Orientador : Luiz Fernando Milanez / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-18T14:22:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VelasquezAlegre_JoseAntonioAndres_D.pdf: 6002203 bytes, checksum: 2d564d8f4b0308423291c8de71793152 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Dois modelos de simulação dos processos que ocorrem no motor de ciclo diesel foram desenvolvidos neste trabalho. O primeiro deles, chamado aqui de modelo de diagnose, permite analisar o processo de combustão de um motor real, quando se dispõe do diagrama de pressão no cilindro, determinado experimentalmente. O segundo modelo, chamado de modelo preditivo, permite simular o ciclo completo de um motor real ou hipotético, quando a taxa de queima de combustível é especificada a priori. O modelo preditivo resolve as equações que governam o escoamento transitório de um fluido compressível, como ocorre nos dutos de admissão e escape, utilizando o Método das Características. Os efeitos da variação da área transversal dos dutos, a transferência de calor e o atrito nas paredes são levados em conta. Em ambos os modelos são determinados os termos do balanço de exergia e as exergias química, termomecânica e termoquímica para o volume de controle que inclui os gases no cilindro do motor. Exemplos da aplicação destes modelos são incluídos no presente trabalho / Abstract: Two simulation models of diesel engine processes were developed. The first model, called the diagnose model, allows the analysis of the combustion process of a real engine when the cylinder pressure diagram, obtained from experiments, is available. The second model, called the predictive model, can be used to simulate the entire cycle of real or hipothetical engines, when the fuel burning rate is specified. The predictive model solve the equations governing the transient flow of a compressible fluid occurring in the admission and exhaust ducts, using the M~thod of Characteristics. The eJJects of duct cross sectional area variations, heat transfer and wall friction are taken into account. In both models the terms of the e:ldergy balance as well as chemical, termomechanical and termochemical exergies for the control volume that includes, I the gases in the engine cylinder are determined. Examples of application ofi these models are presented in this work / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Furio Damiani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T02:10:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luque_WilfredoMachaca_M.pdf: 7084965 bytes, checksum: 553cb5e719e482101fe1a917c7b27ab8 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: O ABACUS é um sistema voltado à simulação de circuitos de alta escala de integração que utiliza um arranjo de processadores dedicados e que diferente das metodologias convencionais de simulação evita a resolução do sistema de equações algébrico-diferenciais não lineares que descrevem os circuitos. Neste trabalho apresenta-se o modelamento na linguagem de descrição de hardware VHDL desse sistema em dois níveis de abstração, comportamental e de transferência entre registradores, com a finalidade de simulá-Io detalhadamente, objetivando a sua implementação física. Como produto da simulação apresentam-se resultados sobre o dimensionamento dos canais de comunicação entre os processadores do arranjo e sobre os tempos de execução dos modelos dos dispositivos, os quais são de grande importância para o modelamento do sistema ABACUS nos níveis seguintes de abstração / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Jose Busnardo Neto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-15T01:19:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paes_AntonioCarlosdeJesus_D.pdf: 3576495 bytes, checksum: 0e52f147e3eb2f6fce1daddcdff11173 (MD5) Previous issue date: 1987 / Resumo: É desenvolvido um modelo de três fluidos, unidimensional, um fluido para os íons, outro para os elétrons e um terceiro para os íons refletidos afim de simular implosões de q-pinches. O modelo trata as reflexões que ocorrem em potências abruptos, e que originam os íons refletidos, como colisões. Os momentos deste ter mo de colisões fornecem a contribuição dos íons refletidos são simulados o q-pinch rápido de baixa densidade da Universidade de Maryland e o Tupã, q-pinch da UNICAMP. No caso do q-pinch de Maryland verifica-se a concordância dos resultados da simulação referentes a perfis de densidade e temperatura dos íons, para diferentes valores do campo de polarização, com resultados experimentais. Além disso, verifica-se que as simulações obedecem leis de escala simples, ao variar parâmetros como densidade, temperatura inicial, etc. No caso do Tupã as simulações apresentam resultados de acordo com os experimentais mediante a escolha adequada de valores para Zef e temperatura inicial / Abstract: A one dimensional three fluid model, one for ions, the other for electrons and a third fluid for the reflected ions is derived and it is used to simulate implosions of q-pinches. The model to handle the reflected ions treats the reflections that occur in the abrupt potentials, that develop during the implosion, as collisions. Moments of these collisional terms take into account the reflected ion contribution, in this three fluid model. The low density fast q-pinch of the University of Mary land is simulated. The simulations compare favorably with the experimental results for density profiles and ion temperature, in the case of different bias field. The simulations also obey scale laws for different parameters as density, temperature, etc. The Tupã, q-pinch of the UNICAMP, is also simulated. Agreement is found with implosion time and ion temperature if adequate values of Zef or initial temperature are chosen / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador : Douglas Eduardo Zampieri / Tese (doutorado) : Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-18T18:48:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbieri_Nilson_D.pdf: 9919500 bytes, checksum: 26df2a1a469601e74854c805db8b3025 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: O comportamento dinâmico de um veículo de quatro rodas é analisado através de um modelo com sete graus de liberdade para duas situações de carga do veículo, carregado e descarregado, e para dois diferentes tipos de via, asfáltica e pavimentada. Varia-se a velocidade do veículo entre 5 e 30 m/ s. Para encontrar as características dos elementos suspensivos usa-se a teoria do controle estocástico linear ótimo para minimizar um índice de desempenho cujas partes integrantes são: aceleração vertical do veículo (conforto), espaço de trabalho das suspensões (limitação estrutural), deslocamentos relativos entre os centros das rodas e a via (segurança) e forças de controle. A influência destas partes no índice de desempenho é relatada através de constantes de peso. Otimiza-se primeiramente um sistema de suspensão passiva com constantes de peso favorecendo a segurança. Estuda-se a influência da velocidade nos coeficientes de rigidez e amortecimento. Em seguida otimizam-se vários sistemas de suspensão com elementos passivos em paralelo com elementos ativos com realimentação de estado e de saída. Dois tipos de constantes de peso favorecendo o conforto e a segurança são usados. Otimizam-se também as constantes de peso das forças de controle e os elementos passivos das suspensões. Verifica-se o comportamento próprio de todos os sistemas através da obtenção dos autovalores. Compara-se o desempenho de todos os sistemas quando o veículo passa por uma via com perfil aleatório / Abstract: The dynamical behaviour of a four wheeled car is analysed by the use of a seven degrees of freedom model for two load conditions of the vehicle,loaded and unloaded, and for two different types of road, asphalt and pavement. The vehicle velocity is varied between 5 and 30m/s. To find the characteristics of the suspension elements stochastic optimallinear control theory is used through the minimization of the performance index whose constituent parts are: vehicle vertical acceleration (comfort), suspension working space (structurallimitation), road holding (safety) and the control force. The infiuence of these parts in the performance index are related through the weighting constants. The passive linear suspension system is firstly optimized with weighting constants favouring safety. The infiuence of the vehicle speed on the linear spring and damper coefficients are studied. Afterwards some systems with passive elements in parallel with active elements with state and output feedback are optimized. Two types of weighting constants favouring comfort and the safety are used. The weighting constants of the control forces and the values of the coefficients of passive suspensions are also optimized. The dynamical eigenbehaviour of the whose system is studied through the derivation of the eigenvalues. The performance of every system is compared when the vehicle is driving on a ramdom road / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T17:52:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 97824.pdf: 2794552 bytes, checksum: ac138047b3f4f69c53da427c334c4be0 (MD5) Previous issue date: 1992 / O trabalho visa apresentar um estudo abordando os métodos para o cálculo da cinemática inversa de robôs manipuladores de cadeia aberta. A finalidade principal deste estudo foi a de se chegar a um método que fosse, ao mesmo tempo, genérico e eficiente, características básicas para a sua implementação num sistema computacional. A fim de se chegar a estas características, dividiu-se o trabalho em duas partes. A primeira parte envolveu um estudo comparativo teórico, com base nas propostas de vários autores. A segunda parte tratou de implementação de três métodos para se comprovar a eficiência em termos de precisão, estabilidade e velocidade. Tal comprovação foi obtida por meio de testes envolvendo tarefas variadas e diferentes tipos de robôs.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-05-22T15:17:01Z No. of bitstreams: 1 2012_AnnaPauladeSousaParenteRodrigues.PDF: 6383616 bytes, checksum: 9b60bc89be69d6f650b784ecb59ea9d3 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-05-22T15:27:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_AnnaPauladeSousaParenteRodrigues.PDF: 6383616 bytes, checksum: 9b60bc89be69d6f650b784ecb59ea9d3 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-22T15:27:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_AnnaPauladeSousaParenteRodrigues.PDF: 6383616 bytes, checksum: 9b60bc89be69d6f650b784ecb59ea9d3 (MD5) / Este trabalho apresenta uma metodologia de otimização para geometria de pás de turbinas hidráulicas axiais. O principal objetivo é determinar a geometria de pá que melhor se adaptará às condições de escoamento e funcionamento impostas, melhorando assim o desempenho dessa turbina. A motivação deste trabalho, decorre da necessidade cada vez maior do "melhor" projeto, em um curto período de tempo, fazendo com que esforços para a concepção de novas metodologias de otimização e ciclos de projeto, sejam desenvolvidos. A otimização se dará através da junção das técnicas de otimização heurísticas: Algoritmos Genéticos (AG) e Otimização por Enxame de Partículas (PSO- Particle Swarm Optimization). O principal objetivo dessa junção é a busca por um método de otimização mais robusto e eficiente na determinação da melhor geometria dessas pás. Dessa forma, o desempenho das pés é considerada como função objetivo. Métodos de dinâmica dos fluidos computacional (CFD- Computational Fluid Dynamics) são utilizados como ferramenta para o cálculo desse desempenho. Essa metodologia é aplicada para uma turbina hidrocinética e uma turbina do tipo bulbo. Os resultados provenientes da otimização da turbina hidrocinética são comparados, para diversos pontos de operação, com valores obtidos através de metodologias de otimizações anteriores. O que proporcionou a comprovação do melhor desempenho do algoritmo híbrido AG-PSO, sendo este posteriormente aplicado à otimização de forma das pás de uma turbina bulbo. Os resultados apresentam um ganho na potência (turbina hidrocinética) e rendimento (turbina bulbo) de saída do rotor otimizado via AG-PSO, além de uma melhora no tempo de processamento demonstrando assim a viabilidade do uso dessa metodologia para a geração de geometrias ótimas de pás de rotores axiais. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This thesis presents a methodology as optimization method for the blades of axial turbine runners. The aim is to determine the optimal shape for the blade, considering a specific flow condition and operation point, improving this turbine performance. The motivation behind this work is based on search of the "best"design, increasingly, in a short time, resulting in efforts to new optimization methods and design cycles. The optimization method combines two heuristic optimization techniques: Genetics algorithms (GA) and particle swarm optimization (PSO). The addition of these two techniques in one algorithm (GA-PSO) allows an optimization method more robust and efficient for the purpose of optimal runner's shape. The objective function to be optimized is the performance generated by the rotor. To computation of the performance by the turbine blades, a commercial CFD (Computational Fluid Dynamics) code is used. This methodology is applied to a hidrokinetic turbine and a bulb turbine. The performances of the hidrokinetic turbine, for different operating conditions, of the optimized rotor with GA-PSO were compared to results of previous optimization methods. Proving that the hybrid GA-PSO algorithm has the best performance, being applied to optimization of an bulb runner shape. The results showed a gain in power output (hidrokinetic turbine) and efficiency (bulb turbine), beyond a improvement in the the processing time, which demonstrated the viability of the use of GA-PSO algorithm as a good design procedure for shape optimization of axial hydraulic turbines.

Orientador: Sergio Nascimento Bordalo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T07:19:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gaspari_EduardoFerreira_M.pdf: 14914102 bytes, checksum: 8b23245e0e12986aecd1a2a31b403185 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Neste trabalho desenvolveu-se um simulador bifásico padrão anular transiente unidimensional utilizando o modelo de dois fluidos foi desenvolvido. Neste simulador são consideradas as equações de conservação de massa e de conservação da quantidade de movimento para cada fase, além disto é considerado o fenômeno de asperção/ deposição. Este simulador é utilizado como ferramenta para se analisar a estabilidade interfacial do escoamento anular a partir do estudo de ondas solitárias no meio bifásico. Uma análise linearizada de estabilidade para o padrão anular é proposta, levando-se em conta o efeito da compressibilidade no mecanismo de estabilização interfacial. Os resultados obtidos das simulações de ondas solitárias são comparados com dados experimentais de transição do padrão anular comprovando-se boa concordância. Este estudo demonstra, também, o efeito da compressibilidade nos limites de estabilidade do escoamento / Abstract: The goal of the present work is the development of a one-dimensional simulator for the transient two-phase annular flow using a two-fluid model. The simulator includes the conservation equations for mass and momentum, and takes into account the fenomena of entrainment/deposition of suspended liquid droplets in the gas core flow. The simulator is used as a tool in the study of interfacial stability of the annular flow through the behavior of solitary waves in the two-phase media. A linear analysis of stability is presented, which includes the effect of the gas compressibility. The results show good agreement with data for annular transition. Furthermore, this study demonstrates tthe crucial role of the gas compressibility in the stability limits / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Alex Antonelli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-22T19:42:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Koning_Mauricede_D.pdf: 3022132 bytes, checksum: 13f49b5fc13d18607718399af912b7d1 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: A determinação de quantidades térmicas (energia livre, entropia) usando o método de ligação adiabática através de dinâmica molecular {DM) é investigada. A base teórica do método está enraizada nas expressões termodinâmicas macroscópicas da termodinâmica de processos reversíveis. A técnica de DM, utilizando conjuntos adequados de equações clássicas de movimento, pode ser usada para a simulação de tais processos sob diversas condições. Devido ao tempo limitado de computação, os processos gerados pela DM são sujeitos à dissipação de energia causando erros na determinação das quantidades térmicas. Desenvolvemos procedimentos para a correção simples e rápida destes erros. O desempenho do método é investigado em várias aplicações envolvendo sistemas e processos físicos com características diferentes. O método é aplicado ao cálculo da diferença de energia livre de Helmholtz entre dois cristais harmônicos {Einstein) com freqüências diferentes. Em seguida, o método é utilizado para o cobre com o objetivo de calcular a energia livre do cristal perfeito e a energia livre de formação de uma vacância em função da temperatura. Finalmente, aplicamos o método para estudar os aspectos energéticos relacionados ao papel da nucleação de deslocações em planos de deslizamento {111} do silício na transição brittle-ductile. A avaliação do desempenho do método de ligação adiabática através de dinâmica molecular mostra que este método é uma ferramenta muito flexível e poderosa na determinação, de maneira eficiente e quantitativamente confiável, de quantidades térmicas em uma grande variedade de sistemas e processos físicos / Abstract: The determination of thermal quantities (free energy, entropy) using the molecular dynamics (MD) adiabatic switching method is investigated. The theoretical basis of the method is rooted in the macroscopic thermodynamic relations of reversible processes, and the MD technique, using suitable sets of classical equations of motion, can be used for the simulation of such processes under several conditions. Due to the limited computer time, the processes generated by MD are subject to energy dissipation, causing errors in the determination of thermal quantities. We develop procedures for the simple and fast correction of these errors. The performance of the method is investigated in various applications involving several physical systems and processes with different characteristics. The method is applied to the calculation of thc Helmholtz free energy difference between harmonic (Einstein) crystals with different frequencies, after which it is utilized to calculate the bulk, and vacancy formation free energies in copper as a function of temperature. Finally, the method is applied to study energetic aspects related to the role of dislocation nucleation on {111} slip planes in the brittle-ductile transition in silicon. The evaluation of the performance of the MD adiabatic switching method shows that it is a very flexible and powerful tool for the quantitatively reliable and efficient determination of thermal quantities in a wide variety of physical systems and processes / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador : Alice Maria B. H. Tokarnia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-01T05:00:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tilli_Marcelo_M.pdf: 3601615 bytes, checksum: 6549787564beb56494d6df88d789dd95 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Esse trabalho apresenta um simulador orientado a eventos, distribuído e implementado seguindo a metodologia de simulação distribuída conservadora. Apresentamos o modelo adotado para a representação do sistema, o funcionamento interno do simulador e sugerimos algumas formas de explorar os resultados fornecidos pelo simulador durante o projeto de sistemas embutidos. O funcionamento desse simulador distribuído é ilustrado por dois exemplos. .0 primeiro consiste num sistema desenvolvido para cálculo, pelo Método de Bames-Hut, da trajetória de corpos sob a ação de forças gravitacionais. Esse exemplo, devido a carga computacional, é adequado para avaliação de desempenho de sistemas computacionais distribuídos. O segundo exemplo, ilustra o uso do simulador durante o projeto de uma pequena rede A TM. Esse exemplo ilustra como o simulador é utilizado para auxiliar na tomada de decisões de projeto. Durante a execução dos exemplos, verificamos que o simulador distribuído desenvolvido chega a ser 3,28 vezes mais rápido do que o simulador seqüencial / Abstract: This work presents a distributed event-driven simulator, following the conservative distributed simulation methodology. We present the model adopted for embedded system representation and the internal functioning of the simulator. The use of the simulator is illustrated by two case studies. The first case study is a system developed to perform the calculation of body movement under the action of gravitational forces, using the Bames-Hut method. Due to the great computational overhead caused by force calculation, this problem is suitable for benchmarking distributed systems. The second case study uses the simulator to assist in the design of a small A TM network. This case study shows how the simulator can be used to assist in the decision-making process during the designo The distributed simulator achieved a speedup of 3.28 as compared to an event-driven sequential simulator / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-01T20:03:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Scheer_AgnesdePaula_D.pdf: 5908410 bytes, checksum: 13e3faa507854cb570dd4bd4df031669 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: A adsorção tomou-se nas últimas décadas um processo importante de purificação e separação nas áreas da petroquímica, de alimentos, da química fina e da biotecnologia. É uma operação que pode resolver os sérios problemas dos poluentes diluídos em efluentes líquidos e, também, aqueles relacionados com componentes em baixas concentrações nas correntes industriais, que precisam ser recuperados pelo seu alto valor agregado. Esse trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um sistema de simulação de leito fixo e leito móvel simulado para possibilitar a tomada de decisão em relação à avaliação de um adsorvedor, já em operação, ou à viabilidade desse processo para concentração de uma determinada mistura. O trabalho foi iniciado com a simulação da coluna de adsorção em leito fixo usando o modelo de difusão no poro. Dois processos de transferência de massa foram considerados: a transferência de massa externa da fase líquida para a superfície da partícula e a difusão interna no poro. Na formulação do modelo as seguintes considerações foram feitas: coeficientes de difusão independentes da composição da mistura, partículas esféricas de igual tamanho, temperatura e porosidade constantes. A partir do modelo mais complexo, no entanto, é possível a modelagem de diversas outras situações. A abordagem cromatográfica, por exemplo, mostrou-se uma ferramenta eficaz para estudos preliminares do comportamento da mistura em estudo. Foi possível também analisar os efeitos das variáveis de operação no desempenho do sistema contracorrente contínuo, conhecido por leito móvel simulado. No projeto de tais processos, a relação de equilíbrio precisa ser conhecida e facilmente implementada no sistema de equações. Portanto, algumas modificações no modelo matemático foram propostas com o objetivo de permitir o uso de qualquer relação descrevendo o equilíbrio entre a fase líquida no poro e a fase adsorvida. Foi estudada também a descrição termodinâmica do fenômeno interfacial e aplicada a teoria da solução sólido-adsorvato para o comportamento no equilíbrio. Para a solução do modelo foram utilizados cinco métodos numéricos com as respectivas condições iniciais e de contorno. O método das Características e o método de Colocação Ortogonal em uma abordagem global e, em vários subdomínios fixos, foram acopladas com a sub-rotina DASSL para a integração no tempo. O Método dos Elementos Finitos, por sua vez, foi acoplado com Crank­Nicolson e Runge-Kutta. Os resultados foram comparativamente analisados, considerando a facilidade de implementação quando curvas de ruptura experimentais e simuladas da literatura foram usadas para validação. Foi mostrado que as transformações e modificações propostas na solução matemática e computacional não alteraram as respostas e possibilitaram o uso de um modelo mais compacto, com diminuição do tempo computacional. De qualquer maneira, o sistema está apto a oferecer ao usuário vários procedimentos de cálculo. A partir dos programas desenvolvidos (ADFIX, ADCRO e ADMOV) é possível acrescentar particularidades do processo e dados experimentais disponíveis, tornando o sistema de simulação ainda mais completo e versátil para estudos de casos das mais variadas situações industriais de purificação e separação de líquidos / Abstract: Adsorption plays an important role as a purification process applied to petrochemical, food, chemistry and biotechnology areas. It is an unit operation that can solve the major problems of polluted liquid effluents, and those related with low concentrated components in industrial streams that must be recovered due to their high added value. The aim of this work was to develop a computational system for the dynamic simulation of both fixed and simulated moving bed adsorbers. This development can help the decision about the operation or further application of the process. The starting point of this work was the simulation of packed bed adsorption columns using the pore diffusion mode / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química