 65ºC e uma velocidade do ar de 0,85 m/s. Todas as análises feitas no quiabo in natura foram realizadas no quiabo desidratado. Os resultados obtidos mostraram que houve uma concentração de todos os nutrientes avaliados após o processo de secagem. A aplicação de modelos empíricos resultou que o modelo de Page foi o mais adequado (R2=99,95%, SSE= 0,002 e RMSE= 0,0007) para a temperatura de 43ºC e para a temperatura de 65ºC o modelo Logarítmico forneceu melhor ajuste (R2=99,6%, SSE=0,008 e RMSE=0,020). A aplicação do modelo fenomenológico forneceu um valor de Deff = 9,16x10-8 m2/s (R2=98,5%) para a temperatura de 43ºC e um Deff = 2,16x10-7 m2/s (R2=98,2%) para 65ºC. / The okra is a vegetable present the whole year being quite consumed in several parts of the world. However, it presents short shelf life generating post-harvest losses. Thus drying is an alternative to minimize waste. Within this line the objective of this work is to evaluate the effect of drying at different temperatures on the content of phenolic compounds, antioxidant activity and physical and chemical characteristics of okra. The fixed bed drier was used with temperatures of 43ºC and 65°C and an air velocity of 0.85 m/s. All the analyzes made on okra in natura were carried out on dehydrated okra. The results showed that there was a concentration of all nutrients evaluated after the drying process. The application of empirical models showed that the Page model was the most adequate (R2 = 99.95%, SSE = 0.002 and RMSE = 0.0007) for the temperature of 43 ° C and for the temperature of 65 ° C the logarithmic model provided the best fit (R2 = 99.6%, SSE = 0.008 and RMSE = 0.020). The application of the phenomenological model yielded a Deff = 9.16x10-8 m2 / s (R2 = 98.5%) for the temperature of 43ºC and a Deff = 2,16x10-7 m2 / s (R2 = 98.2 %) to 65 ° C.

Les fibres végétales utilisées comme renfort dans les matériaux composites présentent des propriétés mécaniques spécifiques concurrentielles par rapport à celles des fibres de verre. De plus, elles ont l'avantage d'être renouvelables et recyclables. Toutefois, leur principal inconvénient est leur sensibilité à l'humidité, ce qui a pour conséquence d'induire une baisse des propriétés mécaniques ainsi d'une décohésion de l'interface fibre/matrice. L'objectif principal de cette thèse est d'étudier l'influence de l'humidité sur le comportement hygro-mécanique de fibres de lin. La première partie de mes travaux a été consacrée à la caractérisation des propriétés hygroscopiques et mécaniques de la fibre et du composite. Dans la deuxième partie, deux modèles multi-échelles, l'un analytique et l'autre numérique, ont été développés pour l'estimation des propriétés hygro-mécaniques des fibres élémentaires de lin. Ils utilisent en partie pour données d'entrée, les propriétés identifiées dans la première partie. / Natural fibres used as reinforcement in composite materials present specific mechanical properties, which are comparable to glass fibres. In addition, they have the advantage of being renewable and recyclable. But, their main drawback is their inherent susceptibility to moisture expansion, which has the effect of inducing a decrease in mechanical properties, and of debonding and fracturing interface in the composite. The main aim of this thesis is to study the influence of humidity on hygro-mechanical behavior of flax fibres. The first part of my work was deal with the characterization of mechanical and hygroscopic properties of the fibre and the composite. The second part is dedicated to the development of two multiscale models, one analytical and one numerical. They have been developed for the estimation of hygro-mechanical properties of elementary flax fibres. Properties identified in the first part of the work are used as input data.

Orientador: Julio Cesar Hadler Neto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-26T04:48:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_LucasAntoniassi_M.pdf: 1401742 bytes, checksum: e450c67acc972690e5fca996ffceb006 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A medida da atividade de radônio (222Rn) no ar ambiental tem sido feita intensamente nas últimas quatro décadas, pelo fato de ser este o contaminante natural mais importante a que o homem está sujeito. Sabe-se que os filhos do 222Rn são os verdadeiros contaminantes a serem considerados no caso da contaminação de ambientes internos por radônio, no entanto ainda não há uma metodologia robusta para a medida passiva da concentração de atividade dos filhos no ar. Resultados anteriores do Grupo de Cronologia da Unicamp apontam que a utilização de detectores CR-39 de tamanhos reduzidos se apresentam como possível alternativa na investigação da concentração dos produtos de decaimento do 222Rn no ar. Nesse sentido, conjuntos com detectores de traços nucleares CR-39 de diversos tamanhos foram expostos no interior de ambientes fechados e de pouca ventilação, longe de qualquer superfície material. As exposições ocorreram em duas etapas: conjuntos com 6 detectores foram expostos durante cerca de 7 meses em 14 ambientes, e conjuntos com 10 detectores foram novamente expostos durante aproximadamente 5 meses em 3 destes locais. Observou-se que a densidade de traços nos detectores foi tanto maior quanto menor o tamanho do detector. Dados de densidade de traços foram ajustados utilizando-se uma equação deduzida com base no pressuposto de que o comportamento dos átomos dos filhos do radônio no ar pode ser descrito pela Lei de Fick, ou seja, o principal mecanismo de transporte dessas partículas no ar é a difusão. Considerou-se também o fenômeno da deposição (plate-out) dos filhos do radônio (livres ou ligados em aerossóis) em superfícies dos ambientes, incluindo as dos detectores. A atividade de radônio no ar foi determinada de maneira independente pela técnica do monitor NRPB/SSI. A equação resultante para a densidade de traços nos detectores das montagens expostas nos vários ambientes foi ajustada aos resultados experimentais. Observou-se, de fato, que na maioria dos ambientes pouco ventilados vale a lei de Fick, o que significa que radônio e filhos estariam em equilíbrio de atividades. Este resultado, se confirmado com mais dados experimentais, é importante por duas razões: i) porque é raro se fazer medidas conjuntas de radônio e filhos em exposições longas, e ii) porque ambientes de convívio humano pouco ventilados são comumente usados. Porém, a quantificação destes ajustes precisa ser aprimorada, tanto no que diz respeito a testes estatísticos como simulação computacional / Abstract: Radon activity in indoor environments has been intensively studied in the last four decades, probably because it is the main natural contamination to which man is subjected. It is well known that radon daughters are in fact the true contaminants. However, there is not yet a robust and accepted methodology for measuring radon progeny activity in the air passively. Previous results obtained by the Chronology Group of Unicamp show that the use of CR-39 detectors in reduced sizes may be an alternative to investigate the radon progeny concentration in the air. In this sense, sets of CR-39 nuclear track detectors of different sizes were exposed in poor ventilated indoor environments, far from any material surfaces. The exposures occurred in two steps: sets with 6 detectors were exposed during 7 months in 14 environments, and sets with 10 detectors were again exposed during approximately 5 months in 3 of these same places. It was observed that track density was as greater as smaller was the detector¿s size. Alpha particle track densities were fitted against an equation deduced based on the assumption that the behavior of radon progeny in the air was described by Fick¿s Law, i.e., the main transport mechanism of these particles was diffusion. It was also considered the deposition phenomenon (plate-out) of radon progeny (free or attached to aerosols) on environmental surfaces, including the detector themselves. Radon activity in the air was determined independently by NRPB/SSI monitor technique. The resulting equation for the track density was fitted to the experimental track densities measured on each exposed set of detectors. It was observed, indeed, that in most of the poor ventilated environments the Fick¿s law was valid under ?2 test, which means that radon and its progeny would be in equilibrium of activities. If, confirmed with more experimental data, these results are important for two reasons: i) because results of simultaneous measures of radon and progeny for long term expositions are rare, and ii) because poorly ventilated indoor environments are commonly used all over the world. However, these fittings quantification needs improvement, both regarding statistical tests and computer simulations / Mestrado / Física / Mestre em Física

In this workshop we will discuss some fundamentals of equilibrium and non-equilibrium thermodynamics, in particular how concentration gradients are formed due to the Soret effect. At first we will pay attention to the analysis of fluctuations at macroscopic thermodynamic equilibrium for the determination of the Fick diffusion coefficient and the thermal diffusivity. Then, starting with the extended diffusion equation, we will derive solutions for the concentration field under common experimental geometries and introduce modern optical techniques for the measurement of the Fick diffusion, thermodiffusion and Soret coefficients.

Ce travail porte sur la simulation numérique des écoulements multiphasiques compressibles en déséquilibre de vitesses. Un solveur de Riemann diphasique de type HLLC, à la fois robuste, simple et précis est développé et validé à partir de solutions exactes et de données expérimentales. Cette méthode numérique est étendue au cas 3D non-structuré. Par ailleurs, la construction d’une technique numérique pour la répartition de l’énergie d’une onde de choc dans les différentes phases constituant le milieu est établie et permet le respect des conditions de choc multiphasiques. L’extension multiphasique du solveur de Riemann de type HLLC est réalisée, permettant ainsi la simulation d’une plus large gamme d’applications. Enfin, un modèle de transfert de chaleur et de masse dans un brouillard de gouttes ou nuage de bulles, en présence d’effets couplés de diffusion thermique et massiques, est proposé et dévoile des résultats intéressants. / This work deals with the numerical simulation of compressible multiphase flows in velocity disequilibrium. A HLLC-type two-phase Riemann solver is developed and validated against exact solutions and experimental data. This solver is robust, simple, accurate and entropy preserving. The numerical method is then implemented in 3D unstructured meshes. Furthermore, a numerical technique consisting in enforcing the correct energy partition at a discrete level in agreement with the multiphase shock relations is built. The multiphase extension of the HLLC-type Riemann solver is realized and allows the simulation of a wide range of applications. Finally, a droplet heat and mass transfer model with large range of validity is derived. It is valid in any situation: evaporation, flashing and condensation. It accounts for coupled heat and mass diffusion in the gas phase, thermodynamics of the multi-component gas mixture and heat diffusion inside the liquid droplet, enabling in this way consideration of both droplets heating and cooling phenomena.