Orientador: Jose Geraldo Pena de Andrade / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:52:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Anjo_LuizFernandoResendedosSantos_M.pdf: 10436876 bytes, checksum: e9cd360d2e0259c9f793218565dd61a7 (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Orientadores: Fernando Gomide, Laercio Carvalho de Barros, Rodney Carlos Bassanezi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:52:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jafelice_RosanaSuelidaMotta_D.pdf: 2533436 bytes, checksum: e13cc7e6e61cd3555d87be67f57a4c66 (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientadores: Sergio Persio Ravagnani, Antonio Pascoal Del'Arco Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T19:29:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_AndreaMileneApolinarioRosa_D.pdf: 5798658 bytes, checksum: 4d589d5dc6cd528a09de13387e1ce222 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Foi realizado no presente trabalho um estudo sobre a estabilização termo-oxidativa das fibras de poliacrilonitrila (P AN). A etapa de estabilização termo-oxidativa das fibras precursoras é limitante no processo de fabricação de fibras de carbono, envolvendo reações químicas complexas e mudanças na estrutura física das fibras. Desta forma, é de grande importância ampliar o conhecimento sobre a estabilização termo-oxidatíva, para urna melhor compreensão dos fenômenos envolvidos e busca de parâmetros que permitam ampliar a qualidade e diminuir o custo do processo. Os objetivos deste trabalho foram analisar a etapa de estabilização termo-oxidativa das fibras P AN através de um modelo matemático para os fenômenos que ocorrem durante a transformação de P AN em fibras estabilizadas oxidativamente (P ANOX), simular os resultados e comparar os dados simulados com os dados experimentais, para verificar o ajuste do modelo. Foi desenvolvido um modelo matemático para a etapa de estabilização de uma fita de fibras PAN. As equações do modelo descrevem as principais reações químicas de estabilização, a difusão de oxigênio e a transferência de calor na fita. Para a resolução do modelo foi desenvolvido um programa computacional na linguagem Fortran, utilizando os métodos de Colocação Ortogonal e Runge-Kutta Semi-implícito. Foram obtidos resultados de perfis de temperaturas e de composições na fita de fibras P AN em função do tempo de estabilização e da posição na espessura da fita. Um modelo de Redes Neurais foi proposto a partir do conjunto de dados obtidos pela simulação da etapa de estabilização de feixes e de fitas de fibras P AN. As redes encontradas ajustaram de modo bastante satisfatório o conjunto de dados fornecido. A estabilização experimental de fitas de fibras P AN foi conduzi da em um forno existente no Laboratório de Divisão de Materiais do Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE) do Centro Técnico Aeroespacial (CT A). Os perfis de temperatura do forno e da fita de fibras foram determinados utilizando-se termopares acoplados ao conjunto de fibras e em cada zona do forno. Algumas amostras da fita foram retiradas durante o processo para a caracterização, utilizando-se as técnicas de análise elementar orgânica e ressonância magnética nuclear, para a determinação da composição das fibras, além da determinação da massa específica para o acompanhamento da qualidade da estabilização. A fibra P ANOX obtida apresentou massa específica de 1,4 g/cm3, o que confirma a eficiência da estabilização. As diferenças observadas entre as respostas simuladas e experimentais (tanto para os perfis de temperatura quanto para os perfis de composições da fita), indicaram que o modelo fenomenológico utilizado representa razoavelmente bem o processo / Abstract: The present work presents a study related to the thermo-oxidative stabilization of polyacrylonitrile fibers. The thermo-oxidative stabilization stage is the limiting step in manufacturing process of carbon fibers, involving eomplex chemical reactions and changes in physical structure of fibers. In this way, it is very important to inerease knowledge about thermo-oxidative stabilization in order to get a better eomprehension of the phenomenon involved, finding parameters to aIlow quality improvement and reducing process costs. The objectives of this work were to analyze the stage of thermo-oxidative stabilization of polyacrylonitrile fibers (P AN) through a mathematical model to deseribe the phenomenon tç.at occurs during the transformation in stabilized PAN fibers (PANOX), to simulate the results and to compare them with the experimental data. The mathematieal model was developed for the stabilization process of a strip of polyacrylonitrile fibers. The model equations deseribe the main chemieal reactions of stabilization, oxygen diffusion and heat transfer in the strip. For the solution of the model was developed a Fortran program, using Orthogonal Col1oeation and Semi-implicit Runge- Kutta methods. The results of temperatures and eompositions Ín the strip of polyacrylonitrile fibers were obtained in funetion of the stabilization time and position in the thickness of the strip. A Neural Network model was proposed starting from the group of data obtained by simulating of the stabilization stage of bundles and strips of P AN fibers. The neural networks were adjusted in a quite satisfactory way to the supplied group of data. The experimental stabilization of strips of P AN fibers was carried out using an oven in the laboratory of MateriaIs Division of the Institute of Aeronautics and Spaee (IAE) of the Aerospace Teehnical Center (CT A). The oven and strip temperature profiles were determinated using thermocouple probes coupled to the group of fibers and for each zone of the oven. Some samples of the strip were coIlected during the process for charaeterization, utilizing organic elementary analysis and nuclear magnetic resonance techniques for determination of composition fibers, and density determination for stabilization quality control. The P ANOX fiber obtained presented density of 1.4 g/cm3 that indicates good quality of stabilization. The experimental results (for both temperatures and compositions of the strip) showed good agreement with computer simulations / Doutorado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Luiz Koodi Hotta / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:16:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Palaro_HelderParra_M.pdf: 3153964 bytes, checksum: 8b0d4ea428d4daa02e25621d3d117dd5 (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado / Mestre em Estatística

Orientador: Paulo Sergio Franco Barbosa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:41:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bettine_SuelidoCarmo_D.pdf: 7050784 bytes, checksum: a4814a448772cced476a39981b7a450a (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: O caráter monopolista dos serviços de abastecimento de água e de coleta de esgotos, impede que o serviço seja regido pela lei de mercado, onde a livre concorrência constitui um incentivo natural da qualidade do serviço prestado. Ainda, o recente processo de descentralização e de desestatização do setor de saneamento exige instrumentos de regulação e controle dos serviços prestados pelas concessionárias. Este trabalho tem por objetivo a formulação de um modelo de avaliação de desempenho dos serviços de saneamento básico baseado na metodologia de análise multiobjetivo. Dois métodos são testados: Electre TI e Programação de Compromisso. Como estudo de caso, considera-se indicadores de desempenho das prestadoras de serviços de quarenta e quatro municípios da região Sudeste. Os resultados obtidos permitem concluir que a metodologia aplicada mostra-se apropriada como ferramenta para tomada de decisão na gestão dos serviços de saneamento; como instrumento para uma política de estímulo ao comportamento eficiente das empresas de saneamento e ainda como mecanismo de regulação e controle a partir da avaliação dos serviços prestados / Abstract: Water supply and sanitation services are natural monopoly. As a consequence, one sefV1ce provider has such a dominant position that the competition is difficult to achieve. The recent private sector participation in water and sanitation services requires some type of regulatory framework to monitor and control the services provide. The main objective of this thesis is to formulate a performance evaluate model using multiobjective techniques. Two methods are tested - ELECTRE II and Compromise Programing - using concessionaires performance indicators that act in South-east region. The obtained results reveal that the methodology applied is aproprieted in the following cases: water supply and sanitation decision-making process ; politics upon concessionaire efficient behaviour yet control and regulatory systems / Doutorado / Recursos Hidricos / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Reginaldo Guirardello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:00:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Yamada_TomasShinobu_M.pdf: 5837470 bytes, checksum: 53e4db59f06bd22a23afc5eb13041985 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Esta dissertação apresenta a fluidodinâmica e a cinética de Hidroconversão de Resíduo de Vácuo do Petróleo Marlin realizado no software científico CFX 5.5.1 (Fluidodinâmica Computacional) da AEA Technology plc. O presente trabalho é uma simulação computacional, com geometria do reator Parr série 4581 de um sistema multifásico com dois fluidos (hidrocarboneto e hidrogênio) e domínios (tanque e agitador), e cinética de hidroconversão de resíduo referente aos experimentos laboratoriais realizados na Unidade de Negócio da Industrialização do Xisto - Petrobrás, localizado em São Mateus do Sul - Paraná. A modelagem da fluidodinâmica está baseada nas equações fundamentais de balanço de massa e quantidade de movimento num sistema isotérmico. Os fenômenos de turbulência estão considerados através do modelo k-e para o hidrocarboneto e "disperse phase zero equation" para o hidrogênio. As reações químicas são modeladas por meio de uma malha reacional baseada no conceito de pseudocomponentes, com suas cargas e produtos separados por cortes comerciais, ou seja, resíduo de vácuo, gasóleo, diesel, nafta + gás. A cinética é um modelo esquematizado em seis reações paralelas, sendo três térmicas e três catalíticas, com os coeficientes das taxas de reação determinadas por busca direta nos ensaios de referência. Os domínios são compostos por hidrocarboneto como fluido geral (mistura pseudocomponentes + catalisador = "slurry phase") e o hidrogênio como gás ideal, não considerando as partículas de catalisador como fase sólida / Abstract: This essay presents the fluid dynamics and the kinetics of vacuum residue hydroconversion of the Marlin petroleum accomplished in the scientific software named as CFX 5.5.1 (Computational Fluid Dynamics) of AEA Technology plc. The current work is a computational simulation, with the geometry of the reactor Parr series 4581 of a multiphase system with two fluids (hydrocarbon and hydrogen) and domains (tank and impeller), and the kinetics of residue catalytic hydrocracking, referred to on lab experiments performed in the Unidade de Negócio da Industrialização do Xisto Petrobrás, located in São Mateus do Sul, Paraná. The fluid dynamics modelling is based on the fundamental equations of mass balance and momentun quantity in an isothermal system. The turbulence phenomena are considered through the k-e model for the hydrocarbon and disperse phase zero equation for the hydrogen. The chemical reactions are modelled by the means of a reactional net based on pseudo components concept, with their loads and products separated according to the commercial cuts, that is, vacuum residue, gasoil, diesel oil, naphta + gas. The kinetics is a schematized model with six parallel reactions, three thermal and three catalytic, with the coeficients of the reaction rates determined by the lab reference data. The domains are composed of hydrocarbon as general fluid (a mixture of pseudo components + catalyst = slurry phase) and the hydrogen as an ideal gas, not considering the particles of the catalyst as a solid phase / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientadores : Marco Aurelio Cremasco, Henry França Meier / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:11:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ropelato_Karolline_M.pdf: 3593278 bytes, checksum: 1a6dd755239ec9a10ccf68cc2acb4232 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O tema central desta investigação consiste no desenvolvimento de um modelo matemático multifásico (gás-sólido) tridimensional e transiente, como uma aproximação da dinâmica do escoamento em reatores downer de FCC, ampliando horizontes, com a corroboração ou validação do modelo com dados experimentais da literatura, nos estudos de incremento de performance do processo de FCC. Foram testadas quatro configurações geométricas para a validação do modelo proposto: downer com entrada axial anular; downer com entrada radial cruzada; downer com entrada radial tangencial e o downer com entrada transversal. As principais conclusões obtidas a partir de um estudo de verificação, observando a influência do número de elementos da malha numérica para uma geometria 3-D e um modelo matemático multifásico, transiente e turbulento, bem como do esquema de interpolação, determinando o número adequado de elementos para a resolução das equações diferenciais parciais. Além do estudo de validação, avaliando a influência das condições de alimentação na distribuição de partículas, determinando a melhor configuração geométrica entre as estudadas, para um perfil de distribuição uniforme de partículas no leito do reator, validando o modelo matemático multifásico (gás-sólido) tridimensional e transiente, para a predição da dinâmica do escoamento em reatores downer de FCC, com a corroboração a partir de dados experimentais disponíveis na literatura. Convencionalmente a tecnologia de FCC usa reatores de leito móvel ascendente conhecidos por reator riser. Os chineses, fortemente na década de 90, resolveram analisar o processo de "ponta cabeça", ou seja, em vez de fluxos ascendentes de partículas e gás, estudaram esse mesmo contato considerando-o descendente, o downer. Como resultado, verificaram o aumento da produção de gasolina e diminuição de produtos secundários. Eis o exemplo clássico da modificação conceitual sobre o já existente / Abstract: The present work provides an unsteady, three-dimensional, two-phase, inviscid model of the solid phase, as an approach of the flow dynamics inside downer reactors of FCC processes, and the validation of the proposed model against experimental data available on the literature. Four geometrical configurations were evaluated to validate the proposed model: downer with an annular axial inlet, downer with two cross radial inlets, downer with one tangential inlet and a downer with four transversal inlets. The main conc1usions about the grid size analysis for the unsteady, three-dimensional and multi-phase flow shows the correct grid independence results to solve partial differential equations system. Studies involving the advection scheme were also performed. By comparison between the numerical predictions on this work and experimental data from literature it is possible to conc1ude that the results present good agreement against each other. In fact, the inviscid model of the solid phase, despite of its simplicity modeling, with 3D transient features, could reproduce quite well the main phenomenological characteristics of the turbulent gas-solid flow. In the 90's decades, Chinese's started to study the FCC process gravity concurrent1y, studying down flow (downer reactors) instead of upflow behaviors (riser reactors). The experimental studies show fuel increases production and decreases of secondary products formation. This a c1assical example of a change on conceptual between the downer and riser approaches in industrial facilities / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Maria Lucia Faria Moro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação / Made available in DSpace on 2018-07-24T12:59:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_FranciscoHermesSantosda_D.pdf: 20782537 bytes, checksum: 535a6b9e64005a3fb9588311894a2017 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: O objetivo do trabalho foi o de comparar o efeito de duas técnicas de interação social por conflito sociocognitivo provocado na construção de noções de conservação, interessantes à elaboração de conceitos métricos. A hipótese diz que sujeitos submetidos a interações múltiplas-1M (pares diferentes a cada intervenção) apresentam níveis de elaboração das noções superiores aos dos sujeitos submetidos a interações constantes-IC (mesmo par nas intervenções). O experimento tem quatro momentos diferentes (pré-teste, intervenções, pós-teste imediato e pós-teste retardado). Participaram 109 crianças com 5;5 a 7;3 anos na conservação de quantidade contínua e 60, com 6;0 a 7;0 anos, na conservação de comprimentos iguais (alunos de pré-escolas públicas de Campinas (SP». Os dados analisados não confirmam a hipótese testada: tanto os sujeitos que participaram da 1M como os que participaram da IC são capazes de apresentar mudanças cognitivas quando submetidos ao conflito sociocognitivo, permitindo a interpretação de que este foi o responsável pelas mudanças observadas na construção das noções. Há diferenças de resultados em favor de um ou outro tipo de interação, conforme as noções, mas que são interpretadas como resultantes da metodologia aplicada em cada noção. Sugere-se a aplicação didática das técnicas segundo a necessidade de o professor atender a determinadas características individuais dos alunos / Abstract: The objective of this study was the comparison of the effect of two social interaction techniques for sociocognitive conflict provoked in the construction of the notions of conservation of interest in the elaboration of metric concepts. It was hypothesized that subjects submitted to multiple interactions - MI (different pairs in each intervention) would present superior levels of elaboration of notions then the subjects submitted to constant interactions - CI ( the same pairs in the interventions). The experiment had four different moments (pre-test, interventions, immediate post-test, and delayed post-test). One hundred and nine (109) children between 5;5 and 7;3 years old participated in the conservation of continued quantity and sixty (60) children between 6;0 and 7;0 years old, in the conservation of equal lengths (public pre-school students from Campinas - SP.). The data analysed did not confirm the tested hypothesis. Subjects of the MI condition as well as subjects of the CI condition were equally capable of presenting cognitive changes when submitted to sociocognitive conflict, permitting the interpretation that this was responsible for the changes observed in the construction of the notions. There are differences in the results in favor of one or other type of interaction, conforming to the notions, but these are interpreted as results of the methodology applied in each notion. It is suggested that the didatic application of the technique follow the necessity of the teacher to attend to determined individual characteristics of the students / Doutorado / Doutor em Educação

Orientador: Jose Luiz Antunes de Oliveira e Sousa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-24T11:46:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes_PauloDore_D.pdf: 9884084 bytes, checksum: 4a62853de86ca00ea50cc787686f1101 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho é proposto um modelo matemático semi analítico, para simulação de propagação de fraturas induzidas hidraulicamente em rochas portadoras de hidrocarbonetos. o modelo leva em conta a variação das três dimensões da fratura (abertura, altura e comprimento) durante o processo de propagação. A exemplo de outros modelos pseudo tridimensionais existentes na literatura, algumas hipóteses básicas são admitidas pelo modelo, tais como o fluxo unidimensional no interior da fratura, contraste simétrico de tensões confinantes e ausência de contraste de propriedades mecânicas entre a zona de interesse e as zonas adjacentes. As relações fundamentais utilizadas pelo modelo são a equação de England e Green, para determinação da abertura da fratura, equação de fluxo entre placas paralelas, para determinar a distribuição de pressão no interior da fratura, equação de Rice, que fornece uma relação entre a altura da fratura e a pressão de propagação e, por fim, equação da continuidade, que determina a perda de fluido devida à filtração pelas faces da fratura. O critério de propagação da fratura baseia-se no conceito de fator crítico de intensidade de tensões. Algumas simulações numéricas foram feitas, comparando os resultados do modelo desenvolvido com simuladores apresentados na literatura e utilizados na indústria, obtendo uma boa concordância. São apresentados alguns resultados de simulações em laboratório. É desenvolvida uma metodologia de análise de fechamento da fratura, com base no declínio de pressão, que permite uma avaliação da fratura resultante de uma operação de fraturamento e sua comparação com os objetivos previstos no projeto, constituindo-se numa importante ferramenta para engenheiros de campo / Abstract: This investigation describes a semi-analytical model which simulates fracture propagation in petroleum reservoir rocks. The model permits evaluating the three fracture dimensions parameters (width, height and length) during propagation. Like other pseudo 3D models, some assumptions are used to solve the fracture three-dimensional propagation problem, such as one-dimensional fluid flow in the crack, symmetrical confining stress contrasts and no contrasts in Young' s moduli and Poisson' s ratio. The governing equations of the model are: England & Green equation, which is used to determine the width-opening pressure relationship; fluid flow equation , to describe the pressure distribution in the crack; Rice's equation, to describe a relationship between crack height and propagation pressure and the mass continuity equation, which describes the leak-off-flow at the crack surface. The fracture propagation criteria is based on the concept of critical stress intensity factor (or fracture toughness). Numerical simulations were made and compared with existing simulators results and good agreements were found. Some laboratory results are shown. A fracture closure analysis based on the pressure decline is described; it is an important tool to verify the success of a hydraulic fracturing simulator / Doutorado / Doutor em Engenharia de Petróleo

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-24T17:57:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Westphalen_DenisLibert_D.pdf: 6455010 bytes, checksum: 3a22cef0bd90c6692642e8a213d7c608 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Sistemas de evaporação são equipamentos de separação com larga aplicação na indústria química e de processamento químico. As inúmeras possibilidades de tipos de arranjos dos efeitos (frontal, reverso ou misto) e da inclusão de acessórios (compressores mecânicos, termocompressores, trocadores de calor, tambores de expansão e correntes de extração tornam a sua modelagem e simulação uma atividade complexa. Neste trabalho, foi desenvolvido um modelo matemático para a simulação estática e dinâmica de sistemas de evaporação. Este modelo foi implementado na forma de uma programa de computador baseado na programação orientada por objetos e no uso de listas de conexões. A influência de variáveis como número e arranjos dos efeitos, temperatura da alimentação, aproveitamento de condensado e recompressão de vapor no projeto de um sistema de evaporação foi ilustrada no estudo de caso da concentração de soluções de açúcar. A flexibilidade do programa desenvolvido foi exemplificada na simulação estática de um evaporador de suco de laranja, revelando resultados próximos a valores publicados na literatura. A análise de resultados da simulação dinâmica de um equipamento de concentração de suco de maçã mostraram que o modelo dinâmico desenvolvido é capaz de reproduzir dados reais de operação. O estudo de um sistema de concentração de malto-dextrina revelou que um evaporador pode apresentar um comportamento dinâmico complexo com resposta do tipo inversa... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Evaporation systems are separation processes widely used at chemical and chemical processing industries. The large number of possibilities for effects configuration (frontal, reverse or mixed) and of inclusion of accessories (mechanical conpressors, thermocompressors, heat exchangers, flash coolers and bleed streams) turn its modeling and simulation into a hard task. In this work, it was developed a mathematical model for static and dynamic simulation of evaporation systems. This model was implemented in a computer program based on object-oriented-programming and on the use of linked lists. The influence of variables as effect number and configuration, feed temperature, use of condensate and vapor recompression in a evaporation system were illustrated in a case study of sugar solutions concentration. The flexibility of the software was exemplified at the steady state simulation of an orange juice evaporator, showing results near to published values. The analysis of the dynamic simulation results of an apple juice concentrator showed that the dynamic model developed in this work is able to reproduce real operational data. The study of the malt-dextrin concentration showed that an evaporator can exhibit a complex dynamical behavior with inverse response. Unit operations optimization can not be performed isolated. All pieces of equipment have to be optimized in the context of the overall process... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química