95 resultados para Equações diferenciais ordinárias
Resumo:
Uma rede de trocadores de calor pode ser definida como um grupo de trocadores de calor interligados com o objetivo de reduzir a necessidade de energia de um sistema, sendo largamente usada nas indústrias de processos. Entretanto, uma rede está sujeita à deposição, a qual causa um decréscimo na efetividade térmica dos trocadores. Este fenômeno é provocado pelo acúmulo de materiais indesejáveis sobre a superfície de troca térmica. Para compensar a redução de efetividade térmica causada pela deposição, torna-se necessário um aumento no consumo de utilidades. Isto eleva os custos de operação, assim como os custos de manutenção. Estima-se que os custos associados à deposição atinjam bilhões de dólares anualmente. Em face a este problema, vários trabalhos de pesquisa têm investigado métodos para prevenir a deposição e/ou gerenciar as operações em uma rede. Estudos envolvem desde a otimização de trocadores de calor individuais, simulação e monitoramento de redes, até a otimização da programação das paradas para limpeza de trocadores de calor em uma rede. O presente trabalho apresenta a proposição de um modelo para simulação de redes de trocadores de calor com aplicações no gerenciamento da deposição. Como conseqüência, foi desenvolvido um conjunto de códigos computacionais integrados, envolvendo a simulação estacionária de redes, a simulação pseudo-estacionária do comportamento de redes em relação à evolução da deposição, a estimação de parâmetros para diagnóstico do problema da deposição e a otimização operacional deste tipo de sistema. Com relação ao simulador estacionário, o modelo da rede foi formulado matricialmente e os balanços de massa e energia são resolvidos como sistemas de equações lineares. Do ponto de vista da otimização, o procedimento proposto redistribui as vazões, visando um melhor aproveitamento térmico dos trocadores da rede, como, por exemplo, buscando as vazões da rede que maximizem a temperatura da corrente de entrada no forno em unidades de destilação atmosférica de óleo cru. Os algoritmos foram implementados em alguns exemplos da literatura e em um problema de uma refinaria real. Os resultados foram promissores, o que sugere que a proposta deste trabalho pode vir a ser uma abordagem interessante para operações envolvendo redes de trocadores de calor
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Neste trabalho é apresentado um simulador MATLAB para sistemas ópticos WDM amplificados baseado na solução das equações não lineares de Schrödinger acopladas, pelo método de Fourier de passo alternado. Este simulador permite o estudo da propagação de pulsos em fibras ópticas, considerando dispersão cromática, efeitos não lineares como automodulação de fase e modulação de fase cruzada e atenuação, prevendo também o emprego de amplificadores ópticos a fibra dopada com Érbio (EDFAs). Através de simulações numéricas, foi explorada a técnica de otimização do posicionamento de um EDFA ao longo de um enlace óptico, sem repetidores, que objetiva a redução dos custos de implantação de sistemas ópticos, seja pela diminuição da potência do transmissor ou pela relaxação da exigência de sensibilidade do receptor. Além disto, pode favorecer um aumento na capacidade do sistema, através do aumento do alcance ou da taxa de transmissão. A concordância dos resultados obtidos com os disponíveis na literatura confirmam a validade da técnica, bem como a versatilidade e robustez do simulador desenvolvido.
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É descrita a modelagem, para controle, da dinâmica de uma plataforma semisubmersível com seis graus de liberdade. O modelo inclui os efeitos dos tanques de lastro como forças e momentos, assim como a dinâmica da plataforma. Os parâmetros do sistema foram obtidos das características da plataforma e de resultados experimentais obtidos com uma plataforma semisubmersível de dimensões reduzidas. O desenvolvimento de uma metodologia e de um software capazes de determinar o volume submerso e o centro de empuxo de uma estrutura com geometria complexa foram pontos determinantes nessa Dissertação, tendo em vista a complexidade do processo e as importâncias desses parâmetros para o desenvolvimento do modelo. A linearização do modelo permitiu a elaboração de uma estratégia de controle capaz de estabilizar a plataforma mesmo em condições iniciais distantes do equilíbrio. As equações que descrevem o movimento da plataforma nos graus de liberdade vertical, jogo e arfagem foram desenvolvidas. A realocação dos polos e um observador de estado foram utilizados com o objetivo de melhorar o controle do sistema.
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Neste trabalho foi feito um estudo do limite de Karlhede para ondas pp. Para este fim, uma revisão rigorosa de Geometria Diferencial foi apresentada numa abordagem independente de sistemas de coordenadas. Além da abordagem usual, a curvatura de uma variedade riemanniana foi reescrita usando os formalismos de referenciais, formas diferenciais e espinores do grupo de Lorentz. O problema de equivalência para geometrias riemannianas foi formulado e as peculiaridades de sua aplicação é a Relatividade Geral são delineadas. O limite teórico de Karlhede para espaços-tempo de vácuo de tipo Petrov N foi apresentado. Esse limite é estudado na prática usando técnicas espinores e as condições para sua existência são resolvidas sem a introdução de sistemas de coordenadas.
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Identificar e analisar as demandas de tipo curricular articuladas no discurso do movimento social denominado como Revolução Pinguina, o que luta por uma educação de qualidade, gratuita e equitativa para os chilenos. Utilizo como referencial teórico, com registro pos-estrutural, a teoria do currículo desenvolvida por Alice Casimiro Lopes e Elizabeth Macedo a partir de uma abordagem discursiva e, a teoria do discurso desenvolvida por Ernesto Laclau em parceria com Chantal Mouffe. Entendo que essas demandas se inserem dentro dum conjunto mais amplo de demandas diferenciais que tem por antagonismo o projeto neoliberal do governo, representado pela concertación de partidos por la democracia. Dessa forma existem duas cadeias discursivas, por um lado o discurso dos estudantes, por outro, o discurso do governo, ambos tentam fixar determinados sentidos para o que representa qualidade da educação, desenvolvendo una guerra de representações. Defendo que por essa amplitude da cadeia discursiva a partir da incorporação de novas demandas representativas de diferentes atores sociais, também há um esvaziamento das bandeiras de luta, mas também uma maior força do movimento. Nesse sentido o significante qualidade da educação se transformou num significante vazio que se desprendeu de seus conteúdos concretos e precisos para poder representar provisoriamente a totalidade que a excede, ou seja, deixou de representar apenas um grupo especifico para representar a totalidade do movimento social. Assim, a luta política do movimento estudantil chileno pela educação de qualidade, tem colocado no centro do debate nacional diversas temáticas vinculadas com educação, mobilizando periodicamente á sociedade e conseguindo importantes transformações dentro da estrutura do sistema educativo nacional, significada pelo discurso estudantil como um sistema em crise.
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Em virtude do elevado grau de desenvolvimento da tecnologia em sua produção, a utilização de perfis tubulares é grandemente difundida em países como, por exemplo, Canadá, Inglaterra, Alemanha e Holanda. A utilização de tais perfis no Brasil era bastante restrita, limitando-se a coberturas espaciais. Atualmente, a situação do mercado brasileiro começa a se alterar em decorrência do significativo aumento da oferta de perfis tubulares estruturais. Este trabalho apresenta uma análise de ligações tipo KK com perfis tubulares circulares (CHS), com o intuito de estabelecer um quadro comparativo entre as formulações analíticas de dimensionamento proposta pelo Eurocode 3 Parte 1.8, 2 edição do guia de projeto de ligações tubulares do CIDECT, ABNT NBR 16239:2013, pelas equações propostas por Paul e Kurobane e critérios de deformação limite. A calibração de um modelo foi feita com dados numéricos e experimentais. Para cada um dos tipos de ligações analisadas, desenvolveu-se um modelo em elementos finitos no programa Ansys. As não-linearidades física e geométrica foram incorporadas aos modelos, a fim de se mobilizar totalmente a capacidade resistente da ligação. A não-linearidade do material foi considerada com o uso do critério de plastificação de Von Mises através de uma lei constitutiva tensão versus deformação bilinear. A não-linearidade geométrica foi introduzida no modelo através da Formulação de Lagrange Atualizado considerando-se a previsão de grandes deformações de forma a permitir a redistribuição de carregamento na ligação após o escoamento inicial. Foi proposto um modelo de uma treliça espacial composta por perfis tubulares de seção circular para comparar os resultados de análises de uma ligação isolada e a resposta desta mesma ligação como parte de uma treliça em escala real.
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Os perfis tubulares sem costura são largamente utilizados em diversos países, porém, no Brasil, o uso desses perfis na construção civil era bastante limitado, restringindo-se praticamente a coberturas espaciais. Considerando uma nova realidade para o uso de perfis tubulares, este trabalho apresenta uma análise de ligações tipo T com perfis tubulares quadrados (SHS) para o banzo e para o montante efetuada com base na norma europeia, Eurocode 3, no CIDECT, na NBR 16239:2013 e ISO 14346 através de um modelo em elementos finitos desenvolvido no programa Ansys. Verificou-se a influência do momento atuante no montante no comportamento global das ligações. As não-linearidades físicas e geométricas foram incorporadas aos modelos, a fim de se mobilizar totalmente a capacidade resistente desta ligação. A não-linearidade do material foi considerada através do critério de plastificação de von Mises através da lei constitutiva tensão versus deformação trilinear de forma a exibir um comportamento elasto-plástico com encruamento. A nãolinearidade geométrica foi introduzida no modelo através da Formulação de Lagrange Atualizado. Os resultados numéricos são avaliados para a ligação em estudo quanto aos modos de falha e a distribuição de tensões. A análise dos momentos resistentes obtidos em comparação com os resultados do modelo numérico, apresentou valores excessivamente a favor da segurança no cálculo utilizando as equações de dimensionamento. Um estudo para fatores de correção das equações de dimensionamento é proposto.
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A partir de um enfoque antropológico, baseado na ideia de que a política não é um dado a priori e que precisa ser compreendida a partir das práticas e das formulações dos atores em contextos específicos, discutirei como a política é vivenciada pelos moradores do loteamento Boa Terra, situado em Guaratiba na Zona Oeste carioca, através de pesquisa qualitativa realizada entre os anos de 2008 e 2010. Além de acompanhar festas, atividades ordinárias e extraordinárias do centro comunitário local e campanhas eleitorais, visitei o loteamento em diferentes dias da semana com o objetivo de observar o cotidiano desses moradores. Embora tenha conversado e acompanhado as atividades dos moradores comuns, analisei com mais atenção as práticas desenvolvidas por aqueles que disputam o direito de falar em nome que, em geral, fazem (ou fizeram) parte de alguma associação local. Qual é o papel dessas associações? A que noções de bem público recorrem? Como se dá a relação entre os representantes locais e os moradores do loteamento? Que tipo de distinção existe entre eles? Como tais representantes se articulam no sentido de garantir as demandas de sua base? De que forma costuram relações no interior das agências estatais e com políticos em geral?
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Esta tese compreende a investigação da política curricular de ciclos na rede municipal de ensino de Rondonópolis (MT). Ao ter como foco discursos curriculares, a discussão é marcada pelo registro pós-estrutural e sustenta a compreensão de que a disputa de sentidos para o que seja educar, entre diferentes discursos, compõe uma configuração política específica. A Teoria do Discurso de Laclau e Mouffe e aspectos da desconstrução derridiana (e, em menor densidade, da psicanálise lacaniana) aqui esteiam leituras privilegiadas, ao lado da tradução destas para o campo do currículo na educação por Lopes e Macedo. A releitura da linguagem informa a concepção de realidade como produção discursiva e do social como textualização, marca a noção de política curricular como produção cultural e sustém a compreensão do currículo como um texto. Neste movimento teórico, a tese assinala o status discursivo na liberdade fundante dos jogos de linguagem: eles fazem falir as pretensões de coordenação racional nas políticas curriculares e as suposições de fixação de um centro; permitem pensar a educação e o currículo à margem de um teleologismo; inscrevem a textualização da política em um texto geral e não superável que a desborda como um querer-dizer. O argumento central é de que a política curricular de Ciclos é hegemonizada na operação discursiva de rebaixamento do Outro como representação instada por leituras sedimentadas no social. O trabalho teórico-estratégico busca des-sedimentar algumas significações cristalizadas na defesa deste universalismo, tentando demonstrar a contingência no lugar da razão, da realização conceitual. Enfatizando a tradução como condição da política, a investigação focaliza documentos assinados pela Secretaria de Estado de Educação de Mato Grosso e pela Secretaria Municipal de Educação de Rondonópolis (MT). A discussão teórico-empírica realça que uma relação (marcada pela falta) com o significante conhecimento produz um corte no social e, com ele, a tradução de antagonismos. Nesta relação, exclusões diversas, processadas na decisão política, compõem um contexto interpretativo que sustenta a precarização da escola convencional como objetividade social e projeta sintomaticamente a organização curricular em áreas de conhecimento como solução (remédio) à instabilidade educacional. A contingência credencia a articulação equivalencial de demandas curriculares diferenciais (marxismos, construtivismo, pragmatismo, de forma destacada), metonimicamente, enquanto os antagonismos produzem a ilusão de positividade. A reiteração significante (do termo conhecimento, sobretudo) abre (à alteridade e leva) à flutuação de sentidos compondo cadeias de significação que se substituem. A hegemonia do nome (não um conceito) Ciclos dissolve identificações anteriores de grupos curriculares locais ao subjetivar tais diferenças como pró-ciclos, ao mesmo tempo em que subjetiva diferenças antagônicas outras como anti-ciclos. Defendendo a democracia como devir, a tese conclui que a estabilidade de um sentido para a educação é apenas uma suposição sempre perturbada pela différance e defende manter o lugar do universal/fundamento/vazio como aberto à pluralidade
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A evolução nos sistemas digitais de comunicação está intrinsicamente relacionada ao desenvolvimento da tecnologia de fibras ópticas. Desde a sua criação, na década de 60, inúmeras pesquisas vem sendo realizadas com o intuito de aumentar a capacidade de informação transmitida, por meio da redução da atenuação, controle da dispersão cromática e eliminação das não-linearidades. Neste contexto, as Fibras de Bragg surgem como uma estrutura de grande potencialidade para se minimizar tais inconvenientes. As fibras de Bragg possuem um mecanismo de operação diferente em relação às fibras tradicionais de suportar os modos confinados. Nelas, o núcleo possui um baixo índice de refração, e a casca é constituída por anéis dielétricos de diferentes índices de refração, alocados alternadamente. Para uma fibra de Bragg com núcleo oco, como a considerada neste trabalho, há perdas decorrentes dos modos de fuga. Portanto, a análise da dispersão destas estruturas se situa no plano complexo, tornando-a muito difícil. Esta dissertação será fundamentada em uma estratégia imprescindível à análise dos modos transversais TE0m, TM0m e dos híbridos. Os resultados encontrados são validados confrontando-os com os obtidos na literatura. O trabalho discutirá as perdas e dispersões dos modos citados, e os resultados obtidos poderão nortear as pesquisas das fibras de Bragg.
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A operação de um aterro sanitário é um item fundamental para a gestão adequada dos resíduos por se tratar de um dos diferenciais entre aterros sanitários e lixões. Apesar da existência na literatura de manuais e referências para as rotinas de operação, esta é dependente da experiência dos operadores. Com o intuito de absorver esta experiência, o desenvolvimento do projeto se deu por um levantamento bibliográfico na literatura existente, elaboração de um questionário a ser aplicado nos aterros estudados, visitas aos aterros sanitários selecionados e estudo comparativo dos procedimentos encontrados no levantamento de campo e na literatura. O trabalho apresenta um estudo sobre a operação de aterros sanitários no Estado do Rio de Janeiro e para sua realização foram selecionados cinco aterros sanitários: Aterro Sanitário de Piraí, Central de Tratamento de Resíduos de Rio das Ostras, Central de Tratamento de Resíduos de Macaé, Aterro Sanitário de São Pedro da Aldeia e Central de Tratamento de Resíduos de Nova Iguaçu.
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Pastilhas de dióxido de urânio (UO2) são empregadas como combustível nos reatores nucleares de potência, onde as condições operacionais introduzem elevados gradientes térmicos nas pastilhas. Potências elevadas propiciam a fusão da parte central das pastilhas. O inchamento das pastilhas de dióxido de urânio (UO2), decorrente dos produtos de fissão, pode causar o trincamento do material, em função disso, o estudo do seu comportamento mecânico é importante. Esse trabalho avaliou a aplicação de método ultrassônico na obtenção de constantes elásticas. Em função das dificuldades no manuseio do material nuclear, optou-se por um estudo comparativo em pastilhas de alumina (Al2O3). Foram fabricados e usados dois conjuntos de 10 pastilhas de Al2O3 com densidades de 92% e 96%. Foi desenvolvida técnica ultrassônica por transmissão obtendo medidas do tempo de percurso de ondas ultrassônicas, longitudinais e transversais, usadas para a determinação das constantes elásticas do material. Equações relacionando a velocidade da onda ultrassônica ao módulo de elasticidade, módulo de cisalhamento e coeficiente de Poisson, permitiram obter essas constantes elásticas, que apresentaram excelente concordância com a literatura disponível para o Al2O3.
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Com a entrada em vigor do Protocolo de Quioto, intensificam-se as expectativas pela regulamentação de um mercado de créditos de carbono. No caso de esses créditos terem sua origem em projetos de reflorestamento ou de florestamento, conforme previsto pelos chamados Mecanismos de Desenvolvimento Limpo (MDL), vem a ser fundamental o estabelecimento de uma metodologia para quantificação de estoques de carbono armazenados sob a forma de biomassa vegetal. Este trabalho propõe, como um método informatizado para cálculo de estoque de carbono em florestas, um conjunto de funcionalidades e um modelo de dados cadastrais totalmente integrados com um Sistema de Informações Geográficas de arquitetura aberta. A partir de mapas e imagens geo-referenciadas e com base em dados obtidos de pequenos transectos, o sistema calcula a quantidade total de carbono estocada em toda a floresta. Além de permitir apresentar esses resultados para diferentes agentes armazenadores de carbono, como, por exemplo, segmentos de floresta ou cada espécie vegetal, o sistema mantém registro histórico de dados dendrométricos, o que virá permitir a geração de gráficos de curvas de crescimento e, por conseguinte, estimativas futuras.
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A Sociedade Musical e Artística Lira de Ouro, que existe há 57 anos na cidade de Duque de Caxias RJ, é trazida para estudo, como um exemplo dos movimentos culturais que ganham força nas periferias do Brasil nesses tempos, e despontam como espaços onde se afirmam as diferenças e singularidade de seus integrantes e dos coletivos que constituem. Após dois anos de pesquisa, algumas das características estruturais da Lira são apontadas como diferenciais responsáveis pelos anos que a sociedade (r)existe ao contexto periférico em que se encontra, atuando como importante linha de fuga de produção cultural e espaço de vida social. Essas características são analisadas e é sugerida uma aproximação da Lira de Ouro com os movimentos que Félix Guattari chama de Revolução Molecular.
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Uma simulação numérica que leva em conta os efeitos de estratificação e mistura escalar (como a temperatura, salinidade ou substância solúvel em água) é necessária para estudar e prever os impactos ambientais que um reservatório de usina hidrelétrica pode produzir. Este trabalho sugere uma metodologia para o estudo de escoamentos ambientais, principalmente aqueles em que o conhecimento da interação entre a estratificação e mistura pode dar noções importantes dos fenômenos que ocorrem. Por esta razão, ferramentas de simulação numérica 3D de escoamento ambiental são desenvolvidas. Um gerador de malha de tetraedros do reservatório e o modelo de turbulência algébrico baseado no número de Richardson são as principais ferramentas desenvolvidas. A principal dificuldade na geração de uma malha de tetraedros de um reservatório é a distribuição não uniforme dos pontos relacionada com a relação desproporcional entre as escalas horizontais e verticais do reservatório. Neste tipo de distribuição de pontos, o algoritmo convencional de geração de malha de tetraedros pode tornar-se instável. Por esta razão, um gerador de malha não estruturada de tetraedros é desenvolvido e a metodologia utilizada para obter elementos conformes é descrita. A geração de malha superficial de triângulos utilizando a triangulação Delaunay e a construção do tetraedros a partir da malha triangular são os principais passos para o gerador de malha. A simulação hidrodinâmica com o modelo de turbulência fornece uma ferramenta útil e computacionalmente viável para fins de engenharia. Além disso, o modelo de turbulência baseado no número de Richardson leva em conta os efeitos da interação entre turbulência e estratificação. O modelo algébrico é o mais simples entre os diversos modelos de turbulência. Mas, fornece resultados realistas com o ajuste de uma pequena quantidade de parâmetros. São incorporados os modelos de viscosidade/difusividade turbulenta para escoamento estratificado. Na aproximação das equações médias de Reynolds e transporte de escalar é utilizando o Método dos Elementos Finitos. Os termos convectivos são aproximados utilizando o método semi-Lagrangeano, e a aproximação espacial é baseada no método de Galerkin. Os resultados computacionais são comparados com os resultados disponíveis na literatura. E, finalmente, a simulação de escoamento em um braço de reservatório é apresentada.