Método multigrid algébrico: reutilização das estruturas multigrid no transporte de contaminantes

A necessidade de obter solução de grandes sistemas lineares resultantes de processos de discretização de equações diferenciais parciais provenientes da modelagem de diferentes fenômenos físicos conduz à busca de técnicas numéricas escaláveis. Métodos multigrid são classificados como algoritmos escaláveis.Um estimador de erros deve estar associado à solução numérica do problema discreto de modo a propiciar a adequada avaliação da solução obtida pelo processo de aproximação. Nesse contexto, a presente tese caracteriza-se pela proposta de reutilização das estruturas matriciais hierárquicas de operadores de transferência e restrição dos métodos multigrid algébricos para acelerar o tempo de solução dos sistemas lineares associados à equação do transporte de contaminantes em meio poroso saturado. Adicionalmente, caracteriza-se pela implementação das estimativas residuais para os problemas que envolvem dados constantes ou não constantes, os regimes de pequena ou grande advecção e pela proposta de utilização das estimativas residuais associadas ao termo de fonte e à condição inicial para construir procedimentos adaptativos para os dados do problema. O desenvolvimento dos códigos do método de elementos finitos, do estimador residual e dos procedimentos adaptativos foram baseados no projeto FEniCS, utilizando a linguagem de programação PYTHONR e desenvolvidos na plataforma Eclipse. A implementação dos métodos multigrid algébricos com reutilização considera a biblioteca PyAMG. Baseado na reutilização das estruturas hierárquicas, os métodos multigrid com reutilização com parâmetro fixo e automática são propostos, e esses conceitos são estendidos para os métodos iterativos não-estacionários tais como GMRES e BICGSTAB. Os resultados numéricos mostraram que o estimador residual captura o comportamento do erro real da solução numérica, e fornece algoritmos adaptativos para os dados cuja malha retornada produz uma solução numérica similar à uma malha uniforme com mais elementos. Adicionalmente, os métodos com reutilização são mais rápidos que os métodos que não empregam o processo de reutilização de estruturas. Além disso, a eficiência dos métodos com reutilização também pode ser observada na solução do problema auxiliar, o qual é necessário para obtenção das estimativas residuais para o regime de grande advecção. Esses resultados englobam tanto os métodos multigrid algébricos do tipo SA quanto os métodos pré-condicionados por métodos multigrid algébrico SA, e envolvem o transporte de contaminantes em regime de pequena e grande advecção, malhas estruturadas e não estruturadas, problemas bidimensionais, problemas tridimensionais e domínios com diferentes escalas.

Modelagem multiescala de fenômenos eletrocinéticos em meios porosos carregados eletricamente: aplicação a meios porosos argilosos

In this master thesis, we propose a multiscale mathematical and computational model for electrokinetic phenomena in porous media electrically charged. We consider a porous medium rigid and incompressible saturated by an electrolyte solution containing four monovalent ionic solutes completely diluted in the aqueous solvent. Initially we developed the modeling electrical double layer how objective to compute the electrical potential, surface density of electrical charges and considering two chemical reactions, we propose a 2-pK model for calculating the chemical adsorption occurring in the domain of electrical double layer. Having the nanoscopic model, we deduce a model in the microscale, where the electrochemical adsorption of ions, protonation/ deprotonation reactions and zeta potential obtained in the nanoscale, are incorporated through the conditions of interface uid/solid of the Stokes problem and transportation of ions, modeled by equations of Nernst-Planck. Using the homogenization technique of periodic structures, we develop a model in macroscopic scale with respective cells problems for the e ective macroscopic parameters of equations. Finally, we propose several numerical simulations of the multiscale model for uid ow and transport of reactive ionic solute in a saturated aqueous solution of kaolinite. Using nanoscopic model we propose some numerical simulations of electrochemical adsorption phenomena in the electrical double layer. Making use of the nite element method discretize the macroscopic model and propose some numerical simulations in basic and acid system aiming to quantify the transport of ionic solutes in porous media electrically charged.

Modelagem multiescala de fenômenos eletrocinéticos em meios porosos carregados eletricamente: aplicação a meios porosos argilosos

In this master thesis, we propose a multiscale mathematical and computational model for electrokinetic phenomena in porous media electrically charged. We consider a porous medium rigid and incompressible saturated by an electrolyte solution containing four monovalent ionic solutes completely diluted in the aqueous solvent. Initially we developed the modeling electrical double layer how objective to compute the electrical potential, surface density of electrical charges and considering two chemical reactions, we propose a 2-pK model for calculating the chemical adsorption occurring in the domain of electrical double layer. Having the nanoscopic model, we deduce a model in the microscale, where the electrochemical adsorption of ions, protonation/ deprotonation reactions and zeta potential obtained in the nanoscale, are incorporated through the conditions of interface uid/solid of the Stokes problem and transportation of ions, modeled by equations of Nernst-Planck. Using the homogenization technique of periodic structures, we develop a model in macroscopic scale with respective cells problems for the e ective macroscopic parameters of equations. Finally, we propose several numerical simulations of the multiscale model for uid ow and transport of reactive ionic solute in a saturated aqueous solution of kaolinite. Using nanoscopic model we propose some numerical simulations of electrochemical adsorption phenomena in the electrical double layer. Making use of the nite element method discretize the macroscopic model and propose some numerical simulations in basic and acid system aiming to quantify the transport of ionic solutes in porous media electrically charged.

Simulação do transporte de poeiras radioactivas resultantes de um acidente no complexo de Angra dos Reis, Brasil

O objetivo da avaliação de impactos ambientais (AIA) é permitir uma análise integrada de possíveis impactos diretos ou indiretos ao meio ambiente decorrentes da implantação e operação de empreendimentos, de forma a propor de medidas ou programas que visem evitar, mitigar ou compensar tais impactos. Para tanto é necessário conhecer as diversas características das áreas direta e indiretamente afetadas pela instalação de um projeto, tais como as condições meteorológicas e climatológicas. Estas também são relevantes no estudo das emissões em cenários de operação regular ou acidental de empreendimentos, dada sua influência nas condições de transporte e de dispersão de poluentes na atmosfera. Neste trabalho é realizado um estudo das condições de dispersão de poluentes na atmosfera para a região da Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto (CNAAA) em Angra dos Reis, no Estado do Rio de Janeiro, utilizando o modelo WRF, considerando um cenário acidental com liberações por 48 horas. Os dois episódios simulados representam os regimes de tempo predominantes na região obtidos a partir da análise pelo o método k-means sobre as EOFs para o campo de pressões ao nível médio do mar entre os anos de 1985 e 2014. A aplicação da metodologia dos regimes de tempo permite observar os fenômenos meteorológicos de grande escala persistentes e recorrentes sobre uma dada região, servindo como uma ferramenta para a elaboração de estudos e documentos técnicos que fundamentem a decisão dos órgãos reguladores.

SISTEMAS DE TRANSPORTE REGIONAL EN QUERÉTARO, MÉXICO: ROMPIENDO LA DICOTOMÍA CAMPO-CIUDAD

La estructura territorial de México se ha modificado rápidamente durante las últimas décadas del Siglo XX y la primera década del Siglo XXI, ocasionando importantes transformaciones socioterrotoriales que han modificado rápidamente las actividades productivas, los empleos, las relaciones sociales, las formas culturales y de vida de miles de personas de escasos recursos residentes en zonas rurales, cuyo habitat natural se ha trastocado de manera radical por un acelerado proceso de urbanización del campo. En general se trata de  regiones o territorios dinámicos, con crecimiento de nuevas actividades industriales y de servicios vinculados a cadenas productivas globalizadas, cuya localización se viene dando mediante una creciente expansión urbana que se desdobla ya no solo sobre sus periferias inmediatas, sino sobre un ámbito regional más extenso. En efecto, en muchas ciudades económicamente dinámicas del país, recientemente el proceso de expansión abarca un ámbito espacial mucho más amplio y poroso, donde no sólo esta contenido el continuo paisaje urbano, sino múltiples localidades rurales vinculadas fuertemente a la urbe. Esta configuración sólo está siendo posible  en buena medida por el desarrollo de la infraestructura y los sistemas de transporte regional que articulan de manera inédita un ámbito territorial cada vez más extenso y complejo. Un caso destacado de esta tendencia está constituido por el entorno regional de la ciudad de Querétaro, México, donde hasta hace algunos años predominaban las actividades primarias propias de ámbitos rurales, pero con la inserción creciente de actividades industriales vinculadas a procesos de internacionalización del capital, se está generado una significativa reestructuración territorial que propicia nuevos vínculos socio-territoriales y nuevas desigualdades regionales. En este sentido, la presente propuesta tiene por objetivo caracterizar la transformación de las relaciones entre lo rural y lo urbano de la región de Querétaro, bajo un contexto de expansión y reorganización territorial sustentada en el cambio de las actividades socioeconómicas y en la conformación de mecanismos de movilidad y accesibilidad basados sistemas de transporte rural y regional articulados al ámbito urbano. Se parte de la hipótesis de que el fenómeno urbano no puede ser cabalmente entendido sin incorporar en el análisis su articulación con el ámbito rural y/o regional. Conceptualmente esto implica que, en este nuevo marco de reorganización territorial, tiende a desdibujarse cada vez más la división tajante establecida tradicionalmente entre campo y ciudad. Lo que en última instancia están mostrando estas tendencias es la necesidad de revisar críticamente algunos esquemas conceptuales aceptados de manera generalizada en el análisis territorial, como la dicotomía rural-urbana o urbana-regional. Por eso se propone un enfoque metodológico donde la unidad de análisis rebasa los límites del ámbito urbano o metropolitano  y se abre a un ámbito de comprensión más amplia de los nuevos fenómenos de vinculación entre áreas rurales y urbana, con las modificaciones socioterritoriales propias de un modelo modernizador de inspiración neoclásica, que trae adosado procesos de fragmentación, apropiación desigual de los excedentes y exclusión de amplios sectores que no logran asimilar o adaptarse a los nuevos patrones socioeconómicos y culturales que demandan estas nuevas relaciones sociales. Por otra parte, cabe señalar que está propuesta se inserta en la línea de investigación titulada “Transformaciones territoriales y movilidad regional en México”, desarrollada, desde hace varios años, en el Instituto Mexicano del Transporte (IMT), donde se plantea la necesidad de estudiar el impacto económico y territorial de sistemas de transporte que propician la movilidad intercomunitaria, rural y regional de personas y mercancías en diversos ámbitos geográficos del país.

Competitividad, transporte y desarrollo económico

"En el último decenio, tras la profunda crisis de comienzos de siglo, Argentina experimentó varios años de fuerte crecimiento económico. Entre los factores que impulsaron la actividad se encuentran la ampliación del mercado interno y la expansión de nuestras ventas al exterior, alentadas por la firme demanda internacional por nuestros productos. En este sentido, un informe del Banco Mundial titulado Argentina: El desafío de reducir los costos logísticos ante el crecimiento del comercio exterior destaca que “las exportaciones han tenido un rol clave en la recuperación y crecimiento de la economía argentina” de la primera década del siglo XXI..."

Fenómenos sublunares en Plinio y Séneca : identificación y traducción

Resumen: La identificación de los fenómenos considerados sublunares en la Antigüedad a partir de la terminología latina es particularmente dificultosa. Nuestra propuesta es considerar los términos que aparecen en las enumeraciones de Plinio y Séneca tomando como parámetro de referencia la nomenclatura astronómica moderna y como hipótesis la de que las observaciones antiguas, por personas de gran capacidad de observación en un cielo sin contaminación lumínica pueden compararse a las que podemos obtener hoy a través de la astrofotografía. La conclusión es que, dado que en la Antigüedad grecolatina cada fenómeno se reportaba con la misma fórmula descriptiva, es posible determinar la equivalencia entre los términos romanos y los actuales (cometas, meteoros, etc.), como paso previo a adoptar una decisión traductiva, ya sea que los consideremos términos científicos o culturalmente específicos.

Gratuidade no sistema de transporte público coletivo de passageiros

Examina as imposições derivadas da constituição federal e do quadro normativo dela decorrente relacionadas com o benefício da gratuidade no sistema de transporte público coletivo de passageiros.

Definição de transporte coletivo urbano

Consultoria Legislativa - Área XIII - Desenvolvimento Urbano, Trânsito e Transportes.

La Internalización de los Costes Medioambientales en el transporte de mercancías por carretera

[ES] La literatura existente señala el potencial de una gestión medioambiental proactiva en la generación de capacidades organizativas relativas a la minimización de costes. Además, durante los últimos años, la internalización de los costes medioambientales de la industria transportista ha sido un importante objetivo en el desarrollo de políticas públicas.

Los fenómenos aleatorios en Estadística

Duración (en horas): De 11 a 20 horas. Destinatario: Estudiante y Docente

euskadiMoving: sistema de seguimiento de transporte público

El tema abordado por este proyecto es la información disponible acerca de los horarios del transporte público en las ciudades, concretamente centrado en la ciudad de Donostia - San Sebastián. En esta ciudad, la información ofrecida a los usuarios está centrada en: Tiempo que falta para que lleguen los autobuses. Únicamente accesible en las marque- sinas. Horarios con la primera hora de salida y la frecuencia de la línea. Estos métodos de información se pueden mejorar mediante un sistema de información en tiempo real, el cual informe de la posición actual de cada autobús de cada línea a petición del usuario. Asimismo, siendo esta información accesible a través de un servicio web, se evita el tener que desplazarse a las marquesinas para informarse. Por tanto, estos son los objetivos que se consideran para el proyecto. La realización de un servicio web que muestre a petición del usuario las líneas de transporte público disponibles y este pueda seleccionar cuales visualizar, de manera que al seleccionar una línea se muestren todos los vehículos de dicha línea y su posición actual.

Nuevos métodos para la obtención de soluciones iniciales en el problema de transporte

Una vez formulado el modelo matemático del problema de transporte, el siguiente paso consiste en resolver el modelo, es decir, en obtener los mejores valores númericos para las variables de decisión. La forma en que se obtengan estos valores depende del tipo específico del modelo matemático utilizado, Por tanto, una vez definido el modelo, se podrá elegir un método apropiado para resolverlo.

Aplicación de técnicas estadísticas en el estudio de fenómenos ambientales y ecosistémicos

208 p.