O presente trabalho aborda um estudo sobre o fenômeno de biestabilidade em escoamentos transversais turbulentos sobre dois cilindros lisos paralelos, com razão de espaçamento, p/d, de 1,26, utilizando abordagem numérica e experimental. Nas comparações consideram-se o domínio computacional e a seção de testes experimental equivalentes. As análises comparam escoamentos turbulentos com números de Reynolds subcríticos, variando entre Re = 17000 e Re = 26000, além disto, uma análise laminar comparativa com Re = 167 é executada. Nas avaliações experimentais utilizam-se velocidades médias e flutuações de velocidade, adquiridas com a técnica de anemometria de fio quente, exploram-se também dados de flutuações de pressão obtidos com microfones condensadores posicionados na parede do canal aerodinâmico. Para comparação experimental e numérica executam-se leituras de pressões estáticas ao longo do canal aerodinâmico. Os sinais temporais das aquisições são analisados estatisticamente com médias e momentos, transformada de Fourier e transformada de ondaletas para caracterização e identificação do fenômeno biestável. Na avaliação numérica é executada a solução das equações de Navier-Stokes, utilizando a simulação LES (Large Eddy Simulation) com modelo Smagorinsky-Lilly dinâmico para sub-malha e a simulação URANS (Unsteady Reynolds Averaged Navier-Stokes) com o modelo de turbulência k ω – SAS (Scale Adaptive Simulation). Os resultados das duas abordagens são comparados utilizando as médias de valores, comportamento temporal e valores do número de Strouhal. O estudo de qualidade de malha, com o método GCI (Grid Convergence Index), é aplicado nas malhas utilizadas em URANS. Para a validação da simulação LES, aplica-se análise de quantidade de energia cinética resolvida comparando com resultados experimentais e uma metodologia para verificação da solução descrita na literatura, com a qual um comparativo entre duas simulações LES com diferentes malhas é executado. Nos resultados numérico e experimental observam-se a presença da biestabilidade e nota-se o comportamento não simultâneo da mesma ao longo dos cilindros. Este comportamento é observado nas análises numérica e experimental. A formação assimétrica das esteiras também é estudada e atribuída à interação entre os vórtices das esteiras, já que, inicialmente, os desprendimentos dos mesmos são simétricos. Na investigação do escoamento entre os cilindros a presença da perturbação da velocidade média é observada, mas a mesma não apresenta relação direta com a troca biestável. A alteração do patamar da velocidade média, neste caso, é resultado da influência da troca de modos que acontece nas esteiras. A biestabilidade também é observada na flutuação de pressão, de forma similar ao comportamento obtido com flutuações de velocidade nos estudos da literatura. No comparativo entre os dois métodos numéricos observa-se boa concordância nos resultados obtidos utilizando URANS com modelo k ω – SAS em relação aos observados com LES, sendo possível prever os principais comportamentos, mesmo com a aplicação da lei de parede na região entre cilindros na simulação URANS. / This paper reports a study on the bistable phenomenon in turbulent crossflow over two parallel smooth cylinders with spacing rate, p/d, 1.26 using numerical and experimental approaches. In the comparisons, the computational domain and experimental tests section are considered equivalents. Turbulent flows with subcritical Reynolds numbers ranging between Re = 17000 and Re = 26000 are compared and, in addition, a comparative laminar analysis with Re = 167. In the experimental evaluations the mean velocity and fluctuations velocities are used and acquired with the hot-wire anemometry technique, exploiting also pressure fluctuations data, obtained with condenser microphones positioned in the wall of the aerodynamic channel. For experimental and numerical comparisons, the static pressure over the aerodynamic channel using pressure taps is executed. The temporal signals from the acquisitions are analyzed statistically with mean and moments, Fourier transform and wavelet transform for characterization and identification of the bistable phenomenon. In the numerical evaluation performed, the Navier-Stokes equations are solved using LES simulation (Large Eddy Simulation) with Smagorinsky-Lilly dynamic model for sub-grid and URANS simulation (Unsteady Reynolds Averaged Navier-Stokes) with the turbulence model k ω – SAS (Scale Adaptive Simulation). The results of the two numerical approaches are compared using the mean values, temporal behavior and values of the Strouhal number. The mesh quality study is executed using the GCI (Grid Convergence Index) for the mesh used in URANS. To validate the LES simulation, the amount of solved kinetic energy is compared with experimental amounts. For verification of the LES solution a method described on literature is used, in which a comparison between two LES simulations with different meshes is performed. In the numerical and experimental results, the presence of bistability were observed and in addition the non-simultaneous behavior of the phenomenon over the cylinder was identified in both analyzes. The wakes asymmetric formation was also studied and attributed to the interaction between the vortices of the wakes, since initially the detachments are symmetrical. In the investigation of the flow between the cylinders, the presence of the average velocity disturbance is observed, but it does not have direct relation with the bistable switch. The change in the average velocity level, in this case, is the result of the switching modes influence from the change in the wakes. The bistability is observed also in pressure fluctuation, similar to the behavior obtained with velocity fluctuations in the literature. Comparing the two numerical methods were observed good agreement in the results obtained using URANS with model k ω - SAS in relation to those observed with LES, being possible to predict the main behaviors, even with the application of wall law in the region between cylinders for the URANS simulation.

O objetivo deste trabalho é apresentar uma proposta para o ensino de Estatística na 8ªsérie/9º ano do Ensino Fundamental, verificando como se desenvolve o ensino desta ciência neste nível de escolaridade e qual a contribuição da Estatística para a aprendizagem de Matemática e para a formação crítica dos estudantes. Para isto, elaboramos e aplicamos uma sequência didática, que envolveu a realização de pesquisas, pelos alunos de uma 8ª série, com temas de seus interesses. A turma, na qual desenvolvemos este trabalho, faz parte de uma escola de Ensino Fundamental da rede Municipal de Osório. A metodologia de pesquisa utilizada foi o Estudo de Caso e o referencial teórico baseia-se na Modelagem Matemática de Barbosa e na proposta de Cenários para Investigação de Skovsmose. O desempenho dos alunos durante as aulas, como o interesse e a participação nas atividades, mostrou que a proposta é válida e adequada para o ensino de Estatística no Ensino Fundamental. Verificou-se que os Ambientes de Aprendizagem, que foram construídos durante as atividades, contribuíram para uma melhor compreensão dos conceitos trabalhados, inclusive oportunizando a revisão de outros conceitos da Matemática. Além disso, as atividades também oportunizaram a discussão de temas transversais. O trabalho apresenta como produto final o material elaborado e aplicado neste estudo e que poderá ser utilizado por professores na realização de atividades semelhantes para o Ensino de Estatística. / This work aims to show a proposal for teaching Statistics at 8th and 9th grades of Elementary School, finding-out how it develops the teaching this science at school level and that the contribution of Statistics for learning of Mathematics and contribute to the critical formation of students. For this, we developed and applied an instructional sequence, which involved conduct of research by students, with subjects of their interests. The class, in which we developed this work, is part of the Elementary school of Osório city. The research methodology used was the Case Study and the theoretical reference is based on Mathematical Modeling of Barbosa and the purpose of “Investigative Scenarios” of Skovsmose. The students’ performance during class, like the interest and participation in activities, demonstrated that the proposal is valid and adequate for the teaching of Statistics in the Elementary School. It was verified that the Learning Environment, that were built during the activities, contributed to a better understanding of the concepts worked, in order providing opportunities to review other concepts of Mathematics. In addiction, the activities also contribute for the discussion of transversal subjects-matters. The work presents the material as a final product that was applied in this study and may be used by teachers in carrying out similar activities for teaching Statistics.

Orientador: Roberto Wagner Lourenço / Resumo: Os estágios de sucessão dos fragmentos florestais podem ser avaliados por diferentes procedimentos e variáveis, entretanto requerem bastante tempo e esforços de trabalhos em campo, além de elevados custos e pessoal qualificado para sua avaliação. Diversas pesquisas propõem métodos alternativos, utilizando técnicas de geoprocessamento e o sensoriamento remoto, porém observa-se a necessidade de incorporar novos métodos para essa avaliação, visando aprimorar e reduzir os custos de levantamento de dados. A presente pesquisa teve por objetivo estudar fragmentos florestais de Mata Atlântica, priorizando o conhecimento dos estágios de sucessão com o intuito de propor um método de avaliação desses estágios visando contribuir com o planejamento e a gestão ambiental para preservação e conservação dos recursos florestais. A área de estudo foi a Bacia Hidrográfica do Rio Murundú-Paiol, inserida no bioma Mata Atlântica, localizada no município de Ibiúna, São Paulo. Inicialmente a metodologia consistiu na construção de uma base cartográfica de apoio a partir de cartas topográficas do município de Ibiúna/SP (escala 1:10.000), compartimentação morfométrica em três níveis de altitude (baixo, médio e alto), e no mapeamento do uso e cobertura da terra a partir de ortoimagens do sensor Vexcel Ultracam. Do mapeamento do uso e cobertura da terra, foram extraídos os fragmentos florestais para avaliação de suas métricas, bem como para a avaliação do efeito antrópico em seu entorno. Os fragmentos flo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The stages of succession of the forest fragments can be evaluated by different procedures and variables, however they require a lot of time and fieldwork efforts, as well as high costs and qualified personnel for evaluation. Several researches propose alternative methods, using geoprocessing techniques and remote sensing, but it is necessary to incorporate new methods for this evaluation, in order to improve and reduce the costs of data collection. The present research had the objective to study forest fragments of Atlantic Forest, prioritizing the knowledge of succession stages with the purpose of proposing a method of evaluation of these stages in order to contribute to environmental planning and management for the preservation and conservation of forest resources. The study area was the Murundú-Paiol river watershed, inserted in the Mata Atlântica biome, located in Ibiúna, São Paulo. Initially, the methodology consisted in the composition of a cartographic base of support from topographic maps of the city of Ibiúna/SP (scale 1: 10,000), morphometric subdivision at three levels of altitude (low, medium and high), and in the mapping of land use from orthoimages of the Vexcel Ultracam sensor. From the land use mapping, the forest fragments were extracted to evaluate their metrics, as well as to evaluate the anthropic effect in their environment. The forest fragments were also evaluated for the physical conditions of the terrain (altitude, slope and aspect) and later on their ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

MOREIRA, K. M. V. Concreto autoadensável com agregados graúdos reciclados de concreto. 2012. 149 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-08T16:24:57Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_kmvmoreira.pdf: 3534007 bytes, checksum: 99325656a464e9820b1ccf47d1a47232 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-16T10:49:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_kmvmoreira.pdf: 3534007 bytes, checksum: 99325656a464e9820b1ccf47d1a47232 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-16T10:49:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_kmvmoreira.pdf: 3534007 bytes, checksum: 99325656a464e9820b1ccf47d1a47232 (MD5) Previous issue date: 2012-06-06 / The self-compacting concrete (SCC) has intrinsic properties that distinguish it known current conventional concrete. It is factors like self - compacting capacity, high amount of fines and mandatory use of superplasticizer that make the SCC a material of high performance, favorable to the durability and is considered an evolution in concrete technology and prone to become the future conventional concrete. On the other hand, the residue originated in the construction industry itself has aroused serious concern to the community, because it is a residue difficult to discard . It is generated in ever - increasing volumes due to economic growth in the country with con sequent increase in power population's purchasing. From this perspective , we analyzed the production of SCC with replacemen t of natural coarse aggregate (NCA) for recycled aggregates from concrete recycling, called recycled coarse aggregate (RCA), in the percentages of 0%, 10%, 20% and 30%. Knowing that recycled aggregate, in general, has distinct characteristics of natural aggregate, the methodology started with the treatment of RCA and physical characterization of all aggregates (conventional and recycled). Then, it was done the dosage study with the w/c ratio of 0.35, 0.45 and 0.55. After, we studied a total of 12 mixtures of SCC to evaluate its properties in fresh and hardened state. The tests in the hardened state were: compressive strength at 28 and 56 days, modulus of elasticity at 56 days, water absorption by immersion at 28 days, content of voids a t 28 days, specific gravity at 28 days and the depth of natural carbonation at 200 days. We proceeded to statistical processing of results by analysis of v ariance (ANOVA) followed by mathematical modeling and model‟s ANOVA . Finally, it was concluded that the high content of superplasticizer results from the dosage study of lower w/c ratio can be influenced to achieve concretes more workable and less sensitiv e to the incorporation of an aggregate more porous than the natural aggregate. It was also found that the properties of the SCC manufactured were affected more significantly by the w/c ratio, indicating the possibility of substitution of higher levels of NCA by RCA / O Concreto Autoadensável (CAA) possui propriedades intrínsecas que o distingue do atual concreto convencional. São fatores como capacidade de autoadensamento, grande quantidade de finos e uso obrigatório de aditivo superplastificante que tornam o CAA um material de elevado desempenho, favorável para a durabilidade, sendo considerado uma evolução na tecnologia do concreto e propenso a se tornar o concreto convencional do futuro. Por outro lado, o resíduo originário da própria indústria da construção civil tem despertado sérias preocupações para a comunidade, pois se trata de um resíduo de difícil descarte e gerado em volumes cada vez mais crescentes, dado o crescimento econômico do País com consequente aumento do poder aquisitivo da população. Sob esta ótica, analisou-se o potencial de produção do CAA com substituição do agregado graúdo natural (AGN) por agregados reciclados oriundos da reciclagem de concreto, chamado de agregado graúdo reciclado (AGR), nas porcentagens de 0%, 10%, 20% e 30%. Sabendo que o agregado reciclado, em geral, possui características distintas do agregado natural, a metodologia empregada iniciou com o tratamento do AGR e caracterização física de todos os agregados (convencionais e reciclados). Efetuou-se, então, o estudo de dosagem para as relações a/c de 0,35, 0,45 e 0,55. Após, estudaram-se um total de 12 traços de CAA para avaliação de suas propriedades no estado fresco e no estado endurecido. Os ensaios no estado endurecido foram: resistência à compressão axial aos 28 e 56 dias, módulo de elasticidade aos 56 dias, absorção de água por imersão aos 28 dias, índice de vazios aos 28 dias, massa específica real aos 28 dias e profundidade de carbonatação natural aos 200 dias. Procedeu-se ao tratamento estatístico dos resultados pela análise de variância (ANOVA) com posterior modelagem matemática e ANOVA do modelo proposto. Ao final, concluiu-se que o alto teor de aditivo superplastificante resultante do estudo de dosagem da relação a/c mais baixa pode ter influenciado para a obtenção de concretos mais trabalháveis e menos suscetíveis à incorporação de um agregado mais poroso do que o agregado natural. Também se concluiu que as propriedades dos CAA manufaturados foram afetadas mais significativamente pela relação a/c, indicando a possibilidade de substituição de maiores teores de AGN por AGR.

ANDRADE, C. F. Estudo de planícies de inundação através da análise dos parâmetros hidráulicos do canal principal e sua influência na avaliação do risco fuzzy de enchentes. 2006. 213 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006. / Submitted by João silva (jpauloqxb@gmail.com) on 2016-04-22T17:11:47Z No. of bitstreams: 1 2006_cfandrade.pdf: 3571106 bytes, checksum: 760955faf016a3160ff081f16ad30e09 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-22T17:28:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_cfandrade.pdf: 3571106 bytes, checksum: 760955faf016a3160ff081f16ad30e09 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-22T17:28:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_cfandrade.pdf: 3571106 bytes, checksum: 760955faf016a3160ff081f16ad30e09 (MD5) Previous issue date: 2006-09-22 / In order to analyze flood plains in natural channels, subject to the propagation of a flood wave, formulated a mathematical model based on the equations of hydrodynamics, together with the fuzzy theory. The model is able to assess, on the basis of hydraulic and hydrologic parameters of the basin, the behavior of the control variables relevant to the flow. The model is also able to evaluate the fuzzy risk for such areas susceptible to flooding during heavy rains. For the solution of partial differential equations contained in the model, we used the method of finite differences, and to the solution of algebraic equations resulting nonlinear, was used with the Iterative Method of Newton-Raphson. A computer program QUARIGUA (Quantitative Analysis of Flood Risk in Urban Rivers), coded in FORTRAN 90 language, and developed for this research, was used to perform the simulations. The computer program QUARIGUA was organized in a modular fashion, with two main modules, namely the deterministic module, where the depth of the results of the flow and channel flow is calculated as discrete values, and the fuzzy module, based on the theory fuzzy risk, where the depth of the results of the flow and channel flow are calculated as membership functions. To evaluate the behavior of the control variables, various scenarios for the main channel, a bowl of fictitious flood, as well as the waves of full, were considered and different simulations were performed using the computer program QUARIGUA. The introduction of fuzzy logic in the hydrodynamic model, for calculating the membership functions related to the control variables, provides a suitable and readily effective procedure for the analysis of risk fields in a full wave propagation process and hence also provides a more consistent risk assessment of areas near the banks of natural channels. We were also carried out some specific simulations for analysis of flood risk behavior, and warranty, depending on the hydraulic and hydrologic characteristics of the channel, evaluating thus how certain changes in the roughness coefficient, or the channel slope, for example, may affect the behavior of the hazard function. The results show that the process of spreading a flood wave, as well as the behavior of risk functions and assurance, are highly influenced by the hydraulic and hydrologic parameters of the channel. Moreover, the results also show that the proposed model is a consistent alternative procedure for the assessment of flood risk, and therefore provides important information for analysis and planning of risk areas of employment actions. / Com o objetivo de analisar planícies de inundação em canais naturais, sujeitos à propagação de uma onda de cheia, formulou-se um modelo matemático, baseado nas equações da hidrodinâmica, conjuntamente com a teoria fuzzy. O modelo é capaz de avaliar, em função dos parâmetros hidráulicos e hidrológicos da bacia, o comportamento das variáveis de controle pertinentes ao escoamento. O modelo é também capaz de avaliar o risco fuzzy para tais áreas susceptíveis a inundação, durante chuvas intensas. Para a solução das equações diferenciais parciais contidas no modelo, foi usado o Método das Diferenças Finitas, e, para a solução do sistema de equações algébricas não lineares resultantes, foi usado com o Método Iterativo de Newton–Raphson. Um programa computacional QUARIGUA (Análise Quantitativa do Risco de Enchente em Rios Urbanos), codificado em linguagem FORTRAN 90 e desenvolvido para esta pesquisa, foi usado para efetuar as simulações. O programa computacional QUARIGUA foi organizado de uma maneira modular, com dois módulos principais, a saber, o módulo determinístico, onde os resultados da profundidade do escoamento e da vazão do canal são calculados como valores discretos, e o módulo fuzzy, baseado na teoria de risco fuzzy, onde os resultados da profundidade do escoamento e da vazão do canal são calculados como funções de pertinência. Para avaliar o comportamento das variáveis de controle, vários cenários para o canal principal, de uma bacia de inundação fictícia, bem como para as ondas de cheia, foram considerados e diferentes simulações foram realizadas através do programa computacional QUARIGUA. A introdução da lógica fuzzy no modelo hidrodinâmico, para calcular as funções de pertinência vinculadas às variáveis de controle, proporciona um procedimento adequado e prontamente eficaz para a análise dos campos de risco presentes no processo de propagação de onda de cheia e, portanto, também proporciona uma avaliação mais consistente de áreas de risco próximas às margens de canais naturais. Foram realizadas ainda algumas simulações específicas para a análise do comportamento do risco de inundação, e da garantia, em função das características hidráulicas e hidrológicas do canal, avaliando, assim, de que maneira determinadas alterações no coeficiente de rugosidade, ou na declividade do canal, por exemplo, podem afetar o comportamento da função de risco. Os resultados mostram que o processo de propagação de uma onda de cheia, bem como o comportamento das funções de risco e de garantia, são altamente influenciados pelos parâmetros hidráulicos e hidrológicos do canal. Ademais, os resultados também mostram que o modelo proposto representa um procedimento alternativo consistente, para a avaliação do risco de inundação, e, portanto, fornece importantes informações para a análise e o planejamento das ações de ocupação de áreas de risco.

O mecanismo Plataforma de Stewart é um manipulador do tipo paralelo, com seis graus de liberdade, boa relação peso/carga e alta rigidez. Tais características conferem a este tipo de manipulador propriedades superiores de precisão em relação aos manipuladores seriais. Neste trabalho, o controle de um Manipulador Plataforma de Stewart (MPS) acionado por atuadores hidráulicos é estudado com o objetivo de compensação de movimentos para viabilização de transferência de cargas e pessoas em ambiente naval.Visando ao desenvolvimento de um protótipo experimental, o manipulador é estudado considerando a situação em que se encontra sobreposto a um segundo MPS que tem por objetivo simular o movimento da maré, sendo ambos MPS considerados desacoplados dinamicamente. Neste contexto, o estudo envolve a análise cinemática e dinâmica do manipulador incluindo, também, a dinâmica dos cilindros hidráulicos. Além disso, são estudadas unidades de medição inercial (IMU) utilizando-as como instrumento para medição do movimento da base a ser compensado. O projeto do controlador do sistema de atenuação de movimento faz uso da técnica de Torque Computado (TC). A análise de estabilidade, feita separadamente para o sistema mecânico e hidráulico, baseou-se da teoria de Lyapunov. Simulações realizadas considerando trajetórias similares às do movimento de um navio são utilizadas. Para compensação do movimento são utilizados, também, sinais provenientes de uma IMU. Por meio de simulação, comprova-se que o sistema proposto é capaz de compensar adequadamente os movimentos da base estudados. / The Stewart platform mechanism is a parallel manipulator with six degrees of freedom, high load/weight ratio and high stifness. These properties give them a better accuracy when compared to serial manipulators. This work focuses on study of electrohydraucally Stewart Platform Manipulators (MPS) to enable compensation of vessels motions for load and personell transfer in sea. Aimed at developing an experimental prototype, a second MPS is placed underneath the rst MPS to simulate vessels motions and so both manipulators are considered dynamically decoupled. In this sense, the kinematics and dynamics of this manipulator are presented, as well as a mathematical model of the hydraulic actuator. Furthermore, special attention is given to the study of inertial measurement units (IMU) which is used as an instrument for measuring the motion to be compensated. Controller design for the compensation system is developed considering compute torque theory which consider the system separated in two: mechanical and hydraulic. The Lyapunov criteria is used to guarantee closed loop stability for each subsystem. Simulations are performed considering similar vessel motions. Signals provided from a comercial IMU are used for motion compensation. The control compensation performance is veri ed by means of computer simulations.

Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de uma pesquisa, acompanhada de experimentação, no curso de Costureira que faz parte do programa Mulheres Mil - PRONATEC no Instituto Federal Sul-rio-grandense sobre Matemática Básica por meio de tarefas de Modelagem Matemática. O objetivo deste trabalho é investigar como é possível despertar o senso crítico das educandas, buscando encontrar a importância da Matemática na sociedade a partir de tarefas que lhes permitam refletir e interferir na realidade em que vivem. Os referenciais teóricos são a Educação Matemática Crítica segundo Skovsmose (2012) e a Modelagem Matemática em uma perspectiva Sócio-crítica de Barbosa (2001). Para analisar as contribuições/ reflexões das alunas, nos apoiamos na Análise do Conteúdo de Bardin (2006). A análise dessas contribuições aponta indicativos de reflexões e reações das alunas alinhadas com os interesses da Educação Matemática Crítica. / This dissertation shows the development of a research, followed by experimentation, in the Seamstress Course which is part of Mulheres Mil - PRONATEC Program offered by Sul-rio-grandense Federal Institute about Financial Mathematics using mathematical modeling tasks. The aim of this study is to investigate how it is possible to awake the students‟ critical sense, seeking to find the importance of Mathematics in the society using tasks that allow to think and interfere in the reality where they live. The theoretical frameworks are Critical Mathematic Education according to Skovsmose (2012) and the Mathematical Modelling by Barbosa‟s Socio-critical perspective (2001). To analyze the students‟ contribuitions/reflections, we were based on the Content Analysis, according to the model of Bardin (2006). The analysis of theses contribuitions shows indicatives of the students‟ reflections and reactions aligned with the Critical Mathematics Education‟s interest.

No presente trabalho são empregadas ferramentas de fluidodinâmica computacional (CFD) como base à criação de uma rede de reatores equivalente para o estudo de um reator de leito fluidizado borbulhante em escala piloto pertencente à CIENTEC-RS, empregado para a gaseificação de carvão das minas de Candiota-RS. Inicialmente, foram conduzidas simulações fluidodinâmicas em meio reacional gasoso (utilizando metano e ar) para análise do comportamento do escoamento no gaseificador. A partir de medições do equipamento real e dados de projeto do mesmo foi implementada no software CFX 13.0 a geometria do reator e foram realizados testes de convergência de malhas computacionais, de forma a escolher a mais apropriada para a realização das simulações em CFD. A avaliação de parâmetros como perfis de velocidade e concentrações ao longo do reator serviram para a escolha das malhas para a continuidade do estudo. Diferentes variações na geometria foram propostas, de modo a simplificá-la, reduzindo o custo computacional das simulações, porém mantendo a qualidade dos resultados. Foram, ainda, avaliados os padrões de escoamento típicos do reator, operando em fase gasosa e na presença de um leito fluidizado. De posse dos padrões de escoamentos obtidos foi proposta uma rede de reatores equivalentes – ERN (equivalent reactor network) a fim de modelar o reator da CIENTEC, empregando um modelo cinético detalhado para determinação das taxas de reação na fase gasosa. Para fins de avaliação da metodologia, conduziram-se simulações envolvendo a combustão de metano, analogamente ao estudo em CFD, e envolvendo o processo de gaseificação de carvão, com as características do obtido nas minas de Candiota. O objetivo do estudo foi avaliar os pontos cruciais no desenvolvimento de um modelo ERN e prever as características dos produtos obtidos para diferentes condições operacionais. Espera-se que este modelo seja aprimorado e usado para o melhoramento e otimização do processo, com o propósito de obter um gás de potencial energético e com características adequadas à utilização como insumo para processos carboquímicos. / In this dissertation, computational fluid dynamics (CFD) simulations were applied to develop equivalent reactor networks (ERN) for the study of a bubbling fluidized bed reactor from CIENTEC-RS, used for coal gasification. Initially, the computational geometry of the gasifier was created using the software CFX 13.0, based on field measurements and design data. Mesh convergence tests were carried out in order to choose the most appropriate for obtaining accurate solutions, using gas-phase reactions. Different variations in geometry were proposed in order to reduce the computational cost of the simulations, while maintaining the quality of the results. The simulations also evaluated the typical flow patterns of the reactor operating in the gaseous phase and in the presence of a fluidized bed. The flow patterns were used as a basis for proposing equivalent reactor networks for the CIENTEC reactor, using a detailed kinetic model to determine the reaction rates in the gas phase. For methodology evaluation purposes, simulations involving the combustion of methane were conducted, similar to the study in CFD, as well as the coal gasification process. The aim of the study was to evaluate the crucial points in the development of an ERN model and to predict the characteristics of the gaseous product streams obtained for different operating conditions. It is expected that this model can be used for the improvement and optimization of the gasification process, in order to obtain a gas with energetic potential and suitable for using it as a feedstock for carbochemical processes.

Em um tratamento de águas de abastecimento ou residuárias, a coagulação/floculação é um processo de grande importância. A determinação dos agentes coagulante/floculante e a quantidade necessária de cada um deles são problemas rotineiros para os profissionais e podem influenciar na qualidade do tratamento. Determinar o tamanho dos flocos é fundamental para que a operação de floculação ocorra com melhor eficiência. Ainda, variáveis hidrodinâmicas, como a velocidade, volume das partículas e do recipiente, também têm a mesma importância nesta finalidade. No presente trabalho, a modelagem do processo de floculação via balanço populacional foi estudada com o objetivo de prever a formação de agregados/flocos em relação com o tempo até atingir o estado estacionário e em condições de operação distintas. Assim, um modelo de balanço populacional pela técnica de discretização por pivô fixo foi implementado no software EMSO. Um estudo foi realizado através de processamento/análise de imagens capturadas em um experimento de coagulação/floculação. As imagens obtidas do processo de floculação foram analisadas e foi verificado a distribuição do tamanho dos flocos. Com os dados de volume e concentração inicial de partículas foi possível a simulação no modelo matemático. Assim tornou-se possível observar o crescimento, a estabilização, o comportamento dos flocos em comparação com o modelo matemático e a frequência desses flocos em cada tamanho em diferentes condições, como o gradiente de velocidade e a concentração inicial de partículas. Os resultados obtidos em comparação com os dados experimentais e a simulação do modelo matemático foram possíveis verificar comportamento semelhante de distribuição de tamanho de flocos. A partir dessa análise, o modelo matemático mostrou-se satisfatório em prever o comportamento experimental. Em diferentes condições pode-se verificar que o gradiente de velocidade e a concentração inicial de partículas influenciam na formação e estabilização dos flocos. Este estudo teve a utilização de softwares de livre acesso para trazer a proposta de implementação a fim de trazer economia de agentes químicos utilizados e melhoria nos processos de operação da estação tratamento de efluentes. / In a wastewater treatment, coagulation / flocculation is a process of great importance. The determination of coagulant / flocculant agent and the required amount of each problems are routine for professional and can influence the quality of treatment. Determination the flocs size is essential for flocculation operation to occur with greater efficiency. Still, hydrodynamic variables, such as speed, particles volume and the container also have the same importance in this purpose. In the present work, modeling of flocculation process by population balance was studied in order to predict the formation of aggregates / flocs in relation to time to reach steady state and at different operating conditions. Thus, a population balance model by discretization technique for fixed pivot was implemented in EMSO software. A study was conducted through the processing / analysis of images captured on an experiment coagulation / flocculation. Images obtained in the flocculation process were analyzed and it was found the size distribution of flocs. With the volume and initial particle concentration values, simulation was possible in mathematical model. Thus it became possible to observe the growth, establization and behavior of flocs in comparison with the mathematical model, and the frequency of such flocs in each size in different conditions, such as the velocity gradient and the initial particle concentration. The results obtained in comparison to experimental data and simulation of the mathematical model we observed behavior flocs size distribution similar. From this analysis, mathematical model was satisfactory to predict the experimental behavior. Under different conditions can be seen that the velocity gradient and the initial concentration of particles influence the formation and stabilization of flocs. This study was the use of software-free access to bring the implementation of proposal in order to bring savings of chemicals used and improvement in operating processes of wastewater treatment station.

A disponibilização de notícias e leitura on-line através de smartphones, tablets e computadores tem reduzido a venda de jornais impressos no mundo, e a logística que faz a distribuição desses jornais impressos tenta encontrar formas de sobreviver à redução de demanda. Por outro lado, a logística de cargas expressas (característica dos modelos de e-commerce) cresce a cada dia fazendo uso de recursos terceirizados otimizados, situação que será acelerada no futuro com as “entregas no mesmo dia” (same-day delivery). Este estudo tem como objetivo elaborar um modelo de apoio à decisão para o planejamento da distribuição física compartilhada de jornais e produtos de e-commerce para uso do operador logístico. Propõe-se um problema de alocação de cargas multiperíodo e não um problema típico de roteirização como ocorre na maioria dos estudos de logística rodoviária. Sua resolução será realizada através de otimização discreta (veículos e cargas inteiras), através de Programação Linear Inteira, sendo desenvolvida em seguida Análise de Sensibilidade através de Programação Linear Não Inteira com o relaxamento da restrição de integralidade. Através de modelagem matemática e processamento em Matlab®, analisam-se cenários da distribuição física terceirizada, abrangendo o impacto de incrementos da demanda de chegada na lucratividade, penalizações de receita por postergações de carregamento, variações de custos pela inclusão de frota extra, introdução de multa contratual por não transportar algum produto, e testes com variados tempos de postergação dos carregamentos. Nos testes realizados pelo modelo que simulam uma situação real, a menor lucratividade foi obtida sem a postergação de entrega, modo comumente operado pelo mercado. O ganho percentual com a postergação de carregamentos diminuiu com o aumento da demanda de chegada. O problema de Programação Linear Não Inteira não encontrou diferença de ganho postergando ou não o carregamento. A estrutura de modelagem proposta também pode ser usada para tomada de decisão e auxílio com a escolha de qual entrega realizar; o nível de serviço a oferecer e prazos a cumprir; escolha do mix de clientes; transportadores terceirizados/parceiros a contratar; rotas a atender; frota e tamanho de veículos a utilizar; tipos/mix de produtos a entregar; tarifas de transporte a serem pagas. / The availability of news and reading online through smartphones, tablets and computers has reduced the sale of newspapers in the world, and the logistics that makes the distribution of newspapers try to find ways to survive the demand reduction. On the other hand, the logistics express cargo (characteristic of e-commerce models) grows every day making use of optimized outsourced resources, a situation that will be accelerated in the future with the same-day delivery. This study aims to develop a model for decision support for planning the shared physical distribution of newspapers and ecommerce products for use in the logistics operator. It proposes an allocation problem multiperiod loads and not a typical routing problem as in most road logistics studies. Its resolution will be performed by discrete optimization (vehicles and entire cargo) through Integer Linear Programming, and then developed by Non-integer Linear Programming Sensitivity Analysis with relaxation completeness restriction. Through mathematical modeling and processing in Matlab are analyzed scenarios of outsourcing physical distribution, including the impact of increases in demand coming in profitability, penalties revenue by charging postponements, cost variations by including extra fleet, introduction of contractual penalty for not carrying any product, and tests with varying postponement times of shipments. In tests conducted by the model that simulate a real situation, the lower profitability was achieved without delivery postponements, so commonly operated by the market. The percentage gain with the postponement of shipments decreased with increasing demand of arrival. The non-integer linear programming problem did not gain difference postponing or not charging. The proposed model structure can also be used to aid decision-making and with the choice of which delivery perform; the level of service to offer and deadlines; choice of the customer mix; outsourced carriers / partners to contract; routes to meet; fleet and size of vehicles to be used; types / mix of products to be delivered; transportation fees to be paid.