A lagoa Itapeva no litoral norte do Rio Grande do Sul apresenta significativas reações hidrodinâmicas ao regime dos ventos e às cheias rápidas geradas pelos seus tributários da Serra do Mar, principalmente o rio Três Forquilhas. Os primeiros registros do monitoramento hidrometeorológico realizados na lagoa indicaram a reação rápida às rajadas de vento, provocando o que se denomina seiche: oscilações dos níveis d’água entre os extremos norte e sul da lagoa. Simulações com um modelo matemático hidrodinâmico bidimensional horizontal conseguiram reproduzir este fenômeno e elaborar o cálculo da síntese das velocidades e suas direções. Com isso, foi possível confirmar a complexidade da circulação interna da lagoa e apontar diferenças de comportamento principalmente entre as regiões sul, centro e norte. Foram analisadas as variáveis ambientais de sólidos suspensos e turbidez, selecionadas por exercerem influência nos fatores físicos, químicos e biológicos. Os resultados hidrodinâmicos de níveis e velocidades da água, gerados pelo modelo para os pontos de coleta, foram utilizados como base para o estudo de variações ambientais. Quando não foi possível estabelecer uma associação entre sólidos suspensos e turbidez, fez-se uso de outra variável hidrodinâmica, ligada às ondas, que não é simulada pelo modelo. A altura de onda calculada em função do vento foi essa terceira variável explicativa. As variáveis hidrodinâmicas explicaram de 70% a 95% das variações ambientais para cada campanha ao se utilizar valores médios de quatro horas. Ao se considerar toda a lagoa e todos os períodos de campanha chegou-se a 68% para turbidez e 49% para sólidos suspensos. O estudo hidrodinâmico e ambiental foi capaz de avaliar que a variação do nível de água em função dos aportes de água é lenta quando comparada à modificação dos níveis e às seiches criadas pelo efeito do vento sobre a lagoa e que estas variações de níveis e de velocidades têm importância significativa na variabilidade das variáveis ambientais: sólidos suspensos e turbidez.

Orientador: Teresa Massako Kakuta Ravagnani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-09T11:49:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_MarcioJosede_M.pdf: 836200 bytes, checksum: 68455f8118790f77c4f050ebcdd84455 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O propósito deste trabalho é a comparação, no âmbito experimental, das operações de uma coluna de destilação convencional e uma coluna de configuração alternativa denominada paradestilação. Enquanto que na destilação convencional, uma corrente de vapor ascendente contata com uma corrente de líquido descendente, na paradestilação, a corrente de vapor é dividida em duas correntes que percorrem paralelamente toda a extensão da coluna. Estas correntes contatam, em estágios alternados, com uma única corrente de líquido descendente. Ambas as colunas de destilação e de paradestilação foram construídas em escala laboratorial. As colunas possuíam seis pratos com vertedores circulares. O objetivo foi a comparação entre ambas as colunas variando a velocidade superficial do vapor, fração de área livre de escoamento, concentração de etanol e razão de refluxo. Os experimentos foram realizados utilizando o sistema etanol-água a pressão atmosférica. Um programa computacional foi desenvolvido para resolver o sistema de equações de balanço de massa e de energia em ambas as colunas. Estes cálculos forneceram os valores das velocidades das fases vapor e líquida, da composição da fase vapor, da temperatura e da eficiência de Murphree em cada estágio, e a eficiência global da coluna. Análises das variáveis que afetam a altura e o tipo da dispersão formada sobre os pratos, o perfil de concentração e eficiência de separação foram realizadas. Verificou-se que a faixa de operação é diferente em ambas as colunas. Observou-se que a paradestilação apresenta maior altura média de dispersão e maior incidência de dispersões tipo espuma celular e ¿froth¿ homogêneo. A paradestilação obteve melhor desempenho de separação na maioria das operações, e mostrou-se menos sensível à variação da razão de refluxo. Constatou-se também que a eficiência de Murphree na paradestilação sofre maior influência da composição da fase líquida. A paradestilação apresentou também melhor eficiência global que a destilação convencional / Abstract: In this work the hydrodynamics and mass transfer performances of a conventional distillation column were compared to those of a parastillation column. While in the conventional distillation, the up flowing vapor stream contacts the down flowing liquid stream, in parastillation, the vapor stream is divided into two parts that run in parallel along the entire column. These two vapour streams are contacted, in alternative stages, with a single down flowing liquid stream. Both distillation and parastillation columns were built in laboratorial scale. The columns had six trays with circular downcomers. The purpose was to compare both columns performances when varying the vapor superficial velocity, tray free area, feed concentration and reflux ratio. The experiments were carried out with ethanol-water system, at atmospheric pressure. A computer program was developed to solve the mass and energy balance equations for both columns. These calculations provided the velocity of the vapor and liquid phases, the composition of the vapor phase, the temperature and the tray Murphree efficiency in each stage, and the global column efficiency. The influence of the operation conditions on the height and the type of the dispersion formed on the trays, on the concentration profile and on the separation efficiency were analyzed in detail. It was verified that the tray operation range is different for both columns. It was observed that the parastillation column shows higher dispersions height and higher incidence of cellular foam and homogeneous froth dispersion types. The parastillation presented a better separation performance for most of the operation range, and showed to be little influenced by reflux ratio variation. It was noticed that the Murphree efficiency in parastillation was more influenced by the liquid phase composition. The parastillation also showed better global efficiency than the conventional distillation / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Teresa Massako Kakuta Ravagnani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T23:59:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Domenico_MicheleDi_M.pdf: 2117165 bytes, checksum: 3837c602b224622b3736355d2e6b6e1c (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Com o propósito de aumentar a eficiência no processo de destilação convencional, e conseqüentemente diminuir o consumo excessivo de energia, inúmeras alternativas foram propostas na literatura. Uma destas metodologias, denominada paradestilação, é baseada na divisão da corrente gasosa em duas partes iguais no fundo de uma coluna de separação. Para este esquema de fluxo, uma divisória é colocada centralmente em toda a altura da coluna, e a corrente líquida contata, em estágios alternados, ambas as correntes do vapor. As vantagens deste processo incluem um aumento no número de estágios e uma diminuição na queda de pressão por unidade de altura da coluna convencional. Apesar das vantagens apresentadas em trabalhos computacionais, faz-se necessário o estudo experimental envolvendo os dois tipos de colunas sob as mesmas condições de operação. Assim, este trabalho apresenta um estudo comparativo entre uma coluna de destilação e outra de paradestilação, contendo respectivamente, 4 e 6 pratos perfurados, dotados de vertedores circulares. Para tanto, as colunas foram construídas de acordo com as recomendações de dimensionamento da literatura, de modo a fornecerem uma mesma eficiência de separação. Os experimentos foram realizados utilizando uma mistura de etanol-água, à pressão atmosférica e em condições de refluxo total e parcial. A comparação entre os processos foi realizada através da análise do comportamento hidrodinâmico e da eficiência de pratos de Murphree, avaliando-se parâmetros como a velocidade superficial da fase vapor, limites operacionais, tipo e altura da dispersão formada sobre o prato e perfil de composição da fase líquida ao longo das colunas. Verificou-se que as colunas de destilação e paradestilação apresentam uma faixa de operação muito semelhante. Sob condições de refluxo parcial, a coluna alternativa é menos sensível a uma variação na razão de refluxo. Ainda, as eficiências de Murphree foram fortemente influenciadas pelas propriedades do sistema destilante, composição da fase líquida e velocidades das fases líquida e gasosa. Os maiores valores de eficiência foram encontrados sob condições de refluxo total e em baixas velocidades da fase vapor. / Abstract: In order to increase the operation efficiency of conventional distillation and therefore reduce the excessive energy consumption, several techniques have been proposed in the literature. One of these methods, called parastillation, is based on the division of the vapor phase into two equal parts at the bottom of a separation column. For this configuration, an axial partition run the full height of the column, and the whole falling liquid stream contacts alternatively on a stage-by-stage basis with both parts of the vapor. The advantages of this process also include an increase in the number of stages and a decrease in pressure drop per unit of column height. Despite of the advantages presented in computational works, experimental studies involving distillation and parastillation columns operating under the same conditions are necessary. Therefore, this work presents a comparative study between a distillation and a parastillation column, using six and four sieve trays, respectively, with circular downcomers. The columns were assembled in agreement to the recommendations of literature design, in order to provide the same separation efficiency. The experiments were conducted using an ethanol-water system at atmospheric pressure and under total and partial reflux conditions. The comparison between the processes was carried out by analyzing the hydrodynamic behavior and the Murphree tray efficiency, evaluating parameters such as vapor phase velocity, operating limits, type and height of the dispersion formed above the trays and liquid composition profile along the columns. It was found that the distillation and parastillation columns have similar operating range. Under partial reflux conditions, the alternative column presented a lower sensitivity to a modification of the reflux ratio. In addition, the Murphree efficiency appears to be strongly dependant on system properties, composition of the liquid phase and vapor and liquid flow rates. The higher values of efficiency were found under total reflux conditions and at low vapor velocities. / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador : Antonio Carlos Bannwart / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-02T07:47:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HernandezRodriguez_OscarMauricio_D.pdf: 20515204 bytes, checksum: e8248cf9dd43eeebd494c7dfcbf81e6d (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Neste trabalho foi estudado o padrão de escoamento bifásico líquido-líquido anular vertical ascendente, visando sua aplicação para a elevação de petróleo pesado. Um dos principais problemas referentes à viabilidade econômica da movimentação deste tipo de óleo são os enormes gradientes de pressão por fricção envolvidos. A técnica estudada consiste no transporte hidráulico de fluidos altamente viscosos através da injeção de pequenas quantidades de água, de tal forma a criar uma adequada lubrificação do óleo e estabelecer um padrão de fluxo anular, conhecido por core-flow ou core-annular flow. O trabalho investigou uma série de tópicos considerados relevantes no estudo do escoamento óleo pesado- água em tubulações: padrões de fluxo, estabilidade hidrodinâmica do padrão anular, forma da interface, fração volumétrica e perda de pressão bifásica. Descreve-se as experiências realizadas em laboratório onde foram visualizados os padrões e geradas cartas de fluxo. São apresentados novos dados de fração volumétrica e propriedades das ondas interfaciais. Apresenta-se também novas medições de gradiente de pressão por fricção para o escoamento anular vertical ascendente. Foram desenvolvidas modelagens matemáticas e interpretações fisicas à luz dos resultados experimentais, que permitiram determinar uma solução para a interface óleo-água no padrão anular e propor novos critérios de transição do padrão anular para o padrão intermitente e novas correlações para a previsão da fração volumétrica do óleo e da perda de pressão bifásica. As comparações realizadas entre os dados experimentais e os resultados gerados mostrou-se excelente / Abstract: This investigation describes the upward vertical annular two-phase flow for application on heavy oil production. One of the main problems concerning the exploitation of this kind of crude is the huge friction pressure gradient involved. The technology that has been studied for the very viscous fluid transportation consists in the continuous injection of little amounts of water in such a way to create a lubrication layer and establish the flow pattern known as core-annular flow or core-flow. The aim of the research was to study the main issues related to heavy oil-water pipe flow, e.g.: flow pattern, hydrodynamic stability, interface shape, holdup and pressure drop. Laboratory experiments have been carried out where the flow patterns were visualized and flow maps generated. Holdup and interfacial properties were also obtained. Besides, pressure drop gradients were measured for upward vertical core-flow. Mathematical modeling has also been developed allowing the physical interpretation of experimental data. A solution has been obtained for the oil-water interface. New transition criteria from core-flow to intermittent flow are suggested and new correlations to predict the holdup and the two-phase pressure drop were developed. Comparisons between experimental data and the theoretical results were made with excellent agreement / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:07:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7861_1.pdf: 1839302 bytes, checksum: d45d646cefa0b32ee7901ab3ec3e2c6a (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / Fornos rotativos a contato direto são equipamentos bastante utilizados na indústria em diversas aplicações. O estudo do tempo de residência das partículas nesses reatores é de fundamental importância no desenvolvimento de sistemas controlados e otimizados. No presente trabalho foi desenvolvida a técnica de distribuição dos tempos de residência (DTR) no forno rotativo em escala piloto de 5,45 m de comprimento e 0,90 m de diâmetro interno com controle computadorizado das variáveis operacionais. O forno é projetado para produção de gesso a partir de gipsita com uso de gás liquefeito de petróleo como combustível. Estudos preliminares mostraram que partículas de gipsita com diâmetro inicial inferior a 0,60 mm não apresentam variação do tamanho durante o transporte no cilindro, após calcinação numa estufa mantida a 200 ºC e no próprio forno rotativo, indicando que esta granulométria é adequada para realização de medições de DTR. A análise das DTRs, obtidas na presença de chama de combustão, mostram que as partículas apresentam menor tempo de residência médio (TRM) e maior desvio padrão da DTR, quando comparados aos resultados obtidos em forno operando em ausência de chama. Tais resultados encontram suas explicações nos fenômenos de carreamento das partículas pelo fluxo gasoso e de fluidização do colchão devido a calcinação. Observa-se, também, que o aumento da velocidade de rotação de cilindro gerou diminuição do TRM e desvio padrão da DTR. O primeiro efeito era previsto na literatura. Através da variação deste parâmetro dois produtos da calcinação foram obtidos: o gesso rápido (baixo tempo de pega) e o lento (alto tempo de pega). O segundo efeito, não previsto na literatura, é atribuído ao fenômeno de fluidização do colchão de partículas que favorece as taxas de mistura. Os resultados experimentais foram analisados com base em três modelos hidrodinâmicos: tanques em série, dispersão axial (ambos com um parâmetro) e Cholette-Cloutier Modificado (três parametros). Foi evidenciado que os modelos de um parâmetro representaram os resultados na presença de chama de combustão mais precisamente que os resultados obtidos na ausência desta. Isto pode ser explicado pela inadequação destes em representar o comportamento assimétrico de distribuições. O modelo com três parâmetros foi sataifatório para todos os resultados experimentais obtidos

Orientador : Eugenio Spano Rosa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-31T20:25:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mazza_RicardoAugusto_D.pdf: 21197910 bytes, checksum: 7bea24930b5b7ce2b444b7e41ecbab6b (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O escoamento entre dois discos em co-rotação é investigado numericamente visando explorar suas características turbulentas. O escoamento é caracterizado pelas duas componentes de velocidade principais, uma na direção radial e outra na direção tangencial aos discos. O escoamento, em regime permanente, isotérmico e incompressível, é modelado utilizando-se as equações de Navier-Stokes para os termos médios e a equação da massa. O tensor de Reynolds é determinado utilizando-se do modelo k-e padrão e também do modelo de duas camadas. A solução numérica é obtida utilizando-se da técnica de volumes mitos implementada no pacote comercial Phoenics (V 2.1 de 1994). Neste estudo a vazão entre os discos e sua rotação são dados de entrada do modelo. Um estudo paramétrico da variação da vazão e da rotação é conduzido visando obter sua influência no campo médio das velocidades, pressão bem como nas propriedades turbulentas. O estudo paramétrico mostra que a vazão e a rotação imprimem comportamentos distintos nos campos médios de velocidade e pressão. Para rotações elevadas a velocidade radial próxima à parede aumenta e diminui próximo ao meio do canal. A pressão neste caso crescer proporcional com o quadrado da distância radial. Este tipo de comportamento é característico de bombas centrífugas. Com vazões elevadas, o sistema tende a se comportar como um difusor radial com a pressão tendendo a aumentar com o inverso do quadrado do raio. A velocidade radial apresenta um máximo no centro do canal. A componente tangencial da velocidade do fluido se comporta com rotação de corpo rígido somente na parede dos discos, devido a condição de não-deslizamento imposta. Ela atinge aproximadamente 40% da velocidade rotacional dos discos no centro do canal / Abstract: Turbulent through flow between two finite parallel co-rotating disks is investigated numerically. For this finite geometry the solutions were developed to a steady, isothermal and incompressible flow. The flow field is modeled using the averaged Navier Stokes equation and the mass conservation equation. The Reynolds stress are determined using the two turbulence models: the standard k-e model and the two layers model. The numerical solutions were obtained using the finite volume technique embodied on the commercial software Phoenics (V 2.1 of 1994). In this study the disk speed and through flow rate the fluid flow are taken as input data for the computacional model. A parametric study of different rotational speeds and through flow rates is conducted to analyze the influence of these variables on the mean velocity and pressure fields, as well as on the turbulent flow properties. The parametric study showed that the through flow rate and the rotational disk speed give different behavior on the mean velocity and pressure fields. For high rotational disk speed, the radial velocity exhibits a peak near the wall and then decays towards the center. The pressure grows proportional with the square of the radial distance, typical of centrifugal pumps behavior. High through flow rate imparts a radial diffuser behavior on the flow field, despite of the disks rotational speed. The pressure increases proportional to the inverse of the square radial distance as if the flow where inviscid. The radial velocity profile is likely to present a maximum at the channel center. The fluid rotational speed has a solid body behavior only at the disks surfaces due to the non-slip condition. At the center of the channel it decays to approximately 40% of the disks rotational speed. / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Euclides de Mesquita Neto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T15:16:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_EdsonRodrigues_D.pdf: 24546015 bytes, checksum: 4d1c2062f7efff9a104ad13dd0eda898 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Neste trabalho, a versão direta do Método de elementos de contorno, baseada na solução fundamental dos operadores de Laplace e Cauchy / Navier é utilizada para a modelagem de problemas de interação dinâmica de fluidos com estruturas, bem como da interação de sistemas solo-fluido-estrutura. No ãmbito da interação fluido-estrutura trata-se o problema de difração do fluido incidindo sobre estruturas fixas. Determina-se o campo difratado bem como os esforços resultantes sobre as estruturas devido à incidência do fluido. A interação dinâmica entre dois ou mais corpos rígidos através do fluido também é estudada. Difração e radiação provenientes da interação de um ou mais corpos rígidos flutuantes interagindo entre si também são tratados. O trabalho desenvolve, ainda, uma metodologia para tratamento da interação de solos com estruturas flexíveis imersas em fluido. Todos os sistemas, solo, estrutura e fluido são modelados por Elementos de Contorno. As fontes de excitação podem ser ondas no fluido, ondas sísmicas no solo ou forças externas na estrutura. O solo é modelado como um semi-espaço viscoelástico. O fluido é considerado invíscido e incompressível. A análise supõe comportamento linear dos constituintes e comportamento dinâmico estacionário dos sistemas. Para os domínios (visco) elásticos admite-se o estado plano de deformações / Abstract: In the present work a direct version of the Boundary Element Method based on the fundamental solutions of the Laplace ahd Cauchy / Navier operators is formulated and implemented to model dynamic fluid-structure interaction as well as dynamic soil-fluid-structure phenomena. In the scope of fluid-structure interaction the diffraction of the fluid acting over fixed structures is analysed. The diffracted fluid field as well as the result external forces acting on the structures are given. The dynamic interaction of two or more fixed structures through the fluid is also studied. Diffraction and radiation phenomena related to the dynamic interaction of one and more rigid floating structures are treated. The present work also describes a methodology to model the interaction of soils with flexible structures submerged in fluid. All systems, soil, structure and fluid, are modeled by Boundary Elements. The excitation sources may be fluid waves, seismic soil waves or external forces acting on the structure. The soil is modeled as a visco-elastic half-space. The fluid is considered inviscid and incompressible. The analysis assumes linear behaviour of the constituents and steady-state response of the systems. For the (visco) elastic domains, soil and structure, plain strain deformation is adopted. / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Mauro Hugo Mathias / Coorientador: Willy Roger de Paula Mendonça / Banca: José Elias Toamzini / Banca: Everaldo de Barros / Resumo: Os estudos relacionados a máquinas rotativas são muito importantes no apoio e manutenção da operação de máquinas de grande porte, tais como turbo compressores ou turbinas. Modelos analíticos e numéricos têm sido aplicados por anos, entretanto, eles nem sempre apresentam as condições reais dessas máquinas. Por isso, o uso de procedimentos experimentais para a avaliação e validação de resultados de máquinas rotativas é importante para a etapa de projeto mecânico. O uso de modelos em escala, por exemplo, turbinas hidráulicas ou turbinas a vapor, tem sido comum nesta área. Um rotor é dividido em várias partes, sendo uma delas os elementos de suporte, mais especificamente os mancais. Os mancais podem ser divididos em vários tipos, os mais utilizados são os do tipo rolamento e tipo hidrodinâmico. Devido este último ser o mais encontrado em máquinas pesadas, seu estudo é muito importante. Este trabalho objetiva apresentar o projeto de um protótipo de um mancal hidrodinâmico e sua avaliação experimental. O mancal desenvolvido consiste de uma bucha de bronze montada sobre uma casa de mancal de alumínio e sistemas de vedação para o óleo lubrificante. As geometrias das buchas e as propriedades dos fluidos foram analisadas pela medição do comportamento dinâmico de um rotor apoiados por esses mancais. Esta avaliação foi baseada na medição de uma bancada do tipo Jeffcott apoiada em um par de mancais hidrodinâmicos em condições diversas, incluindo combinações entre mancais do tipo rolamento... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Studies related to rotary machines are very important to support and keep the operation of large machines such as turbochargers or turbines. Analytical and numerical models have been applied for years, however, they do not always present the real condition of these machines. Therefore, the use of experimental procedures for the evaluation and validation of rotating machine results is important for mechanical design step. The use of scale models, for example, hydraulic turbines or steam turbines, has been very common in this area. A rotor is divided into several parts, one of which is the support elements, more specifically the bearings. The bearings can be divided into several types, the most common are the ball/roller bearing and the hydrodynamic bearing. Due to the latter be the most applied in heavy machinery, his study is very important. This work aims to show the design of a prototype of a hydrodynamic bearing and its experimental evaluation. The developed bearing consists of a bronze bushing mounted on an aluminum bearing housing and sealing systems for lubricating oil. The bushing geometries and the properties of the fluids are analyzed by measuring the dynamic behavior of a rotor supported by these bearings. This evaluation was based on the measurement of a Jeffcott rotor test bench supported by hydrodynamic bearings under a variety of conditions, including combinations of rolling and hydrodynamic type bearings,variation of the internal geometry of the bronze bushing ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta tese é realizada a modelagem do comportamento hidráulico dos principais rios que compõem a bacia hidrográfica do Rio Bengalas, localizada no município de Nova Friburgo-RJ, a qual abrange a área mais urbanizada da referida cidade. Para a realização das simulações foi utilizado o Sistema de Modelagem de Águas MOHID, ferramenta MOHID Land. Já para a calibração do modelo foram adotados alguns métodos de otimização, mais precisamente, os algoritmos de Luus- Jaakola (LJ) e Colisão de Partículas (PCA), acoplados ao referido sistema, com o intuito de determinar os principais parâmetros necessários à modelagem de corpos hídricos, bem como suas bacias hidrográficas. Foram utilizados dados topográficos do IBGE disponibilizados pela prefeitura após a elaboração do Plano de Águas Pluviais da região de interesse. Com o modelo devidamente calibrado por meio de dados experimentais, foi realizada a validação do mesmo através da simulação de inundações nesta região. Apesar de técnicas de otimização acopladas à plataforma MOHID terem sido utilizadas pela primeira vez em um rio de montanha, os resultados apresentaram-se importantes e qualitativamente satisfatórios do ponto de vista de auxílio à tomada de decisões, tendo como base a prevenção de danos causados pelas elevações da lâmina dágua que ocorrem frequentemente em Nova Friburgo, como por exemplo, a recente tragédia de janeiro de 2011 ocorrida na Região Serrana do Estado do Rio de Janeiro. / In this thesis is held the modeling of the hydraulic behavior of the main rivers that form the Bengalas River watershed, located in the municipality of Nova Friburgo, Rio de Janeiro, which covers the most urbanized area of that city. To perform the simulations was used MOHID Waters Modeling System, Land MOHID tool. As for the calibration of the model were adopted some optimization methods, more precisely, the Luus-Jaakola (LJ) and Particle Collision (PCA) algorithms coupled to said system, in order to determine the main parameters needed for modeling bodies water and their watersheds. We used topographic data from the IBGE provided by the city after the preparation of the Stormwater Plan for the region of interest. With the model calibrated through experimental data, the same was validated by simulating flooding in this region. Although optimization techniques coupled to the platform MOHID were first used in a mountain river, the results presented are important and qualitatively satisfactory from the point of view of aid to decision making, based on the prevention of damage caused by increases in water level that often occur in Nova Friburgo, such as the recent tragedy that occurred in January 2011 in the mountainous region of the Rio de Janeiro State.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta tese é realizada a modelagem do comportamento hidráulico dos principais rios que compõem a bacia hidrográfica do Rio Bengalas, localizada no município de Nova Friburgo-RJ, a qual abrange a área mais urbanizada da referida cidade. Para a realização das simulações foi utilizado o Sistema de Modelagem de Águas MOHID, ferramenta MOHID Land. Já para a calibração do modelo foram adotados alguns métodos de otimização, mais precisamente, os algoritmos de Luus- Jaakola (LJ) e Colisão de Partículas (PCA), acoplados ao referido sistema, com o intuito de determinar os principais parâmetros necessários à modelagem de corpos hídricos, bem como suas bacias hidrográficas. Foram utilizados dados topográficos do IBGE disponibilizados pela prefeitura após a elaboração do Plano de Águas Pluviais da região de interesse. Com o modelo devidamente calibrado por meio de dados experimentais, foi realizada a validação do mesmo através da simulação de inundações nesta região. Apesar de técnicas de otimização acopladas à plataforma MOHID terem sido utilizadas pela primeira vez em um rio de montanha, os resultados apresentaram-se importantes e qualitativamente satisfatórios do ponto de vista de auxílio à tomada de decisões, tendo como base a prevenção de danos causados pelas elevações da lâmina dágua que ocorrem frequentemente em Nova Friburgo, como por exemplo, a recente tragédia de janeiro de 2011 ocorrida na Região Serrana do Estado do Rio de Janeiro. / In this thesis is held the modeling of the hydraulic behavior of the main rivers that form the Bengalas River watershed, located in the municipality of Nova Friburgo, Rio de Janeiro, which covers the most urbanized area of that city. To perform the simulations was used MOHID Waters Modeling System, Land MOHID tool. As for the calibration of the model were adopted some optimization methods, more precisely, the Luus-Jaakola (LJ) and Particle Collision (PCA) algorithms coupled to said system, in order to determine the main parameters needed for modeling bodies water and their watersheds. We used topographic data from the IBGE provided by the city after the preparation of the Stormwater Plan for the region of interest. With the model calibrated through experimental data, the same was validated by simulating flooding in this region. Although optimization techniques coupled to the platform MOHID were first used in a mountain river, the results presented are important and qualitatively satisfactory from the point of view of aid to decision making, based on the prevention of damage caused by increases in water level that often occur in Nova Friburgo, such as the recent tragedy that occurred in January 2011 in the mountainous region of the Rio de Janeiro State.