Modelagem matemática do processo industrial de coqueamento retardado.

A unidade de coqueamento retardado é um processo térmico de conversão, utilizado pelas refinarias, para converter cargas residuais em produtos de baixo peso molecular e com alto valor agregado (gases, nafta e gasóleo) e coque verde de petróleo. Um pequeno aumento no rendimento líquido da unidade de coqueamento retardado proporciona benefícios económicos consideráveis, especialmente no destilado líquido. A concorrência no mercado, as restrições sobre as especificações do produto e gargalos operacionais exigem um melhor planejamento da produção. Portanto, o desenvolvimento de novas estratégias e modelos matemáticos, focados em melhores condições de operação do processo industrial e formulações de produtos, é essencial para alcançar melhores rendimentos e um acompanhamento mais preciso da qualidade do produto. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de modelo matemático do conjunto forno-reator do processo de coqueamento, a partir de informações obtidas em uma planta industrial. O modelo proposto é baseado na caracterização da carga e dos produtos em pseudocomponentes, modelos cinéticos de grupos e condições de equilíbrio liquido-vapor. Além disso, são discutidos os principais desafios para o desenvolver o modelo matemático do forno e do reator, bem como a caracterização rigorosa do resíduo de vácuo e dos produtos para determinar os parâmetros que afetam a morfologia do coque e a zona de reação no interior do reator de coque.

Modelagem de sinais neuronais utilizando filtros lineares de tempo discreto.

A aquisição experimental de sinais neuronais é um dos principais avanços da neurociência. Por meio de observações da corrente e do potencial elétricos em uma região cerebral, é possível entender os processos fisiológicos envolvidos na geração do potencial de ação, e produzir modelos matemáticos capazes de simular o comportamento de uma célula neuronal. Uma prática comum nesse tipo de experimento é obter leituras a partir de um arranjo de eletrodos posicionado em um meio compartilhado por diversos neurônios, o que resulta em uma mistura de sinais neuronais em uma mesma série temporal. Este trabalho propõe um modelo linear de tempo discreto para o sinal produzido durante o disparo do neurônio. Os coeficientes desse modelo são calculados utilizando-se amostras reais dos sinais neuronais obtidas in vivo. O processo de modelagem concebido emprega técnicas de identificação de sistemas e processamento de sinais, e é dissociado de considerações sobre o funcionamento biofísico da célula, fornecendo uma alternativa de baixa complexidade para a modelagem do disparo neuronal. Além disso, a representação por meio de sistemas lineares permite idealizar um sistema inverso, cuja função é recuperar o sinal original de cada neurônio ativo em uma mistura extracelular. Nesse contexto, são discutidas algumas soluções baseadas em filtros adaptativos para a simulação do sistema inverso, introduzindo uma nova abordagem para o problema de separação de spikes neuronais.

Development of a novel pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry method for the analysis of poly(lactic acid) thermal degradation products

Thermal degradation of PLA is a complex process since it comprises many simultaneous reactions. The use of analytical techniques, such as differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetry (TGA), yields useful information but a more sensitive analytical technique would be necessary to identify and quantify the PLA degradation products. In this work the thermal degradation of PLA at high temperatures was studied by using a pyrolyzer coupled to a gas chromatograph with mass spectrometry detection (Py-GC/MS). Pyrolysis conditions (temperature and time) were optimized in order to obtain an adequate chromatographic separation of the compounds formed during heating. The best resolution of chromatographic peaks was obtained by pyrolyzing the material from room temperature to 600 °C during 0.5 s. These conditions allowed identifying and quantifying the major compounds produced during the PLA thermal degradation in inert atmosphere. The strategy followed to select these operation parameters was by using sequential pyrolysis based on the adaptation of mathematical models. By application of this strategy it was demonstrated that PLA is degraded at high temperatures by following a non-linear behaviour. The application of logistic and Boltzmann models leads to good fittings to the experimental results, despite the Boltzmann model provided the best approach to calculate the time at which 50% of PLA was degraded. In conclusion, the Boltzmann method can be applied as a tool for simulating the PLA thermal degradation.

New methodology for describing the equilibrium beach profile applied to the Valencia's beaches

Mathematical models used for the understanding of coastal seabed morphology play a key role in beach nourishment projects. These projects have become the fundamental strategy for coastal maintenance during the last few years. Accordingly, the accuracy of these models is vital to optimize the costs of coastal regeneration projects. Planning of such interventions requires methodologies that do not generate uncertainties in their interpretation. A study and comparison of mathematical simulation models of the coastline is carried out in this paper, as well as elements that are part of the model that are a source of uncertainty. The equilibrium profile (EP) and the offshore limit corresponding to the depth of closure (DoC) have been analyzed taking into account different timescale ranges. The results have thus been compared using data sets from three different periods which are identified as present, past and future. Accuracy in data collection for the beach profiles and the definition of the median grain size calculation using collected samples are the two main factors that have been taken into account in this paper. These data can generate high uncertainties and can produce a lack of accuracy in nourishment projects. Together they can generate excessive costs due to possible excess or shortage of sand used for the nourishment. The main goal of this paper is the development of a new methodology to increase the accuracy of the existing equilibrium beach profile models, providing an improvement to the inputs used in such models and in the fitting of the formulae used to obtain seabed shape. This new methodology has been applied and tested on Valencia's beaches.

A numerical model for predicting shoreline changes /

A mathematical model for long-term, three-dimensional shoreline evolution is developed. The combined effects of variations of sea level; wave refraction and diffraction; loss of sand by density currents during storms, by rip currents, and by wind; bluff erosion and berm accretion; effects of manmade structures such as long groin or navigational structures; and beach nourishment are all taken into account. A computer program is developed with various subroutines which permit modification as the state-of-the-art progresses. The program is applied to a test case at Holland Harbor, Michigan. (Author).

Development and verification of a three-dimensional numerical hydrodynamic, salinity, and temperature model of Chesapeake Bay.

Authors: B.H. Johnson, R.E. Heath, B.B. Hsieh, K.W. Kim, H.L. Butler.

The development of a numerical solution to transport equation /

"Prepared for U.S. Army Engineer District, Mobile."

Numerical model investigation of Mississippi Sound and adjacent areas /

"February 1985."

Problem definition and modeling techniques for the study of Kaneohe Bay, Oahu, Hawaii : final report /

Cover title.

Tsunami response of Barbers Point Harbor, Hawaii /

"Prepared for U.S. Army Engineer Division, Pacific Ocean."

Long Beach Harbor numerical analysis of harbor oscillations :

"September 1976."

Long Beach Harbor numerical analysis of harbor oscillations :

"September 1976."

Long Beach Harbor numerical analysis of harbor oscillations :

"February 1977."

An analytical model to predict ship transit capacities of sea-level canals /

See errata at end of item for cover, foreward, pages 26 and 29, and Form 1473.

A method for calculating and plotting surface wave rays /

See addenda at end of item.