Estudo experimental do escoamento bifásico líquido gás em golfadas com leve mudança de direção

Gas-liquid two-phase flow is very common in industrial applications, especially in the oil and gas, chemical, and nuclear industries. As operating conditions change such as the flow rates of the phases, the pipe diameter and physical properties of the fluids, different configurations called flow patterns take place. In the case of oil production, the most frequent pattern found is slug flow, in which continuous liquid plugs (liquid slugs) and gas-dominated regions (elongated bubbles) alternate. Offshore scenarios where the pipe lies onto the seabed with slight changes of direction are extremely common. With those scenarios and issues in mind, this work presents an experimental study of two-phase gas-liquid slug flows in a duct with a slight change of direction, represented by a horizontal section followed by a downward sloping pipe stretch. The experiments were carried out at NUEM (Núcleo de Escoamentos Multifásicos UTFPR). The flow initiated and developed under controlled conditions and their characteristic parameters were measured with resistive sensors installed at four pipe sections. Two high-speed cameras were also used. With the measured results, it was evaluated the influence of a slight direction change on the slug flow structures and on the transition between slug flow and stratified flow in the downward section.

A Matemática da Natureza : Modelação matemática das conchas marinhas

A Matemática tem um grande impacto nas nossas vidas, mesmo que muitas vezes não nos demos conta da sua aplicabilidade. Através de um código próprio, a Matemática fornece importantes ferramentas que permitem descrever e compreender a realidade que nos rodeia. Em particular, a Matemática ajuda-nos a interpretar os fenómenos que observamos na Natureza. (...) A beleza das conchas marinhas constitui um claro convite à construção de modelos matemáticos que possam proporcionar uma melhor compreensão do mecanismo associado à sua formação. (...)

Método para reconhecimento de vogais e extração de parâmetros acústicos para analises forenses

Forensic speaker comparison exams have complex characteristics, demanding a long time for manual analysis. A method for automatic recognition of vowels, providing feature extraction for acoustic analysis is proposed, aiming to contribute as a support tool in these exams. The proposal is based in formant measurements by LPC (Linear Predictive Coding), selectively by fundamental frequency detection, zero crossing rate, bandwidth and continuity, with the clustering being done by the k-means method. Experiments using samples from three different databases have shown promising results, in which the regions corresponding to five of the Brasilian Portuguese vowels were successfully located, providing visualization of a speaker’s vocal tract behavior, as well as the detection of segments corresponding to target vowels.

Classificação hierárquica com distribuições a posteriori: um estudo de simulação em padrões temporais de VIH

O objetivo deste trabalho é avaliar diferentes abordagens para identificação de grupos de pacientes VIH com padrões temporais de evolução da doença similares. Foi considerado um sistema de equações diferenciais ordinárias para caracterizar a comportamento ao longo do tempo de um paciente VIH sob tratamento antiretroviral - TAR de longo prazo, com 5 parâmetros estimados a partir de metodologia Bayesiana. As distribuições a posteriori foram usadas para quantificar distâncias (univariadas) entre pacientes, através do valor médio da distribuição a posteriori, e considerando a distância entre as distribuições a posteriori para cada parâmetro. O resultado do agrupamento hierárquico obtido pelas duas abordagens sugere que o uso de uma distância que considere a distribuição a posteriori é preferível. Trabalho futuro irá considerar distâncias multivariadas em vez de distâncias univariadas.

Otimização da extração de ergosterol assistida por microondas a partir de Agaricus bisporus L., aplicando a técnica estatística de superfície e resposta combinada com a técnica de HPLC-UV

O aumento de consumo de cogumelos tem-se verificado em todo o mundo, não só pelo seu valor nutricional, sabor apurado e textura, mas também pelas suas propriedades medicinais. Existem vários estudos científicos que descrevem os benefícios do consumo de cogumelos, que advêm da sua riqueza em compostos bioativos, tais como micosteróis, em particular, ergosterol. Agaricus bisporus L. é o cogumelo mais consumido em todo o mundo, sendo a sua fração de esteróis constituída essencialmente por ergosterol (90%) [1], tornando a sua extração um tópico de elevado interesse já que esta molécula apresenta elevado valor comercial e inúmeras aplicações nas indústrias alimentar, farmacêutica e cosmética. Segundo a literatura, o teor de ergosterol pode variar entre 3 e 9 mg por g de cogumelo seco. Atualmente, os métodos tradicionais tais como a maceração e a extração em Soxhlet estão a ser substituídos por metodologias emergentes, nomeadamente a extração assistida por microondas, visando diminuir a quantidade de solvente utilizado e o tempo de extração e, naturalmente, aumentar o rendimento da mesma. No presente trabalho, utilizou-se A. bisporus como fonte de ergosterol, tendo-se otimizado as seguintes variáveis relevantes para a sua extração pela tecnologia de microondas (MAE): tempo (0-20 min), temperatura (60-210 ºC) e razão sólido-líquido (1-20 g/L). O solvente utilizado foi o etanol tendo-se aplicado a técnica estatística de superfície de resposta por forma a gerar modelos matemáticos que permitissem maximizar a resposta e otimizar as variáveis que afetam a extração de ergosterol. O conteúdo em ergosterol foi monitorizado por HPLC-UV. Os resultados demonstraram que a técnica MAE é promissora para a extração de ergosterol, tendo-se obtido, para as condições ótimas (20,4 min, 121,5ºC e 1,6 g/L), 569,4 mg ergosterol/100 g de massa seca, valor similar ao obtido com extração convencional por Soxhlet (671,5±0,5 mg/100 g de massa seca). Em síntese, a extração assistida por microondas demonstrou ser uma tecnologia eficiente para maximizar o rendimento de extração em ergosterol.

Matemáticas previas al cálculo

El presente texto nace de la preocupación y necesidad de entregar a los estudiantes de todas las disciplinas, que tengan en su plan de estudios la formación matemática, elementos previos que le permiten afrontar con relativo éxito y motivación, los cursos del Cálculo Infinitesimal. Esta publicación exhibe una exposición clara, sencilla, ordenada y encadenada de eventos matemáticos que van desde las ecuaciones; el concepto de función como herramienta básica de construcción del cálculo, hasta concluir en la parte correspondiente a la trigonometría, presente ésta en todas las disciplinas que requieran de las matemáticas, mínimo como un elemento de formación y ayuda en la presentación de modelos matemáticos de interés. Todos los capítulos incluyen, y esa es una de las fortalezas del texto, ejercicios de aplicación que tienen que ver con la formación de estudiantes iniciando estudios de ingeniería y áreas económicas; por esto los estudiantes aprenden a aplicar, los conceptos proporcionados por el texto, a problemas prácticos con información real del medio que tienen que ver, fundamentalmente, con temas propios de las disciplinas de las áreas antes mencionadas.

Quantificação do ião cálcio nas uvas e vinhos brancos por espectroscopia de infravermelho

Com o objetivo de diminuir a incidência das leveduras encapsulas em alginato se aglomerarem na segunda fermentação em garrafa e reduzir custos associados à sua eliminação, pretendeu-se utilizar a metodologia NIR para determinar a quantidade de cálcio no vinho. Foram quantificados outros minerais para avaliar hipotéticos antagonismos iónicos. Observou-se também que este controlo de qualidade poderá ser efetuado no mosto. Atualmente este controlo é realizado por metodologias de análise de referência bastante morosas como EAA. Contudo a metodologia NIR demonstrou ser uma boa alternativa no controlo dos parâ-metros de qualidade na produção de vinho espumante, permitindo a diminuição do tempo de análise e de resíduos. No desenvolvimento dos modelos matemáticos para a calibração do NIR utilizaram-se 79 vinhos brancos e 60 amostras de mosto. Foram desenvolvidos 11 modelos de calibração onde o coeficiente de correlação foi, em aproximadamente 58% dos casos, maior que 0,99; ABSTRACT: In order to reduce the incidence of alginate beads aggregation during the second fermentation in the bottle and to reduce costs associated with their disposal, it was used the NIR technology to quantify calcium content in the wine. Other minerals were also quantified in order to evaluate possible ionic antagonisms. Quality control is usually done in the base wine but it can also be evaluated in the must. Currently this control was carried out by reference analysis methodologies generally rather slow as AAS. However NIR proved to be a good alternative technique in the control of quality parameters of wine production, allowing the reduction of the analysis time and waste. In order to develop mathematical models for the calibration of NIR it was used 79 white wine samples and 60 must samples. Eleven calibration models have been developed, where the correlation coeffi-cient was, in approximately 58% of cases, greater than 0,99.

Opciones reales en la gerencia de proyectos

Teniendo en cuenta el escaso conocimiento y utilización de las opciones reales a la hora de realizar la evaluación financiera de un proyecto, se evidencia una oportunidad de elaborar un estado del arte de esta metodología con el fin de comparar las ventajas y las desventajas respecto a los métodos tradicionales más utilizados -- Para el desarrollo de la investigación se recurrió a información secundaria dentro de las bases de datos de la universidad EAFIT y su biblioteca, donde se encontraron artículos y material académico que arrojaron datos significativos que contribuyeron al cumplimiento de los objetivos -- Dentro de los resultados se encentra que el VPN y la TIR son las metodologías más comunes para la evaluación de proyectos en gran medida por su sencilla aplicación -- Por otro lado, las opciones reales son poco utilizadas por desconocimiento y por la aparente complejidad de su aplicación -- La mayor desventaja que presentan las metodologías tradicionales es que son estáticas, rígidas, orientadas al corto plazo y no manejan eficazmente la incertidumbre, mientras que las opciones reales tienen en cuenta la flexibilidad estratégica incorporada en un proyecto

Problema del agente viajero selectivo con restricciones adicionales

En esta tesis se introduce una variante del Problema del Agente Viajero Selectivo, también conocido en la literatura como Orienteering Problem (OP). En el OP se tiene un conjunto de clientes potenciales, a cada uno de los cuales se le asocia una puntuación o beneficio que recibe el agente al visitarlo, el objetivo es el de diseñar una ruta que comience y termine en el depósito y que maximice el puntaje colectado, tomando en cuenta que existe un límite máximo en la duración de la ruta. En este trabajo se consideran restricciones de conflictos entre clientes, es decir, si dos de ellos tienen conflicto, no pueden ser incluidos ambos en la ruta; por otra parte, existe un subconjunto de clientes que deben ser visitados de manera obligatoria. Se proponen dos modelos matemáticos del problema, cuya diferencia principal es la manera en que aborda la eliminación de ciclos. El primer modelo usa restricciones de tipo secuencial inspiradas en las propuestas por Miller et al. (1960) y el segundo utiliza restricciones basadas en flujo de múltiples productos y se basan en las restricciones propuestas por Wong (1980) y Claus (1984). Asimismo, se proponen dos algoritmos para la solución del problema planteado, el primero es de tipo heurístico y está basado en un esquema GRASP (Greedy Randomized Adaptive Search Procedure) reactivo, cuya fase de mejora es un método tipo VNS (Variable Neighborhood Search) general, el segundo es una estrategia de descomposición basada en generación de columnas. El desempeño de los algoritmos propuestos es evaluado a través de experimentos computacionales sobre un gran conjunto de instancias y los resultados obtenidos son comparados contra las soluciones ´optimas obtenidas al resolver los modelos matemáticos haciendo uso del solver Cplex 12.6.

Análise de correlação canónica : extensões e aplicações

Neste trabalho apresentamos a teoria da análise de correlação canónica, uma técnica de análise estatística multivariada para o estudo da relação, simultânea, entre dois, três ou mais grupos de variáveis. Descrevemos a natureza da correlação canónica com três ou mais variáveis, com modelos matemáticos, fazendo uma síntese dos métodos de generalização de correlação canónica nomeadamente o método Ssqcor, método Sumcor, método Ecart, método Maxvar, método Minvar, e o método de Carroll. Apresentamos uma aplicação utilizando dados provenientes do cálculo do Índice de Preços no Consumidor IPC, produzido pelo INE - STP (Instituto Nacional de Estatística de São Tomé e Príncipe), referente ao período 2010 a 2014. Estamos interessados em conhecer as correlações canónicas entre grupos de variáveis relacionadas com o cabaz de produtos pré-estabelecido para o cálculo do índice de preços no consumidor, concretamente os produtos alimentares (PA), produtos para bebidas (PB) e produtos não alimentares (PNA), constituindo assim os três grandes grupos de variáveis da nossa pesquisa.

An analysis of herd behavior in Latin American stock markets

This research investigates whether the major stock markets in Latin America (Brazil, Mexico, Chile, Colombia, Peru and Argentina) exhibited herd behavior over the period January 2, 2002 to June 30, 2014, using the variation in the returns overall and by sector in the most representative stock market index in each country, using the model proposed by Christie y Huang (1995) -- The results do not reveal any herd behavior in the total market, or in the sectors of the markets examined in the study

Disciplina matemática en la carrera de ingenieria eléctrica: objeto de estudio

En este trabajo se resume la investigación pedagógica realizada para llegar al diseño de un programa de la disciplina Matemática para ingeniería eléctrica. Se hace referencia a los pasos seguidos en la investigación pedagógica, así como los resultados obtenidos en cuanto a la determinación del objeto de estudio de la matemática en la carrera en cuestión y la obtención de los objetivos generales instructivos acordes con la derivación de los mismos a partir del modelo del profesional. También se incluyen algunos problemas con los cuales se obtienen los modelos matemáticos que dan lugar a la determinación del objeto de la matemática en ingeniería eléctrica de la Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas. El programa confeccionado se está aplicando desde el curso 97-98 con buenos resultados.

Predicción de insolvencia en los sectores económicos: un análisis comparativo

El objetivo de esta tesis ha sido cubrir el hueco existente en la literatura en relación con la cuestión de la supuesta superioridad de los modelos de predicción de insolvencia empresarial "descentrados" (construidos sobre la base de una muestra de empresas pertenecientes a diversos sectores económicos) frente a los modelos de predicción de la insolvencia "centrados" (construidos con una muestra de empresas pertenecientes a un solo sector de actividad). Un análisis de la literatura previa sobre predicción de insolvencia empresarial permitió constatar la existencia de un patrón definido por lo que se refería a la construcción de modelos descentrados frente a modelos centrados, siendo los primeros mucho más numerosos que los segundos. Sin embargo, no fue posible identificar ninguna tendencia, ni a favor ni en contra, en el uso de un tipo de modelo u otro, por lo que no resultó posible inducir una conclusión definitiva sobre la superioridad de un tipo de modelo frente a otro a la hora de pronosticar la insolvencia empresarial. Para resolver esta cuestión, se tomó una base de datos formada por empresas, tanto solventes como insolventes, pertenecientes a cinco sectores de actividad diferenciados: agricultura, industria, construcción, comercio y servicios, y sector de hostelería, a partir de los datos proporcionados por SABI (Sistema de Análisis de Balances Ibéricos). Los datos utilizados para este estudio se correspondieron al periodo comprendido entre el año 2010 y el año 2012. Asimismo, se construyeron diversos modelos sectoriales o centrados (para cada uno de los sectores económicos considerados) y modelos globales o descentrados para un año y dos años antes de la entrada en quiebra. La metodología aplicada para la obtención de los modelos fue la construcción de modelos de regresión logística, y para la estimación de dichos modelos se emplearon 34 variables financieras, así como variables dummys representativas de los sectores de actividad bajo consideración. Con esta metodología se obtuvo un poder de clasificación que osciló entre un 69,6% (Sector Agricultura, dos años de la entrada en quiebra) y un 91,2% (Sector Hostelería, un año de la entrada en quiebra). Los resultados obtenidos permitieron verificar total o parcialmente las tres hipótesis planteadas: En primer lugar, que los modelos globales o descentrados y los centrados o sectoriales eran modelos distintos. En segundo lugar, que la inclusión de variables cualitativas sectoriales mejoraba los modelos globales estimados. Y, en tercer lugar, se verificó, si bien parcialmente, que los modelos globales o descentrados eran superiores a los centrados o sectoriales a la hora de predecir la insolvencia, con la única excepción del modelo del sector industrial dos años antes de la quiebra. Para el resto de modelos, los modelos globales estimados, uno y dos años antes de la quiebra, fueron capaces de obtener mejores resultados de predicción en las muestras sectoriales que los propios modelos centrados.

Los biomodelos y su impacto en la educación superior agropecuaria

En la actualidad se incrementa la necesidad de los investigadores de utilizar modelos matemáticos para describir procesos biológicos y productivos. Otra problemática es la búsqueda de nuevas formas en la enseñanza de la Matemáticas cuando se imparte para otras especialidades, donde existe poca motivación al sentirlas desvinculadas de sus intereses como profesionales. A partir de estos antecedentes y el estado actual de la temática La Universidad Agraria de La Habana desarrolló a partir de 1994 un proyecto de investigación que unido a la participación en otros proyectos y el uso de software especializados fomentan una cultura del uso de la modelación Matemática. El desarrollo científico-técnico-metodológico alcanzado posibilitó el perfeccionamiento de la Matemática superior y la Bioestadística, se introdujo una adecuada interpretación matemático-biológica en temas del cálculo diferencial e integral, se elevó el nivel científico-técnico de docentes, investigadores y especialistas al incorporar metodologías y procedimientos en maestrías, diplomados y asesorías a otros proyectos de investigación, que requieren de conocimientos avanzados en este campo.

Reconstruction of inclusions in photothermal imaging

Photothermal imaging allows to inspect the structure of composite materials by means of nondestructive tests. The surface of a medium is heated at a number of locations. The resulting temperature field is recorded on the same surface. Thermal waves are strongly damped. Robust schemes are needed to reconstruct the structure of the medium from the decaying time dependent temperature field. The inverse problem is formulated as a weighted optimization problem with a time dependent constraint. The inclusions buried in the medium and their material constants are the design variables. We propose an approximation scheme in two steps. First, Laplace transforms are used to generate an approximate optimization problem with a small number of stationary constraints. Then, we implement a descent strategy alternating topological derivative techniques to reconstruct the geometry of inclusions with gradient methods to identify their material parameters. Numerical simulations assess the effectivity of the technique.