Incorporação do espalhamento Compton no modelo de TBC modificado

No último século, houve grande avanço no entendimento das interações das radiações com a matéria. Essa compreensão se faz necessária para diversas aplicações, entre elas o uso de raios X no diagnóstico por imagens. Neste caso, imagens são formadas pelo contraste resultante da diferença na atenuação dos raios X pelos diferentes tecidos do corpo. Entretanto, algumas das interações dos raios X com a matéria podem levar à redução da qualidade destas imagens, como é o caso dos fenômenos de espalhamento. Muitas abordagens foram propostas para estimar a distribuição espectral de fótons espalhados por uma barreira, ou seja, como no caso de um feixe de campo largo, ao atingir um plano detector, tais como modelos que utilizam métodos de Monte Carlo e modelos que utilizam aproximações analíticas. Supondo-se um espectro de um feixe primário que não interage com nenhum objeto após sua emissão pelo tubo de raios X, este espectro é, essencialmente representado pelos modelos propostos anteriormente. Contudo, considerando-se um feixe largo de radiação X, interagindo com um objeto, a radiação a ser detectada por um espectrômetro, passa a ser composta pelo feixe primário, atenuado pelo material adicionado, e uma fração de radiação espalhada. A soma destas duas contribuições passa a compor o feixe resultante. Esta soma do feixe primário atenuado, com o feixe de radiação espalhada, é o que se mede em um detector real na condição de feixe largo. O modelo proposto neste trabalho visa calcular o espectro de um tubo de raios X, em situação de feixe largo, o mais fidedigno possível ao que se medem em condições reais. Neste trabalho se propõe a discretização do volume de interação em pequenos elementos de volume, nos quais se calcula o espalhamento Compton, fazendo uso de um espectro de fótons gerado pelo Modelo de TBC, a equação de Klein-Nishina e considerações geométricas. Por fim, o espectro de fótons espalhados em cada elemento de volume é somado ao espalhamento dos demais elementos de volume, resultando no espectro total espalhado. O modelo proposto foi implementado em ambiente computacional MATLAB® e comparado com medições experimentais para sua validação. O modelo proposto foi capaz de produzir espectros espalhados em diferentes condições, apresentando boa conformidade com os valores medidos, tanto em termos quantitativos, nas quais a diferença entre kerma no ar calculado e kerma no ar medido é menor que 10%, quanto qualitativos, com fatores de mérito superiores a 90%.

Análise de conflitos de usos múltiplos da água auxiliada por simulação computacional: bacia do rio Sapucaí - Mirim/Grande

Na mesma proporção que fontes de água potável são reduzidas, a competição por elas tem aumentado, conseqüência imediata da expansão de áreas urbanas e de novas demandas agro-industriais. Os conflitos gerados por esta competição tendem a comprometer o desenvolvimento sustentável e o progresso de uma forma geral, uma vez que resultam em perda de eficácia para vultuosos investimentos públicos e privados e em prejuízos para os usuários menos estruturados. Considerando os fatos acima, o objeto deste trabalho é o estabelecimento de cenários de alocação das disponibilidades hídricas entre usuários de água da bacia do Sapucaí-Mirim/Grande, visando determinar a convivência harmoniosa das várias finalidades de uso provenientes do mesmo recurso hídrico. Tal meta poderá ser alcançada através da análise dos indicadores de desempenho - confiabilidade, vulnerabilidade e resiliência - do sistema os quais serão obtidos com o auxílio do modelo de simulação IRAS (Interactive River Aquifer Simulation).

Análise do aproveitamento múltiplo do reservatório de Barra Bonita - SP, através da aplicação de técnica de programação linear associada a modelo de rede de fluxo

O objeto deste trabalho é a análise do aproveitamento múltiplo do reservatório de Barra Bonita, localizado na confluência entre os rios Piracicaba e Tietê, no estado de São Paulo e pertencente ao chamado sistema Tietê-Paraná. Será realizada a otimização da operação do reservatório, através de programação linear, com o objetivo de aumentar a geração de energia elétrica, através da maximização da vazão turbinada. Em seguida, a partir dos resultados da otimização da geração de energia, serão utilizadas técnicas de simulação computacional, para se obter índices de desempenho conhecidos como confiabilidade, resiliência e vulnerabilidade, além de outros fornecidos pelo próprio modelo de simulação a ser utilizado. Estes índices auxiliam a avaliação da freqüência, magnitude e duração dos possíveis conflitos existentes. Serão analisados os possíveis conflitos entre a navegação, o armazenamento no reservatório, a geração de energia e a ocorrência de enchentes na cidade de Barra Bonita, localizada a jusante da barragem.

Abordagem tecnológica da síntese de carbonato de glicerila: ensaios físico-químicos, espectroscópicos e viabilidade econômica

Este trabalho trata da proposta para a produção carbonato de glicerila como continuação de trabalho de Mestrado. Propõe-se estabelecer uma sequência para a obtenção e a purificação do produto, que envolve remoção e o aproveitamento de amônia e a remoção de eletrólitos, bem como a utilização de novos catalisadores. De maneira geral, análises espectrofotométricas demonstraram que o produto purificado apresentou características semelhantes às da especificação constante de produto já existente no mercado cedido para comparação (JEFFSOL®, Huntsman). Além disso, foi calculado o custo de produção tanto em escala laboratorial como em escala industrial. Análises de Ressonância Magnética Nuclear e Cromatografia a Gás, aliadas à Espectrofotometria no Infravermelho permitiram avaliar tanto a evolução das reações, bem como os rendimentos reacionais. Foi demonstrada a aplicabilidade das técnicas de RMN 1H e 13C para o cálculo dos rendimentos reacionais, bem como para a elucidação dos mecanismos reacionais. A partir de análises em escala laboratorial, foi possível verificar que, para as condições reacionais estudadas foram obtidas baixas conversões da glicerina e baixas seletividades para o carbonato de glicerila. E ainda, o sulfato de zinco apresentou o melhor desempenho. É importante salientar que, mesmo para baixas conversões, sua produção ainda é economicamente viável devido ao seu elevado valor de mercado. O estudo da produção em escala industrial contemplou a síntese de fluxograma de processo e posterior simulação, incluindo o dimensionamento dos principais equipamentos de processo para fins de análise econômica, via calculo de custos de capital (CAPEX) e operacionais (OPEX). Os resultados indicaram viabilidade econômica do projeto, sendo demonstrado que a implantação de uma nova unidade de produção de carbonato de glicerila pode ser bastante rentável mesmo para baixos rendimentos. O produto obtido possui diversas e interessantes aplicações cosméticas e farmacêuticas, principalmente por ser um tensoativo não iônico, de baixa toxicidade, biodegradável e produzido a partir de fontes renováveis. Assim, o carbonato de glicerila produzido é uma interessante forma de aproveitamento da glicerina proveniente da fabricação de biodiesel.

Análise de segurança de veículo ferroviário de carga em tangente considerando a excitação periódica da via permanente.

Uma ocorrência ferroviária tem danos imprevisíveis, desde um simples atraso do horário do trem enquanto o socorro ferroviário encarrilha o vagão, até prejuízos milionários com grande perda de ativos (material rodante e via permanente) e, em casos extremos, até vidas humanas. Portanto, as ferrovias nacionais sempre buscam maneiras de programar ações que minimizam este risco. Uma das principais ações é estabelecer critérios de manutenção sempre justos. Entretanto, estes critérios geralmente não contemplam de maneira conjunta a dinâmica veicular e a geometria da via permanente. Neste sentido, este trabalho elabora um modelo matemático de um vagão ferroviário de alta capacidade em conjunto com a flexibilidade do suporte da via permanente. O modelo matemático foi validado e considerado satisfatório, a partir da comparação das frequências naturais obtidas no vagão real e na comparação de seu resultado produzido a partir de uma entrada medida com equipamentos de controle de geometria de linha e de medições dinâmicas realizadas por vagão instrumentado. Um método estratégico para análise da segurança do veículo foi sugerida e utilizada mostrando-se capaz de determinar os comprimentos de onda da via permanente que devem ser priorizados na manutenção, bem como na análise da segurança do vagão quando na adoção de restrições de velocidades.

Desenvolvimento da modelagem de turbulência e interação fluido-estrutura para as vibrações induzidas por vórtices de cilindro rígido.

Esta tese apresenta o desenvolvimento e aplicação de modelos de turbulência, transição laminar-turbulenta e de interações fluido-estrutura ao escoamento externo em cilindro rígido estacionário e em vibrações induzidas por vórtices. Tais desenvolvimentos foram realizados no código ReFRESCO, baseado em técnicas de dinâmica de fluidos computacional (CFD). Realizou-se um estudo quanto ao desempenho do modelo k- SST em extensa faixa de números de Reynolds, segundo o qual se identificaram as deficiências de modelagem para este escoamento. A modelagem adaptativa das escalas (SAS) e o modelo de transição por correlações locais (LCTM), ambos combinados ao SST, melhoraram a aderência aos resultados experimentais para este escoamento, em uma contribuição original deste trabalho. A aplicação de técnicas de verificação e validação possibilitou a estimação de incertezas e erros para os modelos e números de Reynolds e também de identificada como outra contribuição deste trabalho. A combinação da modelagem em SST, SAS e LCTM com movimentos impostos de realizada para números de Reynolds moderados, diferentes frequências e amplitudes de vibração, algo que poucas publicações abordam em detalhes. Com relação aos movimentos livres, este trabalho traz contribuições com a aplicação dos modelos SST e SAS ao estudo de vibrações induzidas por vórtices em dois graus de liberdade, baixa razão de massa e números de Reynolds moderados, mais altos do que normalmente observados na literatura. Por fim, a investigação da importância relativa de efeitos da turbulência aos casos de movimentos livres e impostos, com relação ao caso de cilindro estacionário, comprovou a conjetura formulada na parte inicial deste trabalho, no que tange à escolha do modelo de turbulência em determinadas aplicações. Tal escolha mostrou-se menos decisiva no caso do cilindro em movimento imposto e ainda menos nos movimentos livres, em comparação ao caso estacionário, uma vez que a resposta em movimentos do corpo filtra grande parte dos efeitos turbulentos de ordem superior. Esta observação mostra-se relevante, uma vez que pode permitir simplificações na modelagem e aplicação de ferramentas de CFD em uma classe importante de projetos de engenharia.

Proceedings : Stormwater Management Model (SWMM) Users Group meeting, 10-11 January 1980.

Mode of access: Internet.

WEED, a wonderful equation elimination device.

Thesis--University of Illinois.

Prediction of wave refraction and shoaling using two numerical models /

"August 1981."

Prediction of nearshore wave transformation /

"December 1982."

Simulating the effects of dominance and epistasis on selection response in the CIMMYT wheat breeding program using QuCim

Plant breeders use many different breeding methods to develop superior cultivars. However, it is difficult, cumbersome, and expensive to evaluate the performance of a breeding method or to compare the efficiencies of different breeding methods within an ongoing breeding program. To facilitate comparisons, we developed a QU-GENE module called QuCim that can simulate a large number of breeding strategies for self-pollinated species. The wheat breeding strategy Selected Bulk used by CIMMYT's wheat breeding program was defined in QuCim as an example of how this is done. This selection method was simulated in QuCim to investigate the effects of deviations from the additive genetic model, in the form of dominance and epistasis, on selection outcomes. The simulation results indicate that the partial dominance model does not greatly influence genetic advance compared with the pure additive model. Genetic advance in genetic systems with overdominance and epistasis are slower than when gene effects are purely additive or partially dominant. The additive gene effect is an appropriate indicator of the change in gene frequency following selection when epistasis is absent. In the absence of epistasis, the additive variance decreases rapidly with selection. However, after several cycles of selection it remains relatively fixed when epistasis is present. The variance from partial dominance is relatively small and therefore hard to detect by the covariance among half sibs and the covariance among full sibs. The dominance variance from the overdominance model can be identified successfully, but it does not change significantly, which confirms that overdominance cannot be utilized by an inbred breeding program. QuCim is an effective tool to compare selection strategies and to validate some theories in quantitative genetics.

Formation of mononuclear and chloro-bridged binuclear copper(II) complexes of patellamide D, a naturally occurring cyclic peptide: influence of anion and solvent

Patellamide D (patH(4)) is a cyclic octapeptide isolated from the ascidian Lissoclinum patella. The peptide possesses a 24-azacrown-8 macrocyclic structure containing two oxazoline and two thiazole rings, each separated by an amino acid. The present spectrophotometric, electron paramagnetic resonance (EPR) and mass spectral studies show that patellamide D reacts with CuCl, and triethylamine in acetonitrile to form mononuclear and binuclear copper(II) complexes containing chloride. Molecular modelling and EPR studies suggest that the chloride anion bridges the copper(II) ions in the binuclear complex [Cu-2(patH(2))(mu-Cl)](+). These results contrast with a previous study employing both base and methanol, the latter substituting for chloride in the copper(II) complexes en route to the stable mu-carbonato binuclear copper(II) complex [Cu-2 (patH(2))(mu-CO3)]. Solvent clearly plays an important role in both stabilising these metal ion complexes and influencing their chemical reactivities. (C) 2004 Elsevier Inc. All rights reserved.

Effects of potential models on the adsorption of ethane and ethylene on graphitized thermal carbon black. Study of two-dimensional critical temperature and isosteric heat versus loading

Adsorption of ethylene and ethane on graphitized thermal carbon black and in slit pores whose walls are composed of graphene layers is studied in detail to investigate the packing efficiency, the two-dimensional critical temperature, and the variation of the isosteric heat of adsorption with loading and temperature. Here we used a Monte Carlo simulation method with a grand canonical Monte Carlo ensemble. A number of two-center Lennard-Jones (LJ) potential models are investigated to study the impact of the choice of potential models in the description of adsorption behavior. We chose two 2C-LJ potential models in our investigation of the (i) UA-TraPPE-LJ model of Martin and Siepmann (J. Phys. Chem. B 1998,102, 25692577) for ethane and Wick et al. (J. Phys. Chem. B 2000,104, 8008-8016) for ethylene and (ii) AUA4-LJ model of Ungerer et al. (J. Chem. Phys. 2000,112, 5499-5510) for ethane and Bourasseau et al. (J. Chem. Phys. 2003, 118, 3020-3034) for ethylene. These models are used to study the adsorption of ethane and ethylene on graphitized thermal carbon black. It is found that the solid-fluid binary interaction parameter is a function of adsorbate and temperature, and the adsorption isotherms and heat of adsorption are well described by both the UA-TraPPE and AUA models, although the UA-TraPPE model performs slightly better. However, the local distributions predicted by these two models are slightly different. These two models are used to explore the two-dimensional condensation for the graphitized thermal carbon black, and these values are 110 K for ethylene and 120 K for ethane.

Process systems modelling and applications in granulation: A review

Granulation is one of the fundamental operations in particulate processing and has a very ancient history and widespread use. Much fundamental particle science has occurred in the last two decades to help understand the underlying phenomena. Yet, until recently the development of granulation systems was mostly based on popular practice. The use of process systems approaches to the integrated understanding of these operations is providing improved insight into the complex nature of the processes. Improved mathematical representations, new solution techniques and the application of the models to industrial processes are yielding better designs, improved optimisation and tighter control of these systems. The parallel development of advanced instrumentation and the use of inferential approaches provide real-time access to system parameters necessary for improvements in operation. The use of advanced models to help develop real-time plant diagnostic systems provides further evidence of the utility of process system approaches to granulation processes. This paper highlights some of those aspects of granulation. (c) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.