A Área Portuária do Maranhão constitui-se no segundo maior complexo portuário da América Latina e um dos maiores do mundo em termos de movimentação de carga, com mais de 85 milhões de toneladas movimentadas em 2006, isto é mais de 15% da movimentação portuária anual do país. Tendo em vista a grande quantidade de informações disponíveis da região de estudo, o principal objetivo deste trabalho é caracterizar amplamente a circulação de correntes de maré e o transporte de sedimentos associado na área portuária do Maranhão através de modelação numérica com utilização do software MIKE 21 - módulos HD e ST. Os resultados obtidos no modelo hidrodinâmico permitiram verificar a eficiência do modelo em representar as características recirculatórias na área do PDM. De forma similar, o modelo de transporte de areia representou com fidelidade a evolução dos fundos e as taxas de sedimentação da área de estudo. Por fim, ressalta-se a importância de um trabalho como este em âmbito nacional, posto que é singular o acompanhamento detalhado da implantação de um grande complexo portuário, contribuindo para a redução do empirismo adotado nos projetos e operações portuárias. / Maranhão Harbour Area is the second biggest port complex in cargo handling of Latin America and one of the greatest of the world, with more than 85 million tons loading rate in 2006, which is more than 15% of the annual cargo handling of the country. Considering the great amount of available information of the study region, the main purpose of this work is to describe the tidal currents circulation and corresponding sediment transport in the Maranhão Harbour Area through numerical model applying the software MIKE 21 - HD and ST. The hydrodynamic model results permitted to check the accuracy of the model in reproducing the currents recirculation patterns in the area of PDM. The model of the sand transport reproduced with accuracy the bottom evolution and sedimentation rates. At last, it is important to emphasize this research in the national context, because is unique such continuous detailed Harbour Complex project improvement, contributing to reduce the simple empirical project and operation procedure.

Este trabalho enfatizou as escalas espaciais de microhabitat e de mesohabitat para investigar como a fauna de macroinvertebrados aquáticos é influenciada pelas variáveis ambientais e espaciais. O primeiro capítulo trás uma visão geral da aplicabilidade das escalas de microhabitat e de mesohabitat ao avaliar a estrutura da fauna e, também, demonstra que a composição do substrato influencia a composição faunística. No segundo capítulo, realizamos uma avaliação da suficiência amostral e comparamos a diversidade alfa e beta entre métodos de coleta e entre diferentes mesohabitats. No terceiro capítulo avaliamos diferentes variáveis hidráulicas e suas relações com a abundância de indivíduos e a riqueza de táxons considerando as escalas espaciais de microhabitat e mesohabitat. Observamos que as condições hidráulicas foram importantes na estruturação da comunidade de macroinvertebrados, influenciando positivamente a abundância de indivíduos e negativamente a riqueza de táxons nos microhabitats. No quarto capítulo nos baseamos na teoria de metacomunidades para compreender a influência das variáveis ambientais e espaciais na estruturação da fauna em uma perspectiva de microescala. Além da esperada importância do ambiente para a microdistribuição dos organismos, identificamos uma forte influência do espaço na estruturação da fauna. Nossos resultados demonstraram que a fauna de macroinvertebrados aquáticos é estruturada pela composição do substrato, condições hidráulicas e fatores espaciais, todas estas condições perceptíveis na escala do microhabitat. Deste modo, a microescala pode ser considerada como uma perspectiva válida para o estudo de ecologia de riachos. / We focused on the microhabitat and the mesohabitat spatial scales to investigate the environmental and spatial features influence on aquatic macroinvertebrate fauna. The first chapter brings an overview about the microhabitat and mesohabitat applicability to evaluate the fauna structure. Likewise, it shows the substrate influence on the fauna composition. In the second chapter, we evaluate the sampling sufficiency and compare the alpha and beta diversity among the sampling methods and mesohabitats. In the third chapter we evaluated the hydraulic features and its relationships with abundance and richness considering the microhabitat and mesohabitat spatial scales. Our results show that the hydraulic conditions have influence on macroinvertebrate community structure, showing a positive relationship with abundance and negative with microhabitat richness. In the fourth chapter, we applied the metacommunity theory in the microhabitat scale to understand the hole of environmental and spatial features on the community structure. Further than the expected environmental influence on organisms microdistribution, we identified a strong spatial influence on the fauna structure. Our results showed that the aquatic macroinvertebrate fauna was structured by the substrate composition, hydraulic conditions and spatial features. All this conditions are noticeable on microhabitat spatial scale. Accordingly, the microhabitat scale can be considered as an effectual perspective to the stream ecology.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Apresenta-se uma abordagem para o problema de otimizaÃÃo de projetos de redes de distribuiÃÃo de Ãgua (RDA), considerando-se o custo de implantaÃÃo (CI) e o custo de manutenÃÃo (CM) simultaneamente, aplicando-se um algoritmo multi-populaÃÃo e multiobjetivo. Uma RDA pode ser vista como um grafo cujas arestas sÃo os condutos e o vÃrtices sÃo os nÃs. Escolher os diÃmetros que tornam a rede mais econÃmica atendendo a restriÃÃes tÃcnicas à um problema combinatÃrio para o qual mÃtodos diretos podem se tornar inviÃveis ao se considerar nÃmeros crescentes de trechos. O problema de otimizaÃÃo abordado consiste em minimizar simultaneamente CI e CM de uma RDA, considerando para isso o custo dos condutos de acordo com seus diÃmetros e comprimentos. Para proceder a otimizaÃÃo foi desenvolvido o algoritmo evolucionÃrio (AE) hÃbrido Multi-Island Niched-Pareto Genetic Algorithm (MINPGA), resultado da junÃÃo adaptada de um algoritmo multi-populaÃÃo, o MIIGA, a outro algoritmo multi-objetivo baseado em Nicho de Pareto, o NPGA. Como simulador hidrÃulico foi utilizado o Environment Protection Agency Network Engine Tool (EPANET). O esquema Optimization of NEtwork By Evolutionary AlgoRithm (ONEBEAR) foi desenvolvido e aplicado a trÃs redes de tamanhos e traÃados distintos, sendo uma delas com 666 trechos. Um programa computacional foi escrito para implementar o ONEBEAR, conectando o EPANET ao MINPGA, possibilitando assim otimizaÃÃo pretendida. Mostrou-se, alÃm da importÃncia de se considerar o custo de manutenÃÃo ao longo da vida Ãtil de uma RDA, a viabilidade de abordar o problema de otimizaÃÃo multi-objetivo por meio de um AE multi-populaÃÃo. O esquema mostrou robustez e flexibilidade, resolvendo o problema de otimizaÃÃo tanto para redes ramificadas quanto para redes malhadas e com uma rede com 666 trechos. A frente de Pareto gerada para cada problema mostrou as soluÃÃes dominantes consideradas viÃveis. A viabilidade das redes foi verificada quanto ao atendimento ao requesito tÃcnico de pressÃo mÃnima por nÃ, calculada pelo EPANET. As redes de menor CI e / We present an approach for project optimization problem of networks water supply (RDA), considering the deployment cost (CI) and the cost of maintenance (MC) simultaneously applying a multi-population and multiobjective algorithm. An RDA can be seen as a graph whose edges are the conduits and the vertices are the nodes. Choose the diameters that make the most economical network given the restrictions techniques is a combinatorial problem for which direct methods may become unworkable when considering increasing numbers snippets. The optimization problem is tackled to minimize both CI and CM of an RDA, considering it to the cost of conduits according to their diameters and lengths. To carry out optimization was developed the evolutionary algorithm (EA) Hybrid Multi-Island-niched Pareto Genetic Algorithm (MINPGA), merge output adapted from a multi-population algorithm, MIIGA, another multi-objective algorithm based on Niche Pareto, the NPGA. How hydraulic simulator was used Environment Protection Agency Network Engine Tool (EPANET). The optimization scheme of Network By Evolutionary Algorithm (ONEBEAR) has been developed and applied to three different network sizes and layouts, one of with 666 snippets. A computer program was written to implement the ONEBEAR, connecting the EPANET to MINPGA, allowing desired optimization. It has been shown, and the importance of considering the cost of maintenance over the life of a RDA address the feasibility of multi-objective optimization problem using an AE multi-population. The scheme shown robustness and flexibility, solving the problem of optimization for both branched networks and for looped networks and a network with 666 excerpts. The Pareto front generated for each problem showed the dominant solutions considered viable. The viability of the networks was checked for compliance with technical requisite minimum pressure per node, calculated by EPANET. The smaller networks and CI

Orientador: Marcio Luiz de Souza-Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T10:15:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_DanielaVillaFlorMontesRey_D.pdf: 4784626 bytes, checksum: 2c07a9198d76af68b1571651aa00046a (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho tem por objetivo a implantação de uma técnica para estimativa simultânea dos parâmetros hidráulicos e de transporte de solutos em solos, visando a aplicação em simulação computacional de migração de contaminantes. Foi selecionado um aparato experimental para a realização do experimento de transporte de soluto em colunas, assim como o código Hydrus-1D para estimativa de parâmetros através da Técnica de Levenberg-Marquard. Para testar o método foi utilizado um solo arenoso não-reativo. Com esse material foram estimados o conteúdo de água de saturação qs, a condutividade hidráulica de saturação Ks e o coeficiente de dispersão D. Foram testadas quatro estratégias para a estimativa onde os parâmetros foram estimados simultaneamente e separadamente em ordens diversas. As estratégias que fazem a estimativa dos parâmetros separadamente apresentaram melhores resultados. Foi avaliada também a influência das dimensões das colunas nos resultados experimentais e nos resultados das estimativas, demonstrando que colunas de menor comprimento apresentam resultados melhores e que houve uma variação nos resultados devido à variação no diâmetro, o que está em desacordo com o modelo unidimensional utilizado. Em seguida amostras de solo da mina de urânio de Caldas foram testadas. Para este material foram estimados os mesmos parâmetros anteriores mais o coeficiente de distribuição Kd. Os valores estimados para os parâmetros com o solo da mina de urânio apresentaram pequenos desvios-padrão, caracterizando boas estimativas / Abstract: The objective of this work is to implement a technique for the simultaneous estimation of hydraulic and transport parameters of soils, aiming at the application on computational simulation of contaminant migration. An adequate experimental apparatus was selected for the solute transporte experiment in small columns. The software Hydrus-1D was selected as the simulation software capable of estimating the parameters through the Levenberg-Marquardt Technique. For the implementation of the methodology a non-reactive sandy soil was used. The saturation water content qs, the saturation hydraulic conductivity Ks and the dispersion coefficient D were estimated for this material. Four approaches were tested, including simultaneous and sequential estimations in various orders. The sequential estimation resulted in better results. The influence of the dimensions of the columns on the experimental and estimation results was also evaluated, demonstrating that columns with smaller high results in better estimations and that the diameter variations resulted in variation of the behavior, in disagreement with the unidimensional model used. Next, soil samples extracted from de Caldas uranium mine were used for the estimation of the same parameters together with the distribution coefficient Kd. Values for the estimated parameters with the soil samples from the uranium mine showed small standard deviations, characterizing good estimations / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Helder Anibal Hermini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-17T04:57:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OliveiraJunior_VicenteGomes_M.pdf: 8561216 bytes, checksum: ca5ff7bf2778c2bee0cc0999a2d37d61 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O trabalho consiste na análise e desenvolvimento de uma prótese de joelho, em função dos movimentos da marcha humana. Serão estudados os componentes que compõe a prótese, os funcionamentos, as funções e as formas construtivas. Dentro deste estudo, será mostrado o projeto e o desenvolvimento de uma válvula hidráulica utilizada para comandar a prótese de joelho. Esta válvula será controlada através de um microcontrolador da família PIC. O microcontrolador acionará a válvula hidráulica através de um motor de passo. Com o sensoriamento na região plantar, são definidas as diferentes fases da marcha humana. Essas informações recebidas pelo microcontrolador, são processadas e de acordo com a fase da marcha humana, informa à válvula hidráulica através do motor de passo, se deve abrir, fechar de forma parcial ou total. O comando da válvula hidráulica, acionará o atuador hidráulico, executando a extensão ou a flexão do joelho, de acordo com a fase da marcha. / Abstract: Contribution to the development of the design of a hydraulics prosthesis anthropomorphous, of the lower limb. This project consists in the analysis, development, simulation and in the prototyping of a knee prosthesis in function of the movements of the human march. It will study the components that compose the prosthesis, its operations, its functions and its constructive forms. Inside this study it will be shown the design and development of a hydraulic valve used to command the knee prosthesis. This valve is controlled through a microcontroller of the PIC family. The microcontroller will activate the hydraulic valve through a step motor. Using sensors on the plaint region, will be defined the different phases of the human march. The information received from the microcontroller will be processed in accordance to the phase of the human march, this will send a command to the hydraulic valve, through the step motor, ordering it either to open, to close partially or totally. The command of the hydraulic valve will activate the hydraulic actor, executing the extension or the flexing of the knee, in accordance to the phase of the march. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:51:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:01:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O estudo termo-hidráulico, utilizado para análise de acidentes e transientes em reatores nucleares, é feito com o uso de algumas ferramentas computacionais sofisticadas. Esses programas utilizam uma filosofia realista (best estimate) para análise de acidentes e transientes em reatores refrigerados à água leve do tipo PWR (Pressurized Water Reactor) e sistemas associados. O código RELAP5, objeto de nosso estudo, tem sido usado como uma ferramenta para o licenciamento de instalações nucleares no nosso país. Uma das maiores dificuldades na simulação de acidentes e transientes em uma instalação nuclear com o código RELAP5 é a quantidade de informações necessárias, que na maioria dos casos é muito grande. Além disso, existe a necessidade de uma quantidade razoável de operações matemáticas para os cálculos da geometria dos componentes. Portanto, a fim de facilitar a manipulação destas informações, percebeu-se a necessidade do desenvolvimento de um pré-processador amigável com o usuário, para realização desses cálculos e para elaboração dos dados de entrada do RELAP5. A ferramenta escolhida foi o MS-EXCEL, que apresentou grande potencialidade no desenvolvimento do pré-processador desejado. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06171.pdf: 4113918 bytes, checksum: f80c43f20a8b10129dced614d40007ba (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:49:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 09668.pdf: 6341914 bytes, checksum: 8514c212809df88b758a80f7ad2d2fd8 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Submitted by Maria Eneide de Souza Araujo (mearaujo@ipen.br) on 2015-02-20T18:59:28Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-02-20T18:59:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho foi realizado uma comparação entre três tipos de alvos (UAl2-Al, U-Ni cilíndrico e U-Ni placa) para a produção de 99Mo por fissão do 235U. Para isso foram desenvolvidas análises neutrônicas e termo-hidráulicas. Também foram realizados experimentos para se validar as metodologias de cálculo termo-hidráulica e neutrônica utilizadas neste trabalho. Para os cálculos neutrônicos foram utilizados os programas NJOY99.0, AMPX-II e HAMMERTECHNION, para geração das seções de choque, e os programas SCALE 6.0 e CITATION para os cálculos tridimensionais dos núcleos, queima do combustível e produção de 99Mo. Para os cálculos termo-hidráulicos foram utilizados os programas MTRCRIEAR1 e ANSYS CFX para calcular as variáveis térmicas e hidráulicas dos dispositivos de irradiação e compará-las a limites e critérios de projeto estabelecidos. Primeiro foram realizadas análises neutrônicas e termo-hidráulicas para o reator IEA-R1 com os alvos de UAl2-Al (10 miniplacas). As análises demonstraram que a atividade total obtida para o 99Mo nas miniplacas não atende à demanda dos hospitais brasileiros (450 Ci/semana) e que nenhum limite de projeto termo-hidráulico é ultrapassado. Em seguida foram realizados os mesmos cálculos para os três tipos de alvo no Reator Multipropósito Brasileiro (RMB). As análises neutrônicas demonstraram que os três alvos podem atender à demanda dos hospitais brasileiros. As análises termo-hidráulicos demonstram que será necessário uma velocidade mínima no dispositivo de irradiação de 7 m/s para o UAl2, de 8 m/s para o alvo de U-Ni cilíndrico e de 9 m/s para o alvo de U-Ni placa para que nenhum limite de projeto seja ultrapassado. Foram realizados experimentos em uma bancada de aferição de vazão para se validar a metodologia de cálculo termo-hidráulico. Os experimentos realizados para se validar os cálculos neutrônicos foram feitos no reator IPEN/MB-01. Todos os experimentos foram simulados com as metodologias acima descritas e os resultados comparados entre si. Os resultados das simulações apresentaram boa concordância com os resultados experimentais. / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Os Modelos da Onda CinemÃtica e da Onda Difusiva foram aplicados em um rio natural, para estudar a propagaÃÃo de uma onda de cheia neste corpo hÃdrico. Esses modelos sÃo derivaÃÃes do Modelo da Onda DinÃmica, a partir de simplificaÃÃes nas EquaÃÃes de Saint Venant, onde alguns termos sÃo desprezados. No processo de soluÃÃo das equaÃÃes diferenciais, pertinentes aos modelos, foi usado o MÃtodo das DiferenÃas Finitas, sendo que o esquema de aproximaÃÃo explicita foi aplicado para a onda cinemÃtica, enquanto que o esquema de aproximaÃÃo implÃcita foi aplicado para a onda difusiva. Para esta pesquisa, um programa computacional, em linguagem FORTRAN, foi desenvolvido e permitiu que viÃrias simulaÃÃes fossem realizadas, para diferentes cenÃrios encontrados nos rios naturais. Estudos para verificar a sensibilidade dos modelos, com respeito aos parÃmetros hidrÃulicos da bacia, foram realizados. TambÃm foi verificada a influÃncia da linearizaÃÃo das equaÃÃes diferenciais, que compÃem os modelos, nÃs cÃlculos das variÃveis de controle. Os resultados mostraram que o modelo da onda cinemÃtica à mais sensÃvel ao coeficiente de rugosidade das paredes do canal, enquanto que o modelo da onda difusiva à mais sensÃvel para parÃmetros da declividade de fundo do canal, onde este parÃmetro atua diretamente no processo de amortecimento da onda em propagaÃÃo. Os resultados mostraram ainda que, para os cenÃrios usados nas simulaÃÃes, o processo de linearizaÃÃo das equaÃÃes diferenciais nÃo afeta, consideravelmente, a soluÃÃo dos modelos.