Valorization of scrap tires pyrolysis oil (STPO) through a 2-stage hydrotreating-hydrocracking strategy. Process variables and kinetic modeling

232 p.

Problemas inversos aplicados à identificação de parâmetros hidrodinâmicos de um modelo do estuário do rio Macaé

Esta tese tem por objetivo propor uma estratégia de obtenção automática de parâmetros hidrodinâmicos e de transporte através da solução de problemas inversos. A obtenção dos parâmetros de um modelo físico representa um dos principais problemas em sua calibração, e isso se deve em grande parte à dificuldade na medição em campo desses parâmetros. Em particular na modelagem de rios e estuários, a altura da rugosidade e o coeficiente de difusão turbulenta representam dois dos parâmetros com maior dificuldade de medição. Nesta tese é apresentada uma técnica automatizada de estimação desses parâmetros através deum problema inverso aplicado a um modelo do estuário do rio Macaé, localizado no norte do Rio de Janeiro. Para este estudo foi utilizada a plataforma MOHID, desenvolvida na Universidade Técnica de Lisboa, e que tem tido ampla aplicação na simulação de corpos hídricos. Foi realizada uma análise de sensibilidade das respostas do modelo com relação aos parâmetros de interesse. Verificou-se que a salinidade é uma variável sensível a ambos parâmetros. O problema inverso foi então resolvido utilizando vários métodos de otimização através do acoplamento da plataforma MOHID a códigos de otimização implementados em Fortran. O acoplamento foi realizado de forma a não alterar o código fonte do MOHID, possibilitando a utilização da ferramenta computacional aqui desenvolvida em qualquer versão dessa plataforma, bem como a sua alteração para o uso com outros simuladores. Os testes realizados confirmam a eficiência da técnica e apontam as melhores abordagens para uma rápida e precisa estimação dos parâmetros.

Modelagem e avaliação comparativa dos métodos Luus-Jaakola e R2W aplicados na estimativa de parâmetros cinéticos de adsorção

As técnicas inversas têm sido usadas na determinação de parâmetros importantes envolvidos na concepção e desempenho de muitos processos industriais. A aplicação de métodos estocásticos tem aumentado nos últimos anos, demonstrando seu potencial no estudo e análise dos diferentes sistemas em aplicações de engenharia. As rotinas estocásticas são capazes de otimizar a solução em uma ampla gama de variáveis do domínio, sendo possível a determinação dos parâmetros de interesse simultaneamente. Neste trabalho foram adotados os métodos estocásticos Luus-Jaakola (LJ) e Random Restricted Window (R2W) na obtenção dos ótimos dos parâmetros cinéticos de adsorção no sistema de cromatografia em batelada, tendo por objetivo verificar qual método forneceria o melhor ajuste entre os resultados obtidos nas simulações computacionais e os dados experimentais. Este modelo foi resolvido empregando o método de Runge- Kutta de 4 ordem para a solução de equações diferenciais ordinárias.

Modeling habits as self-sustaining patterns of sensorimotor behavior

In the recent history of psychology and cognitive neuroscience, the notion of habit has been reduced to a stimulus-triggered response probability correlation. In this paper we use a computational model to present an alternative theoretical view (with some philosophical implications), where habits are seen as self-maintaining patterns of behavior that share properties in common with self-maintaining biological processes, and that inhabit a complex ecological context, including the presence and influence of other habits. Far from mechanical automatisms, this organismic and self-organizing concept of habit can overcome the dominating atomistic and statistical conceptions, and the high temporal resolution effects of situatedness, embodiment and sensorimotor loops emerge as playing a more central, subtle and complex role in the organization of behavior. The model is based on a novel "iterant deformable sensorimotor medium (IDSM)," designed such that trajectories taken through sensorimotor-space increase the likelihood that in the future, similar trajectories will be taken. We couple the IDSM to sensors and motors of a simulated robot, and show that under certain conditions, the IDSM conditions, the IDSM forms self-maintaining patterns of activity that operate across the IDSM, the robot's body, and the environment. We present various environments and the resulting habits that form in them. The model acts as an abstraction of habits at a much needed sensorimotor "meso-scale" between microscopic neuron-based models and macroscopic descriptions of behavior. Finally, we discuss how this model and extensions of it can help us understand aspects of behavioral self-organization, historicity and autonomy that remain out of the scope of contemporary representationalist frameworks.

Modelagem e otimização de experimentos para o tratamento térmico de recozimento: um estudo com o algoritmo simulated annealing

Esta dissertação apresenta um estudo da modelagem de experimentos aplicados a um processo industrial de tratamento térmico. A motivação deste trabalho surgiu diante das dificuldades associadas aos processos de recozimento industrial de aços do tipo baixa liga, na tentativa de encontrar temperaturas nas quais as durezas superficiais dos aços atingissem valores suficientemente baixos, adequados para etapas posteriores de fabricação, em especial a usinagem. Inicialmente forem realizados diversos experimentos com diferentes aços, onde a dureza superficial é obtida em função da temperatura de recozimento e dos teores de carbono e silício das amostras utilizadas. Em seguida propôs-se um modelo quadrático para modelar a dureza superficial como função dessas três variáveis. A estimação de parâmetros do modelo proposto foi realizada com o emprego do algoritmo Simulated Annealing, uma meta-heurística para otimização global que procura imitar o processo de recozimento de um material sólido. Finalmente, usando-se o modelo proposto, foi resolvido o chamado problema inverso, o qual consiste na estimação da temperatura de recozimento em função dos teores de carbono e silício e da dureza desejada.

A new method of modeling cladding band structure of air-guiding photonic crystal fibers

Cladding band structure of air-guiding photonic crystal fibers with high air-filling fraction is calculated in terms of fiber shape variation. The fundamental photonic band gap dependence on structure parameters, air-filling fraction and spacing, is also investigated. The numerical results show that the band gap edges shift toward longer wavelength as the air-filling fraction is increased, whereas the relative band gap width increases linearly. For a fixed air-filling fraction, the band gap edges with respect to spacing keep constant. With this method, the simulation results agree well with the reported data. © 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.