O fósforo é um elemento químico naturalmente presente nos solos das bacias, porém pela atividade agrícola, sua concentração é incrementada diversas vezes o equivalente ao seu teor natural. Da mesma forma que é elemento imprescindível às plantas, ele é necessário às algas presentes nos corpos d’água, ajudando a controlar sua população através da sua concentração em água. Normalmente, o fósforo apresenta teores de concentração relativamente baixos, os quais, em determinados eventos de chuva, podem chegar a serem superados, possibilitando a ocorrência de florações algais em corpos d’água. À medida que se torna necessário o uso de recursos hídricos em áreas consideradas rurais para a implantação de atividades econômicas não agrícolas como, por exemplo, pequenas centrais hidrelétricas, a preocupação de determinar quais os possíveis impactos que poderão resultar desta junção de atividades é materializado pela legislação brasileira.As duas principais questões dizem respeito à espécie química de fósforo que causaria maior dano e o comportamento de arraste deste elemento pelas águas de enxurrada sob diferentes coberturas agrícolas. Dentro deste enfoque, foram testados os comportamento de duas formas de fósforo reativo, total e dissolvido, sob as principais formas de cobertura proporcionada pelas espécies agrícolas do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, sob regime de chuvas simuladas. Os resultados destes estudos foram comparados ainda à atual metodologia de controle ambiental do fósforo em água, utilizada no Rio Grande do Sul para liberação de licenças ambientais para instalação de novos empreendimentos em bacias. Os resultados demonstram que o tipo de cobertura vegetal só é importante para manejo e controle do arraste de fósforo reativo total e dissolvido se considerado como três grupos: a) culturas anuais; b) culturas arbóreas; c) campo nativo. Além disso, ficou claro que o fósforo reativo dissolvido é a forma de fósforo que apresenta maiores riscos ambientais, uma vez que mesmo em baixas concentrações, o fósforo ali presente tem capacidade de provocar florações algais. Dentro deste escopo e comparando a atual metodologia de análise ambiental adotada no Rio Grande do Sul, os valores de fósforo reativo total obtidos para cada um dos grupos de plantas, considerando a área das culturas e o tempo de chuva em horas, ao substituir o atual valor tabelado, fixo somente para a área de agricultura na bacia, tem possibilidade de expressar melhor o que pode acontecer nestas situações sítio específicas. / Phosphorus is a chemical element naturally present in river basin soils, but due to agricultural activity, its concentration is enhanced several times the equivalent to its natural content. Being an indispensable element for plants, phosphorus is also necessary to algae present in water bodies, helping to control algal population through its concentration in water. Typically, phosphorus is found at relatively low concentration levels, which in some rain events may come to be overcome, allowing the occurrence of algal blooms in water bodies. As it becomes necessary to use water resources in rural areas for installing non-agricultural economic activities such as, for example, small hydroelectric plants, the concern to determine the possible impacts that may result from this joint activity is materialized by Brazilian legislation. The two main questions are concerning the chemical species of phosphorus that would cause greater damage and the dragging effect on this element by runoff water from different agricultural covers. Within this approach, the behavior of two forms of reactive phosphorus were tested (total and dissolved) under the main forms of vegetation covers provided by agricultural species of Rio Grande do Sul and Santa Catarina, under simulated rainfall. The results of these studies were also compared to the current methodology for environmental control of phosphorus in water, applied in Rio Grande do Sul, for the release of environmental permits for the installation of new business enterprises in river basins. The results show that the type of vegetation cover is only important for managing and controlling the dragging of total and dissolved reactive phosphorus if considered as three groups: a) annual crops; b) tree crops; c) pasture. Moreover, it became clear that the dissolved reactive phosphorus is the form of phosphorus which has higher environmental risk since, even at low concentrations, phosphorus is capable of causing algal blooms. Within this scope, and comparing the current methodology for environmental assessment adopted in Rio Grande do Sul, the total reactive phosphorus values obtained for each group of plants, considering the crop area and rainfall duration in hours, when replacing the current tabulated value, fixed only for the agricultural area in the basin, have a chance to express better what may happen on these site specific situations.

Este trabalho descreve o protocolo de adaptação ATM do tipo 2 (AAL2), e expõe as mudanças que foram realizadas no simulador de rede ATM com a finalidade de estudá-lo. É proposto que se conheça melhor este novo padrão, planejado para baixa taixa de transferência e multiplexação de usuários e pode contribuir nos serviços de tráfego de voz, quando ocorre a integração de diversas aplicações que é o objetivo da B-ISDN. Após algumas explanações sobre o ATM em geral, é descrita de forma detalhada a recomendação I.362 que padroniza o novo AAL. É explicado o comportamento da máquina de estados de transmissão, e como ocorre a temporização para carregar diversos pacotes de voz numa mesma célula. Como foi idealizado para a classe de serviços do tipo VBR em tempo real, comentam-se alguns mecanismos próprios do AAL2 para controle de tráfego e sua influência. Descreve-se a subcamada SSCS proposta para pacotes longos, recentemente padronizada. São apresentados alguns artigos e estudos realizados sobre o AAL2 que descreve quantitativamente o ganho esperado pelo protocolo e levanta algumas questões comparando-o ao AAL1. Por ter sido inicialmente uma necessidade da telefonia celular, realiza-se um breve comentário de estudos dirigidos para a área. Com o intuito de realizar a simulação do protocolo, foi utilizado o simulador de redes ATM, desenvolvido pelo NIST, que possui certas qualidades desejadas para este trabalho, porém, foram necessárias realizar modificações para implementar a camada AAL que não estava prevista na arquitetura original dele. Para se criar um ambiente de testes propício, e com a preocupação de não corromper o funcionamento padrão, foram criadas estruturas semelhantes às existentes e realizadas mudanças sutis, reconhecidas normalmente pelo simulador original. A partir destas simulações, pretende-se deixar uma ferramenta para fazer análises deste protocolo; utilizando modelos de tráfego de voz, a fim de obter informações do seu comportamento. No entanto, este estudo limitou-se somente a demonstrar a verificação e validação do simulador a partir dos resultados gerados. Para verificar a integridade do código fonte original foram utilizados os exemplos do próprio NIST e assim garantir que nada foi alterado. Além disso, o novo módulo foi comparado a norma através de um "debug". Na validação, devido ao fato de não existir uma rede real montada e disponível para testes, foram empregados artigos para comparar os resultados e demonstrar a boa aproximação obtida. Acredita-se que desta forma obteve-se o resultado desejado de um ambiente para estudo e compreensão do AAL2 e que, futuramente, pode ser usado para todos os protocolos da camada AAL.

Na maior parte dos ecossistemas aquáticos a respiração excede a produção primária bruta autóctone, acarretando uma produção líquida de ecossistema negativa. Estudos recentes atribuem essa condição a processos de degradação de matéria orgânica alóctone, portanto o ciclo do carbono em corpos de água interiores deve estar pareado com o aporte de carbono orgânico originado na bacia hidrográfica. Este trabalho contribui para a melhor compreensão dos processos atuantes no ciclo de carbono em bacias hidrográficas, por meio de monitoramento de dados de campo, desenvolvimento e aplicação de modelagem matemática e simulação numérica. O estudo foi realizado utilizando dados de monitoramento na bacia hidrográfica do Rio Ijuí localizada no planalto meridional gaúcho. A exportação fluvial de carbono orgânico e inorgânico foi estimada a partir de dados de vazão e concentração. Um modelo baseado em processos para simulação da dinâmica de carbono, MGB-IPH-C, foi desenvolvido e acoplado ao modelo hidrológico MGB-IPH. O modelo hidrológico foi ajustado em diversos pontos de controle na bacia hidrográfica do Ijuí obtendo-se bons resultados, principalmente para as bacias de maior porte (>1000 km2). O modelo de carbono foi avaliado qualitativamente considerando a representação de processos conceituais e, quantitativamente, pela comparação das concentrações e fluxos simulados em relação aos obtidos pelos dados do monitoramento. Não foi possível identificar associações diretas entre as concentrações de carbono inorgânico ou orgânico e vazão, com base nos dados medidos em campo. As cargas médias de carbono nas bacias estudadas apresentaram valores abaixo da média global, na ordem de 25-40 kg.ha-1.ano-1 e 8-10 kg.ha-1.ano-1, para as frações inorgânica e orgânica, respectivamente. O MGB-IPH-C representou processos conceituais esperados, em especial, a acumulação no solo e o efeito da lavagem das águas sobre a concentração dos rios. Foi possível obter bons ajustes em escala anual para as cargas e concentrações médias de carbono na bacia de estudo. A simulação da dinâmica de carbono em ecossistemas aquáticos em pareamento com a bacia hidrográfica utilizando modelos conceituais determinísticos contribui para o entendimento dos processos operantes nesses sistemas e deve ser complementada por meio de análise de dados de monitoramento, em freqüência adequada à escala, com métodos empíricos. / In most aquatic ecosystems respiration exceeds autochtonous gross primary production leading to a negative net ecosystem production. Recent studies attributes this condition to allochtonous organic matter degradation processes, so the inland water carbon cycle should be linked to the input of organic carbon from the catchment. This work contributes to a better comprehension of processes operating in the carbon cycle in river basins, throughout development and application of mathematical modeling and numerical simulation. The study was conducted using data of the Ijuí river watershed, located in the Planalto Meridional Gaúcho. Fluvial exports of organic and inorganic carbon were estimated from data measured in field. A process-based model for carbon dynamics simulation, MGB-IPH-C, was developed and coupled to the hydrological model MGB-IPH. The hydrological model was calibrated to various control points in the Ijui river basin with good results, especially in larger subwatersheds (>1000 km2). The carbon model was evaluated considering the representation of carbon dynamics conceptual processes and by comparison of observed carbon concentrations and export rates obtained by simulation and monitoring data. The estimates of annual export of carbon in the study area were below the global average, in magnitude of 25-40 kg/ha.yr and 8-10 kg/ha.yr for inorganic and organic carbon, respectively. The proposed carbon model, MGB-IPH-C, was able to simulate expected conceptual processes, in particular, the build-up on soil and the effect of wash-off on carbon concentration in river reaches. It was possible to obtain good fits for annual average carbon fluvial export rates and concentrations. The simulation of carbon dynamics in inland waters coupled with the watershed using conceptual deterministic models contributes to the understanding of processes operating on these systems and may be complemented throughout analysis of field data, at frequency appropriated to the scale, with empirical methods.

O fenômeno do congestionamento, decorrente do rápido aumento da demanda por todos os meios de transporte só tende a se agravar, já que sistemas de transporte (vistos como um todo) têm um grande impacto na economia mundial. No caso do transporte veicular em particular, é notório que a demanda por mobilidade é uma das características da nossa sociedade. O impacto direto e indireto dos congestionamentos em áreas urbanas e interurbanas é imenso, e precisam ser avaliados adequadamente para que seus efeitos sejam pelo menos minorados. Esta dissertação apresenta o AVNET, uma modelagem baseada em agentes para avali- ação do balanceamento de carga em redes de tráfego veicular, capaz de investigar micros- copicamente a interação entre oferta, demanda e as particularidades do comportamento dos motoristas, aqui tratados como agentes autônomos capazes de perceber o estado do ambiente e se adaptar a ele utilizando replanejamento heurístico. O principal objetivo do AVNET é investigar a interação entre a percepção que o agente possui do tráfego e a consequente adaptação através da mudança de rota durante a viagem. De forma cíclica, o AVNET propõe que o estado do ambiente influencia na percepção do agente, e a ação do agente influencia no estado do ambiente. As medidas de balanceamento de carga visam avaliar o desempenho do ponto de vista do motorista, ao invés de abordar a avaliação do ponto de vista da rede como algumas abordagens tradicionalmente propõe. Experimentos foram realizados a partir da variação nas condições de oferta - utili- zando uma rede com topologia em estilo de grade e uma abstração de algumas vias arte- riais da cidade de Porto Alegre/RS - variação nas condições de demanda - o tipo de dis- tribuição e número de viagens - e dos tipos de agentes utilizados. Os resultados ajudam a responder como será o balanceamento de carga de redes de tráfego veicular conforme as condições de oferta e demanda do ambiente, e de percepção/ação dos agentes. / The phenomenon of congestion, due to the rapid increase in demand for all means of transport is only going to worsen, since systems transport (seen as a whole) have a major impact on the world economy. In the case of vehicular transport in particular, it is clear that the demand for mobility is a characteristic of our society. The direct and indirect impact of congestion in urban and long distance is immense, and must be properly evaluated for their effects are at least mitigated. This dissertation presents the AVNET, an agent-basead modelling to evaluate load bal- ancing in networks of vehicular traffic, able to microscopically investigate the interaction between supply, demand and the peculiarities of the behavior of drivers, here treated as autonomous agents, capable to perceive the state of the environment and adapt to it using heuristic redesign. The main goal of AVNET is to investigate the interaction between the perception that the agent has the traffic and the consequent adaptation by changing the route during the trip. Cyclically, the AVNET propose that the state of the environment influences the perception of the agent and the agent’s action influences the state of the environment. Experiments were performed from the variation in supply conditions - using a network grid topology and an abstraction of some arterial roads in the city of Porto Alegre/RS - changes in demand conditions - the type of distribution and number of trips - and the types of agents used. The results will help answer how the balancing network load of vehicular traffic as conditions of supply and demand of the environment, and perception / action agents.

Problemas de otimização de restrições distribuídas (DCOP - Distributed Constraint Optimization Problem) formam uma classe de problemas de grande interesse de estudo na ciência da computação em função da complexidadecomputacionaL O presente trabalho tem o objetivo de comparar os três algoritmos mais populares em DCOP (ADOPT, OptAPO e DPOP) em termos de eficiência computacional e de solução proposta. Para tal estudo, é utilizado como domínio um problema de controle semafórico. Esse tipo de problema de controle é de fundamental importânciapara que se tenha uma administração eficiente do fluxo de veículos em uma malha viária. Além disso, envolve muitas interdependências entre variáveis da rede, como ocupação das vias e tempos de sinal verde dos semáforos, para que sejam determinadas as melhores configurações de controle. Nesse sentido, as estratégias devem fornecer bons resultados em nível de aplicação, e também em nível de computação, no que diz respeito ao uso da infra-estrutura computacional disponível, o que casa perfeitamente com os objetivos das implementações de DCOP. Ao longo deste trabalho, os temas relacionados à coordenação em sistemas multiagentes, otimização de restrições e controle de semáforos são estudados. Os modelos DCOP são utilizados com a finalidade de comparar os algoritmos.No que diz respeito aos resultados, percebe-se uma melhora no controle, obtida com o uso dos algoritmos DCOP em relação ao uso de controle fixo sincronizado e não sincronizado. Isso é verificado em nível de utilização das vias da rede. Além disso, outro tipo de resultado é verificado na execução dos algoritmos, tratando de questões como o tempo de execução. Foi possível estabelecer um comparativo entre os algoritmos e frente ao aumento do problema em quantidade de semáforos. / Distributed Constraint Optimization Problems (DCOP) have a significant importance in ComputerScience, due to its computationalcomplexity. The objective of this work is to compare the three most popular algorithms for DCOP (ADOPT,OptAPO and DPOP) in terms of computational efficiency and quality of the proposed solution. In arder to do that, a trafficcontrol scenario is used. This kind of problem is very important when considering an efficientadministration of the trafficnetwork,which involvesa lot of interdependencies among variables such as the occupation of the links and the split of the lights. The control strategies should be able to provide good results in terms of the domain application and consider the computational infrastructure available,matching exactly the objectives of the DCOP implementations. The present work is related to multiagent systems, constraint optimization and traffic light controI. The DCOP models are used in order to perfarm the comparison among the algorithms. The results show that is possible to improve the efficiency of the control over the c1assicapproaches of fixed traffic light timing. This is verifiedconsidering the utilization leveIof the network and the occurrence of trafficjams. Besides that, some computational issues are considered to compare the algorithms, for instance, the execution time.

Analisando-se a literatura de simulação discreta pode-se observar que os autores, em geral, constroem seus modelos de simulação baseados em abordagens tradicionais e aceitas tais como orientação a eventos, orientação a mensagens, orientação a filas, etc. Mais recentemente encontram-se ambientes que afirmam utilizar o chamado paradigma de simulação orientado a objetos. No entanto não existe consenso na definição de tal paradigma e diferentes interpretações podem ser encontradas. Considerando que um modelo de simulação pertence a classe dos sistemas de software, nada mais natural do que aplicar conceitos de orientação a objetos em seu desenvolvimento. Deve ficar claro, entretanto, que existe uma grande diferença entre um paradigma de simulação, isto é, as idéias e recursos usados na construção de um modelo, e um paradigma de projeto e implementação aplicado ao desenvolvimento de sistemas de simulação. Linguagens orientadas a objetos podem ser aplicadas na implementação de sistemas de simulação que utilizam conceitos de modelagem distintos. Ainda que todos possam ser chamados de sistemas orientados a objetos, pode haver confusão quanto ao significado do termo simulação orientada a objetos. Este trabalho apresenta um esquema original de classificação para sistemas de simulação quanto a sua arquitetura de software onde são considerados aspectos tais como a maneira pela qual as entidades do modelo se comunicam e a forma pela qual se descrevem os eventos que alteram seu estado, entre outros. Conceitos fundamentais são identificados de maneira a definir um modelo de referencia onde diferentes paradigmas de simulação possam ser caracterizados e classificados. Especial atenção e dada ao relacionamento entre os paradigmas de simulação e a orientação a objetos, onde esta Ultima e vista como uma estratégia de projeto e implementação. Uma nova forma de caracterizar um paradigma de simulação e proposta. SIMOO e um "framework. ' para simulação discreta orientada a objetos que foi construído de maneira a poder validar os conceitos propostos. Composto por uma biblioteca de classes e de uma ferramenta de edição de modelos, a principal vantagem do use de SIMOO em relação a outras abordagens esta no fato de que SIMOO permite a seleção do paradigma mais adequado a descrição de cada entidade do modelo. Esta característica permite a criação de modelos que incorporam, simultaneamente, mais de um paradigma de simulação. A abstração básica da biblioteca de classes de SIMOO, a partir da qual são derivadas todas as entidades de um modelo, e o elemento autônomo. Este encapsula uma "thread" própria de execução e um sistema de comunicação por mensagens não tipadas que são a base de todos os paradigmas suportados por SIMOO. A ferramenta de edição de modelos de SIMOO e chamada de MET. MET utiliza um diagrama de classes hierárquico enriquecido com recursos adequados para a construção de modelos de simulação. Além do diagrama de classes, descreve-se também um diagrama de instâncias, onde as especificações genéricas do diagrama de classes são particularizadas. A partir da especificação dos diagramas e da descrição do comportamento das entidades, MET gera um modelo executável. Finalmente, SIMOO preocupa-se com a separação de domínios entre a descrição do modelo propriamente dito e os aspectos de visualização de resultados e interação com o usuário. Uma categoria especial de elementos autônomos chamados de monitores e provida para permitir essa separação. Além de apresentar o "framework" SIMOO em termos de especificação e implementação, este trabalho mostra aplicações através de situações exemplo e apresenta uma análise comparativa com outros ambientes descritos na literatura. / When one surveys the literature on discrete simulation. it will be noticed that, in general. authors build their simulation models usin g traditional approaches such as event-oriented. message-oriented, queue-oriented. etc. In more recent texts, frameworks can be found that allegedly use the so called object-oriented simulation paradigm. However, there is no generally accepted definition of such a paradigm. and various interpretations can be found. If we consider that a simulation system is an instance of the more general class of software systems, it is strai ghtforward to apply concepts of object orientation to develop simulation systems. Nonetheless. it is important to emphasize that there is a major difference between a simulation paradigm. i.e.. the principles and resources used to build the model, and a design and implementation paradi gm used to develop the simulation system. Object-oriented languages can be used to implement simulation systems that follow different paradigms. If we refer to all these systems as objectoriented systems, confusion about the exact meanin g of object-oriented simulation may occur. This work presents an original classification of simulation systems according to their software architectures, where different aspects are taken into account, such as the way the entities in the model communicate with each other, the way one describes events that modify the entities' state, and others. In this classification, we identify basic concepts that are used to define a reference model, with which different simulation paradigms may be characterized and classified. In particular, special attention to the relationship between simulation paradigms and object-orientation is given, the latter here being seen as a strategy to design and implement simulation systems. SIMOO is an object-oriented framework for discrete simulation. composed by a Class Library and a Model Editing Tool that has been built in order to validate the proposed concepts. The main advantage of SIMOO with respect to other frameworks is that it allows a selection of the most adequate paradigm to describe each entity in the model. As a consequence, we are able to create models that instantiate, simultaneously, more than one simulation paradigm. The basic element of the SIMOO class library, based on which the framework derives all the entities in the model, is the autonomous element. This autonomous element has its own execution thread and an untyped message-based communication system that constitute the basis of all the paradigms SIMOO supports. The SIMOO Model Editing Tool (MET) uses a hierarchical class diagram extended with resources needed to build simulation models. Along with the classe diagram, MET allows one to describe an instance diagram that details the more generic class diagram. From the diagrams and the description of the behavior of the entities, MET generates an executable model. The SIMOO framework also emphasizes the distinction between model description and aspects of visualization and user interaction. It provides a special category of autonomous elements, the monitors, that implements this separation. Besides presenting the formal specification and the implementation of the framework, in this work several examples of how to use the SIMOO are presented, along with a comparison with other existing frameworks.

Estudos recentes em séries temporais direcionam-se àquelas que apresentam característica de longa dependência, ou seja, séries temporais nas quais a dependência entre observações distantes não é desprezível. Neste trabalho, analisamos o modelo ARFIN!A(p, d,q ), para dE (0,0;0,5), que apresenta a. característica de longa dependência. Como estimativas para o grau de diferenciação d consideramos os estimadores obtidos através da função periodograma, da função periodograma suavizado e da função de máxima verossimilhança sugerida por Whittle, comparando a variância e o erro quadrático médio destes estimadores através de diversas simulações. / Recent work on time series analysis is concerned with the property of long mcmory, that is, time series in which the dependence between distant observations is not negligible. In this work we analyzc the ARF I .NI A(p, d, q) model, for d E (0.0; 0.5), that has the property of long memory. We consider estimators for the degree of differencing d based on the perioclogram function, on the smoothed periodogram function , anel on the maximum likelihood function suggested by Whittle. Through several simulations we compare the variance anel the mean squared error for these estimators.

Este trabalho descreve o protocolo de adaptação ATM do tipo 2 (AAL2), e expõe as mudanças que foram realizadas no simulador de rede ATM com a finalidade de estudá-lo. É proposto que se conheça melhor este novo padrão, planejado para baixa taixa de transferência e multiplexação de usuários e pode contribuir nos serviços de tráfego de voz, quando ocorre a integração de diversas aplicações que é o objetivo da B-ISDN. Após algumas explanações sobre o ATM em geral, é descrita de forma detalhada a recomendação I.362 que padroniza o novo AAL. É explicado o comportamento da máquina de estados de transmissão, e como ocorre a temporização para carregar diversos pacotes de voz numa mesma célula. Como foi idealizado para a classe de serviços do tipo VBR em tempo real, comentam-se alguns mecanismos próprios do AAL2 para controle de tráfego e sua influência. Descreve-se a subcamada SSCS proposta para pacotes longos, recentemente padronizada. São apresentados alguns artigos e estudos realizados sobre o AAL2 que descreve quantitativamente o ganho esperado pelo protocolo e levanta algumas questões comparando-o ao AAL1. Por ter sido inicialmente uma necessidade da telefonia celular, realiza-se um breve comentário de estudos dirigidos para a área. Com o intuito de realizar a simulação do protocolo, foi utilizado o simulador de redes ATM, desenvolvido pelo NIST, que possui certas qualidades desejadas para este trabalho, porém, foram necessárias realizar modificações para implementar a camada AAL que não estava prevista na arquitetura original dele. Para se criar um ambiente de testes propício, e com a preocupação de não corromper o funcionamento padrão, foram criadas estruturas semelhantes às existentes e realizadas mudanças sutis, reconhecidas normalmente pelo simulador original. A partir destas simulações, pretende-se deixar uma ferramenta para fazer análises deste protocolo; utilizando modelos de tráfego de voz, a fim de obter informações do seu comportamento. No entanto, este estudo limitou-se somente a demonstrar a verificação e validação do simulador a partir dos resultados gerados. Para verificar a integridade do código fonte original foram utilizados os exemplos do próprio NIST e assim garantir que nada foi alterado. Além disso, o novo módulo foi comparado a norma através de um "debug". Na validação, devido ao fato de não existir uma rede real montada e disponível para testes, foram empregados artigos para comparar os resultados e demonstrar a boa aproximação obtida. Acredita-se que desta forma obteve-se o resultado desejado de um ambiente para estudo e compreensão do AAL2 e que, futuramente, pode ser usado para todos os protocolos da camada AAL.

[pt] O presente trabalho avalia a influência da instalação em medidores de vazão ultrassônicos, utilizando simulação numérica. Foram apresentadas características dos medidores ultrassônicos e questões sobre a configuração da modelagem do escoamento que podem influenciar nos resultados numéricos. Foram descritos os procedimentos utilizados para traçar as linhas e para calcular a velocidade média no medidor e o erro de medição. Foi mostrado o efeito de uma curva, duas curvas no mesmo plano e duas curvas em planos perpendiculares, em medidores ultrassônicos de 1, 2, 3, 4, 5 e 8 canais, com diferentes arranjos. Também foi analisado o efeito de um degrau no resultado do medidor ultrassônico por meio de simulação de medidores 1 a 5 canais e por calibração de medidores de 3 canais. Foram utilizados fatores, calculados pela razão entre a velocidade indicada pelo medidor em um dado local e a velocidade que seria indicada pelo mesmo medidor em escoamento completamente desenvolvido. Logo após uma curva, os fatores para medidores de 1 canal variaram de 0,40 a 1,28; para medidores de 3 canais, de 0,5 a 1,42; e para medidores de 4 e 5 canais, as diferenças chegaram a ultrapassar 10%. A 20D após uma curva, medidores de 2 e 3 canais indicaram fatores de 0,9 a 1,08 e medidores de 4 e 5 canais, fatores de 0,99 a 1,04. Os parâmetros de diagnóstico analisados não se mostraram eficazes e sua utilização não é recomendada. Pela simulação, um degrau convergente de -4% gera diferenças na ordem de 0,3% para medidores de 3 canais e, para degrau divergente de 4%, as diferenças ultrapassam 0,5%. A diferença entre os resultados das calibrações com e sem degrau ficou entre 0,18% a 0,3%. A simulação numérica é uma ferramenta útil na análise dos medidores ultrassônicos e mostrou a sensibilidade desses medidores a variações no perfil de velocidades. / [en] The present work evaluates the influence of the installation in ultrasonic flow meters, using numerical simulation. Ultrasonic meter characteristics and issues about the flow modeling configuration that may influence the numerical results were presented. Procedures used to draw the lines and to calculate the meter mean velocity and the measurement error were described. The effect of one curve, two curves at the same plane and two curves at perpendicular planes at 1, 2, 3, 4, 5 and 8-path meters with different arrangements were shown. Also, the effect of one step at the results of ultrasonic meters was analyzed by the simulation of 1 to 5-paths meters and by the calibration of a 3 path meters. Factors calculated by the ratio between the velocity indicated by the meter in a certain position and the velocity that would be indicated by the meter in a fully developed flow. Just after one curve, the factors for 1-path meters varied from 0.40 to 1.28; for 3-path meters, from 0.5 to 1.42; and for 4 and 5-path meters, the differences were higher than 10%. At 20D downstream of one curve, 2 and 3-path meters indicated factors equal to 0.9 and 1.08; and 4 and 5-path meters, factors equal to 0.99 to 1.04. The diagnostic parameters analyzed were not efficient and their use is not recommended. By the simulation, a convergent step of -4% generates differences about 0.3% for 3-path meters and for a divergent step -f 4%, the differences are higher than 0.5%. The differences between the calibration results with and without steps were from 0.18% to 0.3%. The numerical simulation is a useful tool in the ultrasonic meter analyses and showed the sensitivity of these meters to velocity profile variations.

[pt] A produção de areia em poços de petróleo é um problema bem conhecido devido às conqüências catastróficas, que muitas vezes chegam a afetar a vida produtiva de um reservatório inteiro. Estudos sobre o assunto vêm sendo desenvolvidos, e uma importante linha de pesquisa tem se formado. No entanto, estes estudos focam principalmente na predição ou começo da produção de areia, dando uma importância menor à sua quantificação. Há mais de vinte anos, este problema tem sido relatado em um Campo da Bacia de Maracaibo na Venezuela, levando ao fechamento de um grande numero de poços. O problema é ainda maior devido às condições do reservatorio: profundidade (maior a 5000 (m)), alta pressão e temperatura assim como a resistência mecânica da rocha (maior a 50 (Mpa)) fazem que estudos mais avançados sejam precisados para além de determinar que fatores influenciam este fenômeno, observar se os modelos de quantificação utilizados neste trabalho representam o que ocorre no campo. Para isto, utilizo-se o software comercial de elementos finitos Abaqus junto com a sub-rotina de erosão assim como o modelo analitico de Willson, baseada na resistência equivalente da formação obtida a partir dos ensaios de cilindro oco ou TWC (thick Walled Cylinder) desenvolvidos também neste trabalho. Em ambos métodos, foram imposta condições reais do campo: estado de tensão, pressão de fundo do poço, poro-pressão, assim como o comportamento tensão-deformação da rocha, obtidos a partir de ensaios de compressão uniaxial. Para o caso da modelagem numerica, forem analisados dois casos, poço aberto (modelo de duas dimensoes) e tunel canhoneado (modelos de tres dimensoes). No caso do modelo de Willson foi implementado o túnel canhoneado. / [en] Sand production at oil wells is a well-known problem, due to the disastrous consequences that in some cases affect the productivity of the entire reservoir. Studies about the subject have been development and a very important research line has been created. However, those progresses are more focus on sand production onset, giving less importance to the quantification issue. Whit more than twenty years, there is a field located on Maracaibo Basin, Venezuela that has been affected with this problem occasionating the closure of a big amount of wells. The problem is even bigger due to the reservoir conditions: depth (more than 5000 (m)), high pressure and temperature conditions and also rock mechanics strength (more than 50 (Mpa)) make that more advanced studies will be need for seeking the factors that affect in this phenomenon and observe if the quantifications models used in this work represent the field observations. For this, was used the commercial software of finite elements Abaqus whit the erosion sub-routine as well as the analytical Willson model based on the equivalent strength formation obtain from thick walled cylinder test development in this work also. In both methods were used real field conditions: state of stress, bottom hole pressure, pore pressure and the stress-strain rock behavior obtain form uniaxial compression test. For the numerical model were analyzed two cases, open hole (two dimension model) and perforation tunnel (three dimension model). For the analytical Willson model was just implemented the perforation tunnel case.