Neste trabalho, é estudado o controle da transmissão do som numa placa retangular e fina. Para tanto, é encontrada a resposta dinâmica da placa, excitada por forças harmônicas pontuais e piezomomentos, obtida usando uma base não-clássica e uma análise modal. A radiação sonora emitida pela vibração da placa é encontrada. A potência sonora radiada pode ser calculada aplicando controle ativo diretamente na estrutura, na forma de uma entrada vibratória, uma vez conhecida a resposta na superfície da placa, obtendo-se uma signicativa redução analitica. Os piezocerâmicos, modelados como quatro momentos pontuais, são unidos a superfície da placa como atuadores. A potência sonora transmitida antes e depois do controle é comparada, usando diferentes número de atuadores. Uma estratégia clássica de controle linear quadrático (LQR) e empregada no contexto de um procedimento de otimização da posição dos atuadores do sistema.

Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2018-03-12T18:36:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Condições de Contorno em SPH.pdf: 3948796 bytes, checksum: 56af592704db440fbf4865e764d28120 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-12T18:36:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Condições de Contorno em SPH.pdf: 3948796 bytes, checksum: 56af592704db440fbf4865e764d28120 (MD5) Previous issue date: 2017-03-02 / CAPES / Nesta dissertação será apresentado o método SPH - Smoothed Particle Hydrodynamics, - em português, Hidrodinâmica da Partícula Suavizada, um método sem malhas baseado em distribuições de partículas. O método foi inicialmente desenvolvido, em 1988, para simulações de sistemas astronômicos, onde as grandezas envolvidas sofrem variações bruscas e e grandes. Seus criadores desejavam um método que fosse fácil de se trabalhar e que, em contrapartida, fornecesse uma precisão coerente. O SPH é muito utilizado em aplicações em sistemas fluidos ou granulares, mas nada impede, e muito tem sido feito, de se aplicar a sistemas sólidos e de alta viscosidade. O SPH, em comparação com, por exemplo, Método do Elemento Finito, apresenta a grande vantagem de não sofrer com as grandes deformaç oes, em virtude de sua natureza particular. Neste trabalho estabeleceremos os fundamentos matemáticos que são a essência método. Serão exibidas algumas de suas aplicações e discutidas as principais condições de contorno utilizadas pelos pesquisadores da área, bem como proposta uma condição funcional que será simulada. Por fim, os resultados serão comparados com alguns outros trabalhos desenvolvidos por outros pesquisadores na área. / The SPH- Smoothed Particle Hydrodynamics-, in portuguese, Hidrodinâmica da Partícula Suavizada, will be presented. It is a meshless method based on particles distributions. The method was initially developed in 1988 for simulations of astronomical systems, where the quantities involved suffer abrupt and large variations. Its creators wanted a method that was easy to work with and, on the counterpart, would give a coherent precision. The SPH is mainly applied to fluid or granular systems but can be applied to solid or high viscous systems. The SPH method in comparison, for example, to Finite Element Method, shows a great advantage once do not have the problem when treating large deformations, in virtue of his particular nature. In this dissertation will be presented the mathematical foundations that are the essence of the method. It will be exhibited some of their applications and some of the major boundary conditions used by the researchers in the subject. It will be also proposed a functional condition to be simulated. Finely, the results will be compared to some other simulations developed by researchers in this area.

Submitted by Éder Freyre (eder.freyre@icict.fiocruz.br) on 2017-03-03T14:04:43Z No. of bitstreams: 1 va_Aline_Bentes_CPqRR_2016.pdf: 451491 bytes, checksum: 8116534b6e38a1b8d8a12c09e1f002f6 (MD5) / Approved for entry into archive by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2017-03-03T14:05:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 va_Aline_Bentes_CPqRR_2016.pdf: 451491 bytes, checksum: 8116534b6e38a1b8d8a12c09e1f002f6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-03T14:05:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 va_Aline_Bentes_CPqRR_2016.pdf: 451491 bytes, checksum: 8116534b6e38a1b8d8a12c09e1f002f6 (MD5) Previous issue date: 2016 / Coordenação de Aperfeiçoamento do Pessoal de Nível Superior (CAPES) Fundação de Amparo à Pesquisa do estado de Minas Gerais (Fapemig) Ministério da Saúde (MS) / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Belo Horizonte, MG, Brasil. / Não há definição única e universal do que seja saúde. A autoavaliação de saúde (AAS) é um dos indicadores mais utilizados em estudos epidemiológicos para avaliar a saúde de grupos populacionais. Sexo e idade são determinantes individuais reconhecidos da AAS. É ainda limitado o conhecimento sobre a AAS em jovens adultos (18-29anos), faixa etária pouco estudada quanto a autoavaliação de saúde. O objetivo deste estudo foi determinar e quantificar a associação entre a violência percebida na vizinhança e AAS entre jovens adultos, estratificando por sexo. A variável explicativa de interesse foi a violência urbana percebida. Participaram do estudo 955 jovens adultos (18-29anos) residentes em Belo Horizonte, Minas Gerais, de 2008 a 2009. O escore de violência urbana percebida foi construído considerando variáveis que avaliaram a insegurança do respondente e a sua percepção de medo, perigo de sofrer alguma forma de violência na vizinhança, utilizando-se análise fatorial exploratória. Com relação à autoavaliação da saúde, 81,7% dos jovens adultos considerou como muito boa/boa, 18,3% como razoável/ ruim/muito ruim. No modelo final, após ajustes para as variáveis de confusão, a violência urbana percebida na vizinhança associou-se a pior AAS apenas nas mulheres jovens (OR = 1,50; IC95%: 1,03 – 2,15). Embora não sejam firmemente estabelecidos os mecanismos responsáveis por essa associação, os resultados deste estudo indicam que políticas públicas e de saúde devem considerar intervenções sobre o entorno físico e social do bairro ou vizinhança que promovam maior percepção de segurança no local em que se vive o que impactará positivamente na saúde das pessoas, especialmente das mulheres. / There is no single, universal definition of what health. The self-rated health (SRH) is one of the indicators most commonly used in epidemiological studies to assess the health of populations. Gender and age are recognized individual determinants of SRH. It is still limited knowledge about SRH in young adults (18-29anos). The aim of this study was to determine and quantify the association between perceived violence in the neighborhood and SRH among young adults, stratified by sex. The explanatory variable of interest was the perceived urban violence. The study enrolled 955 young adults (18-29anos) living in Belo Horizonte, Minas Gerais, from 2008 to 2009. The urban violence score perceived was estimated considering variables that evaluated the insecurity of the respondent and his perception of fear, danger of suffering some form of violence in the neighborhood, using exploratory factor analysis. Regarding the self-rated health, 81.7% of young adults considered as very good / good, 18.3% as fair / poor / very poor. In the final model, after adjustment for confounding variables, urban violence seen in the neighborhood was associated with worse SRH only in young women (OR = 1,50; IC95%: 1,03 – 2,15). Although not firmly established the mechanisms responsible for this association, the results of this study indicate that public and health policies should consider interventions on the physical and social environment of the neighborhood to promote greater safety awareness on where you live what impact positively on the health of people, especially women.

Orientadores: José Roberto Nunhez, Nicolas Spogis / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T20:12:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nasato_DanielSchiochet_M.pdf: 8429075 bytes, checksum: 08b5ea34c892e0a82506be022a1613ee (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Este trabalho propõe um acoplamento entre o método dos elementos discretos (DEM), utilizado para simular o manuseio de materiais particulados, e o método dos elementos finitos (FEM), utilizado para estimar respostas estruturais a uma dada condição de carregamento. O acoplamento é de 1 via, onde as forças na estrutura calculadas pelo software de DEM são passadas ao software de FEM. Foi proposta uma validação numérica a fim de avaliar a precisão do acoplamento em passar as forças do software de DEM para o software de FEM. Apenas efeitos estáticos são avaliados neste primeiro teste. Uma validação experimental foi realizada utilizando-se medidas em um tanque de mistura, permitindo assim a captura de efeitos dinâmicos das partículas. Com o modelo desenvolvido e validado, foram realizadas simulações em um equipamento industrial utilizando os softwares de DEM e FEM e o acoplamento desenvolvido, como parte de um projeto realizado com uma empresa do setor de mineração / Abstract: This work proposes a coupling between the discrete element method (DEM), used to simulate bulk materials handling, and the finite element method (FEM), used to simulate structural response to a certain loading condition. It is a one-way coupling, where the forces in the structure calculated by the DEM software are sent to the FEM software. It was proposed a numerical validation in order to evaluate the precision of the coupling to pass the forces from the DEM to the FEM software. Only static effects are evaluated in this initial test. An experimental validation was done using data measured from a mixing tank, allowing dynamic effects to be considered. With the model developed and validated simulations were done in industrial equipment using DEM and FEM software and the developed coupling, as part of a project with a mining sector company / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Marco Aurelio Cremasco / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T19:17:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Starquit_AxelNicolasVincentReneDesire_M.pdf: 14668743 bytes, checksum: 4db90a43a39b4d77f2e635582b6323b4 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O Brasil é dono de inigualável diversidade biológica, da qual é possível encontrar fármacos de altos valores agregados.A obtenção desses produtos atravessa diversas etapas, desde a identificação de um determinado principio ativo, até a sua recuperação e posterior purificação. São nessas etapas finais que se podem utilizar sistemas de separação baseados na adsorção e, em particular, a técnica cromatográfica de leito móvel simulado (LMS). Na descrição do LMS, é freqüente recorrer à sua modelagem e simulação. Por outro lado, ao se tratar de modelagens rigorosas, estas levam a problemas matemáticos de equações diferenciais parciais acopladas. Tendo em vista a complexidade de tais modelos, resoluções numéricas são necessárias, sendo que o método das colocações ortogonais é o que se encontra com freqüência na literatura para a simulação do LMS. O objetivo desta Dissertação, portanto, é o de desenvolver um método numérico alternativo destinado à resolução do modelo matemático que descreve o fenômeno e a operação do LMS, utilizando-se quatro zonas de separação, cada qual formada por leitos fixos, em sistemas descritos por isotermas lineares. O método matemático proposto é hibrido, comportando parte analítica para o balanço de massa da fase estacionária, a qual é relacionada através do teorema de Duhamel ao balanço de massa da fase móvel que, por sua vez, é resolvido numericamente. O aplicativo computacional desenvolvido foi avaliado por comparação com resultados experimentais advindos da literatura para mistura binária dos aminoácidos fenilalaninae tirosina; para mistura temária desses aminoácidos mais o triptofano e para uma mistura multicomponentes contendo o Pac1itaxel, conhecido como Taxol@, um poderoso agente cancerígeno. Os resultados obtidos demonstraram desempenho satisfatório de método proposto. Além do leito móvel simulado, o aplicativo pode ser avaliado para outros sistemas cromatográficos: curvas de ruptura ("breakthrough") que descrevem a cinética de adsorção em batelada utilizando leito fixo; respostas de pulsos cromatográficos em leito fixo, o que leva às curvas de eluição do pulso. A presente Dissertação de Mestrado foi desenvolvida no Laboratório de Processos em Meios Porosos (LPMP), do Departamento de Termotluidodinâmica (DTF), da Faculdade de Engenharia Química (FEQ),na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) / Abstract: In Brazil, the biodiversity is huge so this country may become one of the greatest bioproducts producers worldwide. When extracted fiom their natural source, those bioproducts are generally obtained in a mixture containing many other compounds, such that, in order to obtain a commercialproduct, the mixture must go through separation and purification processes. In the field of bioprocucts separation, the simulated moving bed process (SMB) has gained much attention since the beginning of the 90th. In modem engineering, modeling and simulating processes has become very common, from the beginning of a new project to the process control in the existing production plants. For simulated moving bed, when rigorous models are used, the model takes the form of a system of coupled partials differentials equations, so that numerical resolutions of the mathematicalproblem are needed. For simulatedmoving bed (SMB) the numerical method of orthogonal collocations is the one most frequently encountered in the literature. This Dissertation presents an altemative numerical method for the simulated moving bed when isotherm can be considered linear. The method proposed, composed of both analytical and numerical schemes which are correlated through Duhamel's theorem, is hybrid. Most of the mass transfer parameters necessary for simulationsare estimated by the use of correlations from literature. Simulation's results for the separation of pharmaceutical's products, using the proposed numerical method, are obtained and compared with experimentalresults fiom literature. Those comparisons demonstrate the validity of the proposed numerical method, showing that it does not induces significant numerical errors, so that one canhave confidence in the results from those simulations.Investigations were also ~ade in order to analyze the influence some of the 5MB operating parameters on the overall equipment' s performances / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Vera Lucia da Rocha Lopes, Jose Mario Martinez / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-06T05:45:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mendonca_LuzianeFerreirade_D.pdf: 3091539 bytes, checksum: 7c40c0932b2056dbe8dfb8e1f7da8401 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Sistemas de Otimalidade (ou Sistemas KKT) são sistemas formados pelas condições primais-duais estacionárias para a solução de problemas de otimização. Sob hipóteses adequadas (condições de qualificação), os minimizadores locais de um problema de minimização satisfarão as equações e inequações KKT; entretanto, infelizmente, muitos outros pontos estacionários (incluindo maximizadores) também são soluções desse sistema não linear. Por essa razão, os métodos destinados à resolução de problemas de programação não-linear fazem uso constante da estrutura de minimização, e o uso simples de métodos destinados à resolução de sistemas não-lineares podem gerar soluções espúrias. Todavia, caso o método destinado à resolução do sistema KKT tenha um ponto inicial situado na região de atração para um minimizador, esse método pode vir a ser muito eficiente. Neste trabalho, os métodos quase-Newton para a resolução de sistemas não-lineares são usados como aceleradores de algoritmos de programação não-linear (Lagrangiano Aumentado) com restrições de igualdade, desigualdade e caixa. Utilizamos como acelerador o método simétrico inverso de correção de posto um (ISR1), o qual realiza reínicios periódicos e faz uso das estruturas esparsas das matrizes para armazenamento. São demonstrados resultados de convergência e são realizados vários experimentos numéricos que comprovam a eficiência desta estratégia para problemas de minimização com restrições de igualdade, e indicam outros caminhos para problemas de minimização com restrições gerais (igualdade, desigualdade e caixa) / Abstract: Optimality (or KKT) systems arise as primal-dual stationarity conditions for constrained optimization problems. Under suitable constraint qualifications, local minimizers satisfy KKT equations but, unfortunately, many other stationary points (including, perhaps, maximizers) may solve these nonlinear systems too. For this reason, nonlinear-programming solvers make strong use of the minimization structure and the naive use of nonlinear-system solvers in optimization may lead to spurious solutions. Nevertheless, in the basin of attraction of a minimizer, nonlinear-system solvers may be quite efficient. In this work quasi-Newton methods for solving nonlinear systems are used as accelerators of nonlinear-programming (augmented Lagrangian) algorithms. A periodically-restarted memoryless symmetric rank-one (SRI) correction method is introduced for that purpose. Convergence results are given. For problems with only equality constraints, numerical experiments that confirm that the acceleration is effective are presented. A bunch of problems with equalities, inequalities and box constraints is tested and several comments and suggestions for further work are presented / Doutorado / Doutor em Matemática Aplicada

Orientador: Leonardo Goldstein Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T23:35:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franca_FrancisHenriqueRamos_M.pdf: 35294165 bytes, checksum: 6f9604cba9a9770318ed3d300530c3be (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Nesta dissertação de mestrado, é estudada a transferência de calor no escoamento de gases participantes em dutos de secção circular, combinando os três processos básicos: a condução, a convecção e a radiação. Considera-se o caso em que o gás, em temperatura elevada, escoa através de um tubo revestido por um isolante não-ideal, implicando na perda de calor para o meio externo. O gás possui temperatUra uniforme na entrada do duto, sendo considerada a região de desenvolvimento térmico. O perfil de velocidade é plenamente desenvolvido em todo o duto para ambos os escoamentos laminar e turbulento. O gás é constituído por uma mistura de 'CO IND. 2¿, 'H IND. 2 O¿ e 'N IND. 2¿ e suas propriedades físicas são admitidas uniformes e calculadas na temperatura de mistura média; as propriedades radiantes são dependentes da temperatura e modeladas pela soma de gases cinzas. O campo de temperatura do gás é obtido a partir da solução numérica da equação bidimensional da conservação da energia: os termos difusivos e convectivos são discretizados através do método de volumes de controle Flux-Spline; as trocas de energia radiante são determinadas pelo método das zonas, onde cada zona de radiação corresponde a um volume de controle. As distribuições de temperatura no tubo e no isolante são obtidas através do balanço de energia no duto, que é acoplado à solução da equação da energia no gás. O procedimento de cálculo proposto e o código computacional desenvolvido foram verificados a partir da comparação com resultados divulgados na literatura para o caso de temperatura uniforme do duto, considerando ou não a radiação térmica. Os resultados apresentados incluem as distribuições de temperatura no gás, no tubo e no isolante, e os números de Nusselt total, convectivo e radiante no interior do duto. O efeito da radiação térmica na transferência de calor é analisado para os diferentes parâmetros envolvidos: a temperatura de entrada do gás, as emitâncias do tubo e do isolante, o diâmetro interno do tubo, o comprimento do duto e a espessura do isolante / Abstract: In this Master degree thesis, the heat transfer in the flow of participating gases through circular cross section ducts is studied, combining the three basic processes: conduction, convection and radiation. It is considered the case in which a high temperature gas tlows through a tube covered by a non-ideal insulation. The gas inlet temperature is uniform and the thermal entry region is taken into consideration. The velocity profile is fully developed throughout the duct for both laminar and turbulent flows. The gas is composed by 'CO IND. 2¿, 'H IND. 2 O¿ e 'N IND. 2¿ and its physical properties are assumed to be constant and calculated at the average bulk temperature. The gas radiant properties are temperature dependent and evaluated through the weighted sum of gray gases model. The temperature field is obtained by the solution of the bidimensional energy conservation equation: the convective and difusive terms are discretized by the Flux-Spline control volume method; the radiative exchanges are determined by the zoning method, where each radiative zone corresponds to a control volume. The tube and insulation temperature distributions are obtained by the energy balance in the duct, which is coupled to the gas energy equation. The proposed calculation procedure and the computational code which was developed were verified by comparing the obtained results with those available in the literature regarding uniform duct temperature, when thermal radiation is considered or not. The results presented include the gas, tube and insulation temperature distributions, and the total, convective and radiative Nusselt number inside the duct. The effect of thermal radiation in the heat transfer was analysed as a function of the following parameters: gas inlet temperature, tube and insulation surface emittance, tube inner diameter, duct length and insulation thickness / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: João Alexandre Ferreira da Rocha Pereira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-27T04:51:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_FrededeOliveira_D.pdf: 7412225 bytes, checksum: b0f8f7e3c4c3ce4ab25289e0c28f336a (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: A absorção com reações químicas é muito comum em processos de separação industriais. Os tradicionais modelos de estágios de equilíbrio têm sido o principal caminho para o projeto e a simulação, no regime estacionário e não-estacionário, dos equipamentos para o contato gás-líquido. Os modelos de não-equilíbrio apresentam uma descrição mais realística do processo de interação gás-líquido. Nestes modelos de não-equilíbrio, a obtenção das taxas de transferência de massa com reação química entre as fases gás e líquido são muito importantes. No presente trabalho são desenvolvidas e investigadas estratégias numéricas aplicadas a modelos de não-equilíbrio da absorção acompanhada por reações químicas complexas numa coluna de pratos, em ambos regimes, estacionário e não-estacionário. Para isto, considera-se uma coluna de pratos de dimensões industriais na absorção do dióxido de carbono por uma solução de Monoetanolamina (MEA) e Dietanolamina (DEA) (reações paralelas competitivas) . O modelo de não-equilíbrio desenvolvido (modelo de duas fases) é formado pelas equações referentes a fases gás, fase líquido e a modelos ou teorias para descrição da transferência de massa com reação entre as fases. O cálculo dos fluxos de transferência de massa entre as fases em cada estágio da coluna requer a complexa solução de um sistema de equações diferenciais acopladas ordinárias (e muitas vezes parciais), referentes a considerar-se o fenômeno de transferência representado respectivamente, pela teoria de duas resistências (considerando o regime estacionário) ou o modelo do filme-penetração (regime não-estacionário). Na estratégia numérica desenvolvida para o modelo baseado na teoria de duas resistências, utilizou-se a colocação ortogonal spline com um único ponto spline , e um único ponto no segundo elemento. Esta metodologia é também utilizada na solução das equações diferenciais parciais não-lineares acopladas, originadas do modelo em regime não-estacionário (modelo do filme-penetração). Esta última estratégia envolve a conversão das equações diferenciais parciais (EDP's) em equações diferenciais ordinárias EDO' s (Métodos das Linhas com a colocação ortogonal spline) e utiliza a subrotina DASSL (petzold,1989) para a solução do sistema de equações algébricas diferenciais (EAD's) formado. Na estratégia numérica desenvolvida para simulação no regime estacionário, do equipamento de contato gás-líquido (coluna completa), a teoria de duas resistências (fluxos mássicos entre as fases) foi considerada. Nesta estratégia os fluxos de massa entre as fases e as fases gás e líquido são tratadas separadamente (modelo de duas fases). As equações correspondentes a teoria de duas resistências foram resolvidas utilizando a colocação ortogonal "spline" com o método de Newton-Raphson para solução do sistema algébrico não-linear gerado. Os balanços de massa das fases gás e líquido foram resolvidos utilizando respectivamente o método de Runge-Kutta e a solução de equações algébricas derivadas da estequiométria das reações para a fase líquida. Para superar a demanda computacional exigida na solução dos modelos de nãoequilíbrio, foi introduzida e investigada uma metodologia que envolve o desenvolvimento de uma Rede Neural para obter os fluxos mássicos entre as duas fases em cada estágio. A Rede Neural (treinada com dados simulados de fluxos mássicos entre as fases gás e líquido) foi acoplada ao sistema de equações para a fase gás e líquido (modelo de duas fases), resultando este conjunto de equações em um modelo denominado de neural-híbrido. O sistema de equações algébricos diferenciais (EAD's) originados com esta estratégia numérica, para o modelo completo da coluna no regime dinâmico, foi resolvido com a utilização da subrotina LSODAR . Os resultados obtidos indicaram que, no futuro, as estratégias desenvolvidas poderão ser utilizadas na otimização e controle de processos de absorção gás-líquido com reações químicas / Abstract: Gas absorption with chemical reactions is a very common industrial separation processo Until now the traditional equilibrium stage model have been the main tools to the design and unsteady state simulations of the gas-liquid contact equipment. The nonequilibrium model based on mass transfers' fundamentais presents a more realistic description of the gas-liquid interaction processo In the Non-equilibrium model, is very important the description of mass transfers of gas-liquid interface in both, unsteady and steady state. The present work shows numerical strategies to solve a non-equilibrium model of absorption accompanied by complex chemical reaction on plate columns in both, unsteady and steady state. The absorption of carbon dioxide in aqueous solution of MEA and DEA (parallel chemical reactions) in an industrial plate column was considered. The Non-equilibrium model (two phasis model) is formed of models or theory for interfacial fluxes description and bulk phasis equations at each stage (gas and liquid). The mass transfer rate between the two phases in each stage of the column requires the complex solution of a system of simultaneous coupled ordinary (and perhaps partial) differential equations. In the numerical strategy for solving the two-resistance theory (twofilm model), The solution of the set of equations was obtained using a computational scheme though orthogonal collocation on finite elements (spline collocation) with one point spline and with one point in the second element. Also this methodology is applied to the solution of nonlinear-coupled partial differential equations considering unsteady state mo deI ( film-penetration model ) for mass-transfer at interface. The last application involves the conversion ofthe PDEs to ODEs (method oflines) and the use ofthe DASSL solver (Petzold, 1989) for the nonlinear differential and algebraic equation (DAE) system. In the numerical strategy for solving the steady state simulations of this gas-liquid contact equipment ( complete column), the two-resistance theory was considered. In this numerical algorithms the film and the bulk phase's equations are treated separately. The equations for the two-resistance theory was solved using spline orthogonal collocation type of discretization schemes with Newton-Raphson method for solving the nonlinear algebraic system created. The bulk phase's balances were solved using the fourth-order Runge-Kutta method for gas phase and algebraic equation system from mass balance for liquid phase. The aim of this work is to present an altemative way to overcome the computational demand and slowness to solve the non-equilibrium models for both the unsteady and steady state. The methodology involves the development of the neural networks to obtain the mass flux between the two phases in each stage. The neural networks coupled to the equation system for each bulk phase in each stage result in a hybrid-neural model. The differential and algebraic equation (DAE) systems also created with these numerical strategies for the complete columns model was also solved with LSOLDAR The last numerical strategies explain and investigated in this work proved to be useful, requires little computational demand with results agreement with the literature data. This strategy is more efficient than others when considering the computational time. The numerical strategies explain and investigated in this work proved that is not impossible use the non-equilibrium model in study of Gas absorption with chemical reactions. This fact could be a good reason for future use of those strategies in optimization and control of absorption process / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Paulo Roberto Gardel Kurka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-14T09:04:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Izuka_JaimeHideo_M.pdf: 3067570 bytes, checksum: 82a84bf138484b1bf94c984320ee5486 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O objetivo do presente trabalho é a modelagem dinâmica e a simulação das cargas e dos deslocamentos correntes nos mancais de um compressor alternativo. O modelo de mancal, integrado à cinética do conjunto, permite avaliar de forma precisa a influência dos pequenos movimentos dos suportes hidrodinâmicos no comportamento global do compressor. Soluções numéricas do problema de lubrificação hidrodinâmica são pesquisadas com o uso dos métodos de diferenças finitas, volumes finitos e elementos finitos. Resultados das soluções analíticas de mancal curto e longo são comparados com as soluções dos modelos numéricos de mancal. Escolhe-se assim a implementação e uso do modelo de elementos finitos para a simulação dos mancais hidrodinâmicos utilizados no compressor. O método de Newton-Euler é utilizado para a obtenção das equações diferenciais que representam o modelo de movimento do sistema dinâmico do conjunto eixo/biela/pistão. A implementação da solução numérica de mancal hidrodinâmico integrada à cinética do sistema exige um grande esforço computacional, demandando a utilização de técnicas de processamento paralelo. Assim, apresenta-se e compara-se com a literatura, os resultados de simulação de cargas e órbitas de mancais, na operação de um compressor alternativo de refrigeração. / Abstract: The present works simulates the loads and displacements of the bearings of a reciprocating compressor. The bearing model, which is integrated to the kinetics of the system, allows a precise evaluation of the influence of small movements of the hydrodynamic supports into the global behavior of the compressor Numerical solutions of the problem of hydrodynamic lubrication are studied using the methods of finite differences, finite volumes and finite elements. Results of analytical solutions for short and long bearing are compared with the numerical models of bearings. The finite element model of hydrodynamic bearings is used in the simulation of the compressor. The Newton-Euler method is used to obtain the differential equations representing the model of motion of the crankshaft/conrod/piston dynamic system. Implementation of the integrated numerical solution for the hydrodynamic bearing and the kinetics of the system requires a large computational effort, demanding the use of parallel processing techniques. The results of simulation of orbits and bearing loads in the operation of an alternative refrigeration compressor is thus presented and compared with the literature. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Samuel Rocha de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-08T09:44:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Garcia_RaphaeldeOliveira_M.pdf: 2899892 bytes, checksum: 6befb1d82e7b4effd083097342934f7d (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Esta dissertação trata de um problema de colapso gravitacional do campo escalar sem massa com simetria esférica, de acordo com as equações de Einstein com acoplamento mínimo. Desenvolvemos algoritmos simples mas com ajuste automático de refinamento para obter soluções numéricas. O refinamento é necessário para descrever os fenômenos do colapso. Utilizamos rotinas comuns para resolver equações diferenciais ordinárias advindas do método das linhas aplicado às equações diferenciais parciais do modelo matemático, a saber, rotinas de Runge-Kutta e de splines cúbicas. Mostramos que é possível obter soluções tão próximas quanto se queria à solução de Buracos Negros e da solução crítica com os algoritmos desenvolvidos e simples computadores de mesa. / Abstract: This dissertation is about a problem of gravitational collapse of the spherically symmetric massless scalar field in accord to the Einstein equations with minimal coupling. We developed simple but with adaptative mesh refinement algorithm to obtain numerical solutions. The mesh refinement is required to describe the collapse phenomena. We used common routines to solve ordinary differential equations that come from the method of lines applied to the partial differential equations of the mathematical model, namely, Runge-Kutta and cubic splines routines. We showed that it is possible to get solutions as close as we want to the Black Holes solution and to the critical solution using our developed algorithms and simple desktop computers / Mestrado / Fisica-Matematica / Mestre em Matemática Aplicada