Modelagem da propagação sonora em dutos : abordagem matemática no domínio da frequência e do tempo utilizando transformada de laplace

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2016.

Síntese, caracterização e cinética da decomposição térmica dos materiais cerâmicos PrMO3 (M = Ni ou Co)

In this work have been studied the preparation, characterization and kinetic study of decomposition of the polymerizing agent used in the synthesis under non-isothermal condition ceramics PrMO3 of general formula (M = Co and Ni). These materials were obtained starting from the respective metal nitrates, as a cations source, and making use of gelatin as polymerizing agent. The powders were calcined at temperatures of 500°C, 700°C and 900°C and characterized by X-ray Diffraction (XRD), Thermogravimetric Analysis (TG / DTG/ DTA), Infrared Spectroscopy (FTIR), Temperature Programmed Reduction (TPR) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The perovskite phase was detected in all the X-rays patterns. In the infrared spectroscopy observed the oxide formation as the calcination temperature increases with the appearance of the band metal - oxygen. The images of SEM revealed uniform distribution for the PrCoO3 and particles agglomerated as consequence of particle size for PrNiO3. From the data of thermal analysis, the kinetics of decomposition of organic matter was employed using the kinetics methods called Model Free Kinetics and Flynn and Wall, in the heating ratios 10, 20 and 30° C.min-1 between room temperature and 700°C. Finally, been obtained the values of activation energy for the region of greatest decomposition of organic matter in samples that were determined by the degree of conversion (α)

Cinética e isotermas de adsorción de Pb(II) en el suelo de Monterrey

El plomo se encuentra como contaminante mayoritario en suelos de empresas del ramo minero-metalúrgico. En el presente estudio se determinó la adsorción de Pb(II) a pH 4, en un suelo típico del área metropolitana de Monterrey, Nuevo León.

Modelagem analítica e experimental da filtração em meios porosos

Deep bed filtration occurs in several industrial and environmental processes like water filtration and soil contamination. In petroleum industry, deep bed filtration occurs near to injection wells during water injection, causing injectivity reduction. It also takes place during well drilling, sand production control, produced water disposal in aquifers, etc. The particle capture in porous media can be caused by different physical mechanisms (size exclusion, electrical forces, bridging, gravity, etc). A statistical model for filtration in porous media is proposed and analytical solutions for suspended and retained particles are derived. The model, which incorporates particle retention probability, is compared with the classical deep bed filtration model allowing a physical interpretation of the filtration coefficients. Comparison of the obtained analytical solutions for the proposed model with the classical model solutions allows concluding that the larger the particle capture probability, the larger the discrepancy between the proposed and the classical models

Modelagem e previsão da perda de injetividade em poços canhoneados

Waterflooding is a technique largely applied in the oil industry. The injected water displaces oil to the producer wells and avoid reservoir pressure decline. However, suspended particles in the injected water may cause plugging of pore throats causing formation damage (permeability reduction) and injectivity decline during waterflooding. When injectivity decline occurs it is necessary to increase the injection pressure in order to maintain water flow injection. Therefore, a reliable prediction of injectivity decline is essential in waterflooding projects. In this dissertation, a simulator based on the traditional porous medium filtration model (including deep bed filtration and external filter cake formation) was developed and applied to predict injectivity decline in perforated wells (this prediction was made from history data). Experimental modeling and injectivity decline in open-hole wells is also discussed. The injectivity of modeling showed good agreement with field data, which can be used to support plan stimulation injection wells

Modelagem e simulação de um sistema de bombeio mecânico em poços direcionais utilizando parâmetros concentrados

This work aims presenting the development of a model and computer simulation of a sucker rod pumping system. This system take into account the well geometry, the flow through the tubing, the dynamic behavior of the rod string and the use of a induction motor model. The rod string were modeled using concentrated parameters, allowing the use of ordinary differential equations systems to simulate it s behavior

Modelagem e análise de um dispositivo mitigador de flecha para linhas de transmissão de energia elétrica baseado em ligas com memória de forma

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016.

Análise da modelagem experimental da perda de injetividade

Injectivity decline, which can be caused by particle retention, generally occurs during water injection or reinjection in oil fields. Several mechanisms, including straining, are responsible for particle retention and pore blocking causing formation damage and injectivity decline. Predicting formation damage and injectivity decline is essential in waterflooding projects. The Classic Model (CM), which incorporates filtration coefficients and formation damage functions, has been widely used to predict injectivity decline. However, various authors have reported significant discrepancies between Classical Model and experimental results, motivating the development of deep bed filtration models considering multiple particle retention mechanisms (Santos & Barros, 2010; SBM). In this dissertation, inverse problem solution was studied and a software for experimental data treatment was developed. Finally, experimental data were fitted using both the CM and SBM. The results showed that, depending on the formation damage function, the predictions for injectivity decline using CM and SBM models can be significantly different

Modelagem do desempenho ambiental dos projetos de exploração e produção aplicando equações estruturais

A legislação ambiental e os principais agentes que se relacionam com a empresa se constituem em fatores exógenos que não podem ser negligenciados ao formular-se e avaliar-se a política ambiental corporativa. As influências exógenas e seus efeitos sobre a gestão ambiental e o gerenciamento de projetos de exploração e produção (E&P) e, por essa via, sobre o desempenho ambiental, foram objetos de estudo desta tese. Embora o desempenho ambiental seja um assunto relevante, a pesquisa sobre esse tema ainda é escassa. Tal carência desponta ainda mais acentuada quando se aborda o desempenho ambiental de projetos na indústria de petróleo e gás. O principal objetivo deste estudo foi avaliar a relação entre a legislação ambiental vigente, as ações de órgãos reguladores, fornecedores, empresas terceirizadas e comunidades locais e o desempenho ambiental dos projetos de E&P na indústria de petróleo e gás e, também, analisar os efeitos do sistema de gestão ambiental e o gerenciamento dos projetos sobre tal desempenho. Na fase abdutiva, foi conduzido um estudo de caso com abordagem qualitativa em uma grande empresa brasileira do setor de petróleo e gás, na fase dedutiva, foi realizada uma pesquisa survey explanatória de corte transversal com abordagem quantitativa, incluindo 113 projetos de E&P de cinco unidades executoras da empresa. Foi formulado um modelo conceitual, com cinco construtos e sete hipóteses de pesquisa, representativo dos efeitos de fatores externos sobre o desempenho ambiental dos projetos de E&P. Os dados foram tratados aplicando a Análise Fatorial Exploratória e a Modelagem de Equações Estruturais com aplicação dos softwares IBM® SPSS® Statistics 20.0 e IBM® SPSS® Amos 18.0. O modelo de equações estruturais foi reespecificado e estimado utilizando o método de Máxima Verossimilhança e o procedimento bootstrap com 2000 reamostragens, até alcançar adequados valores dos índices de ajustamento. O modelo mostrou boa aderência às evidências empíricas, representando uma teoria explicativa dos fatores que influenciam o desempenho ambiental dos projetos de E&P na empresa estudada. As estatísticas descritivas apontaram adequado desempenho dos projetos de E&P com relação aos efluentes descartados, volume de água reutilizada, redução de resíduos e práticas de reciclagem. Identificou-se que projetos de maior porte alcançam melhor desempenho ambiental em relação aos de menor tamanho. Não foram achadas diferenças significativas entre os desempenhos de projetos executados por unidades operacionais distintas. Os resultados da modelagem indicaram que nem a legislação ambiental, nem os agentes externos exercem influência significativa sobre a sistemática da gestão dos projetos de E&P. Os agentes externos atuam sobre a gestão ambiental da empresa exercitando capacidades colaborativas, obstrutivas e propositivas. A legislação ambiental é percebida como entrave ao desenvolvimento dos projetos ao longo de seu ciclo de vida, principalmente, pelas deficiências dos órgãos ambientais. Identificou-se que o sistema de gestão ambiental influencia diretamente o Programa de Desenvolvimento e Execução de Projetos de E&P, que, por sua vez, provoca efeitos diretos e indiretos sobre o desempenho ambiental. Finalmente, comprovou-se que o Sistema de Gestão Ambiental da empresa é determinante para o desempenho ambiental dos projetos de E&P, tanto pelos seus efeitos diretos, como pelos indiretos, estes últimos mediados pela sistemática de gestão dos projetos de E&P

Modelagem matemática para o transporte de partículas sujeitas a múltiplos mecanismos de retenção

Discrepancies between classical model predictions and experimental data for deep bed filtration have been reported by various authors. In order to understand these discrepancies, an analytic continuum model for deep bed filtration is proposed. In this model, a filter coefficient is attributed to each distinct retention mechanism (straining, diffusion, gravity interception, etc.). It was shown that these coefficients generally cannot be merged into an effective filter coefficient, as considered in the classical model. Furthermore, the derived analytic solutions for the proposed model were applied for fitting experimental data, and a very good agreement between experimental data and proposed model predictions were obtained. Comparison of the obtained results with empirical correlations allowed identifying the dominant retention mechanisms. In addition, it was shown that the larger the ratio of particle to pore sizes, the more intensive the straining mechanism and the larger the discrepancies between experimental data and classical model predictions. The classical model and proposed model were compared via statistical analysis. The obtained p values allow concluding that the proposed model should be preferred especially when straining plays an important role. In addition, deep bed filtration with finite retention capacity was studied. This work also involves the study of filtration of particles through porous media with a finite capacity of filtration. It was observed, in this case, that is necessary to consider changes in the boundary conditions through time evolution. It was obtained a solution for such a model using different functions of filtration coefficients. Besides that, it was shown how to build a solution for any filtration coefficient. It was seen that, even considering the same filtration coefficient, the classic model and the one here propposed, show different predictions for the concentration of particles retained in the porous media and for the suspended particles at the exit of the media

Estudo do crescimento, eficiência de biofiltração e cinética de absorção de nutrientes (N-NH, N-NO e P-PO4³) da macroalga Gracilaria cervicornis (Turner) J. Agardh

The objective of this study was to examine the growth of Gracilaria cervicornis cultured in a shrimp (Litopenaeus vannamei) pond and to determine the absorption efficiency and the kinetics parameters (Vmax, Ks e Vmax:Ks) of this macroalgae for the nutrients N-NO3-, N-NH4+ and P-PO4-3, aiming at its use as bioremediatory of eutrophicated environments. For this study, two experiments (field and laboratory) were developed. In the field study, the seaweed was examined in relation to the growth and the biomass. In the laboratory experiment, the absorption efficiency of G. cervicornis was measured through the monitoring of the concentration of the three nutrients (N-NO3-, N-NH4+ e P-PO4-3) during 5 hours and the kinetic parameters were determined through the formula of Michaelis-Menten. The results obtained in this study demonstrated that G. cervicornis benefited from the available nutrients in the pond, increasing 52.4% of its biomass value after 30 days of culture. It was evidenced that the variability of the biomass could be explained through the salinity, availability of light (transparency and solid particle in suspension) and concentration of N-NO3- in the environment. In the laboratory experiment, the highest absorption efficiency was found in the treatments with low concentration (5 µmol.L-1), being evidenced a reduction of up to 85,3%, 97,5% and 81,2% of N-NH4+, N-NO3- and P-PO43-, respectively. Regarding the kinetic parameters, G. cervicornis presented better ability in absorbing N-NH4+ in high concentrations (Vmax = 158,5 µmol g-1 dry wt h-1) and P-PO43- in low concentrations (Ks = 5 µmol.L-1 e Vmax:Ks = 10,3). The results of this study show that G. cervicornis could be cultivated in shrimp ponds, presents a good capacity of absorption for the tested nutrients and is a promising candidate for biorremediation in shrimp pond effluent

Proposta de modelagem de qualidade ambiental em áreas metropolitanas, por meio de dados de sensoriamento remoto

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2016.

Modelagem da bioconcentração de herbicidas em plantas.

Propriedades físico-químicas de herbicidas e propriedades fisiológicas de plantas foram utilizadas para apresentar um modelo que simula a bioconcentracão e calcula o fator de bioconcentração de herbicidas em plantas. A modelagem supõe que o herbicida na solução do solo é absorvido pela planta no processo de transpiração da solução do solo. Utilizamos o modelo para estimar o fator de bioconcentração dos herbicidas 2,4-D, acetochlor, ametryn, atrazine, clomazone, diuron, hexazinone, imazapyr, metribuzin, pendimethalin, picloram, simazine, sulfentrazone, tebuthiuron e trifluralin em cana-deaçúcar. A modelagem sugere que existe uma correlação negativa entre o fator de bioconcentração e o coeficiente de sorção de herbicidas no carbono orgânico do solo.

Modelagem de variogramas.

2015

Modelagem de biomassa por unidade de área em plantações de Eucalyptus no Estado de Minas Gerais.

Este trabalho teve como objetivo estimar a quantidade de biomassa seca em plantios de Eucalyptus no estado de Minas Gerais, a partir de resultados de 244 parcelas de inventário florestal, considerando variações de qualidade do sítio, área basal e idade entre 2 e 8 anos. Foi estabelecida a classificação de sítio, com ajuste de equação utilizando os dados de idade e altura dominante. A biomassa total por hectare foi calculada multiplicando-se o volume por hectare pela densidade da madeira de Eucalyptus grandis e por um fator de expansão de biomassa. Avaliando-se a correlação entre biomassa total por hectare e variáveis ambientais e dendrométricas, verificou-se que a área basal e o índice de sítio foram as duas variáveis do povoamento de correlação mais alta, 0,93 e 0,64, respectivamente. Doze modelos foram ajustados para representar a quantidade de biomassa total por hectare tendo como variáveis independentes a área basal, o índice de sítio e a idade, bem como combinações entre estas. O modelo que apresentou melhor ajuste e precisão foi: Bs = exp[−6,7518 + 0,9567 × ln(G) + 0,0388 × ln?(G) + 4,0732 × ln(IS) − 0,4799 × ln?(IS)] × 1,0020, com R²ajustado de 0,955 e Syx% de 5,29%, e indicou valores de estoque de biomassa entre 39,7 e 174,9 Mg.ha-1, para área basal entre 8,9 e 27,9 m2.ha-1. A aplicação do modelo ajustado, com as variáveis índice de sitio e área basal por hectare, pode estimar de maneira prática e precisa a biomassa total por hectare, por utilizar variáveis de simples obtenção e por ter sido gerada a partir de um conjunto de dados com pouca variabilidade atribuída ao material genético.