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

O risco do século XVI: a corte manoelina e o teatro de Gil Vicente

Trabalho de pesquisa que pretende retirar o teatro de Gil Vicente de um possível período mais obscurantista, tardo-gótico, para colocá-lo em meio às grandes transformações ocorridas na Europa durante o século XVI, mais propriamente o Renascimento artístico e cultural. A partir de uma crítica textual de autores contemporâneos como Nicolau de Cusa e Martinho Lutero, ou da literatura da Grécia clássica como Platão e Ésquilo, aproximamos o teatro vicentino das fontes clássicas da literatura, ao mesmo tempo em que, por uma crítica de determinadas correntes hegemônicas na análise da literatura como as que vêm do existencialismo e da psicanálise, afastamos seu teatro dessa crítica que antes obscurece do que propriamente o coloca à plena luz. Posto na luz correta, vemos um Gil Vicente em meio aos grandes movimentos de transformação da civilização mediterrânica do século XVI.

Dilatando o corpo da arte: provocações de Um Crime Delicado na literatura e no cinema

A dissertação estuda o romance Um Crime Delicado, de Sérgio SantAnna (1996), ao filme quase homônimo, de Beto Brant (2005), tendo como principal questão a imagem do corpo no contexto sócio-cultural urbano e a sua representação na arte contemporânea. O romance de SantAnna acolhe, na urdidura ficcional, subtemas da maior relevância, tais como o lugar da deficiência física no horizonte de uma cultura hedonista, violência sexual (contra a mulher) e os poderes da crítica de arte (da autojustificação ao desvirtuamento de seus fins). A adaptação fílmica, por sua vez, introduz mudanças na obra de partida que complementam e enriquecem o romance e suas questões. No exercício comparativo, a tradicional discussão sobre as relações interartísticas (calcadas em Lessing), o culto à beleza e respectiva hostilização da feiura, os limites da exacerbação sensorial a partir do uso artístico da nudez provocaram a incorporação de outras obras de arte e de artistas à discussão de conceitos imprescindíveis: o abjeto, o contraditório, a intermidialidade. No primeiro capítulo, circunscrevemos historicamente nosso tema, focalizando a representação do corpo como lugar de multiplicação e relativização de significações; a seguir, apresentamos o painel de contradições que a sociedade excitada do século XX (Christoph Türcke, 2010) projeta sobre a questão corporal; e, para finalizar, propusemos a dilatação teórica do adágio horaciano ut pictura poesis /a poesia é como a pintura ao cinema poético (com suporte teórico de Claus Clüver, 2011, e Wolfgang Moser, 2006). Concluímos sugerindo que as intermidializações propõem novas interpretações aos textos literários, mas podem ser bem mais contundentes como formas de potenciação estética e de crítica social.

Relação chuva-vazão nos telhados verdes modulares sob chuva simulada induzida.

A perda de vegetação natural e o aumento das superfícies impermeáveis decorrentes da expansão urbana têm mostrado que os tradicionais sistemas de drenagem urbana são insuficientes e pouco adaptáveis às alterações de uso do solo. Uma das consequências disso é o aumento da velocidade do escoamento superficial (runoff) que favorece as inundações, com enormes prejuízos materiais e ambientais. As inundações ocorrem geralmente quando ha ocorrência de chuvas de alta intensidade. O objetivo deste trabalho foi estudar a contribuição dos telhados verdes modulares submetidos a chuvas de alta intensidade, 155mm/h com duração de 7,0 minutos para retenção e retardo do escoamento superficial. Além disso, foram determinados valores para parâmetros de modelos clássicos chuva-vazão: Método Racional (C) e CN (SCS), que poderá, futuramente, servir de modelagem hidrológica dos impactos da adoção de telhados verdes no controle das enchentes urbanas. A metodologia adotada foi de natureza experimental e envolveu a construção de bancadas com inclinação regulável para suporte dos módulos experimentais e um sistema para indução de chuvas com intensidade controlada. Foram estudados três modelos de sistema modular para telhado verde que permitem o armazenamento de água no fundo da bandeja que compõe os módulos, sendo 2 de 17,0 L (M-17 e F-17) e 1 de 4,0 L (M-4), nas condições de solo seco e solo úmido. Em cada módulo vegetado foram utilizadas 3 espécies de vegetação: Portulaca oleracea (Onze horas), Callisia repens (Dinheiro em penca) e Apnia cordfolia (Rosinha do sol). Os resultados demonstraram que os volumes retidos, calculados a partir da observação do runoff, nas diferentes situações, foram coerentes entre si e com dados relatados na literatura. Os módulos vegetados produziram os melhores resultados com solo seco e os piores resultados com solo úmido. O percentual médio de retenção, considerando todos os tipos de módulos, foi de 58% do volume total de água induzida, com retardo médio de 12 minutos no runoff. Os valores médios de C (Método Racional) foram 0,4, 0,48, 0,36, para os módulos M-17, M-4 e F-17, respectivamente e os de CN (SCS) foram 93, 95, 93, para os mesmos módulos. Conforme esperado, os maiores valores de CN foram para solos úmidos, mantendo a relação que quanto menor o volume retido, maior o runoff e o CN. O módulo F-17 foi o que apresentou melhor desempenho em todos os aspectos (redução do escoamento, retenção hídrica e retardo do runoff). Este estudo demonstra a boa contribuição que esse tipo de sistema pode proporcionar na retenção e retardo do escoamento superficial, mesmo para chuvas intensas de curta duração, principalmente após período de curta estiagem, situação comum em locais de clima tropical. Futuros estudos deverão avaliar o desempenho dos sistemas modulares de telhados verdes com outras características e intensidades de chuvas. A adoção de telhados verdes deve ser cautelosa, sobretudo pela carga extra que esse tipo de sistema representa.

Viagens extraordinárias e ucronias ficcionais: uma possível arqueologia do steampunk em literatura

A presente dissertação procura examinar o fenômeno do subgênero steampunk na literatura de ficção científica contemporânea, rastreando suas origens e analisando suas definições. O steampunk, em sua forma mais comum, trabalha com projeções contrafactuais do passado vitoriano, criando ambientações retrofuturistas para narrar suas histórias. A partir de indícios levantados por pesquisadores sobre a marcante influência cinematográfica sobre esta vertente, em especial das releituras feitas por Hollywood dos scientific romances britânicos e das voyages extraordinaires de Júlio Verne, procurou-se fazer uma espécie de arqueologia do subgênero a partir do projeto editorial original de Júlio Verne e seu editor Pierre-Jules Hetzel, projeto que, desde o seu início, possuía um caráter interdisciplinar e intertextual e que vai permanecer influenciando a ficção científica desde o seu estabelecimento como gênero literário autônomo. Em seguida, tentou-se demonstrar a afinidade da arte cinematográfica, desde seus primórdios, com esse projeto e abordar suas experiências de tradução visual deste universo como um desdobramento natural do corpo textual. Por último, analisou-se os componentes do steampunk (viagens no tempo, história contrafactual, mundos paralelos, ucronias ficcionais) e contextualizamos a vertente brasileira do subgênero no advento do novo romance histórico e no aumento da demanda por livros de divulgação histórica em virtude da efeméride dos 500 anos do Descobrimento do Brasil.

Cloning of cDNAs encoding C-type lectins from Elapidae snakes Bungarus fasciatus and Bungarus multicinctus

A number of C-type lectins with various biological activities have been purified and characterized from Viperidae snake venoms. In contrast, only a few reports could be found in literature concerning the C-type lectins in Elapidae snake venoms. Based on t

Paper re-use: Toner-print removal by laser ablation

This article explores the possibility of using a laser to remove toner-print from office paper. Removal of print would allow paper to be re-used instead of being recycled or disposed into a landfill. This might reduce climate change gas emissions per tonne of office paper by between 45% and 95%. Although there is little previous research on the area, a number of related articles on paper conservation methods using laser radiation can be found in literature. Different authors have studied the effects of laser energy on blank paper and its application for cleaning soiled paper. However, this study examines toner-print removal from paper by laser ablation. In this article a laser in the visible range is applied to a single toner-paper combination with a range of energy fluences. Results are evaluated by means of colour measurements under the L*a*b* colour space and SEM images. Analysis of the samples reveals that there are parameters under which it is possible to remove toner from paper without causing significant discolouration or damage to the substrate. This means that it is technically possible to remove toner-print for paper re-use.

Accurate real-time feedback of surface EMG during fMRI.

Real-time acquisition of EMG during functional MRI (fMRI) provides a novel method of controlling motor experiments in the scanner using feedback of EMG. Because of the redundancy in the human muscle system, this is not possible from recordings of joint torque and kinematics alone, because these provide no information about individual muscle activation. This is particularly critical during brain imaging because brain activations are not only related to joint torques and kinematics but are also related to individual muscle activation. However, EMG collected during imaging is corrupted by large artifacts induced by the varying magnetic fields and radio frequency (RF) pulses in the scanner. Methods proposed in literature for artifact removal are complex, computationally expensive, and difficult to implement for real-time noise removal. We describe an acquisition system and algorithm that enables real-time acquisition for the first time. The algorithm removes particular frequencies from the EMG spectrum in which the noise is concentrated. Although this decreases the power content of the EMG, this method provides excellent estimates of EMG with good resolution. Comparisons show that the cleaned EMG obtained with the algorithm is, like actual EMG, very well correlated with joint torque and can thus be used for real-time visual feedback during functional studies.

Selecting a multi-agent system development tool for industrial applications: A case study of self-serving aircraft assets

Industrialists have few example processes they can benchmark against in order to choose a multi-agent development kit. In this paper we present a review of commercial and academic agent tools with the aim of selecting one for developing an intelligent, self-serving asset architecture. In doing so, we map and enhance relevant assessment criteria found in literature. After a preliminary review of 20 multiagent platforms, we examine in further detail those of JADE, JACK and Cougaar. Our findings indicate that Cougaar is well suited for our requirements, showing excellent support for criteria such as scalability, persistence, mobility and lightweightness. © 2010 IEEE.

Seismic analyses of shallow tunnels by dynamic centrifuge tests and finite elements

The increments of internal forces induced in a tunnel lining during earthquakes can be assessed with several procedures at different levels of complexity. However, the substantial lack of well-documented case histories still represents a difficulty in order to validate any of the methods proposed in literature. To bridge this gap, centrifuge model tests were carried out on a circular aluminium tunnel located at two different depths in dense and loose dry sand. Each model has been instrumented for measuring soil motion and internal loads in the lining and tested under several dynamic input signals. The tests performed represented an experimental benchmark to calibrate dynamic analyses with different approaches to account for soil-tunnel kinematic interaction. © 2009 IOS Press.

Vibrations of coupled cylindrical-conical shells

The free vibrational characteristics of coupled conical-cylindrical shells is presented. The equations of motion for the cylindrical shell are solved using a wave approach while the equations of motion for the conical shells are solved using a power series solution. The use of both Donnell-Mushtari and Flügge equations of motion are investigated and their limitations are discussed. Results are presented in terms of natural frequencies for different boundary conditions and the purely torsional mode solution is described. The results from the analytical model presented are compared with those obtained from a finite element model solved with Nastran and other data available in literature.

Raman spectroscopy as a versatile tool for studying the properties of graphene.

Raman spectroscopy is an integral part of graphene research. It is used to determine the number and orientation of layers, the quality and types of edge, and the effects of perturbations, such as electric and magnetic fields, strain, doping, disorder and functional groups. This, in turn, provides insight into all sp(2)-bonded carbon allotropes, because graphene is their fundamental building block. Here we review the state of the art, future directions and open questions in Raman spectroscopy of graphene. We describe essential physical processes whose importance has only recently been recognized, such as the various types of resonance at play, and the role of quantum interference. We update all basic concepts and notations, and propose a terminology that is able to describe any result in literature. We finally highlight the potential of Raman spectroscopy for layered materials other than graphene.

Computational engineering design for micro-scale combustion devices: A thermally improved configuration

A multi-objective design optimisation study has been carried out with the objectives to improve the overall efficiency of the device and to reduce the fuel consumption for the proposed micro-scale combustor design configuration. In a previous study we identified the topology of the combustion chamber that produced improved behaviour of the device in terms of the above design criteria. We now extend our design approach, and we propose a new configuration by the addition of a micro-cooling channel that will improve the thermal behaviour of the design as previously suggested in literature. Our initial numerical results revealed an improvement of 2.6% in the combustion efficiency when we applied the micro-cooling channel to an optimum design configuration we identified from our earlier multi-objective optimisation study, and under the same operating conditions. The computational modelling of the combustion process is implemented in the commercial computational fluid dynamics package ANSYS-CFX using Finite Rate Chemistry and a single step hydrogen-air reaction. With this model we try to balance good accuracy of the combustion solution and at the same time practicality within the context of an optimisation process. The whole design system comprises also the ANSYS-ICEM CFD package for the automatic geometry and mesh generation and the Multi-Objective Tabu Search algorithm for the design space exploration. We model the design problem with 5 geometrical parameters and 3 operational parameters subject to 5 design constraints that secure practicality and feasibility of the new optimum design configurations. The final results demonstrate the reliability and efficiency of the developed computational design system and most importantly we assess the practicality and manufacturability of the revealed optimum design configurations of micro-combustor devices. Copyright © 2013 by ASME.

Effect of beta-irradiation on photoluminescence of MOCVD grown GaN

The effect of beta particles interaction on the optical properties of MOCVD grown GaN is reported. A significant change in luminescence properties of GaN is observed after exposing the material with 0.6 MeV beta particles with low dose of 10(12) cm(-2). The results obtained from photoluminescence measurements of irradiated GaN samples in low dose are found contradictory to those reported in literature for samples irradiated with heavy dose (> 10(15) cm(-2)) of electron. An increase in intensity of yellow luminescence has been observed with increasing dose of beta particles which is in disagreement to the already reported results in literature for heavily irradiated samples. A model has been proposed to sort out this inconsistency. The increase in YL intensity at low dose is attributed to the increase in concentration of VGaON complex whereas production of non-radiative VGaON clusters is assumed to justify the decrease in YL intensity at high dose.

Solving MIN UR problem by triangle evolution algorithm with archiving and niche techniques

In this paper, as an extension of minimum unsatisfied linear relations problem (MIN ULR), the minimum unsatisfied relations (MIN UR) problem is investigated. A triangle evolution algorithm with archiving and niche techniques is proposed for MIN UR problem. Different with algorithms in literature, it solves MIN problem directly, rather than transforming it into many sub-problems. The proposed algorithm is also applicable for the special case of MIN UR, in which it involves some mandatory relations. Numerical results show that the algorithm is effective for MIN UR problem and it outperforms Sadegh's algorithm in sense of the resulted minimum inconsistency number, even though the test problems are linear.