Otimização da programação das limpezas em redes de trocadores de calor utilizando técnicas de programação matemática

Redes de trocadores de calor são bastante utilizadas na indústria química para promover a integração energética do processo, recuperando calor de correntes quentes para aquecer correntes frias. Estas redes estão sujeitas à deposição, o que causa um aumento na resistência à transferência de calor, prejudicando-a. Uma das principais formas de diminuir o prejuízo causado por este fenômeno é a realização periódica de limpezas nos trocadores de calor. O presente trabalho tem como objetivo desenvolver um novo método para encontrar a programação ótima das limpezas em uma rede de trocadores de calor. O método desenvolvido utiliza o conceito de horizonte deslizante associado a um problema de programação linear inteira mista (MILP). Este problema MILP é capaz de definir o conjunto ótimo de trocadores de calor a serem limpos em um determinado instante de tempo (primeiro instante do horizonte deslizante), levando em conta sua influência nos instantes futuros (restante do horizonte deslizante). O problema MILP utiliza restrições referentes aos balanços de energia, equações de trocadores de calor e número máximo de limpezas simultâneas, com o objetivo de minimizar o consumo de energia da planta. A programação ótima das limpezas é composta pela combinação dos resultados obtidos em cada um dos instantes de tempo.O desempenho desta abordagem foi analisado através de sua aplicação em diversos exemplos típicos apresentados na literatura, inclusive um exemplo de grande porte de uma refinaria brasileira. Os resultados mostraram que a abordagem aplicada foi capaz de prover ganhos semelhantes e, algumas vezes, superiores aos da literatura, indicando que o método desenvolvido é capaz de fornecer bons resultados com um baixo esforço computacional

Otimização multi-objetivo de projetos de redes de transporte dutoviário de gás natural

Dutos de transmissão são tubulações especialmente desenvolvidas para transportar produtos diversos a longas distâncias e representam a forma mais segura e econômica de transporte para grandes quantidades de fluidos. Os dutos de gás natural, denominados gasodutos, são usados para transportar o gás desde os campos de produção até os centros consumidores, onde o gás é inserido em redes de distribuição para entrega aos consumidores finais. Os gasodutos de transporte apresentam diversas características de monopólio natural, que são o principal argumento econômico para sua regulação. A regulação visa garantir que esta atividade seja explorada de maneira eficiente, refletindo em tarifas de transporte justas para os consumidores e que proporcionem o retorno adequado aos investidores, levando-se em consideração a quantidade de gás transportado. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo propor metodologias de otimização multi-objetivo de projetos de redes de gasodutos de transporte, envolvendo métodos a posteriori. O problema de otimização formulado contempla restrições associadas ao escoamento do gás e o comportamento das estações de compressão. A solução do problema fornece um conjunto de projetos ótimos de redes de transporte em função da maximização da quantidade de gás natural transportado e da minimização da tarifa associada a esse serviço. A ferramenta foi aplicada a diversos estudos de caso com configurações típicas da indústria de transporte de gás natural. Os resultados mostraram que as metodologias propostas são capazes de fornecer subsídios que permitem ao tomador de decisão do ponto de vista regulatório realizar uma análise de trade-off entre a quantidade de gás transportado e a tarifa, buscando assim atender ao interesse da sociedade em relação à exploração do serviço de transporte

30 anos do Ilé Omiojuaró: arte, educação e ativismo nas redes de Mãe Beata de Iyémonjá

Os terreiros de candomblé têm papel fundamental na manutenção e difusão de tradições ancestrais: idiomas, arte, a preparação dos alimentos, as vestimentas, cânticos, danças, batuques e toda sorte de símbolos materiais e imateriais, mantidos, repassados e transpassados pela tradição e memória de várias gerações. Para a observação e análise de parte deste complexo cultural, a presente dissertação analisará algumas ações culturais e educativas desenvolvidas no Ilé Omiojuaró, terreiro de Candomblé da Baixada Fluminense, região metropolitana do Rio de Janeiro, liderado por Mãe Beata de Iyémonjá, yalorixá, ativista e referência na luta pela liberdade religiosa e pelos direitos humanos na América Latina. Por ser uma temática extensa, pois se trata de um complexo cultural com um imenso e diverso volume de informações, saberes e fazeres, onde o terreiro terá sua própria dinâmica e especificidade, escolhi observar os processos educativos através de duas ações culturais desenvolvidas nos cotidianos do terreiro pesquisado: o projeto cultural OriRe e a participação do terreiro no projeto A Cor da Cultura, por intermédio de sua associação cultural sem fins lucrativos, o INDEC (Instituto de Desenvolvimento Cultural do Ilé Omiojuaró). Para tanto, utilizaremos entrevistas, relatórios de trabalhos, conversas, imagens fotográficas e imagens da web. A conclusão da pesquisa ocorre justamente no ano em que o terreiro pesquisado comemora seus 30 anos de existência

Análise de desempenho de um protocolo BitTorrent ciente de localização em redes corporativas.

Hoje em dia, distribuições de grandes volumes de dados por redes TCP/IP corporativas trazem problemas como a alta utilização da rede e de servidores, longos períodos para conclusão e maior sensibilidade a falhas na infraestrutura de rede. Estes problemas podem ser reduzidos com utilização de redes par-a-par (P2P). O objetivo desta dissertação é analisar o desempenho do protocolo BitTorrent padrão em redes corporativas e também realizar a análise após uma modificação no comportamento padrão do protocolo BitTorrent. Nesta modificação, o rastreador identifica o endereço IP do par que está solicitando a lista de endereços IP do enxame e envia somente aqueles pertencentes à mesma rede local e ao semeador original, com o objetivo de reduzir o tráfego em redes de longa distância. Em cenários corporativos típicos, as simulações mostraram que a alteração é capaz de reduzir o consumo médio de banda e o tempo médio dos downloads, quando comparados ao BitTorrent padrão, além de conferir maior robustez à distribuição em casos de falhas em enlaces de longa distância. As simulações mostraram também que em ambientes mais complexos, com muitos clientes, e onde a restrição de banda em enlaces de longa distância provoca congestionamento e descartes, o desempenho do protocolo BitTorrent padrão pode ser semelhante a uma distribuição em arquitetura cliente-servidor. Neste último caso, a modificação proposta mostrou resultados consistentes de melhoria do desempenho da distribuição.

Gestão do conhecimento na EaD corporativa: tensões e possibilidades da transferência do conhecimento tácito nas comunidades e redes sociais

A partir da metade do século 20 o recurso meramente material deixou de ser considerado como a maior fonte de riqueza de uma instituição ou sociedade para ceder lugar à superestimação do ativo intelectual. Essa alternância de paradigma provocou no seio corporativo a preocupação de desenvolver estratégias e ferramentas gerenciais que fossem capazes de propiciar um meio oportuno para a geração e socialização do conhecimento organizacional. Na sociedade da nova economia, ancorada na valorização dos recursos intangíveis, o gerenciamento do conhecimento tácito, altamente pessoal e subjetivo, é concebido como importante tática para prover vantagem competitiva à empresa, inclusive àquelas que prestam serviços educacionais, concedendo lhe status de inovação apontada para o futuro. Uma das estratégias sugeridas pela literatura especializada reside na criação de redes de relacionamentos sociais que visem ampliar e potencializar a interação entre os partícipes no processo de compartilhamento de conhecimentos e troca de experiências para a apreensão da aprendizagem social colaborativa. Portanto, buscou-se examinar, nesta pesquisa, por intermédio de um estudo de caso particular, se uma importante e renomada instituição de ensino superior (IES) atuante no segmento de educação a distância online cumpre os fatores idiossincráticos e organizacionais relevantes para a transferência do conhecimento tácito, bem como se propicia aos docentes inseridos na comunidade virtual de professores (CVP) uma ambientação favorável para tal. O presente estudo sustenta-se em farto e consistente aparato bibliográfico sobre (i) conhecimento; (ii) gestão do conhecimento e (iii) redes, comunidades virtuais e novo social learning e objetiva confrontar as inflexões teóricas apresentadas com as análises realizadas quantitativa e qualitativamente dos dados coletados da unidade de amostra selecionada, na tentativa de prover elucidações capazes de satisfazer as hipóteses formuladas na pesquisa.

Aplicação de técnicas de otimização no gerenciamento da deposição em redes de trocadores de calor

Deposição é um fenômeno indesejável que ocorre na superfície dos trocadores de calor ao longo de sua operação, ocasionando redução na efetividade térmica e aumento da resistência ao escoamento nestes equipamentos. Estes efeitos trazem grandes consequências econômicas e ambientais, devido ao aumento dos custos operacionais (energia adicional é requerida), aumento dos custos de projeto (demanda por equipamentos de maior área de troca térmica), limitações hidráulicas (que pode levar a uma diminuição da carga processada) e aumento das emissões (aumento da queima de combustíveis fósseis para suprir a energia adicional requerida). Neste contexto, o presente trabalho tem por objetivo fornecer ferramentas computacionais robustas que apliquem técnicas de otimização para o gerenciamento da deposição em redes de trocadores de calor, visando minimizar os seus efeitos negativos. Estas ferramentas foram desenvolvidas utilizando programação matemática no ambiente computacional GAMS, e três abordagens distintas para a resolução do problema da deposição foram pesquisadas. Uma delas consiste na identificação do conjunto ótimo de trocadores de calor a serem limpos durante uma parada para manutenção da planta, visando restaurar a carga térmica nesses equipamentos através da remoção dos depósitos existentes. Já as duas outras abordagens consistem em otimizar a distribuição das vazões das correntes ao longo de ramais paralelos, uma de forma estacionária e a outra de forma dinâmica, visando maximizar a recuperação de energia ao longo da rede. O desempenho destas três abordagens é ilustrado através de um conjunto de exemplos de redes de trocadores de calor, onde os ganhos reais obtidos com estas ferramentas de otimização desenvolvidas são demonstrados

Metodologia de análise do abastecimento de veículos elétricos no contexto das redes inteligentes de energia.

Este trabalho apresenta um modelo de simulação para avaliação da recarga de veículos elétricos em redes de distribuição de energia, com foco na adequação da capacidade dos transformadores. Com base em medições efetuadas, foi possível o tratamento dos dados para a modelagem de curvas de recarga de veículos elétricos e a análise do acréscimo da demanda da recarga em transformadores de distribuição. O modelo de simulação permite avaliar os efeitos das variáveis relacionadas à distância percorrida e ao horário da conexão dos veículos elétricos à rede, tanto de forma determinística quanto de forma aleatória. Estes efeitos foram comparados e permitiram concluir a importância da utilização deste método mais realista para calcular a capacidade dos transformadores, visando suprir esta nova demanda. Além disso, o trabalho apresenta indicadores dos benefícios ambientais e energéticos da penetração dos veículos elétricos no que diz respeito ao gasto com reabastecimento e às emissões evitadas, respectivamente, ao se utilizar veículos elétricos à bateria em substituição aos tradicionais veículos à combustão interna.

基于极小T-不变量增加的Petri网可达性分析

Petri网是一种图形化和数学化的建模工具，具有描述同步、并发、冲突等行为的能力，已经在工作流管理、软件工程、协议验证等众多领域得到了应用。 可达性是描述Petri网状态和行为的一种重要而有效的手段。对于一般Petri网的可达性问题所具有的时间复杂度至少是指数级的。为了简化可达性分析，我们提出了一种基于T-不变量增加的Petri网的可达性分析方法。 对于一类含T-不变量的Petri网，基于T-不变量增加的Petri网的可达性分析过程如下：首先，通过定义一个Petri网的b-路线性约束问题，即对网的状态方程加以适当的约束，求得一组特征解向量。b-路线性约束问题对Petri网的状态方程的解进行了约束，这一过程的作用是将状态方程的无穷解空间缩小为一个有限的解空间，并且这个有限解空间中的每一个特征解向量的分量和不超过 ( 为给定网的变迁个数)；其次，如果求得的特征解向量使得初始状态到目标状态可达，那么可达性问题就可解决，如果不能使得初始状态到目标状态可达，那么在特征解向量的基础上适当添加整数倍极小T-不变量使得这个添加后的特征解向量形式上可达。这个过程需要运用扩展极小T-不变量关系图和扩展借矩阵，并且保证添加极小T-不变量后的特征解向量的分量小于 （我们称满足这个条件的可达为b-路可达），然后再判断这个添加极小T-不变量后的特征解向量的可达性。该方法的优点在于判断的变迁向量较短，从而在一定程度上简化可达性分析的过程。

基于极小T-不变量增加的Petri网可达性分析

Petri网是一种图形化和数学化的建模工具，具有描述同步、并发、冲突等行为的能力，已经在工作流管理、软件工程、协议验证等众多领域得到了应用。 可达性是描述Petri网状态和行为的一种重要而有效的手段。对于一般Petri网的可达性问题所具有的时间复杂度至少是指数级的。为了简化可达性分析，我们提出了一种基于T-不变量增加的Petri网的可达性分析方法。 对于一类含T-不变量的Petri网，基于T-不变量增加的Petri网的可达性分析过程如下：首先，通过定义一个Petri网的b-路线性约束问题，即对网的状态方程加以适当的约束，求得一组特征解向量。b-路线性约束问题对Petri网的状态方程的解进行了约束，这一过程的作用是将状态方程的无穷解空间缩小为一个有限的解空间，并且这个有限解空间中的每一个特征解向量的分量和不超过 ( 为给定网的变迁个数)；其次，如果求得的特征解向量使得初始状态到目标状态可达，那么可达性问题就可解决，如果不能使得初始状态到目标状态可达，那么在特征解向量的基础上适当添加整数倍极小T-不变量使得这个添加后的特征解向量形式上可达。这个过程需要运用扩展极小T-不变量关系图和扩展借矩阵，并且保证添加极小T-不变量后的特征解向量的分量小于 （我们称满足这个条件的可达为b-路可达），然后再判断这个添加极小T-不变量后的特征解向量的可达性。该方法的优点在于判断的变迁向量较短，从而在一定程度上简化可达性分析的过程。