Simulação numérica de escoamentos hipersônicos em não-equilíbrio termo-químico através do método dos elementos finitos

o presente trabalho tem por objetivo desenvolver um código computacional destinado à simulaçáo numérica tridimensional e de escoamentos compressíveis hipersônicos em especial para analisar o processo de reentrada de veículos espaciais na atmosfera terrestre. Devido ás temperaturas elevadas encontradas neste tipo de escoamento, efeitos de altas temperaturas sáo incluídos, como excitação vibracional das moléculas e reações químícas. Utiliza-se o modelo de 2 temperaturas (translacional e vibracional);5 espécíes (N2, O2, NO, N, O) e 17 reações químicas de Park [1986 para o modelamento do fenômeno termo-químico. Introduz-se uma formulação baseada no método dos elementos finitos, através do esquema de Taylor-Calerkin, para a discretização do tempo e do espaço e para a solução do sistema de equações. Alguns exemplos e aplicações de problemas hipersônicos bi e tridimensionais, difusivos e não difusivos, são apresentados, incluindo comparações entre os resultados obtidos no presente trabalho e na literatura.

Levantamento de problemas em fundações correntes no estado do Rio Grande do Sul

Os resultados de um levantamento de 548 casos patológicos em fundações ocorridos no Estado do Rio Grande do Sul são apresentados com o objetivo de identificar as causas mais freqüentes de problemas, o tipo de fundação mais afetado e a gravidade dos danos. O mecanismo de formação de fissuras e a manifestação típica de fissuramentos causados por movimentação das fundações são descritos. Com o objetivo de auxiliar na prevenção de problemas, as causas patológicas mais freqüentes encontradas na literatura e no levantamento são descritas e separadas de acordo com a etapa da obra e da vida da edificação em que podem ocorrer. É feita uma revisão do comportamento dos solos voltada às fundações, tendo em vista a necessidade do seu conhecimento para o entendimento mais completo dos problemas. Procura-se neste trabalho esclarecer e alertar o meio técnico sobre as principais causas de problemas em fundações, devido ao grande número de edificações afetadas, mas principalmente devido à gravidade dos danos gerados.

Modelagem física de correntes de densidade conservativas em canal de declividade variável

Este estudo avalia a dinâmica de correntes de densidade conservativas através da análise da influência dos principais parâmetros que atuam no escoamento: a diferença de massa específica (Dr) entre os fluidos, a declividade do canal e o volume inicial. As correntes simuladas com soluções salinas em canal unidimensional utilizaram massa específica inicial numa faixa que variou de 1010 kg/m3 a 1045 kg/m3. Também foram conduzidos ensaios em canal bidimensional onde a declividade foi variada de –0,5º a 4º, utilizando soluções salinas de 1010 kg/m3 e 1022 kg/m3. Em ambos os canais, os volumes iniciais foram variados para verificar sua influência no escoamento. Os resultados mostraram que a variação de apenas 1% em Dr provoca um acréscimo de 25% na velocidade média da corrente, indicando que esse parâmetro é determinante na sua dinâmica. O escoamento da corrente apresenta um regime não permanente, sendo que há uma aceleração no início do movimento até que se atinja a velocidade máxima, seguido de uma desaceleração da corrente. Durante o escoamento, a velocidade de avanço da cabeça da corrente apresenta oscilações com uma freqüência principal definida. A correlação dessa freqüência com a freqüência de desprendimento de vórtices, através do número de Strouhal (St), é forte, sugerindo que na simulação física de correntes de densidade, não só o número de Froude Densimétrico deve ser respeitado, mas também o número de Strouhal.

Modelagem física de correntes de densidade não conservativas em canal tridimensional de geometria simplificada

Este trabalho apresenta simulações físicas de correntes de densidade não conservativas em canal bidimensional e tridimensional. Primeiramente, foram desenvolvidas a seleção e caracterização de materiais granulares, bem como a classificação de tamanhos de grãos adequados capazes de simular tais correntes. Foram desenvolvidas também, metodologias de ensaios, abordando os detalhes como a preparação de materiais, equipamentos e instalações. Como resultados foram selecionados cinco materiais para as simulações, a areia (0,125mm a 0,063mm); os calcários B e C (0,125mm a 0,063mm) e os carvões 205 e carvão 207 (0,354mm a 0,063mm). Através de ensaios por fluxo contínuo de material, caracterizado por uma injeção de mistura durante um período de tempo, foram estudados as características geométricas, dinâmicas e os padrões de deposição destas correntes. Nestes ensaios foram variados o material granular e seu tamanho de grão utilizado na mistura e a concentração da mistura. Observou-se que: a velocidade da corrente aumenta à medida que a massa específica/concentração da mistura aumenta; que à medida que o tamanho do grão diminui, para um mesmo material com a mesma massa específica na mistura, a velocidade aumenta; a altura da cabeça da corrente aumenta à medida que a massa específica/concentração da mistura diminui; a distribuição dos volumes de depósitos apresentou uma tendência geral, com acúmulo de material, da ordem de 90%, nas regiões mais proximais do canal (0-75cm) e acúmulo de material, da ordem de 5%, canal nas regiões mais distais do canal (150-250cm). A distribuição dos grãos indica que o tamanho dos grãos vai diminuindo com a distância, estando as frações maiores (correspondentes a areia fina) presentes nas zonas mais proximais do canal (até 50cm) e com os grãos mais finos chegando até as regiões mais distais do canal (250cm). Foi avaliada, também, a influência da vazão inicial e do volume total de material sobre o desenvolvimento e depósitos das correntes de densidade não conservativas. As características medidas foram a evolução e as velocidades da corrente, além da espessura, granulometria e formas de fundo dos depósitos gerados. Como resultados foi verificado que a velocidade de avanço, espessuras, formas de fundo e distribuição granulométricas do material estão intimamente mais ligada à vazão de entrada do que ao volume total. Nota-se que, a vazão condiciona a tendência geral da evolução da corrente (padrão de variação da velocidade e da deposição) e as formas de fundo, enquanto que o volume de material injetado é responsável apenas pela magnitude dessas variações.

Ondas e instabilidades em plasmas com inomogeneidades suaves na densidade e no campo magnético de equilíbrio

No presente trabalho, estudamos a absorção e amplificação de ondas eletromagnéticas que se propagam em plasmas com densidade e temperatura fracamente inomogêneas, imersos em um campo magnético também inomogêneo, tendo como base a teoria cinética, dentro do contexto da aproximação local. Esse estudo se dá efetivamente a partir da obtenção do tensor dielétrico do plasma, que deve ser empregado na relação de dispersão. Iniciamos com uma revisão dos conceitos básicos sobre plasmas homogêneos e inomogêneos. Os fundamentos da teoria cinética também foram abordados. Apresentamos uma revisão de trabalhos anteriores que enfocam o mesmo tema, embora descrevendo separadamente os dois tipos de inomogeneidades. A partir desses trabalhos, obtivemos um tensor dielétrico geral, que descreve de forma simultânea as inomogeneidades do campo magnético de equilíbrio e da função distribuição de equilíbrio.Tal tensor foi obtido a partir de um sólido desenvolvimento teórico, que garante a correta descrição da troca de energia entre as ondas e as partículas do plasma. Abordamos os aspectos gerais das instabilidades de deriva, direcionando o estudo à faixa de frequência das ondas híbridas inferiores, e às instabilidades LHDI e MTSI (IWI). Utilizamos perfis lineares de inomogeneidades de campo magnêtico ambiente e densidade para modelar a região da magnetosfera conhecida como neutral sheet. Particularizamos o tensor dielétrico para o estudo específico das instabilidades LHDI e MTSI (IWI), para o tipo de perfil citado acima. Apresentamos uma nova rela»c~ao de dispers~ao para plasmas inomogêneos, que incorpora explicitamente as derivadas espaciais do tensor dielétrico do plasma. Usamos o tensor que unifica os tratamentos das inomogeneidades do campo e densidade nessa relação de dispersão, e obtivemos uma descrição unificada das instabilidades LHDI e MTSI (IWI).

Regimes próprios de previdência social : o papel do controle na manutenção do equilíbrio financeiro e atuarial do sistema

O presente estudo demonstra a importância do controle exercido sobre as atividades de um Regime Próprio de Previdência Social (RPPS) no sentido de mantê-lo equilibrado financeira e atuarialmente ao longo do tempo. Neste contexto, aborda-se o controle como uma das funções do administrador; adotando-se, para tanto, uma visão moderna de administração. Objetivando a identificação do que deverá ser controlado, são especificados os fatores determinantes do equilíbrio financeiro e atuarial das entidades previdenciárias. Também é realizada uma análise da importância dada ao controle nas entidades que se encontram em atividade. Esta análise baseou-se na coleta de informações, por meio de questionários de pesquisa, junto a uma amostra de tais entidades. Por fim, desenvolveu-se um método de controle para entidades desta natureza, e criou-se um caso hipotético visando a demonstração da forma de implantação do método ora delineado.

Simulação computacional por dinâmica molecular de propriedades de equilíbrio e espectroscópicas de misturas líquidas CS2/C6H6

Propriedades de equilíbrio e espectroscópicas são determinadas para a mistura líquida CS2/C6H6 na temperatura de 298K e nas frações molares de benzeno iguais a 0,25, 0,50 e 0,75, usando simulação computacional por Dinâmica Molecular. As interações intermoleculares são descritas em relaçãao a todos os átomos por um potencial Lennard-Jones (12/6), com as interações eletrostáticas representadas por quadrupolos pontuais, localizados nos centros de massa das mol´eculas. Um segundo potencial também é considerado, onde a distribuição de cargas na molécula é usada para descrever as interações eletrostáticas. Dados termodinâmicos e propriedades estruturais, descritas através de funções de distribuição radial e de correlação angular, são calculados. Os resultados obtidos com os dois potenciais mostram boa concordância com os dados experimentais. A análise das frações molares locais e das energias internas indica que a mistura líquida CS2/C6H6 apresenta comportamento aproximadamente ideal. As funções de distribuição radial e de correlação angular evidenciam uma configuração preferencialmente paralela entre as moléculas de CS2 e C6H6 a distâncias menores em relação a distância do máximo da função de distribução , correspondente a primeira camada de coordenação . Nesta região, a configuração perpendicularé fracamente favorecida em relação as demais orientações. Funções de correlação temporal da polarizabilidade coletiva e da polarizabilidade molecular, correspondentes aos espalhamentos Rayleigh e Raman, respectivamente, são calculadas a partir do modelo de interação dipolo induzido por dipolo de 1a ordem. As funções de correlação são divididas nas contribuições orientacional, induzida por colisão e cruzada, e nas contribuições dos componentes. Propriedades de equilíbrio como anisotropia efetiva e intensidades integradas são determinadas para as misturas e líquidos puros. Os resultados indicam que a correlação orientacional entre as moléculas de CS2 é a maior responsável pelos espectros Rayleigh e espectros Raman deste componente. A maior participação do benzeno ocorre no espalhamento Raman com uma maior correlação na contribuição induzida por colisão. A separação na escala temporal entre a dinâmica reorientacional e induzida por colisão determinada na simulação é menor em relação ao experimento. Tempos de correlação da contribuição induzida por colisão são maiores nas misturas em relação aos líquidos puros no espalhamento Rayleigh, conforme o experimento, e estão relacionados a contribuições significativas das funções de correlação entre os componentes CS2 e benzeno a tempo longo. Funções de correlação temporal do momento dipolar coletivo são determinadas a partir do modelo dipolo induzido por quadrupolo e analisadas em termos de contribuições isotrópicas, anisotrópicas e cruzadas, como também de contribuições dos componentes. A relação entre estes termos é concordante com os parâmetros moleculares de anisotropia e quadrupolo dos componentes. Os resultados da simulação indicam absorbância de excesso para as misturas em uma ordem semelhante a do experimento. O tempo de correlação maior na mistura de fração molar de benzeno igual a 0,25, também encontrado no experimento, está relacionado a elevada contribuição a tempo longo da função de correlação entre dipolos induzidos em moléculas de CS2 por moléculas de C6H6. Os espectros calculados na simulação e os espectros experimentais do espalhamento de luz despolarizado Rayleigh apresentam boa concordância, validando os modelos de potenciais de interação e de indução usados. No entanto, diferenças são encontradas no infravermelho longínquo. Modi cações no modelo simplificado de indução são propostas.

Uma avaliação da taxa de câmbio real de equilíbrio para o Brasil : 1984-2000

Esta dissertação de mestrado procura contribuir no debate sobre o desalinhamento cambial no Brasil, principalmente no período pós 1994. Para tanto, são apresentadas, respectivamente, revisões bibliográficas acerca de diferentes modelos de taxa de câmbio de equilíbrio e de diversas estimativas desta, a partir de modelos analíticos e metodologias econométricas diferentes. São analisadas, também, taxas de câmbio de equilíbrio estimadas para o Brasil por diversos autores. Por fim, é realizada uma estimativa para a taxa de câmbio real de equilíbrio para a economia brasileira para o período 1984-2000. Foi utilizado um modelo baseado em Montiel (1999), próprio para economias em desenvolvimento, estimado com dados trimestrais. As estimativas são feitas a partir dos coeficientes de longo prazo de um modelo de cointegração, onde as variáveis são transformadas pelo filtro de Hodrick-Prescott para que sejam obtidos os seus valores permanentes. Os resultados indicam que a evolução dos fundamentos da economia gerou uma tendência de redução do desalinhamento cambial no período pós 1994. Além disso, o coeficiente de correção de erros estimado foi compatível com o comportamento da taxa de câmbio após a liberalização do mercado de câmbio de janeiro de 1999.

Influência de parâmetros físicos no dimensionamento de chaminés de equilíbrio simples de usinas hidrelétricas

Tendo em vista que as chaminés de equilíbrio são estruturas importantes na proteção dos circuitos hidráulicos das usinas hidrelétricas contra os fenômenos transientes que ocorrem rotineiramente durante sua operação, realizou-se uma investigação sobre a influência dos parâmetros físicos no desempenho e conseqüentemente no dimensionamento de chaminés de equilíbrio simples localizadas a jusante das turbinas, caso aplicado a Usina Hidrelétrica de Serra da Mesa. Os parâmetros estudados foram: área da chaminé, comprimento e área do túnel de fuga, perda de carga, vazão, nível no canal de fuga e tempo de manobra. Foram coletados dados na Usina Hidrelétrica de Serra da Mesa e em uma estrutura laboratorial existente no LAHE, ambas pertencentes a FURNAS Centrais Elétricas S.A, referentes a situações de regimes permanentes (operação normal) e de regimes transientes. Estes dados foram utilizados na determinação da perda de carga linear nos túneis e das características das oscilações em suas chaminés de equilíbrio. Para o estudo da perda de carga linear em túneis, também foram feitas medições, em regime permanente, na Usina Hidrelétrica de Salto Forqueta – CERTEL - Cooperativa de Eletrificação Teutônia, e utilizados os dados da Usina Hidrelétrica Bugres fornecidos pela CEEE – Companhia Estadual de Energia Elétrica –RS. Com estes dados foram estabelecidas relações entre o coeficiente de atrito e o número de Reynolds para cada estrutura e realizada a sua comparação com valores teóricos Verificou-se, através da comparação com dados experimentais que os quatro modelos numéricos disponíveis estavam aptos à aplicação na seqüência da pesquisa, porém, elegeu-se o modelo CHAMINE-IPH devido a sua maior versatilidade e simplicidade de uso. Com a análise dos resultados das simulações numéricas realizadas foi possível a identificação da influência dos parâmetros físicos no comportamento do nível d’água em chaminés de equilíbrio simples durante regimes transientes. Constatou-se que para a reprodução numérica de fenômenos transitórios em chaminés de equilíbrio a jusante das turbinas, é fundamental a consideração da oscilação do nível no canal de fuga e dos coeficientes de perda de carga adequados.

Um modelo de equilíbrio geral computável com corrupção para o Brasil

Corrupção é um problema antigo que tem recebido, nos últimos anos, uma atenção global destacada, chamando a atenção, tanto de organismos públicos como de privados, dos meios de comunicação, dos formuladores de políticas públicas, bem como do conjunto da sociedade civil, acerca das suas formas de atuação, seus determinantes e seus efeitos para a sociedade. Enquanto não existe ainda um consenso na literatura sobre como definir o fenômeno da corrupção, uma coisa está clara: corrupção é um problema de governo. Mais precisamente, corrupção envolve a ação racional de burocratas que possuem um poder de monopólio sobre a oferta de um bem ou serviço público, ou ainda, o poder discricionário na tomada de decisões que afetam a renda de grupos na sociedade civil. Este estudo apresenta três contribuições para a literatura da economia da corrupção. Primeiro, ele contribui para a organização da discussão apresentando as diferentes formas como a Economia Política da Corrupção analisa o problema da corrupção: a) como um problema de rent-seeking, b) como um problema de crime, c) como um problema de estrutura de mercado do serviço público. Segundo, este trabalho contribui na identificação das variáveis econômicas que estão relacionados com o fenômeno da corrupção, o que permite uma melhor compreensão dos efeitos das políticas econômicos no incentivo à atividade corrupta e, terceiro, este trabalho contribui para a identificação do volume de recursos envolvido com a corrupção no Brasil. Os resultados alcançados mostram que o fechamento comercial do país, a expansão dos gastos do governo e a prática de política industrial ativa, com a elevação dos impostos de importação, funcionam como incentivadores de práticas corruptas na relação entre Estado e sociedade. Por outro lado, a aplicação de um modelo de equilíbrio geral com corrupção endógena possibilitou a obtenção de um valor para o volume de recursos envolvidos com corrupção no Brasil, em torno de 12% do PIB. A simulação do modelo para política comercial e fiscal não permite concluir que a corrupção, necessariamente, ressulte em menor crescimento econômico.

Competição tributária regional, externalidades fiscais e federalismo no Brasil : uma abordagem de equilíbrio geral computável

Este trabalho analisa os efeitos econômicos da competição tributária regional a partir de uma metodologia de equilíbrio geral computável. O objetivo é investigar se a competição tributária regional pode ser consistente com um equilíbrio welfare-improving quando as externalidades fiscais, subjacentes às mudanças estratégicas na política tributária dos governos regionais e às regras do federalismo fiscal vigente no Brasil, são plenamente assimiladas nos payoffs dos agentes econômicos. Para tanto, foi elaborado um modelo inter-regional de equilíbrio geral computável que divide a economia brasileira em duas regiões integradas, o Rio Grande do Sul e o Restante do Brasil. Este modelo foi utilizado para implementar dois experimentos de simulação sobre políticas contra-factuais de competição fiscal. O primeiro experimento avalia os efeitos de uma política regional de incentivo realizada pelo governo estadual gaúcho, baseada na renúncia tributária do ICMS, visando a atração de novos investimentos. Este experimento considera que os novos investimentos são exógenos à região e ao país como um todo e não se assume resposta estratégica do governo do Restante do Brasil. Os resultados mostram que a política é welfare-improving para as duas regiões e gera um retorno tributário líquido positivo para o governo do Rio Grande do Sul. Contudo, o efeito sobre as finanças do governo do Restante do Brasil é negativo, resultado que pode ser visto como um fator de incentivo para uma resposta política de competição fiscal. O segundo experimento avalia os efeitos de políticas de competição tributária regional entre os governos estaduais, assumindo-se que as alíquotas do ICMS são utilizadas como instrumentos estratégicos num jogo não cooperativo para atração de fatores produtivos. O experimento foi implementado para três fechamentos fiscais distintos com a finalidade de avaliar a sensibilidade dos resultados. O primeiro fechamento assume um regime fiscal do tipo soft budget constraint pelo qual o déficit orçamentário é a principal variável endógena para acomodar os custos da competição; o segundo fechamento assume um regime fiscal do tipo hard budget constraint pelo qual o consumo dos governos regionais (provisão de bens públicos) é a principal variável endógena; o terceiro fechamento considera o governo federal como um terceiro player no jogo de competição tributária regional e assume que a alíquota do imposto sobre a renda é a principal variável endógena de ajuste fiscal para capturar o papel das ligações verticais via mecanismos de transferências. Independente do fechamento fiscal, constata-se que a competição tributária gera um equilíbrio welfare-improving, mas o nível dos efeitos de bem-estar é bastante diferenciado entre os fechamentos. Constata-se ainda que o equilíbrio de Nash é do tipo race-to-the-bottom para as alíquotas de ICMS nos dois primeiros fechamentos, mas é race-to-the-top no terceiro porque a estratégia ótima do governo federal força os governos regionais a um equilíbrio com alíquotas de ICMS mais elevadas. As externalidades fiscais têm um papel crucial nos resultados encontrados, particularmente no segundo experimento, pois aliviam a necessidade de ajuste na provisão de bens públicos provocada pelo equilíbrio race-to-the-bottom e, assim, permitem que os ganhos de bem-estar do consumo privado superem as perdas decorrentes da redução na provisão de bens públicos.

O pensamento educacional brasileiro e o fracasso escolar : o que dizem os artigos do Cadernos de Pesquisa

Estudo descritivo sobre o pensamento educacional brasileiro e o fracasso escolar examinado por meio da análise de conteúdos a partir de 110 artigos publicados no periodo corrente em educação Cadernos de Pesquisa editado pela Fundação Carlos Chagas. Abrange o perlodo de 1971 a 1989. Elucida questões relacionadas ao tratamento dado ao fracasso escolar, em termos de causas e soluções identificadas pelos teóricos da educação e por outros estudiosos procurando esse pensamento em função das condições em que e compreender produzido desde a sua localização na Universidade até a epistemologia que o subjaz e a corrente da sociologia do conhecimento que a inspira. Aponta a recorrência a Jean Piaget. Conclui que o pensamento educacional sobre o fracasso escolar apresenta-se em movimento de crescente expansão qualitativa e quantitativa e variado embora recorrente em alguns temas além de ser fortemente relacionado às condições econômicas e politicas que e produzido. Estes e outros fatores lhe impõem como em caracteristica mais remotas a concepção positivista de ciências sociais e como caracterlstica mais recente, a busca da especificidade da educação simultaneamente ao estudo das relações mantidas com a sociedade fazendo oscilar sua ênfase sobre um ou outro procedimento. Revela a crescente referência a Piaget assinalando sua ubiqüidade desenraizada nos primeiros artigos e a profundidade da discussão atual onde é utilizado diversificadamente. Sugere a realização de outros estudos com ênfase nos demais periódicos correntes em educação especialmente os de maior consulta nas faculdades de Pedagogia e o aprofundamento do estudo do pensamento educacional através de contato mais estreito com os seus sujeitos, ou seja, os autores de artigos e pesquisadores em educação.

Linguagem orientada e estrutura de dados para projeto automatico de edificios

Uma linguagem orientada ao problema de projeto estrutural de edifícios e a correspondente estrutura de armazenamento de dados são apresentados, como núcleo principal do sistema PROADE. Objetiva-se assim permitir ao engenheiro estrutural descrever o problema em termos correntes de Engenharia, organizandose os dados recebidos para posterior análise e dimensionamento da estrutura. São discutidos o problema PROADE e os dados correspondentes, seguidos pela descrição das estruturas de armazenamento de dados do sistema. A seguir, define-se a linguagem PROADE e finalmente apresenta-se a organização do sistema PROADE.

Depinning do fluxo de Josephson em compósitos YBa 2 Cu 3 O 7-delta/Ag

Apresenta-se neste trabalho um estudo experimental da dinâmica do fluxo magnético intergranular no cuprato supercondutor Y Ba2Cu3O7 e nos compósitos Y Ba2CU3O7 fi/Ag para várias concentrações de prata. Verificou-se que sob certas condições é possível separar os efeitos da dinâmica do fluxo de Josephson daqueles resultantes da dinâmica de Abrikosov. Através da técnica de medidas de magnetização DC foram obtidas as linhas de depinning inicial e de irreversibilidade magnética em campo magnético aplicado até 120 Oe. O revestimento dos grãos supercondutores aparentemente não afeta a energia de acoplamento dos elos fracos entre os grãos e o potencial de pinning até 16.1 % em peso de prata. A vantagem da mistura da prata é que esta melhora as propriedades mecânicas dos óxidos supercondutores além de melhorar as correntes críticas do sistema. Observamos que o depinning do fluxo de Josephson começa numa temperatura bem definida, dependendo do campo magnético aplicado e gradualmente aumenta com a temperatura até ou muito próximo do limite de irreversibilidade, acima do qual todo o fluxo intergranular (e intragranular) está livre. As linhas de irreversibilidade das nossas amostras podem ser entendidas dentro do modelo do Vidro supercondutor.