Simulação computacional como ferramenta de auxílio ao projeto: aplicação em edifícios naturalmente ventilados no clima de Natal/RN

Natural air ventilation is the most import passive strategy to provide thermal comfort in hot and humid climates and a significant low energy strategy. However, the natural ventilated building requires more attention with the architectural design than a conventional building with air conditioning systems, and the results are less reliable. Therefore, this thesis focuses on softwares and methods to predict the natural ventilation performance from the point of view of the architect, with limited resource and knowledge of fluid mechanics. A typical prefabricated building was modelled due to its simplified geometry, low cost and occurrence at the local campus. Firstly, the study emphasized the use of computational fluid dynamics (CFD) software, to simulate the air flow outside and inside the building. A series of approaches were developed to make the simulations possible, compromising the results fidelity. Secondly, the results of CFD simulations were used as the input of an energy tool, to simulate the thermal performance under different rates of air renew. Thirdly, the results of temperature were assessed in terms of thermal comfort. Complementary simulations were carried out to detail the analyses. The results show the potentialities of these tools. However the discussions concerning the simplifications of the approaches, the limitations of the tools and the level of knowledge of the average architect are the major contribution of this study

Sistematização do dimensionamento técnico e econômico de sistemas fotovoltaicos isolados por meio de programa computacional

One of the main referring subjects to the solar energy is how to compare it economically with other sources of energy, as much alternatives as with conventionals (like the electric grid). The purpose of this work was to develop a software which congregates the technical and economic main data to identify, through methods of microeconomic analysis, the commercial viability in the sizing of photovoltaic systems, besides considering the benefits proceeding from the proper energy generation. Considering the period of useful life of the components of the generation system of photovoltaic electricity, the costs of the energy proceeding from the conventional grid had been identified. For the comparison of the conventional sources, electric grid and diesel generation, three scenes of costs of photovoltaic panels and two for the factor of availability of diesel generation had been used. The results have shown that if the cost of the panels is low and the place of installation is more distant of the electric grid, the photovoltaic system becomes the best option.

O jogo de futebol : investigação de sua estrutura, de seus modelos e da inteligencia de jogo, do ponto de vista da complexidade

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Uma perspectiva computacional sobre catálise enzimática

Enzymes are extremely efficient catalysts. Here, part of the mechanisms proposed to explain this catalytic power will be compared to quantitative experimental results and computer simulations. Influence of the enzymatic environment over species along the reaction coordinate will be analysed. Concepts of transition state stabilisation and reactant destabilisation will be confronted. Divided site model and near-attack conformation hypotheses will also be discussed. Molecular interactions such as covalent catalysis, general acid-base catalysis, electrostatics, entropic effects, steric hindrance, quantum and dynamical effects will also be analysed as sources of catalysis. Reaction mechanisms, in particular that catalysed by protein tyrosine phosphatases, illustrate the concepts.

Propriedades dinâmicas de fluidos por simulação computacional: métodos híbridos atomístico-contínuo

Computational methods for the calculation of dynamical properties of fluids might consider the system as a continuum or as an assembly of molecules. Molecular dynamics (MD) simulation includes molecular resolution, whereas computational fluid dynamics (CFD) considers the fluid as a continuum. This work provides a review of hybrid methods MD/CFD recently proposed in the literature. Theoretical foundations, basic approaches of computational methods, and dynamical properties typically calculated by MD and CFD are first presented in order to appreciate the similarities and differences between these two methods. Then, methods for coupling MD and CFD, and applications of hybrid simulations MD/CFD, are presented.

Morte neonatal precoce segundo complexidade hospitalar e rede SUS e não-SUS na Região Metropolitana de São Paulo, Brasil

O objetivo foi analisar o perfil dos recém-nascidos, mães e mortalidade neonatal precoce, segundo complexidade do hospital e vínculo com o Sistema Único de Saúde (SUS), na Região Metropolitana de São Paulo, Brasil. Estudo baseado em dados de nascidos vivos, óbitos e cadastro de hospitais. Para obter a tipologia de complexidade e o perfil da clientela, empregaram-se análise fatorial e de clusters. O SUS atende mais recém-nascidos de risco e mães com baixa escolaridade, pré-natal insuficiente e adolescentes. A probabilidade de morte neonatal precoce foi 5,6‰ nascidos vivos (65% maior no SUS), sem diferenças por nível de complexidade do hospital, exceto nos de altíssima (SUS) e média (não-SUS) complexidade. O diferencial de mortalidade neonatal precoce entre as duas redes é menor no grupo de recém-nascidos < 1.500g (22%), entretanto, a taxa é 131% mais elevada no SUS para os recém-nascidos > 2.500g. Há uma concentração de nascimentos de alto risco na rede SUS, contudo a diferença de mortalidade neonatal precoce entre a rede SUS e não-SUS é menor nesse grupo de recém-nascidos. Novos estudos são necessários para compreender melhor a elevada mortalidade de recém-nascidos > 2.500g no SUS.

O difícil acesso a serviços de média complexidade do SUS: o caso da cidade de São Paulo, Brasil

O acesso aos serviços de média complexidade tem sido apontado, por gestores e pesquisadores, como um dos entraves para a efetivação da integralidade do SUS. Este artigo teve o objetivo de avaliar mecanismos utilizados pela gestão do SUS, no município de São Paulo, para garantir acesso à assistência de média complexidade, durante o período de 2005 a 2008. Optou-se pela estratégia de estudo de caso, utilizando as seguintes fontes de evidência: entrevistas com gestores; grupo focal com usuários e observação participante. Utilizouas técnica de análise temática, a partir do referencial teórico da integralidade da assistência, na dimensão da organização de serviços. Buscou-se descrever os caminhos percorridos pelos usuários para acessar os serviços da média complexidade, a partir da visão dos gestores e dos próprios usuários. A média complexidade foi identificada, pelos gestores, como o "gargalo" do SUS e um dos principais obstáculos para a construção da integralidade. Para enfrentar essa situação, o gestor municipal investiu na informatização dos serviços, como medida isolada e, ainda, sem considerar a necessidade dos usuários. Sendo assim, essa incorporação tecnológica teve pouco impacto na melhoria do acesso, o que se confirmou no relato dos usuários. Discute-se que para o enfrentamento de um problema tão complexo são necessárias ações articuladas, tanto no âmbito da política de saúde, quanto da organização dos serviços, bem como a (re)organização do processo de trabalho em todos os níveis do sistema de saúde.

Discurso do sujeito coletivo, complexidade e auto-organização

O presente trabalho busca apresentar alguns desdobramentos do método do discurso do sujeito coletivo no que toca à densidade semântica por ele provocada, que implica a presença significativamente mais relevante, nas pesquisas sociais que envolvam coleta de depoimentos, do pensamento coletivo como realidade empírica. Tal presença mais significativa do material empírico, aliada ao entendimento do pensamento das coletividades como referente, permite o diálogo do momento descritivo com o momento interpretativo neste tipo de pesquisa, podendo assim, como nova possibilidade que aponta para o incerto e para o inesperado, contribuir para um entendimento renovado da natureza e do funcionamento das representações sociais como realidades complexas.

O difícil acesso a serviços de média complexidade do SUS

O acesso aos serviços de média complexidade tem sido apontado, por gestores e pesquisadores, como um dos entraves para a efetivação da integralidade do SUS. Este artigo teve o objetivo de avaliar mecanismos utilizados pela gestão do SUS, no município de São Paulo, para garantir acesso à assistência de média complexidade, durante o período de 2005 a 2008. Optou-se pela estratégia de estudo de caso, utilizando as seguintes fontes de evidência: entrevistas com gestores; grupo focal com usuários e observação participante. Utilizouas técnica de análise temática, a partir do referencial teórico da integralidade da assistência, na dimensão da organização de serviços. Buscou-se descrever os caminhos percorridos pelos usuários para acessar os serviços da média complexidade, a partir da visão dos gestores e dos próprios usuários. A média complexidade foi identificada, pelos gestores, como o "gargalo" do SUS e um dos principais obstáculos para a construção da integralidade. Para enfrentar essa situação, o gestor municipal investiu na informatização dos serviços, como medida isolada e, ainda, sem considerar a necessidade dos usuários. Sendo assim, essa incorporação tecnológica teve pouco impacto na melhoria do acesso, o que se confirmou no relato dos usuários. Discute-se que para o enfrentamento de um problema tão complexo são necessárias ações articuladas, tanto no âmbito da política de saúde, quanto da organização dos serviços, bem como a (re)organização do processo de trabalho em todos os níveis do sistema de saúde

A investigação da construção de modelos no estudo de um tópico de física utilizando um ambiente de modelagem computacional qualitativo

A integração de tecnologias de informação e comunicação no contexto educacional tem sido tema de diversos congressos e simpósios ao redor do mundo e no Brasil. Neste sentido, vários estudos têm sido realizados com o objetivo de se obter metodologias que tornem efetivo o emprego das novas tecnologias no ensino. Este artigo mostra um estudo que investigou a interação entre estudantes universitários da área de ciências exatas e um ambiente de modelagem computacional qualitativo em atividades de modelagem expressiva. Os resultados obtidos mostram que os estudantes foram capazes de criar e modificar o modelo do sistema proposto a partir de suas próprias concepções.

A utilização da modelagem computacional semiquantitativa no estudo do sistema mola-massa

O artigo apresenta resultados da investigação sobre a integração de ambientes de modelagem computacional ao aprendizado exploratório de Física. Os resultados aqui apresentados são relativos ao estudo da interação e desempenho de alunos de ensino superior durante a utilização do ambiente de modelagem computacional semiquantitativo WLinkIt em uma atividade de conteúdo específico em Física: o sistema mola-massa. Os resultados mostram que os estudantes apresentaram habilidades para desenvolver um modelo sobre a situação proposta e relacionar o comportamento apresentado pelo modelo com o esperado por eles, alterar o modelo e explicar o comportamento apresentado pelas variáveis. Os resultados mostram também que as dificuldades apresentadas foram relacionadas à delimitação do sistema a ser estudado, ao entendimento da influência de uma variável sobre a outra, ao entendimento de quem é o agente causal do sistema, ao entendimento da função de uma ligação entre duas variáveis e ao entendimento dos conceitos envolvidos. Assim, o mapeamento desses aspectos é fundamental para o delineamento de pesquisas futuras no sentido de promover, na prática, a integração de Ambientes de Modelagem Computacional Semiquantitativos na sala de aula, mais especificamente para o estudo de tópicos de Física.

Metodologia para obtenção do hidrograma de escoamento superficial em encostas e canais. Parte II: modelo computacional e análise de sensibilidade

Estimativas de vazão máxima de escoamento superficial são necessárias para o projeto de obras hidráulicas em bacias urbanas e rurais. A dificuldade em aplicar os procedimentos disponíveis para calcular a variação do escoamento superficial com o tempo e de seu valor máximo deve-se à inexatidão dos métodos usados para esse objetivo e à variabilidade nos resultados que podem ser obtidos por profissionais que usem o mesmo procedimento. Dessa forma, a investigação de um método que produza estimativas confiáveis da vazão máxima e do hidrograma de escoamento superficial é de grande interesse. Neste trabalho, desenvolveu-se e avaliou-se a sensibilidade de um software (HIDROGRAMA 2.1) que permite a obtenção do hidrograma de escoamento superficial, da vazão máxima e seu tempo de ocorrência, da altura e da velocidade máximas do escoamento, do volume e da lâmina de escoamento superficial em encosta e em canais. O modelo apresentou grande sensibilidade ao período de retorno, à taxa de infiltração estável e ao comprimento da encosta e do canal.

Redes de saberesfazeres, complexidade e tensões : os cotidianos do ensino médio de uma escola pública do Espírito Santo

A ciência com suas verdades passou a ser um artefato essencial nos cotidianos escolares. Esses saberes se enredam com outros saberes que despotencializados e silenciados, permanecem nos interstícios do discurso hegemônico da modernidade na escola causando tensões. Potencializar a ocorrência dessas redes nesses cotidianos pode intensificar essas tensões e assim abalar esse domínio da ciência. Os muitos caminhos possíveis de serem percorridos nas tessituras desprivilegiam quaisquer saberes e fazeres que se pretendem exclusivos. Assumindo a metáfora das redes, os praticantes da escola podem potencializar as inter-relações que ocorrem na vida. A remoção de instâncias de poder hierárquico de saberes, enredando-os e o compartilhamento solidário das práticasteoriaspráticas, não significa a diluição da autoridade. Agora a autoridade cumpre um novo papel que é de constituir uma rede de relações de autoridade partilhada. Desejamos perceber esses múltiplos sentidos e problematizar o quão potentes são ou não para a vida. Participamos juntamente com os alunos e alunas das aulas e posteriormente, os convidamos para conversasentrevistas, gravando e fotografando esses momentos. Percorremos, nos turnos matutino e noturno, todos os seus espaçostempos, nos conectando nas redes que se tecem. Optamos por estar nas turmas de ensino médio de formação geral e nas turmas de ensino médio na modalidade Educação de Jovens e Adultos. As entrevistasconversas foram feitas com três alunos ao mesmo tempo, sempre de uma mesma turma, para que se estabelecesse uma conversa e para que a produção de sentidos dos cotidianos da escola pudesse ser mais potencializada. Dos alunos entrevistados, estão entre os seus desejos mais comuns para além dos saberes científicos, as atividades esportivas, artísticas, literárias, religiosas, cursos de formação profissional, dança, canto, campanhas educativas, passeios. As relações de amizade e outros modos relacionais como entre professores e alunos, têm sido citados com grande frequência, pelos estudantes, nas entrevistasconversas. Não tem se conseguido implantar na sua totalidade os preceitos da modernidade nos escola. Há, portanto, um visível esgotamento do monopólio do comportamento científico nos cotidianos da escola pública pesquisada. São nesses espaçostempos escolares nos quais pode se dar a experiência. Apesar do discurso moderno na escola produzir mecanismos que impedem a experiência, esse controle é acompanhado de diversos mecanismos de escapes. É pela “voz” dos alunos que se apresentam as ausências da escola. A “voz” dos estudantes é a grande presença na escola e sua grande potência. Talvez esse seja o maior desperdício no contexto educacional escolar.

Uma avaliação das metodologias de desagregação da exergia física para a modelagem termoeconômica de sistemas

Talvez não seja nenhum exagero afirmar que há quase um consenso entre os praticantes da Termoeconomia de que a exergia, ao invés de só entalpia, seja a magnitude Termodinâmica mais adequada para ser combinada com o conceito de custo na modelagem termoeconômica, pois esta leva em conta aspectos da Segunda Lei da Termodinâmica e permite identificar as irreversibilidades. Porém, muitas vezes durante a modelagem termoeconômica se usa a exergia desagregada em suas parcelas (química, térmica e mecânica), ou ainda, se inclui a neguentropia que é um fluxo fictício, permitindo assim a desagregação do sistema em seus componentes (ou subsistemas) visando melhorar e detalhar a modelagem para a otimização local, diagnóstico e alocação dos resíduos e equipamentos dissipativos. Alguns autores também afirmam que a desagregação da exergia física em suas parcelas (térmica e mecânica) permite aumentar a precisão dos resultados na alocação de custos, apesar de fazer aumentar a complexidade do modelo termoeconômico e consequentemente os custos computacionais envolvidos. Recentemente alguns autores apontaram restrições e possíveis inconsistências do uso da neguentropia e deste tipo de desagregação da exergia física, propondo assim alternativas para o tratamento de resíduos e equipamentos dissipativos que permitem a desagregação dos sistemas em seus componentes. Estas alternativas consistem, basicamente, de novas propostas de desagregação da exergia física na modelagem termoeconômica. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo avaliar as diferentes metodologias de desagregação da exergia física para a modelagem termoeconômica, tendo em conta alguns aspectos como vantagens, restrições, inconsistências, melhoria na precisão dos resultados, aumento da complexidade e do esforço computacional e o tratamento dos resíduos e equipamentos dissipativos para a total desagregação do sistema térmico. Para isso, as diferentes metodologias e níveis de desagregação da exergia física são aplicados na alocação de custos para os produtos finais (potência líquida e calor útil) em diferentes plantas de cogeração considerando como fluido de trabalho tanto o gás ideal bem como o fluido real. Plantas essas com equipamentos dissipativos (condensador ou válvula) ou resíduos (gases de exaustão da caldeira de recuperação). Porém, foi necessário que uma das plantas de cogeração não incorporasse equipamentos dissipativos e nem caldeira de recuperação com o intuito de avaliar isoladamente o efeito da desagregação da exergia física na melhoria da precisão dos resultados da alocação de custos para os produtos finais.

Proposta de um algoritmo GPC adaptativo com baixo custo computacional

Esta dissertação propõe um algoritmo do Controlador Preditivo Generalizado (GPC) com horizonte de controle igual a um para ser aplicado em plantas industriais com modelos variantes no tempo, simples o su ficiente para ser implementado em Controlador Lógico Programável (PLC). A solução explícita do controlador é obtida em função dos parâmetros do modelo e dos parâmetros de sintonia do GPC (horizonte nal de predição hp e o fator de supressão do sinal de controle ), além das entradas e saídas presentes e passadas. A sintonia do fator de supressão e do horizonte de previsão GPC é feita através do lugar das raízes da equação característica do sistema em malha fechada, sempre que os parâmetros do modelo da planta industrial (estável ou instável em malha aberta) forem modificados.