Orientador: Francisco de Assis Molle Junior / Banca: João Neudenir Arioli Filho / Banca: Luis Geraldo Vaz / Banca: Mauro Antonio de Arruda Nóbilo / Banca: Pedro Cesar Garcia de Oliveira / Resumo: A precisão de adaptação entre componentes em implantodontia pode ser influenciada por muitos fatores, destacando-se as etapas clínicas e laboratoriais envolvidas durante a execução do tratamento. Com a finalidade de proporcionar uma reabilitação implantoprotética confiável, vários estudos têm sido desenvolvidos para produzir moldes com maior precisão. Para transferir o correto posicionamento do implante e manter a dimensão vertical original da oclusão em pacientes edêntulos, técnicas de moldagem têm sido utilizadas com guias multifuncionais (GM). Os Sistemas CAD/CAM atualmente são empregados para minimizar a imprecisão dimensional ao transferir a posição dos implantes ou pilares para os modelos de trabalho. Assim sendo, o objetivo do presente estudo foi avaliar a precisão de diferentes técnicas de moldagem usando GM por meio da análise de microscopia óptica (LEICA QWin - Leica Microsystems, Wetzar, Germany) e análise tridimensional 3D (scanner Lava Scan ST, 3M ESPE, St. Paul, USA). Para tanto, dois materiais de moldagem foram utilizados: silicone de adição (SA) e polieter (PL) e 5 diferentes técnicas de moldagem, (n=8): G0: modelo mestre; G1: transferentes quadrados sem união (SA + SU); G2: transferentes quadrados unidos com resina acrílica Pattern (SA+RP); G3: transferentes quadrados unidos com resina acrílica Pattern e união com resina acrílica ao GM (SA+ RP*+GM); G4: transferentes quadrados unidos com barras de metal (SA+ MET); G5: transferentes quadrados unidos com barras de metal e união com resina acrílica ao GM (SA+MET*); os mesmos métodos para o material (PL), grupos: G6: PL+SU; G7: PL+RP; G8: PL+RP*; G9:PL+MET; G10: PL+MET*. A análise tridimensional foi empregada apenas os grupos G0, G1, G2, G3, G4 E G5. O software Cumulus (Cumulus, Alpha Build Version 0.8; University of Minnesota, MN., USA) foi utilizado para sobrepor as imagens examinadas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The accuracy fit among implant components can be influenced by several factors, especially laboratory and clinical protocols evolved during the treatment. In order to provide a more reliable implant-prosthetic rehabilitation, several studies have been developed recently to produce casts with higher accuracy. To transfer a correct implant position, and to maintain the original vertical dimension of occlusion (DVO) for the edentulous patients, impression techniques have been used with Multifunctional Templates (MT). The systems (CAD/CAM) have been used to minimize dimensional inaccuracy when transferring the position of the implant fixtures or abutments to working casts. Therefore, the aim of the present study is to compare the accuracy of different techniques using MT by analyzing with optical microscopie ((LEICA QWin - Leica Microsystems, Wetzar, Germany ) and 3D digital images.(scanner Lava Scan ST, 3M ESPE, St. Paul, USA) Methods: Five impression techniques, (n=8 for each technique, with polyvinyl siloxane (SA) (3M/ESPE, Califórnia, USA) and polyeter (PL) were studied; G0: master model, G1: MT with squared non-splinted copings (SA+SU) G2: ST with squared copings splinted with acrylic resin (SA+RP); ; G3: MT with squared coings splinted with acrylic resin and then the acrylic resin were splinted to MT (SA+RP*); G4: MT with squared copings splinted with metal bars (SA+MET); G5: MT with squared copings splinted with metal bars that were splinted to MT with acrylic resin (SA+MET*), and the groups (PL): G6: (PL+SU); G7: (PL+RP); G8: (PL+RP*); G9: (PL+MET); G10: (PL+MET*).. The 3Danalysiswasappliedto: G0, G1, G2, G3, G4 and G5. The software Cumulus (Minnesota Dental Research Center for Biomaterials and Biomechanics, MN, USA) was used to superimpose the cast images scanned by Lava Scan ST (3M ESPE) to calculate the 3-dimensional distances of the spatial discrepancy. The data sowed for ...(Complete abstract electronic access below) / Doutor

Orientador: Eduardo Piza Pellizzer / Coorientador: José Vitor Quinelli Mazaro / Banca: Fellippo Ramos Verri / Banca: Sandra Lúcia Dantas de Moraes / Resumo: Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar a adaptação marginal horizontal de infraestruturas de próteses fixas confeccionadas pelo sistema CAD-CAM com três diferentes sistemas de aquisição de dados. Material e Métodos: Foram confeccionados 50 corpos de prova divididos em 5 grupos, sendo eles, Convencional (Ni-Cr); GI: iTero; GII: CerecBluecam/fresadora industrial; GIII: 3S; GIV: CerecBluecam/ fresadora Sirona, todos com n=10. Os corpos de prova foram numerados e randomizados, realizou-se análise da desadaptação marginal horizontal, esta dividida em positiva para sobre-contorno e negativa para subcontorno. Resultados: A análise intra-examinador revelou não haver diferença estatística entre os dois períodos de análise (t pareado=0.019; p=0.985). Em relação as desadaptações de sobre-contorno (valores positivos) podemos analisar que o grupo controle (Convencional) apresentou estatisticamente (p <0.001) menores valores de desadaptação (82 μm) quando comparado com o grupo CAD/CAM (144 μm). Ao comparar o sistema intra/extra-oral pode-se observar que o grupo intra-oral (iTero) apresentou melhores resultados, sendo essa diferença estatisticamente significante (p <0.001) que o extra-oral (3s). Já avaliando a diferença entre um sistema aberto com um fechado foi observado que o sistema aberto apresentou estatisticamente menor desadaptação (p<0.001). Quando avaliou-se a "quebra" de um sistema fechado (Cerec BlueCam) para sua fresagem a nível industrial notou-se que há desvantagens em tal procedimento, pois houve estatisticamente maiores desadaptações no grupo da "quebra" do sistema (p<0.001). Em contra partida nenhuma diferença estatisticamente significante foi encontrada em todas as análises quando se comparou desadaptação por sub contorno. Significância: Avaliando a discrepância... / Abstract: Objective: The aim of this study was to evaluate the horizontal marginal fit of frameworks produced by CAD/CAM systems with 3 different data acquisition. Material and Methods: We fabricated 50 frameworks divided into 5 groups, Conventional (Ni- Cr); GI: iTero; GII: CerecBluecam/industrial milling; GIII: 3S; GIV: CerecBluecam/Sirona, all with n = 10. We numbered the specimens and analyzed them randomly. Results: Intra-observer analisys indicated no statistically significant difference (paired t-test=0.019; p=0.985). In relation to the overextended horizontal marginal discrepancy (Positive Values) can analyze that the Control group (Conventional) had significantly (p < 0.001) minor discrepancy values (82 μm) when compared to the CAD / CAM group (144 μm). When comparing the systems intra/extra oral can be appreciated that the intra oral group (Itero) presented statistically best results when comparing(p < 0.001) that the extra oral ( 3s ). Evaluating the difference between the open system with closed was observed that the open system had statistically smaller misfit (p < 0.001). Evaluating the "broke" of a closed system (Cerec Bluecam) your industrial milling had statistically (p < 0.001) worse adaptation when compared to the laboratorial milling. About the under extended marginal discrepancy, in all analysis there was not found statistically significant difference. Significance: Assessing the horizontal marginal discrepancy was possible to note that in relation to the overextended the control group had statistically better results than the CAD/CAM systems, however the Cerec Bluecam system by sirona milling had better results than all CAD/CAM system and also the control group. There was no difference between the under extended misfit and all analysis / Mestre

Orientador: Marizilda dos Santos Menezes / Banca: Isabel Cristina Italiano / Banca: Roberto Alcarria do Nascimento / Resumo: A presente pesquisa discute sobre a prática do desenvolvimento de protótipos na indústria do vestuário. O protótipo refere-se à construção de um modelo que está em processo de teste para ser comercializado. Atualmente a forma mais difundida é a construção efetiva das peças, no entanto existe no mercado softwares que realizam essa atividade virtualmente. Assim, esse estudo tem por objetivo verificar a similaridade visual entre os protótipos virtuais e os produzidos no processo tradicional, tendo em vista caimento, forma e volume, para validação de novos projetos na indústria do vestuário. Para tanto, foi desenvolvida uma pesquisa exploratória, e como forma de abordagem do problema foram realizados quatro experimentos que compreendem a construção de protótipos pela técnica virtual e a manual. / Abstract: This research discusses the practice of prototyping in the apparel industry. The prototype relates to the construction of a model which is in testing process to be marketed. Currently the most widespread form is the actual construction of the pieces, However there is software on the market that perform this activity virtually. Thus, this study aims to verify the visual similarity between the virtual prototypes and those produced in the traditional process, in order to trim, shape and volume for validation of new projects in the clothing industry. To this end, an exploratory research was conducted, and as a way of addressing the problem were conducted four experiments which include the construction of prototypes for virtual and technical manual. / Mestre

Orientador: Eduardo Piza Pellizzer / Coorientador: José Vitor Quinelli Mazaro / Banca: Fellippo Ramos Verri / Banca: Ricardo Alexandre Zavanelli / Resumo: Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar a adaptação marginal de infraestruturas de próteses fixas confeccionadas pelo Sistema CAD/CAM com três diferentes sistemas de aquisição de dados. Material e Métodos: Confeccionaram-se 50 corpos de prova; Convencional (Ni-Cr) (n = 10), GI: iTero (n = 10), GII: CerecBluecam/fresadora industrial (n = 10), GIII: 3S (n = 10) e GIV: CerecBlueCam/Sirona (n = 10). Os corpos de prova foram numerados e randomizados, realizou-se análise da desadaptação marginal vertical. Resultados: A análise intra observador indicou que não houve diferença estatisticamente significante (teste t pareado, p = 0.822) no período antes e depois das análises. O sistema convencional (321 μm) apresentou maior desadaptação quando comparado com o sistema CAD/CAM (89 μm) (p<0.001). O sistema intra oral (iTero) apresentou menor índice de desadaptação marginal, quando comparado com o sistema extra oral (3S), (p<0.001). O sistema aberto apresentou maior índice de desadaptação marginal (114 μm) quando comparado com intra oral (iTero), sendo p<0.001. Além disto, no sistema convencional, observou-se que os pré-molares apresentaram índice de desadaptação maior quando comparado (361 μm) com o molar (283 μm) (p<0.001), porém no sistema CAD/CAM não houve diferença estatisticamente significante na comparação de dentes pré-molares (93,7 μm) e molares (84,9 μm). Significância: O sistema CAD/CAM pode atuar mais favoravelmente, reduzindo o índice de desadaptação marginal, quando comparado com o sistema convencional de confecção de próteses dentárias. O sistema intra oral (iTero) comportou-se melhor quando comparado com os demais sistemas. / Abstract: Objective: The aim of this study was to evaluate the marginal fit of frameworks produced by CAD/CAM systems with three different data acquisition. Material and Methods: We fabricated 50 frameworks: conventional (Ni-Cr) (n = 10), GI:iTero (n = 10), GII:CerecBluecam/industrial milling (n = 10), GIII:3S (n = 10), and GIV:CerecBlueCam/Sirona (n = 10). We numbered the specimens and analyzed them randomly. Results: Intra-observer analysis indicated no statistically significant difference (paired t-test, p = 0.822) before and after the analysis. The conventional system (321 μm) showed greater misfit than the CAD/CAM (89 μm) (p<0.001) system. The intraoral system (iTero) showed a lower rate of marginal misfit than the extra-oral system (3S), (p<0.001). The open system presented a higher marginal discrepancy (114 μm) than intraoral (iTero), with p<0.001. Moreover, in the conventional system, premolars (361 μm) showed a higher index of misfit than molars (283 μm) (p<0.001), but for the CAD/CAM system, there was no statistically significant difference between premolars (93.7 μm) and molars (84.9 μm). Significance: The CAD/CAM system can to act more favorably reducing the rate of marginal discrepancy than the conventional impression system of dental prosthesis. The intra oral system (iTero) was better than other systems. / Mestre

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-03-20T15:01:41Z No. of bitstreams: 1 2012_MiguelEduardoOrdonezMosquera.pdf: 8023732 bytes, checksum: 35d1c7594de0590e117992f16dcad7f5 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-03-22T13:34:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_MiguelEduardoOrdonezMosquera.pdf: 8023732 bytes, checksum: 35d1c7594de0590e117992f16dcad7f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-22T13:34:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_MiguelEduardoOrdonezMosquera.pdf: 8023732 bytes, checksum: 35d1c7594de0590e117992f16dcad7f5 (MD5) / A reconstrução tridimensional é uma tarefa que envolve diferentes etapas como definição da estratégia de medição, aquisição de dados, registro, implementação, modelagem Computer-Aided Design (CAD) e ajuste e determinação da incerteza de medição. Nesta tarefa, as relações de conexão entre os pontos (coordenadas x, y e z) que compõem a amostra não são conhecidas, principalmente quando a nuvem de pontos está contaminada com interferências desconhecidas, inerentes ao processo de medição. Um aspecto que influencia a qualidade dos dados é a calibração do instrumento de medição, sendo que a determinação da incerteza permite estabelecer a qualidade do modelo representativo do objeto. O emprego de mais de um instrumento para a coleta dos dados de coordenadas permite obter uma precisão maior do modelo através de medições localizadas com instrumento de maior resolução e menor incerteza. Porém, isto exige uma atenção especial ao procedimento de fusão dos dados, antes do ajuste do modelo CAD. Esta dissertação aborda a técnica para modelar superfícies de objetos tridimensionais e executar o procedimento de fusão dos dados obtidos com dois diferentes instrumentos de medição. A avaliação do modelo foi feito através da determinação da incerteza de medição, associada às diferentes fontes de erros neste processo. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Three-dimensional reconstruction is a task that involves different steps as the definition of measurement strategy, data acquisition, registration, implementation, modeling Computer-Aided Design (CAD), adjustment and determination of measurement uncertainty. In this task, the relations among data points (coordinates x, y,z) in the sample are not known, especially when the point cloud is contaminated with noise, inherent to the measurement process. One aspect that influences the quality of data is the calibration of the measuring instrument and the determination of the uncertainty allows the establishment of the quality of the model representing the object. The use of more than one instrument to coordinate data capture allows the increase of the model precision, as in the case of localized measurements with a higher resolution and reduced uncertainty instrument. However, this requires special attention to the data fusion procedure, before the adjustment of the CAD model. This work discusses the technique for three-dimensional modeling of object surfaces and the procedure for merging the data obtained with two different measuring instruments. The evaluation of the model was made by determining the uncertainty of the measurement, associated to the various sources of error in this process.

Orientador: Stolfi Jorge, Martin Tygel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-18T10:11:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freitas_LucasBatista_D.pdf: 3567527 bytes, checksum: d7c6af3cd4ddab0e7eacc837ade4b106 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A exploração e monitoramento de um reservatório de petróleo ou gás natural exige conhecimento bastante detalhado das estruturas geológicas da região de interesse. A representação matemática e computacional desse conhecimento é um modelo geofísico. Nesta tese descrevemos um sistema geral para modelagem geofísica baseado em elementos finitos polinomiais de graus arbitrários. Adotamos uma abordagem comum na indústria, em que a geometria e as propriedades das formações geológicas são representadas por funções definidas por partes, ou splines, que consistem da justaposição de tais elementos. Neste contexto, apresentamos contribuições teóricas e computacionais. A principal contribuição teórica é uma teoria unificada dos elementos simploidais de Bézier, que incluem os tipos de elementos finitos mais comuns na modelagem por malhas - tais como arcos de Bézier, retalhos de Bézier triangulares e retangulares, blocos de Bézier tetraédricos, prismáticos e hexaédricos, e suas generalizações para dimensões arbitrárias, com graus independentes em cada eixo e cada componente. Como parte testa teoria, desenvolvemos fórmulas genéricas explícitas para conversão entre estes vários tipos de blocos, bem como diferenciação, reparametrização afim e elevação de grau. As contribuições computacionais desta tese incluem a implementação dessa teoria na forma de uma biblioteca (BezEl) que permite a representação e manipulação eficiente de malhas de elementos de Bézier simplodais com dimensões e graus arbitrários. Outra contribuição original desta tese é uma metodologia para realizar o traçado eficiente de raios em malhas de elementos simploidais / Abstract: The exploration and monitoring of a hydrocarbon reservoir demand a very detailed knowledge about the geological structures of the target area. The mathematical and computation representation of this knowledge is a geophysical model. In this thesis, we describe a general system for geophysical modeling based on polynomial finite elements of arbitrary degree. We adopted an approach that is popular in industry, whereby both the geometry and the physical properties of the geological formations are represented by piecewise-defined functions, or splines, that are obtained by the assembly of many such elements. In this context, we present both theoretical and computational contributions. The main theoretical contribution is a unified theory of simploidal Bézier elements, which include the element types most common in mesh based modeling - such as Bézier arcs, triangular and rectangular Bézier patches, tetrahedral, prismatic and hexahedral Bézier blocks, and their generalizations to arbitrary dimensions with independent degrees on each axis and each component. As part of this theory, we developed general explicit formulas for the conversion between these various block types, as well as differentiation, affine reparametrization and degree raising. The computational contributions of this thesis include the implementation of this theory as a library (BezEl) that allows efficient representation and manipulation of meshes of simploidal Bézier elements with arbitrary dimension and degree. Another original contribution of this thesis is a methodology for performing efficient ray tracing in meshes of such simploidal elements / Doutorado / Computação Grafica / Doutor em Ciência da Computação

Orientador: Furio Damiani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-23T02:06:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Viana_FabioLuiz_M.pdf: 4001260 bytes, checksum: d3ce61520a6caf8853d68ea4c2a98519 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Este trabalho apresenta o estudo e a análise de uma metodologia de projeto de circuitos somadores digitais, obtidos por síntese automática, em dois ambientes de Electronic Design Automation (EDA), a partir de suas especificações na linguagem de descrição de hardware VHDL. Faz-se uma breve explanação das noções básicas relacionadas ao desenvolvimento da metodologia, dando uma introdução à linguagem VHDL e aos conceitos envolvidos no processo de síntese das descrições VHDL em ambientes automatizados. Também, são apresentados os principais algoritmos de soma digital e uma relação dos diferentes modos de descrição dos mesmos em VHDL. Por fim, são comentados os resultados obtidos na síntese e simulação destes componentes aritméticos nos ambiente de EDA utilizados / Abstract: This work presents the study and analysis of a digital adder circuits design methodology, using automatic synthesis in two environment of Electronic Design Automation (EDA), starting from its specifications in the hardware description language VHDL. An introduction to VHDL and on the synthesis process in EDA environments is given. The various VHDL description styles as well as the main digital addition algorithms are shown. Finally we comment on the results obtained in the synthesis and simulation of these arithmetic components in the EDA environments used. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Doris C. C. K. Kowaltowski, Lucila Chebel Labaki / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-23T12:15:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Prata_AlessandraRodrigues_M.pdf: 7361107 bytes, checksum: 6b675d3456b8fadde55d5e4e261956a6 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Analisou-se o efeito da ventilação natural no conforto térmico e sua influência em projetos de edificações, com o intuito de criar de forma simplificada, uma ferramenta computacional de simulação do fluxo de ar interno. Verificou-se que, para o projetista, esta ferramenta poderia ser em forma de um aplicativo em ambiente informatizado Cad (Computer Aided Design) para a visualização, em planta baixa, da ventilação natural com o seu dimensionamento e adequação para o conforto térmico. Esta ferramenta foi elaborada tendo como base o estudo realizado por Givoni (1962). O aplicativo requer dados de entrada referentes ao projeto como: local, mês, orientação do norte em relação a abertura, ambiente de projeto, vestimenta, atividade desenvolvida no ambiente, área da parede que será colocada a abertura, tipo de abertura e dimensões de entrada e saída. O tipo de abertura será o que melhor descreve o cômodo a ser analisado, tendo como base os desenhos de Givoni. A partir da entrada dos dados, o programa visualiza o fluxo interno do ar e considera a sua adequação para o conforto térmico no local e mês determinados. Desta forma é possível uma análise do ambiente que está sendo elaborado, diretamente sobre a planta baixa do projeto, demonstrando a ventilação natural de forma direta e simples. O aplicativo não considera ambientes não quadrados, pois limita-se aos casos específicos estudados por Givoni / Abstract: The effect of natural ventilation on thermal confort and its influences on the design of buildings was analysed, aiming to creation - in a symplified form - a computer tool for the simulation of internal air flow. It was determined that, for the designer, this tool could be in the form of a Computer Aided Design (CAD) application, to enable viewing, on the floorplan, the natural ventilation with its dimensioning and adequation to thermal conforto This tool's creation was based on a study conducted by Givoni (1962). The application requires data entry pertaining to the project, such as: place, month, north orientation in relation to the opening, project environment, occupants' garments, activity conducted in the room, area of the wall containing the opening, type of opening and entry and exit dimensions. The type of opening will be the one which better describes the room to be analysed, based on Givoni's drawings. With the data input, the program visualizes the internal air flow and ponders its adequacy to thermal confort for the determined place and month. It is, thus, possible to analyse the room being created direct1y on the project's floorplan, demonstrating the optimization of the natural ventilation in a clear and simple manner. The application does not consider non-square rooms, for it is limited to the specific cases studied by Givoni / Mestrado / Recursos Hidricos e Saneamento / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Regina Coeli Ruschel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-27T10:09:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freitas_MarciaReginade_M.pdf: 4438654 bytes, checksum: de0ebbc19c843688cc05a8c39e92a4b2 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Este trabalho consiste na análise do processo digital de projeto arquitetônico e do estúdio digital de profissionais de arquitetura com os recursos computacionais utilizados. O trabalho visa a compreensão do processo de projeto e inserção de ferramentas computacionais da cadeia CAD Rendering-Animação-Multimídia, bem como das novas formas de aquisição e troca de conhecimentos através de fóruns de discussão eletrônicos, intermediados pela Internet. Para obtenção dos dados necessários, realizou-se uma pesquisa por meio de questionários distribuídos via correio entre profissionais da cidade de Campinas e disponibilizados na Internet para acesso a outros profissionais de projeto. A pesquisa demonstrou a crescente informatização dos escritórios, onde profissionais buscam apoio nas ferramentas computacionais e equipamentos de informática, para desenvolvimento de seus projetos. O SUe ARQ@Net foi desenvolvido com conteúdo informativo, neste contexto, e para hospedar um fórum de discussão eletrônico, o arqnetl@unicamp.br, buscando a desmistificação da comunicação virtual no meio técnico / Abstract: This project consists of the analysis of the computational resources used in architecture and the potential use among the professionals that use such tools in the process of design Data was collected on the characteristics of softwares in the chain CAD-Rendering-Animation Multimedia, to have means and knowledge for classification. In the sequence, data was collected ITom architects users of these tools, to study different systematic design procedure. Finally, softwares was described and analyzed, and the site ARQ@Net was developed, with the objective to be a support element in the choice of the best solutions, and as form of increasing the use of the computational tools for architecture professionals / Mestrado / Edificações / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Saul Gonçalves d'Avila / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-27T15:20:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Morais_AnaLuciaFerreirade_D.pdf: 4437609 bytes, checksum: 0c9be398cd1d848abcdf7596483580a3 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Neste trabalho foram desenvolvidas técnicas computacionais de projeto rigoroso do extrato r líquido-líquido com um solvente, que para um dado problema de separação (fixadas as composições das alimentações, temperatura do extrator e especificações dos produtos), calculam a configuração do extrato r (número de estágios ideais e estágio ótimo de alimentação da mistura), os perfis de composições e de vazões, e as condições operacionais (vazão de solvente e razão de refluxo). É proposta uma metodologia para projeto do extrato r multicomponente com um solvente formada pelos seguintes passos básicos: (1) Estimativa da condições operacionais preliminares através do Método Gráfico Computacional empregando o Programa EXTRA TE R; (2) Projeto final, em toda região operacional, através de Método Rigoroso com Modelo Termodinâmico usando o Programa PROJEXT; (3) Análise da sensibilidade dos resultados do projeto aos parâmetros binários do modelo termodinâmico; (4) Determinação da configuração e das condições operacionais ótimas do extrato r através de simulação e análise econômica do processo completo de extração; (5) Validação do projeto do extrator na instalação piloto, onde também é determinada a eficiência do extrator. As equações algébricas do tradicional Método Gráfico foram desenvolvidas e adaptadas para uso em computador, sendo a base do programa EXTRA TER, que é adequado para o projeto rigoroso do extrato r ternário com ou sem refluxo, e que também calcula as condições operacionais limites (vazão de solvente mínima, para o caso sem refluxo, ou número mínimo de estágios e razão de refluxo mínima, para o caso com refluxo) usadas como referência na especificação das variáveis de projeto, a fim de obter a separação desejada com um número finito de estágios. Este algoritmo requer somente as especificações desejadas do projeto e as linhas de"amarração experimentais de equilíbrio líquido-líquido (ELL), que são ajustadas através do Método Spline Modificado, dispensando qualquer modelo termodinâmico. O Programa PROJEXT tem opção para o uso do modelo UNIQUAC ou NRTL. Os programas de projeto foram validados através de comparação com resultados da literatura e foram empregados na solução de problemas que envolvem três, quatro e nove componentes. A influência da representação do ELL nos cálculos de projeto foi avaliada, verificando-se que em geral o número de estágios ideais é muito sensível aos valores dos parâmetros binários dos modelos termodinâmicos. A viabilidade da predição do projeto rigoroso multicomponente com modelo termodinâmico a partir do projeto rigoroso com um ternário representativo também foi analisada, observando-se que o projeto com ternário representativo fornece valores iniciais razoáveis do limite operacional e dos perfis de vazões e composições, facilitando o alcance da solução rigorosa do projeto multicomponente / Abstract: In this work were developed rigorous computational techniques to design liquid-liquid extractor with one solvent, that determine the extractor configuration (number of ideal stages, optimum feed stage), flow rates, composition profiles, and operational conditions (solvent flow rate and reflux ratio), based on given feed flow rates, feeds compositions, extractor's temperature and specification of products. A methodology proposal for a multicomponent extractor design with one solvent is made by the following steps: (1) Initial estimate of operational conditions obtained by Computational Graphic Method using the EXTRA TER Program; (2) Final design, covering the entire operating region, obtained by the Rigorous Method with Thermodynamic Model using the PROJEXT Program; (3) Analysis of the design sensibility related to binary parameters of the thermodynamic model; (4) Determination of the optimum configuration and operating conditions by simulation and economical evaluation of the overall extraction process; (5) Validation of the extractor design and determination of the extractor efficiency in the pilot-plant. The algebraic equations of the Graphical Method were developed and adapted for computer use, being the base of the EXTRATER Program, that can be suited for rigorous design of the ternary extractor with or without reflux, and that also calculates the bounds of the operating conditions (minimum solvent rate, in case of no reflux, or the minimum number of stages and the minimum reflux ratio, in case of reflux) used as reference in the specification of the design variables, in order to obtain the desired separation with a finite number of stages. This algorithm only requires the desired specifications and the experimental tie-lines of the liquid-liquid equilibri_m, that are adjusted by the Modified Spline Technique witch does not require any thermodynamic mode!. The PROJEXT Program has the option of using UNIQUAC or NRTL models. The design programs were validated by the comparison with the literature results and were used to solve problems with three, four and nine components. The influence of the ELL representation for the design calculation was evaluated, showing that in general the number of ideal stages is very sensible to the binary parameters of the thermodynamic models. The feasibility of the prediction of the multicomponent rigorous design with thermodynamic model based on rigorous design with a representative temary system was also evaluated, observing that the design with a representative temary system supplies reasonable initial values for the operational bound and for the flow rate and composition profiles, becoming easy to achieve the rigorous solution of the multicomponent design / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química