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Comportamento de variáveis físicas, químicas e da eficiência de sistemas de lagoas de estabilização em ambiente tropical (Vale do Ribeira de Iguape, SP) / Behavior of physical, chemical variable and efficiency of systems composed by stabilization ponds in tropical environment (Vale Ribeira de Iguape, SP, Brazil)

Ana Flávia da Silva Hoeppner 20 August 2007 (has links)
As lagoas de estabilização compõem sistemas de tratamento de águas residuárias sujeitos à variação de eficiência decorrente, dentre outros fatores, das variações climáticas. A variação de eficiência e da estratificação em lagoas de estabilização, localizadas em ambiente subtropical, em diferentes épocas do ano, foi o principal objetivo dessa pesquisa. Para essa finalidade, a eficiência de dois sistemas de lagoas de estabilização localizadas no Vale do Ribeira de Iguape (SP) - nas cidades de Jacupiranga e Pariquera-Açu - foi determinada, em período sazonal (quatro épocas do ano) e semanal (três dias consecutivos), assim como perfis de temperatura, condutividade elétrica, pH e oxigênio dissolvido e aspectos ambientais (temperatura do ar, radiação solar, direção e velocidade do vento e precipitação) foram mensurados. Além disso, aspectos operacionais, tais como, volume de lodo, de água, vazão e tempo de detenção teórico foram mensurados a fim de caracterizar apenas as lagoas facultativas. Alterações no comportamento sazonal destas variáveis e padrões de similaridade entre eficiência de cada lagoa e estratificação térmica foram analisadas através da ferramenta estatística análise do componente principal (PCA). Observou-se, principalmente, que a variação sazonal de eficiência foi relevante, sendo que, em julho/06 a qualidade do afluente e do efluente foi diferente das outras épocas do ano, ou seja, houve variação sazonal de variáveis físicas e químicas. Variação diária foi observada em janeiro/06, época de maiores precipitações e maior homogeneidade térmica. Na PCA, a estratificação térmica foi significativa, ou seja, esteve relacionada com outras variáveis. A vazão e tempo de detenção, nas lagoas facultativas, estiveram dentro de faixas observadas em outras lagoas de estabilização e o volume de lodo não ultrapassou 3% do volume das lagoas. / Stabilization ponds compose systems of wastewater treatment citizens to the variation of efficiency decurrent, amongst other factors, of the climatic variations. The variation of efficiency and stratification in stabilization ponds, located in subtropical environment, at different seasons, was the main objective. For this purpose, the efficiency of two stabilization ponds systems located in the Vale do Ribeira de Iguape (SP) - in cities as Jacupiranga and Pariquera-Açu - was determined, in sazonal period (four seasons) and weekly (three days consecutive), as well as temperature, electric condutivity, pH and dissolved oxygen profiles and environment aspects had been measured (air temperature, solar radiation, direction and speed of the wind and precipitation). Moreover, operational aspects, such as, volume of sludge, volume of water, outflow and theoretical detention times had been measured in order to characterize only the facultative ponds. Alterations in sazonal behavior of these variables and standards of similarity between efficiency and thermal stratification had been analyzed through the tool statistics análise do componente principal (PCA). It was observed, mainly, that the sazonal variation of efficiency was important, so, in July/06 the quality of the affluent and effluent was different to the other seasons, in other words, it was observed sazonal variation of physical and chemical variable. Daily variation happened in January/06, time of more precipitations and thermal homogeneity. In other analysis with PCA, the thermal stratification was significant and it was related with other variable. The outflow and detention times, in the facultative ponds, had been similar others facultatives ponds and the volume of sludge did not exceed 3% of the volume of water in the ponds.
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Modelagem hidro-mecânica do faturamento Hidráulico de rochas via elementos finitos Com elementos especiais de interface

SEIXAS, Marcela Seixas 31 August 2015 (has links)
Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-02-13T15:32:26Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TeseDoutorado_MarcelaSeixas.pdf: 6064842 bytes, checksum: 5d148170b369d14be988b9c57683862a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-13T15:32:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TeseDoutorado_MarcelaSeixas.pdf: 6064842 bytes, checksum: 5d148170b369d14be988b9c57683862a (MD5) Previous issue date: 2015-08-31 / CNPq / O interesse em estudos relacionados ao processo de fraturamento hidráulico vem aumentando, principalmente devido à exploração de reservatórios não convencionais, que se torna cada vez mais importante para a demanda de energia atual, com estimativas de grandes reservas distribuídas por vários países. A modelagem numérica de tal processo é um desafio, devido à complexidade da física envolvida. A interação entre propriedades mecânicas da rocha, tensões in situ, e heterogeneidades como fraturas naturais e planos de fraqueza é determinante na geometria da fratura induzida. Para resolver este tipo de problema acoplado, o método dos elementos finitos é amplamente utilizado e um dos mais versáteis. O presente estudo propõe uma técnica numérica denominada Fragmentação de Malha, que usa elementos finitos com elevada razão de aspecto (ou elementos especiais de interface), combinados com um modelo constitutivo baseado na mecânica do dano para reproduzir os efeitos do processo de formação de fraturas. Esta metodologia, com base na Aproximação Contínua de Descontinuidades Fortes, consiste em introduzir estes elementos de interface entre elementos regulares de uma malha de elementos finitos. Dentre as vantagens dessa técnica estão a sua facilidade de adaptação a programas convencionais de elementos finitos e o fato de não ser necessário o uso de algoritmos de construção de trajetória da descontinuidade. As aplicações apresentados neste trabalho mostram a capacidade da técnica proposta na modelagem do fraturamento hidráulico em reservatórios não convencionais. / The interest in studies related to the hydraulic fracturing process has increased over the last decade, mainly due to the exploitation of unconventional reservoirs, which is growing and becoming more important to the current energy demand, with the estimation of the existence of large reserves spread over several countries. Numerical modelling of such processes is a challenging task because of the complexity of the physics involved, and because of the structurally complicated geometry of the reservoir. The interaction between rock’s mechanical properties, insitu stresses, and heterogeneities such as natural fractures and weak bedding planes is determinant of the induced fracture geometry. To solve this kind of coupled hydromechanical problem, the Finite Elements Method is one of the most versatile and widely used. The present study propose a numerical technique called mesh fragmentation, that uses solid finite elements with high aspect ratio combining with a proper strain softening constitutive model to reproduce the effects of fractures formation process. This methodology, based on the Continuous Strong Discontinuous Approach, consists in introducing these high aspect ratio elements between regular elements of a finite element mesh. Some advantages of this technique are that it can be easily adapted to standard finite elements programs and no tracking algorithms are necessary to follow the evolution of the fracture. The case studies presented in this paper show the ability of the proposed technique to model hydraulic fracturing propagation in unconventional reservoirs.
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Solução de defeitos na moldagem por injeção de termoplasticos / To surface defects on thermoplastic injection moulded parts solution

De Blasio, Carlos Anibal 29 June 2007 (has links)
Orientador: Cecilia Amelia de Carvalho Zavaglia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-08T21:15:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DeBlasio_CarlosAnibal_M.pdf: 31200962 bytes, checksum: 05c39a037788bd3e3fc397de85e51f7a (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho foi feito um levantamento das principais causas e soluções dos defeitos que ocorrem na transformação de polímeros pelo processo de moldagem por injeção. Foram discutidos os parâmetros de preparação e regulagem dos equipamentos envolvidos no processo levando em consideração o projeto do produto auxiliado por software, bem como tipos de máquinas injetoras, tipos de moldes, roscas para processamento, definições dos parâmetros de processo e suas implicações no produto fabricado. Foi feita uma abordagem dos defeitos típicos que aparecem nos produtos injetados sob o ponto de vista tecnológico e criadas tabelas com os principais defeitos de injeção, facilitando a visualização de suas causas e soluções para evitá-los. O software ¿moldflow¿ foi utilizado como alternativa para simular o processo de injeção, em três estudos de casos, mostrando-se uma ferramenta eficiente para a prevenção de defeitos de injeção / Abstract: In this work it was made a rising of the main causes and solutions of the defects that happen in the transformation of polymers for the molding process for injection. The preparation parameters and tuning of the equipments were discussed involved in the process taking into account the project of the product aided by software, as well as types of injection molding machines, types of molds, screws for processing, definitions of the process parameters and their implications in the manufactured product. It was made an approach of the typical defects that they appear in the injected products under the technological point of view and maids tables with the main injection defects, facilitating the visualization of their causes and solutions to avoid them. The software "moldflow" was used as alternative to simulate the injection process, in three case studies, being shown an efficient tool for the prevention of injection defects / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica
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Propuesta de diseño de un pavimento rígido conformado de agregados marginales con presencia de cenizas volcánicas para el proyecto: Mejoramiento de carretera Moquegua – Omate - Arequipa, Tramo II, sector 1 / Design proposal of a rigid pavement made of marginal aggregates with presence of volcanic ash for the project: Improvement of road Moquegua - Omate - Arequipa, section II, sector 1

Ayquipa Espinoza, Lorena Estefanny, Vilca Benavente, Branixa Nataly 17 July 2020 (has links)
En el Perú existen zonas afectadas por la geología volcánica ya que disponen de insumos naturales llamados cenizas volcánicas. Este es un material formado por pequeños fragmentos de lavas silíceas de granos finos de colores blanquecinos, blandos y deleznables. Suelen presentar diversos grados de cementación, de tipo fisil, lo que los identifica en la categoría de suelos colapsables. Es por ello, que para la construcción del pavimento se requiere realizar la estabilización o mejoramiento de la subrasante para el siguiente proyecto que se desarrolla entre Arequipa y Moquegua. La presente investigación tiene como objetivo evaluar el uso de agregados marginales con cenizas volcánicas para el diseño de losa de concreto hidráulico referida, la misma que como estructura será evaluada con los resultados del módulo de flexión y esfuerzo crítico. Los resultados demostraron que, en la caracterización de agregados finos al contener cenizas volcánicas, no cumplan con todos los requerimientos propuestos en la norma peruana (EG-2013) del manual de carreteras. Sin embargo, el American Concrete Institute (ACI) incorpora excepciones para condiciones particulares de los áridos, posibilitando su uso a partir del cumplimiento de la resistencia y durabilidad requerida. Se propuso realizar el diseño de una mezcla de concreto para una resistencia teórica de f´c= 280 kg/cm2. Sin embargo, al ensayar las probetas a los 28 días de curado se obtuvo una resistencia de f´c= 380 kg/cm2 esto se debe a la estrecha relación positiva que presenta la ceniza volcánica con el cemento puzolánico empleado para la mezcla. / In Peru there are areas affected by volcanic geology and that have natural inputs called volcanic ash. This is a material formed by small fragments of siliceous lavas of fine grains of whitish, soft and delectable colors. They usually present varying degrees of cementation, of the fisile type, which identifies them in the category of collapsible soils. That is why, for the construction of the pavement it is necessary to perform the stabilization or improvement of the subgrade for the next project that is developed between Arequipa and Moquegua. The purpose of this research is to evaluate the use of marginal aggregates with volcanic ash for the design of the loss of referred hydraulic concrete, which will be determined as a structure with the results of the flexural and critical stress module. The results showed that, in the characterization of fine aggregates containing volcanic ash, they do not require all the requirements proposed in the Peruvian standard (EG-2013) of the road manual. However, the American Concrete Institute (ACI) incorporates the specific conditions of the aggregates, which allows its use based on compliance with the required strength and durability. It was proposed to design a concrete mix for a theoretical strength of f´c = 280 kg / cm2. However, when testing the probes after 28 days of curing, a resistance of f'c = 380 kg / cm2 was obtained, due to the close positive relationship between volcanic ash and the pozzolanic cement used for the mixture. / Tesis
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Estudio de inundabilidad del caserío de Huarangopampa por el río Utcubamba, provincia de Utcubamba, departamento de Amazonas, 2020

Limo Gamboa, Jimena Yolanda January 2023 (has links)
En esta investigación se realiza el análisis hidrológico de la cuenca Utcubamba, y posteriormente el análisis hidráulico del río Utcubamba, para así, poder obtener un mapa de inundación que permita identificar las zonas susceptibles a este fenómeno, en el distrito del Milagro, departamento de Amazonas. Para poder realizar el mapa de inundación, se parte del análisis hidrológico que consta de delimitar la cuenca Utcubamba, determinar sus características, mediante el software ArcGis. Previamente, se tendrá que recolectar los registros de precipitación de las diferentes estaciones pluviométricas, donde mediante métodos probabilísticos y pruebas de bondad, y estimando los datos faltantes, se puede obtener los hietogramas de diseño para lograr la obtención de las avenidas máximas (caudales de diseño) para diferentes tiempos en que se va a retornar y que se han propuesto. Para el análisis hidráulico, se necesita realizar visitas a campo, para poder hallar el factor de rugosidad más apropiado para el río, y además para obtener un panorama más amplio sobre el lugar de estudio. Se obtendrán las curvas de nivel y la batimetría, datos fundamentales para el modelamiento y obtención de secciones transversales del río. Para ello, se usará el modelo matemático HEC-RAS. Y así con la intervención de los programas y el análisis propuesto se podrá obtener el mapa de inundación y así dar la alternativa de solución más adecuada al problema que se pueda generar / In this research, the hydrological analysis of the Motupe basin is carried out, and later the hydraulic analysis of the Motupe river, in order to obtain a flood map that allows identifying the areas susceptible to this phenomenon, in the district of Milagro, Amazonas. In order to carry out the flood map, we start from the hydrological analysis that consists of delimiting the Utcubamba basin, determining its characteristics, with the help of the ArcGis program. Previously, the precipitation data from the different rainfall stations will have to be collected, where by means of probabilistic methods and goodness tests, and estimating the missing data, the design hietograms can be obtained in order to obtain the maximum flows (design flows) for different proposed return times. For hydraulic analysis, field visits are required to determine the most appropriate roughness coefficient for the river, and also to obtain a broader view of the study site.,contour lines and bathymetry will be obtained, fundamental data for modeling and obtaining cross sections of the river. For this, the mathematical model HEC-RAS will be used. And thus, with the intervention of the programs and the proposed analysis, it will be possible to obtain the flood map and thus provide the most appropriate alternative solution to the problem that may be generated.
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Da revolução do gás não convencional nos EUA tendo como substrato uma interferência governamental persistente no estímulo a atividade econômica e no fomento as inovações tecnológicas afetas ao setor

Valle, Arthur 13 January 2014 (has links)
Submitted by ARTHUR VALLE (arthurvalle.f@gmail.com) on 2014-02-25T15:54:39Z No. of bitstreams: 1 ARTIGO SHALE FINAL (atual FGV-OS).pdf: 455344 bytes, checksum: 3be4fa41a18545524133c57cfb9e5de6 (MD5) / Rejected by ÁUREA CORRÊA DA FONSECA CORRÊA DA FONSECA (aurea.fonseca@fgv.br), reason: Prezado aluno, Substituir a folha de alterações nº 2 pela folha de aprovação com assinatura dos membros da banca e submeter novamente. ÁUREA SRA on 2014-02-26T13:41:40Z (GMT) / Submitted by ARTHUR VALLE (arthurvalle.f@gmail.com) on 2014-03-08T14:26:34Z No. of bitstreams: 1 ARTIGO SHALE FINAL (ENTREGUE - FGV).pdf: 600365 bytes, checksum: 3a72197ea83d5df9f9e396366e535e1e (MD5) / Approved for entry into archive by ÁUREA CORRÊA DA FONSECA CORRÊA DA FONSECA (aurea.fonseca@fgv.br) on 2014-04-04T17:04:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ARTIGO SHALE FINAL (ENTREGUE - FGV).pdf: 600365 bytes, checksum: 3a72197ea83d5df9f9e396366e535e1e (MD5) / Approved for entry into archive by Marcia Bacha (marcia.bacha@fgv.br) on 2014-04-09T13:43:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ARTIGO SHALE FINAL (ENTREGUE - FGV).pdf: 600365 bytes, checksum: 3a72197ea83d5df9f9e396366e535e1e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-09T14:52:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ARTIGO SHALE FINAL (ENTREGUE - FGV).pdf: 600365 bytes, checksum: 3a72197ea83d5df9f9e396366e535e1e (MD5) Previous issue date: 2014-01-13 / O presente estudo versa sobre os fatores tecnológicos e ambientais que vêm resultando no crescimento da produção de gás natural não convencional nos EUA. Os objetos de analise principais serão as políticas públicas, assim como a dinâmica entre os atores sociais e o ambiente propício que fora criado para que houvesse o adensamento do fomento e do estímulo às inovações tecnológicas sucedidas no setor. / The present study deals with the technological and environmental factors that have resulted in increased of production of unconventional natural gas in the U.S.. The objects of analysis will be the public policies, as well as the dynamics between social actors and enabling environment which was created to promote and the encourage the successful technological innovations in the industry.
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Modelagem e controle de posição e orientação de uma Plataforma de Stewart / Modeling and position and orientation control of a Stewart platform

Montezuma, Marcio Aurelio Furtado 14 April 2003 (has links)
Este trabalho apresenta o controle de posição e orientação de um modelo não linear de Plataforma de Stewart com seis graus de liberdade construído no ambiente de sistemas multicorpos ADAMS® desenvolvido pela Mechanical Dynamics, Inc. O modelo não linear é exportado para o ambiente SIMULINK® desenvolvido pela MathWorks, Inc., onde o controle de posição e orientação é realizado a partir da linearização do modelo e a aplicação de um sistema seguidor com realimentação de estados. Utililiza-se, também o SIMULINK® para implementar a dinâmica de um sistema servoválvula e cilindro hidráulico com um servocontrole de pressão e assim simular o comportamento dinâmico de um simulador de vôo com acionamento hidráulico. A utilização destes pacotes comerciais visa obter uma economia de tempo e esforço na modelagem de sistemas mecânicos complexos e na programação para obtenção da resposta do sistema no tempo, além de facilitar a análise de várias configurações de Plataformas de Stewart / This work shows the position and orientation control of a non-linear model of a Stewart platform with six degree of freedom developed in the multibody systems environment ADAMS® (Mechanical Dynamics, Inc.). The non-linear model is exported to SIMULINK® (MathWorks, Inc.), where the position and orientation control is accomplished using the linear model and applied as a tracking-system with state-feedback. The SIMULINK® is also used to implement the dinamics of the servovalve and hydraulic cylinder with pressure-control servo and so simulate the dynamic behavior of the flight simulator with hydraulic drive. These commercial packages are used seeking to save time and effort in the modeling of complex mechanical systems and in the programming to get the time response of the system, facilitating the analysis of several Stewart Platforms configurations.
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Modelo de seguro para riscos hidrológicos com base em simulação hidráulico-hidrológica como ferramenta de gestão do risco de inundações / Flood insurance model based on hydrological simulation as a flood risk management tool

Graciosa, Melissa Cristina Pereira 23 February 2010 (has links)
Recentes catástrofes provocadas por eventos hidrológicos extremos ocorridos nas cidades brasileiras revelaram a fragilidade das atuais políticas empregadas no tratamento do problema das inundações. Freqüentemente, faltam recursos mesmo para as ações emergenciais, e as ações estruturais aplicadas muitas vezes consistem de medidas pontuais e paliativas que não promovem soluções definitivas no âmbito de bacia hidrográfica. O tratamento do problema de inundações de maneira orientada ao risco, em lugar da tradicional abordagem orientada a evento, é uma alternativa que propicia soluções mais eficientes e sustentáveis. A gestão do risco de desastres naturais compreende três níveis: antes, durante e após o evento extremo, com base em ações que visam à redução do risco por meio de suas três componentes: ameaça, vulnerabilidade e exposição. No contexto do desenvolvimento e fortalecimento econômico do Brasil, os seguros para desastres naturais têm papel importante como agentes de transferência do risco que possibilitam a recuperação econômica das áreas atingidas. Vencido o entrave inicial à implantação de seguros deste tipo no Brasil, que foi a abertura, em 2007, ao mercado ressegurador internacional, o desafio que se apresenta atualmente é o desenvolvimento de metodologias que possibilitem relacionar a magnitude do evento natural extremo com o prejuízo monetário correspondente e o prêmio de seguro que possibilite ressarcir as perdas contabilizadas, considerando cenários de longo prazo. O modelo de seguros proposto neste trabalho é baseado no princípio de seguro indexado, em que o pagamento de indenizações é vinculado a uma variável climática, no caso, a vazão máxima de cheia. Foram utilizadas ferramentas de modelagem e simulação hidráulico-hidrológica para gerar mapas de risco de inundação e quantificar os prejuízos correspondentes às cheias de diferentes probabilidades de ocorrência. Em seguida, foi simulado um modelo econômico de seguros para obter o prêmio ótimo capaz de ressarcir os prejuízos estimados, considerando diferentes cenários de longo prazo. Um estudo de caso ilustra a aplicação do método em uma bacia hidrográfica caracterizada por problemas recorrentes de inundação, dado o processo de expansão urbana que nela vem ocorrendo. Foram avaliadas faixas de cobertura em função dos períodos de retorno das cheias correspondentes. Os resultados mostraram que a metodologia é adequada à análise do comportamento do fundo de seguros. Resseguros podem ser requeridos para o tratamento de eventos de períodos de retorno muito extremos. / Recent disasters caused by extreme hydrological events, occurred in Brazilian cities, have exposed how fragile the current policies are to manage such situation. Often, a lack of resources is observed even for emergency actions, while structural actions commonly consist of palliative and punctual measures that do not promote real solutions considering the watershed sphere. To face the problem based on a risk-oriented approach instead of the traditional event-oriented approach represents an alternative that provides more efficient and sustainable solutions. Disaster risk management comprehends three time-oriented phases: before, during and after the extreme event, each phase focusing on the three risk\'s components: hazard, vulnerability and exposition. As Brazil\'s economy grows stronger and more stable, natural disaster insurance plays an important role as a risk transfer mechanism, promoting economic resilience in damaged areas. After the opening of the reinsurance\'s market in 2007, Brazil\'s challenge is to develop methodologies relating extreme events hazard with its corresponding damage and an insurance premium, in a way that the losses can be refunded in long term sceneries. The insurance model proposed in this work is based on the indexed insurance, where the refunds are linked to a weather variable - the maximum discharge. Hydrologic and hydraulic simulations were developed in order to generate risk maps and to quantify the damage related to floods with different return periods. Afterwards, a flood insurance model was simulated in order to obtain the optimal insurance premium sufficient to refund the expected damage for long term sceneries. A case study illustrates the method in a watershed where flood events are frequent due to urban occupation. The insurance coverage associated to each flood return period was examined and the results have shown that the methodology is suitable for the analysis of the flood insurance\'s behavior. Reinsurance may be required to deal with extreme events with high return periods.
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Contribuição ao estudo do fraturamento hidráulico utilizando o Método dos Elementos Finitos e a Mecânica da Fratura Elástico Linear / Contribution to study of fracking using the Finite Element Method and the Linear Elastic Fracture Mechanics

Silva, Jailto Antonio Prado da 24 April 2017 (has links)
O fraturamento hidráulico é uma das técnicas de estimulação mais utilizadas pela indústria petrolífera. Esta técnica permite o aumento de produtividade de poços com baixo custo. Essa técnica consiste em induzir a propagação de fissuras nas rochas por meio de uma pressão externa. Assim, modelos para a simulação da propagação de fissuras em tais condições tornam-se de grande importância. O presente trabalho apresenta uma contribuição ao estudo da propagação de fissuras durante o fraturamento hidráulico. Um modelo numérico baseado no Método dos Elementos Finitos será apresentado. Teorias da mecânica da fratura elástico linear são aplicadas e a propagação de fissuras durante o faturamento hidráulico é modelada, tendo como processador das análises a ferramenta numérica FRANC 2D. Os resultados obtidos pelo modelo numérico são comparados com respostas apresentadas na literatura. Boa concordância é observada entre os resultados. Em especial, para os valores da pressão de quebra e o raio de reorientação. / Fracking is one of the most used stimulation techniques by the oil and gas industry. This technique allows the increase of productivity of wells with low cost. Consists in inducing the propagation of cracks in the rocks by means of an external pressure. Thus, models for simulating the propagation of cracks in such conditions become of great importance. This work presents a contribution to the study of the propagation of cracks during the fracking. A numerical model based on the Finite Element Method will be presented. Theories of linear elastic fracture mechanics are applied and the propagation of cracks during hydraulic billing is modeled, with the FRANC 2D numerical tool as the analysis processor. The results obtained by the numerical model are compared with answers presented in the literature. Good agreement is observed among the results. In particular, for the values of the breakdown pressure and the reorientation radius.
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O conceito de equilíbrio hidráulico e termodinâmico da água no solo aplicado ao estudo da curva de retenção e murchamento de plantas / The concept of hydraulic and thermodynamic equilibrium of soil water applied to the study of soil water retention curve and plant wilting

Torres, Lorena Chagas 19 February 2016 (has links)
Estimativas sobre alterações climáticas globais têm aumentando a demanda por estudos sobre propriedades dos solos relativamente secos e limitações impostas à absorção de água pelas plantas em condições de escassez hídrica. Neste estudo, fatores que influenciam a retenção da água no solo e o murchamento de plantas foram avaliados com base no conceito de equilíbrio da água no solo. Objetivou-se com este estudo: (i) avaliar a confiabilidade de medições do conteúdo de água no solo sob altas sucções matriciais em câmaras de pressão, usando como referência a técnica de ponto de orvalho (ii) avaliar as interações entre espécies de plantas e solos com diferentes classes texturais no ponto de murcha permanente (iii) investigar as relações entre equilíbrio hidráulico da água no solo e murchamento de plantas a partir do conceito de corte hidráulico. Para tanto, um experimento para avaliar a influência dos tipos de solos e espécies de plantas, no ponto de murcha permanente foi conduzido em casa de vegetação da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" da Universidade de São Paulo, Piracicaba, São Paulo. Avaliou-se o murchamento de plantas de girassol (Helianthus annuus L.), milho (Zea mays L.) e soja (Glycine max L.). Os solos utilizados no estudo foram coletados na camada superficial (0-10 cm) em quatro áreas, selecionadas com o objetivo de obter classes texturais contrastantes, localizadas no município de Piracicaba, São Paulo, Brasil. Sub-amostras foram utilizadas para determinação da distribuição do tamanho de partículas e atributos químicos. Amostras indeformadas foram coletadas para a determinação da curva de retenção da água no solo pela técnica de câmaras de pressão. Adicionalmente, amostras deformadas foram utilizadas para determinação das características de retenção da água no solo pela técnica do ponto de orvalho em altos valores de sucções matriciais. Os dados de retenção de água no solo foram ajustados a modelos empíricos para estimativas da sucção matricial e conteúdo de água relacionada à água em equilíbrio hidráulico (água residual). Foram observadas similaridades nas determinações das características de retenção da água no solo entre as técnicas de câmaras de pressão e ponto de orvalho, sugerindo a boa drenagem das amostras de solo em câmaras de pressão. Interações significativas foram observadas entre os tipos de solos e espécies de plantas no ponto de murcha permanente, indicando que o movimento de água no contínuo solo-planta-atmosfera foi dependente de resistências relacionadas tanto ao solo quanto às plantas. Ou seja, tanto à capacidade do solo em transportar água até raízes, quanto à habilidade das plantas em absorver a água transportada, assim como, aos processos de regulação de água que ocorrem nas plantas. A abordagem baseada no conteúdo de água residual para o intervalo de sucções matriciais de 0 a 15.000 hPa não foi adequada para ilustrar a condição de equilíbrio hidráulico da água no solo, definidos pelo corte hidráulico, e relações com as sucções matriciais em ocorre o murchamento de plantas. / Estimates about climate changes have increased the demand for studies of the properties of relatively dry soil and limitations on the plants water uptake in conditions of water scarcity. In this study, factors influencing the soil water retention and wilting plants were evaluated based on the concept of soil water equilibrium. The objectives of this study were: (i) to evaluate the reliability measurements of the soil water retention on pressure plate apparatus at high matric suctions using as reference the dew point meter (ii) to evaluate the interactions between soil types and plant species at permanent wilting point (iii) investigate the relationship between the hydraulic equilibrium of soil water and the plant wilting based on the hydraulic cut-off concept. A pot experiment to evaluate the effect of plant and soil types at permanent wilting point was carried out in a greenhouse at the Agricultural\'s College \"Luiz de Queiroz\" from University of São Paulo in Piracicaba, São Paulo, Brazil. Soil samples were collected at the topsoil (0-10 cm) from four different locations around the city of Piracicaba, São Paulo, Brazil. Subsamples were taken to determine the particle size distribution and chemical analysis. To determine soil water retention curve 30 soil samples were collected with undisturbed soil cores. The soils were selected to have a range of texture and organic carbon content. The wilting was evaluated using plants of sunflower (Helianthus annuus L.), maize (Zea mays L.) and soybean (Glycine max L.). The soil water retention data were fitted to the empirical models for estimating the matric suction and water content related soil water at hydraulic equilibrium (residual water content). Similar soil water content were observed for measurements at pressure plate apparatus and dew point meter, suggesting good drainage of the soil samples in pressure plate apparatus for the dry range of soil water retention curve. Significant interactions were observed between soil types and plant species at permanent wilting point, indicating that the water movement in the soil-plant-atmosphere continuum was dependent of resistances related to soil and the plants properties. The approach based on the residual water content for the matric suctions from 0 to 15,000 hPa was not adequate to illustrate the hydraulic equilibrium of the soil water defined by the cut-hydraulic and relations with the matric suction at wilting plants.

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