Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-02-20T22:36:45Z No. of bitstreams: 1 MichellSmithGomesDaSilva_DISSERT.pdf: 497467 bytes, checksum: 682d0d320bb5da2124c9690a67fc0e26 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-02-23T23:07:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MichellSmithGomesDaSilva_DISSERT.pdf: 497467 bytes, checksum: 682d0d320bb5da2124c9690a67fc0e26 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-23T23:07:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MichellSmithGomesDaSilva_DISSERT.pdf: 497467 bytes, checksum: 682d0d320bb5da2124c9690a67fc0e26 (MD5) Previous issue date: 2016-08-02 / ?guas com turbidez e cor aparente baixas a moderadas s?o eventualmente desafiadoras para tratar, principalmente em Esta??es de Tratamentos de ?gua (ETAs) de ciclo completo com clarifica??o por decanta??o (ETAs ?convencionais?). Esse tipo de ?gua pode ser coagulada no mecanismo de varredura, geralmente com dose de coagulante elevada, a fim de produzir flocos sediment?veis que sejam removidos no decantador. Contudo a coagula??o no mecanismo de adsor??o e neutraliza??o de cargas ? vantajosa, com dose usualmente mais baixa, sendo que, nesse caso, haver? apenas a desestabiliza??o das part?culas e a forma??o de flocos muito pequenos (n?o sediment?veis) que ser?o removidos nos filtros. Em alguns casos a ETA possibilita o by-pass da ?gua diretamente para os filtros (com ou sem pr?-flocula??o), pois as unidades de decanta??o praticamente perdem sua fun??o e a ETA, embora fisicamente seja configurada como de ciclo completo, opera como um sistema de filtra??o direta. Apesar das vantagens desta configura??o, ? geralmente mais dif?cil para o operador encontrar a dose e pH adequados para coagula??o no mecanismo de adsor??o e neutraliza??o de cargas. O objetivo deste trabalho foi adequar uma ETA com tais caracter?sticas. Fizemos ensaios em jarteste simulando a tecnologia de ciclo completo e de filtra??o direta descendente, e tratamentos como pr?-oxida??o, coagula??o, pr?-oxida??o com coagula??o e adsor??o com coagula??o, variando as doses dos respectivos produtos em cada tratamento e em pH diferentes. Todos os tratamentos realizados atenderam a Portaria 2.914/11 para cor aparente, por?m somente os tratamentos em que houve a coagula??o atenderam para turbidez e cor aparente simultaneamente, sendo os melhores resultados do tratamento de pr?-oxida??o com coagula??o. / Water with turbidity and color apparent low to moderate are sometimes challenging to treat, especially in Water Treatment Plants (WTP) of full cycle with clarification by decantation (WTPs "conventional") because should be coagulated preferably in adsorption-neutralization mechanism loads. Such water can be coagulated in the sweep mechanism, generally with a high dose of coagulant, to produce settleable flocs which are removed in the decanter. However, it is also possible, in an advantageous overall, making the water coagulation at adsorption and charge neutralization mechanism with usually lower dose, and in this case there will be only a destabilization of the particles and formation of tiny floc (not settleable) to be removed on the filters. In some cases WTP enables the bypass of water directly to the filter (with or without pre-flocculation), since the decantion units practically lost its function and ETA, although it is physically configured as a complete cycle, it operates as a direct filtration system. Despite the advantages of this configuration, it is generally more difficult for the operator to find the dose and pH suitables for the adsorption and charge neutralization mechanism. The objective was to adapt a WTP with such characteristics. We did jartest tests simulating the complete cycle and downstream direct filtration, and treatments as pre-oxidation, coagulation, preoxidation with coagulation and adsorption coagulation, varying dosages of the respective products in each treatment and at different pH. All treatments performed attended Ordinance 2.914/11 for apparent color, but only the treatments in which there was coagulation attended for turbidity and apparent color simultaneously, and the best results of treatment of pre-oxidation with coagulation.

Submitted by Celso Magalhaes (celsomagalhaes@ufrrj.br) on 2017-06-13T12:24:46Z No. of bitstreams: 1 2016 - Leandro Azevedo Silva.pdf: 63779080 bytes, checksum: f77d63d9585271a492573ca45c79e4b8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-13T12:24:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016 - Leandro Azevedo Silva.pdf: 63779080 bytes, checksum: f77d63d9585271a492573ca45c79e4b8 (MD5) Previous issue date: 2016-01-25 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / The undesirable fluid invasion into the reservoir rock can cause irreversible damage to the rock formation. In order to avoid such problems, solid particles are used as bridging and weighting agent in drilling fluid formulations. The physico-chemical characteristics of these materials have a strong influence on cake formation and therefore on filtration rate and mud-filtrate invasion in rock formations. Thus, the control of filter-cake properties is critical in the oil well drilling process. The focus of this research was to evaluate the effect of calcium carbonate particle size and the concentration of two different types of polymeric viscosifier on static filtration tests. The experiments were performed in a HTHP cell (High Temperature, High Pressure) manufactured by OFI Testing Equipment?. This apparatus was previously used by Calabrez (2013), Martins (2013), and Ferraz (2014). The filter cake parameters evaluated were: porosity, permeability, cake thickness, filtrate volume, growth rate, and compressibility index. The particle size distribution of calcium carbonate, the viscosifier and its respective concentration influenced the rheology of the fluids and the filtration process. Equations that describe the filtration phenomenon and which allow the calculation of the filtration parameters were evaluated. Experimental data obtained in other studies were assessed in order to validate the studied model. Based on literature models, the simulation of drilling fluid filtrate invasion was performed in an oil well connecting the filtration and filtrate invasion equations. Using the simulation result of each fluid behavior it was possible to predict the characteristics of the fluid which will cause less damage to the oil well in this context. / A invas?o indesej?vel de fluido na rocha reservat?rio pode causar danos irrevers?veis ? forma??o rochosa. Com o intuito de mitigar tais problemas, part?culas s?lidas s?o utilizadas como material obturante e adensante na composi??o de fluidos de perfura??o. As caracter?sticas f?sico-qu?micas destes materiais t?m forte influ?ncia na forma??o da torta de filtra??o e consequentemente na taxa de filtra??o e invas?o de filtrado nas forma??es rochosas. Desta forma, o controle das propriedades da torta ? fundamental no processo de perfura??o de po?os de petr?leo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do tamanho das part?culas de Carbonato de C?lcio e da concentra??o de dois tipos de viscosificantes polim?ricos distintos em testes de filtra??o est?tica. Os experimentos foram conduzidos em uma c?lula HTHP (High Temperature, High Pressure) produzida pela OFI Testing Equipments?. Os par?metros da torta avaliados foram: porosidade, permeabilidade, espessura da torta, volume de filtrado, fator de crescimento e ?ndice de compressibilidade. A distribui??o granulom?trica do carbonato de c?lcio, o viscosificante e sua respectiva concentra??o influenciaram na reologia dos fluidos e no processo de filtra??o. Foram avaliadas equa??es que descrevem o fen?meno de filtra??o e permitem o c?lculo de par?metros de filtra??o. Dados experimentais obtidos na literatura foram usados com o objetivo de validar o modelo estudado. Com base em modelos da literatura foi realizada a simula??o da invas?o de filtrado de fluido de perfura??o em um po?o de petr?leo conectando as equa??es de filtra??o e invas?o. Com o resultado da simula??o do comportamento de cada fluido pode-se prever quais as caracter?sticas do fluido que causar? menor dano ao po?o.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-05-03T18:45:04Z No. of bitstreams: 1 2016 - Renan Fraga Barbosa.pdf: 4950481 bytes, checksum: 7339d2f44b8f9102ca0d628cc4a99002 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-03T18:45:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016 - Renan Fraga Barbosa.pdf: 4950481 bytes, checksum: 7339d2f44b8f9102ca0d628cc4a99002 (MD5) Previous issue date: 2016-08-25 / Funda??o de Apoio ? Pesquisa Cient?fica e Tecnol?gica da UFRRJ / The filtration loss is a phenomenon caused by the gradient pressure between the annular region and the rock formation during the drilling of an oil and gas well under overbalanced conditions. The invasion of fluids may provoke irreversible damages to the integrity of the well due to the solids present in their composition. Therefore, drilling fluids must be formulated in such a way that a low permeability mudcake with controlled thickness is formed in order to mitigate the filtration and invasion. Filtration cells are experimental apparatus used in the industry and at universities to study the mudcake growth in the rock formation and to measure the filtrate volume. Such devices operate off line and require a specialized operator. The objective of this work was to optimize, automate and validate a static filtration prototype cell that collected experimental data in real time. An experimental unit was built to prepare the fluids and to feed them into the filtration prototype. This unit is composed of a positive displacement pump, mixing tanks and sensors to monitor the properties of the fluid. The unit and the prototype compose the on line filtration unit. In the filtration prototype, valves and sensors were installed to operate remotely. A virtual interface was developed in order to manage the filtration unit. This interface is capable of monitoring the data provided by the sensors as well as operating the equipments (pump, agitators and automatic valves, including the ones in the filtration cell). Comparative experiments were performed in a HTHP off line filtration cell using similar operational conditions to validate the prototype. As results, the filtrate volume and the filtration properties (porosity and permeability of the mudcake) values obtained for both cells shown to be similar. The on line filtration unit was capable of reproducing the data provided by the off line filtration cell used as a model in this work. Thus, one can conclude that the on line filtration cell operates appropriately. / A filtra??o e a invas?o do fluido de perfura??o s?o fen?menos provocados pelo diferencial de press?o entre a regi?o anular e a forma??o rochosa durante a perfura??o de um po?o de petr?leo e g?s sob condi??es overbalance. A invas?o de fluidos e s?lidos presentes no fluido de perfura??o podem causar danos irrevers?veis ao po?o, portanto formulam-se os fluidos de modo que seja formado um reboco de baixa permeabilidade e espessura controlada, minimizando a filtra??o e a invas?o. Na ind?stria e na academia, para estudar o crescimento da torta na forma??o rochosa e avaliar o volume de filtrado, utilizam-se aparatos experimentais, denominados c?lulas de filtra??o, entretanto estes dispositivos s?o aparatos de bancada necessitam de um operador especializado. O objetivo desse trabalho foi otimizar, automatizar e validar um prot?tipo de filtra??o est?tica que coleta dados em linha e em tempo real. Para alimentar o fluido no prot?tipo de filtra??o, foi constru?da uma unidade de prepara??o de fluidos composta por uma bomba de deslocamento positivo, tanques de mistura e sensores para monitorar as propriedades do fluido. A unidade de preparo e o prot?tipo de filtra??o constituem a denominada unidade de filtra??o. No prot?tipo de filtra??o, foram instaladas v?lvulas e sensores para opera??o remota. Para gerenciar a unidade de filtra??o, foi desenvolvida uma interface virtual que monitora os dados fornecidos pelos sensores e opera os equipamentos (bomba, agitadores e as v?lvulas autom?ticas, inclusive as da c?lula de filtra??o). Para validar o prot?tipo, foram realizados experimentos comparativos com uma c?lula de filtra??o HTHP de bancada em condi??es de opera??o semelhantes. Como resultado das filtra??es na c?lula de bancada e com o prot?tipo, foi observado que o volume de filtrado e propriedades calculadas nos experimentos de filtra??o (porosidade e permeabilidade da torta) apresentaram valores similares indicando que a c?lula on line opera de forma adequada, reproduzindo os dados da c?lula de bancada que foi usada como modelo na proposta deste trabalho.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PauloHLB.pdf: 2469292 bytes, checksum: ffc7ae61ceea8c4e2281f69274f4d8c7 (MD5) Previous issue date: 2008-12-12 / Deep bed filtration occurs in several industrial and environmental processes like water filtration and soil contamination. In petroleum industry, deep bed filtration occurs near to injection wells during water injection, causing injectivity reduction. It also takes place during well drilling, sand production control, produced water disposal in aquifers, etc. The particle capture in porous media can be caused by different physical mechanisms (size exclusion, electrical forces, bridging, gravity, etc). A statistical model for filtration in porous media is proposed and analytical solutions for suspended and retained particles are derived. The model, which incorporates particle retention probability, is compared with the classical deep bed filtration model allowing a physical interpretation of the filtration coefficients. Comparison of the obtained analytical solutions for the proposed model with the classical model solutions allows concluding that the larger the particle capture probability, the larger the discrepancy between the proposed and the classical models / A filtra??o profunda de suspens?es particuladas ocorre em muitos processos industriais e ambientais, como filtra??o de ?gua e contamina??o do solo. Na ind?stria petrol?fera, a filtra??o profunda ocorre pr?ximo ao po?o injetor durante a inje??o de ?gua, causando redu??o de injetividade. Este processo tamb?m ocorre durante a perfura??o de po?os de petr?leo, o controle da produ??o de areia, o descarte de ?gua produzida em aq??feros, etc. A captura de part?culas no meio poroso pode ser causada por diferentes mecanismos f?sicos (exclus?o pelo tamanho, for?as el?tricas, gravidade, etc.). Neste trabalho, um modelo estat?stico para a filtra??o em meios porosos ? proposto e solu??es anal?ticas para as concentra??es de part?culas em suspens?o e retidas s?o obtidas. O modelo, que incorpora a probabilidade de captura de part?culas, foi comparado com o modelo cl?ssico permitindo uma interpreta??o f?sica dos coeficientes de filtra??o. As solu??es anal?ticas encontradas para o modelo proposto foram comparadas com a modelagem cl?ssica, mostrando que quanto maior a probabilidade de captura de part?culas durante o transporte em meios porosos, maior ? a discrep?ncia entre a modelagem cl?ssica e o modelo proposto

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VanessaLAG_DISSERT.pdf: 1481281 bytes, checksum: 8b61d326c9b0fb24441950affcfa1205 (MD5) Previous issue date: 2010-08-20 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Waterflooding is a technique largely applied in the oil industry. The injected water displaces oil to the producer wells and avoid reservoir pressure decline. However, suspended particles in the injected water may cause plugging of pore throats causing formation damage (permeability reduction) and injectivity decline during waterflooding. When injectivity decline occurs it is necessary to increase the injection pressure in order to maintain water flow injection. Therefore, a reliable prediction of injectivity decline is essential in waterflooding projects. In this dissertation, a simulator based on the traditional porous medium filtration model (including deep bed filtration and external filter cake formation) was developed and applied to predict injectivity decline in perforated wells (this prediction was made from history data). Experimental modeling and injectivity decline in open-hole wells is also discussed. The injectivity of modeling showed good agreement with field data, which can be used to support plan stimulation injection wells / A inje??o de ?gua ? uma t?cnica amplamente utilizada para deslocar o ?leo em dire??o aos po?os produtores e manter a press?o em reservat?rios de petr?leo. Entretanto, part?culas suspensas na ?gua injetada podem ser retidas no meio poroso, causando dano ? forma??o (redu??o de permeabilidade) e perda de injetividade. Quando ocorre essa redu??o de injetividade ? necess?rio aumentar a press?o de inje??o para manter a vaz?o de ?gua injetada. Desse modo, a correta previs?o da perda de injetividade ? essencial em projetos de inje??o de ?gua. Neste trabalho, um simulador, baseado no modelo tradicional da filtra??o em meios porosos (incluindo filtra??o profunda e forma??o do reboco externo), foi desenvolvido e aplicado para prever a perda de injetividade em po?os canhoneados (tal previs?o foi feita a partir de dados de hist?rico). Al?m disso, tamb?m foi discutida a determina??o experimental dos coeficientes do modelo e a perda de injetividade em po?os abertos. A modelagem da injetividade apresentou bom ajuste aos dados de campo, podendo ser utilizada para auxiliar no planejamento de estimula??es de po?os injetores

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AdrianoJAMB_DISSERT.pdf: 6352547 bytes, checksum: 4f7f1e181e2f04659c084a8901764e58 (MD5) Previous issue date: 2012-07-13 / Injectivity decline, which can be caused by particle retention, generally occurs during water injection or reinjection in oil fields. Several mechanisms, including straining, are responsible for particle retention and pore blocking causing formation damage and injectivity decline. Predicting formation damage and injectivity decline is essential in waterflooding projects. The Classic Model (CM), which incorporates filtration coefficients and formation damage functions, has been widely used to predict injectivity decline. However, various authors have reported significant discrepancies between Classical Model and experimental results, motivating the development of deep bed filtration models considering multiple particle retention mechanisms (Santos & Barros, 2010; SBM). In this dissertation, inverse problem solution was studied and a software for experimental data treatment was developed. Finally, experimental data were fitted using both the CM and SBM. The results showed that, depending on the formation damage function, the predictions for injectivity decline using CM and SBM models can be significantly different / A perda de injetividade, que pode ser causada pela reten??o de part?culas, ocorre geralmente durante a inje??o ou reinje??o de ?gua em campos de petr?leo. V?rios mecanismos, incluindo a exclus?o pelo tamanho (straining), s?o respons?veis pela reten??o de part?culas e bloqueio dos poros da forma??o, causando dano e o decl?nio da injetividade. A previs?o para o dano ? forma??o e a queda da injetividade ? essencial para o gerenciamento de projetos de inje??o de ?gua. O modelo cl?ssico (MC), que incorpora os coeficientes de filtra??o e de dano ? forma??o, tem sido amplamente utilizado na previs?o da perda de injetividade. Esse modelo apresenta bons resultados quando apenas um mecanismo de reten??o ? atuante. Entretanto, v?rios autores relataram discrep?ncias significativas entre o modelo cl?ssico e os dados experimentais, motivando o desenvolvimento de modelos que consideram m?ltiplos mecanismos de reten??o de part?culas, como o modelo de Santos e Barros (MSB, 2010). Neste trabalho, foi estudada a solu??o do problema inverso para diferentes modelos. A partir deste estudo, foi desenvolvido um software para o tratamento dos dados experimentais. Finalmente, os dados experimentais foram ajustados usando tanto o MC quanto o MSB. Os resultados demonstraram que, dependendo da fun??o dano ? forma??o utilizada, as previs?es dos modelos MC e MSB para a perda de injetividade podem ser significativamente diferentes

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AliDGK_DISSERT.pdf: 1533034 bytes, checksum: 5570fc0acd3b2b8bab1dc04b3e8c619f (MD5) Previous issue date: 2014-01-29 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Modeling transport of particulate suspensions in porous media is essential for understanding various processes of industrial and scientific interest. During these processes, particles are retained due to mechanisms like size exclusion (straining), adsorption, sedimentation and diffusion. In this thesis, a mathematical model is proposed and analytical solutions are obtained. The obtained analytic solutions for the proposed model, which takes pore and particle size distributions into account, were applied to predict the particle retention, pore blocking and permeability reduction during dead-end microfiltration in membranes. Various scenarios, considering different particle and pore size distributions were studied. The obtained results showed that pore blocking and permeability reduction are highly influenced by the initial pore and particle size distributions. This feature was observed even when different initial pore and particle size distributions with the same average pore size and injected particle size were considered. Finally, a mathematical model for predicting equivalent permeability in porous media during particle retention (and pore blocking) is proposed and the obtained solutions were applied to study permeability decline in different scenarios / A modelagem do transporte de suspens?es em meios porosos ? essencial para o entendimento de diversos processos de interesse industrial e cient?fico. Durante esses processos as part?culas podem ser retidas devido a diferentes mecanismos, dos quais citamos: exclus?o pelo tamanho, adsor??o, sedimenta??o e difus?o. Neste trabalho, um modelo matem?tico para o mecanismo de exclus?o pelo tamanho foi proposto e solu??es anal?ticas foram encontradas. As solu??es anal?ticas para o modelo proposto, que incorpora as distribui??es de tamanho de poros e de part?culas, foram utilizadas para prever a reten??o de part?culas, o bloqueio de poros e a redu??o de permeabilidade durante a microfiltra??o direta (dead-end microfiltration) em membranas. Foram analisados diversos cen?rios, considerando diferentes distribui??es de tamanho de poros e de part?culas. Os resultados obtidos mostraram que o processo de bloqueio de poros e redu??o de permeabilidade ? fortemente influenciado pelas distribui??es iniciais de tamanho de poros e de part?culas. Esta caracter?stica foi observada mesmo quando diferentes distribui??es iniciais de tamanho de poros e de part?culas com um mesmo tamanho m?dio de part?culas e de poros foi considerado. Finalmente, um modelo matem?tico para a previs?o da permeabilidade equivalente em meios porosos durante a reten??o de part?culas (e bloqueio de poros) foi proposto e as solu??es obtidas foram aplicadas para o estudo do decl?nio da permeabilidade em diferentes cen?rios / 2020-01-01

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:09:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JulianaAA_TESE.pdf: 2312979 bytes, checksum: 31c1a19cbf37d537febd576ec54e5eb2 (MD5) Previous issue date: 2013-09-13 / Discrepancies between classical model predictions and experimental data for deep bed filtration have been reported by various authors. In order to understand these discrepancies, an analytic continuum model for deep bed filtration is proposed. In this model, a filter coefficient is attributed to each distinct retention mechanism (straining, diffusion, gravity interception, etc.). It was shown that these coefficients generally cannot be merged into an effective filter coefficient, as considered in the classical model. Furthermore, the derived analytic solutions for the proposed model were applied for fitting experimental data, and a very good agreement between experimental data and proposed model predictions were obtained. Comparison of the obtained results with empirical correlations allowed identifying the dominant retention mechanisms. In addition, it was shown that the larger the ratio of particle to pore sizes, the more intensive the straining mechanism and the larger the discrepancies between experimental data and classical model predictions. The classical model and proposed model were compared via statistical analysis. The obtained p values allow concluding that the proposed model should be preferred especially when straining plays an important role. In addition, deep bed filtration with finite retention capacity was studied. This work also involves the study of filtration of particles through porous media with a finite capacity of filtration. It was observed, in this case, that is necessary to consider changes in the boundary conditions through time evolution. It was obtained a solution for such a model using different functions of filtration coefficients. Besides that, it was shown how to build a solution for any filtration coefficient. It was seen that, even considering the same filtration coefficient, the classic model and the one here propposed, show different predictions for the concentration of particles retained in the porous media and for the suspended particles at the exit of the media / Discrep?ncias encontradas entre dados experimentais e previs?es feitas a partir do modelo cl?ssico foram relatadas por v?rios autores. Para entender essas discrep?ncias, um modelo anal?tico cont?nuo para a filtra??o profunda ? proposto. Neste modelo, cada mecanismo de reten??o est? associado a um coeficiente de filtra??o diferente. Foi mostrado que os coeficientes de filtra??o n?o podem ser somados e considerados em um ?nico coeficiente de filtra??o global como se apenas um mecanismo de reten??o atuasse no sistema, o que ? feito no modelo cl?ssico. Al?m disso, foram obtidas solu??es expl?citas para o sistema de equa??es que representam o modelo proposto. Tais solu??es foram usadas para ajustar os dados experimentais, e um bom ajuste foi obtido. Comparando os resultados obtidos com rela??es emp?ricas dispon?veis na literatura foi poss?vel identificar o mecanismo de reten??o mais atuante na filtra??o. Foi mostrado ainda, que quanto maior o tamanho das part?culas injetadas, mais atuante ? o mecanismo de exclus?o pelo tamanho e maiores as discrep?ncias entre o modelo proposto e o modelo cl?ssico. Os modelos cl?ssico e proposto foram comparados atrav?s de uma an?lise estat?stica. Tal an?lise mostrou que os ajustes feitos com o modelo proposto s?o significativamente melhores que os ajustes feitos com o modelo cl?ssico, principalmente quando o mecanismo de exclus?o pelo tamanho ? o mais atuante na filtra??o. Neste trabalho foi, tamb?m, estudado a filtra??o de part?culas em meio poroso com capacidade finita de filtra??o. Observou-se, neste caso, que ? necess?rio considerar mudan?as nas condi??es de fronteira com a evolu??o do tempo. Foi obtida a solu??o para tal modelo para diferentes fun??es de coeficiente de filtra??o. Al?m disso, foi mostrado como construir a solu??o para um coeficiente de filtra??o qualquer. Observou-se que, ainda que se considere o mesmo coeficiente de filtra??o, o modelo cl?ssico e o modelo proposto apresentam previs?es distintas para as concentra??es de part?culas retidas no meio e de part?culas em suspens?o na sa?da do meio

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-02-02T13:32:33Z No. of bitstreams: 1 EduardoRangelGomes_DISSERT.pdf: 1771839 bytes, checksum: 0f40c4426c285f3831c755c9be934db3 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-02-08T20:00:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 EduardoRangelGomes_DISSERT.pdf: 1771839 bytes, checksum: 0f40c4426c285f3831c755c9be934db3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-08T20:00:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EduardoRangelGomes_DISSERT.pdf: 1771839 bytes, checksum: 0f40c4426c285f3831c755c9be934db3 (MD5) Previous issue date: 2015-11-13 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / O trabalho de pesquisa objetiva desenvolver uma modelagem matem?tica e computacional do processo de filtra??o profunda durante o transporte de part?culas em suspens?o em meios porosos. Inicialmente, desenvolvemos um modelo matem?tico estoc?stico baseado em equa??es diferenciais parciais para modelar o processo de filtra??o profunda em meios porosos com a exclus?o pelo tamanho como mecanismo de captura. O modelo ? constitu?do das equa??es da conserva??o de massa de part?culas em suspens?o, cin?tica de captura de part?culas e cin?tica de obstru??o de poros. Considerando algumas hip?teses, foram obtidos modelos matem?ticos reduzidos, e consequentemente foram obtidas algumas solu??es anal?ticas para o transporte de part?culas e cin?tica de obstru??o de poros. Do ponto de vista num?rico, propomos algumas formula??es de m?todos de volumes finitos de primeira e segunda ordem n?o-oscilat?rios, satisfazendo uma condi??o CFL. Deduzimos formula??es preliminares discretas dos m?todos de Lax-Friedrichs (LxF) e Nessyahu e Tadmor (NT) baseados no algoritmo REA, com o intuito de introduzir as ideias iniciais do m?todo de volumes finitos de Kurganov e Tadmor (KT). Realizamos a discretiza??o do m?todo KT para equa??es diferenciais hiperb?licas homog?nea e n?o-homog?nea com o objetivo de simularmos o processo de filtra??o profunda. Para a resolu??o da equa??o do transporte de part?culas utilizamos o m?todo KT e para a cin?tica de obstru??o de poros fizemos uso da fam?lia de m?todos de Runge-Kutta. Simula??es num?ricas foram realizadas utilizando as formula??es discretas obtidas via m?todos de volumes finitos e o m?todo de Runge-Kutta, com o intuito de analisar a acur?cia e efici?ncia da metodologia num?rica apresentada. Finalmente, utilizamos a metodologia num?rica proposta com o objetivo de obtermos solu??es num?ricas do processo de filtra??o profunda, e consequentemente comparar os resultados num?ricos com as solu??es anal?ticas obtidas para os modelos matem?ticos reduzidos, possibilitando avaliar a acur?cia das formula??es discretas. Por fim, propomos solu??es num?ricas do processo de filtra??o profunda para avaliarmos como ocorre o transporte de part?culas em suspens?o em meios porosos. Para isso, foram utilizados diferentes tamanhos de part?culas e poros.