Sistema inteligente para apoio à decisão na operação de uma malha de escoamento de petróleo

The petroleum production pipeline networks are inherently complex, usually decentralized systems. Strict operational constraints are applied in order to prevent serious problems like environmental disasters or production losses. This paper describes an intelligent system to support decisions in the operation of these networks, proposing a staggering for the pumps of transfer stations that compose them. The intelligent system is formed by blocks which interconnect to process the information and generate the suggestions to the operator. The main block of the system uses fuzzy logic to provide a control based on rules, which incorporate knowledge from experts. Tests performed in the simulation environment provided good results, indicating the applicability of the system in a real oil production environment. The use of the stagger proposed by the system allows a prioritization of the transfer in the network and a flow programming

Morfologia urbana na zona ocidental intramuros da cidade de Évora (sécs. XIII -XXI): do património à malha urbana

Resumo O património eborense integra um conjunto muito notável de monumentos civis e religiosos que têm originado ao longo do tempo a formação e desenvolvimento de tecido urbano. Desse património ressalta-se a construção de casas religiosas disseminadas em espaço anexo ao primitivo recinto amuralhado tendo as suas comunidades residentes influenciado sobremaneira os habitantes da área circundante. Algumas dessas áreas foram ocupadas por complexos religiosos (S. Domingos - século XIII, Santa Clara - século XV, Santa Catarina de Sena e Santa Helena do Monte Calvário - século XVI). As intervenções projetadas nas antigas cercas monástico-conventuais realizadas posteriormente à exclaustração das ordens religiosas abrangem não apenas a construção dos espaços livres mas também pontualmente a reformulação, por vezes radical, das antigas estruturas pertencentes aos complexos religiosos já desativados. Nos espaços verdes que constituíam as antigas cercas, ocorreu a eliminação ou alteração de uso do solo de tais áreas e desapareceu simultaneamente muito do historial destes locais. A reorganização interior das construções e a reformulação volumétrica, adaptando-as às atuais exigências funcionais, determinam que as demolições sejam correntes nessas intervenções. A organização espacial inerente à vida monástico-conventual dissipa-se definitivamente com essas demolições, que ocasionam também o desaparecimento de um conjunto significativo de elementos construtivos, como por exemplo, elementos decorativos. Neste caso ou são levados, conjuntamente com o entulho das obras, para vazadouro público, ou em casos mais raros introduzidos nas novas construções erigidas no local, descontextualizados. A redução substancial das manchas verdes intramuros constituíram-se como abrigo para espécies animais, além do decréscimo de áreas de absorção de água para o subsolo foram aspetos controversos resultantes de tais tipos de intervenções na cidade. Os casos que são objeto do presente trabalho apresentam quatro situações distintas: reconstrução total de todo o espaço (Santa Catarina), reutilização de um antigo espaço monástico (Santa Clara), o espaço respeitante ao antigo convento de S. Domingos que se encontra parcialmente ocupado/loteado, e o espaço do Mosteiro do Calvário de dimensões muito consideráveis que atualmente se encontra expectante (antiga cerca) e reduzidamente ocupado (edifício). O objetivo é procurar estabelecer comparações entre quatro situações muito diferenciadas, com intervenções de maior ou menor qualidade para a regeneração urbana. Neste âmbito, a cartografia urbana histórica da cidade torna-se essencial para a compreensão evolutiva do tecido urbano.

Morfologia urbana na zona ocidental intramuros da cidade de Évora (sécs. XIII -XXI): do património à malha urbana

Resumo: O património eborense integra um conjunto muito notável de monumentos civis e religiosos que têm originado ao longo do tempo a formação e desenvolvimento de tecido urbano. Desse património ressalta-se a construção de casas religiosas disseminadas em espaço anexo ao primitivo recinto amuralhado tendo as suas comunidades residentes influenciado sobremaneira os habitantes da área circundante. Algumas dessas áreas foram ocupadas por complexos religiosos (S. Domingos - século XIII, Santa Clara - século XV, Santa Catarina de Sena e Santa Helena do Monte Calvário - século XVI). As intervenções projetadas nas antigas cercas monástico-conventuais realizadas posteriormente à exclaustração das ordens religiosas abrangem não apenas a construção dos espaços livres mas também pontualmente a reformulação, por vezes radical, das antigas estruturas pertencentes aos complexos religiosos já desativados. Nos espaços verdes que constituíam as antigas cercas, ocorreu a eliminação ou alteração de uso do solo de tais áreas e desapareceu simultaneamente muito do historial destes locais. A reorganização interior das construções e a reformulação volumétrica, adaptando-as às atuais exigências funcionais, determinam que as demolições sejam correntes nessas intervenções. A organização espacial inerente à vida monástico-conventual dissipa-se definitivamente com essas demolições, que ocasionam também o desaparecimento de um conjunto significativo de elementos construtivos, como por exemplo, elementos decorativos. Neste caso ou são levados, conjuntamente com o entulho das obras, para vazadouro público, ou em casos mais raros introduzidos nas novas construções erigidas no local, descontextualizados. A redução substancial das manchas verdes intramuros constituíram-se como abrigo para espécies animais, além do decréscimo de áreas de absorção de água para o subsolo foram aspetos controversos resultantes de tais tipos de intervenções na cidade. Os casos que são objeto do presente trabalho apresentam quatro situações distintas: reconstrução total de todo o espaço (Santa Catarina), reutilização de um antigo espaço monástico (Santa Clara), o espaço respeitante ao antigo convento de S. Domingos que se encontra parcialmente ocupado/loteado, e o espaço do Mosteiro do Calvário de dimensões muito consideráveis que atualmente se encontra expectante (antiga cerca) e reduzidamente ocupado (edifício). O objetivo é procurar estabelecer comparações entre quatro situações muito diferenciadas, com intervenções de maior ou menor qualidade para a regeneração urbana. Neste âmbito, a cartografia urbana histórica da cidade torna-se essencial para a compreensão evolutiva do tecido urbano.

Amostragem e variabilidade espacial de atributos químicos do solo em área de vegetação natural em regeneração

The objectives of this work was to estimate the number of soil subsamples considering the classical statistics and geostatistics and determine the spatial variability of soil fertility attributes of an Ultisol, with clay texture, in an area of regenerating natural vegetation in Alegre - ES. Soil samples were collected in a depth of 0.0-0.2 m, at the crossing points of a regular grid, comprising a total of 64 points located at 10 m-intervals. The area presented low fertility soil. Considering a variation of 5% around the mean in the classic statistics, it is necessary a larger number of samples in relation to geostatistics. All the chemical attributes showed moderate to high spatial dependence, except for the effective cation exchange capacity (CECe), which showed pure nugget effect. The spherical semivariogram model gave the best fit to the data. Isoline maps allowed visualizing the differentiated spatial distribution of the contents of soil chemical attributes.

Variabilidade espacial de atributos físicos de um argissolo vermelho-amarelo sob pastagem e vegetação secundária em regeneração natural

This work was carried out with the objective of studying the spatial variability of the physical attributes of a Red-Yellow Ultisol under pasture and secondary vegetation in natural regeneration. Two areas were chosen in a hillside, with the soil sampling to the depth of 0-0.2 m, with the georeferenced points in a regular grid of 10x10 m, totalizing 64 points. In each point it was evaluated the total volume of porosity, macroporosity, microporosity, bulk density, soil penetration resistance and soil water content. The studied attributes in the pasture area present indicator of soil compaction for the animals' traffic, with moderate and strong structure of spatial dependence, except for the macroporosity and penetration resistance. In the area of secondary vegetation (VN) only the macroporosity does not present spatial dependence. The total volume of porosity and the bulk density present the same spatial standard in the area under pasture.

Variabilidade espacial da textura de um latossolo sob cultivo de citros

Relief influences soil texture variability, since it contributes to the time of exposition of the materials to weathering factors. Our work was carried out in the city of Gavião Peixoto (SP), with the objective of characterizing the spatial variability of texture of a dystrophic Red Latosol cultivated with citrus. The hillside was divided into three segments: top, stocking lean and inferior lean. Soil samples were collected in a grid with regular intervals of 50 m, at the depths of 0.0-0.2 m and 0.6-0.8 m, comprising a total of 332 points in an area of 83.5 ha. The data were submitted to descriptive and geostatistics analyses (semivariogram modeling and kriging maps). The spatial behavior of the texture of oxisols is directly related to the relief forms in this study, which controls the direction of surface and subsurface water flows. The concept of homogeneity of clay distribution in the Oxisol profile is a piece of information that can be adjusted by knowing the spatial pattern of this distribution in different relief forms.

Proposição e avaliação de um método baseado em projeção de luz para reconstrução e análise da superfície do tronco durante a respiração

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Metodologia para determinação dos volumes do tronco durante a respiração usando projeção de luz e reconstrução de superficie

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Late Quaternary drainage dynamics in northern Brazil based on the study of a large paleochannel from southwestern Marajó Island

Marajó Island shows an abundance of paleochannels easily mapped in its eastern portion, where vegetation consists mostly of savannas. SRTM data make possible to recognize paleochannels also in western Marajó, even considering the dense forest cover. A well preserved paleodrainage network from the adjacency of the town of Breves (southwestern Marajó Island) was investigated in this work combining remote sensing and sedimentological studies. The palimpsest drainage system consists of a large meander connected to narrower tributaries. Sedimentological studies revealed mostly sharp-based, fining upward sands for the channelized features, and interbedded muds and sands for floodplain areas. The sedimentary structures and facies successions are in perfect agreement with deposition in channelized and floodplain environments, as suggested by remote sensing mapping. The present study shows that this paleodrainage was abandoned during Late Pleistocene, slightly earlier than the Holocene paleochannel systems from the east part of the island. Integration of previous studies with the data available herein supports a tectonic origin, related to the opening of the Pará River along fault lineaments. This would explain the disappearance of large, north to northeastward migrating channel systems in southwestern Marajó Island, which were replaced by the much narrower, south to southeastward flowing modern channels.

Variabilidade espacial da textura de um Argissolo Vermelho Amarelo sob cultivo de pastagem e vegetação nativa

O conhecimento da variabilidade espacial dos atributos de um solo sob diferentes coberturas auxilia o estudo das alterações ocorridas em razão do manejo. O objetivo deste trabalho foi determinar, com uso da estatística clássica e geoestatística, a variabilidade espacial das frações texturais de um solo cultivado com pastagem e vegetação nativa. Amostras de solo foram coletadas na profundidade de 0-0,20m, nos pontos de cruzamento de uma malha, com intervalos regulares de 10m, totalizando 64 pontos em cada área. Na área de pastagem, as frações areia grossa e total apresentaram valores médios maiores em relação à vegetação nativa e correlações negativas com as altitudes dos pontos amostrais nas duas áreas. Todas as frações texturais apresentaram dependência espacial de moderada a alta nas duas áreas e com o patamar definido, com exceção da areia fina e do silte na pastagem. Grande parte dessa variabilidade ocorre em função da erosão hídrica.

Modelagem da dispersão de odores em ambientes urbanos

O presente trabalho investigou o problema da modelagem da dispersão de compostos odorantes em presença de obstáculos (cúbicos e com forma complexa) sob condição de estabilidade atmosférica neutra. Foi empregada modelagem numérica baseada nas equações de transporte (CFD1) bem como em modelos algébricos baseados na pluma Gausseana (AERMOD2, CALPUFF3 e FPM4). Para a validação dos resultados dos modelos e a avaliação do seu desempenho foram empregados dados de experimentos em túnel de vento e em campo. A fim de incluir os efeitos da turbulência atmosférica na dispersão, dois diferentes modelos de sub-malha associados à Simulação das Grandes Escalas (LES5) foram investigados (Smagorinsky dinâmico e WALE6) e, para a inclusão dos efeitos de obstáculos na dispersão nos modelos Gausseanos, foi empregado o modelo PRIME7. O uso do PRIME também foi proposto para o FPM como uma inovação. De forma geral, os resultados indicam que o uso de CFD/LES é uma ferramenta útil para a investigação da dispersão e o impacto de compostos odorantes em presença de obstáculos e também para desenvolvimento dos modelos Gausseanos. Os resultados também indicam que o modelo FPM proposto, com a inclusão dos efeitos do obstáculo baseado no PRIME também é uma ferramenta muito útil em modelagem da dispersão de odores devido à sua simplicidade e fácil configuração quando comparado a modelos mais complexos como CFD e mesmo os modelos regulatórios AERMOD e CALPUFF. A grande vantagem do FPM é a possibilidade de estimar-se o fator de intermitência e a relação pico-média (P/M), parâmetros úteis para a avaliação do impacto de odores. Os resultados obtidos no presente trabalho indicam que a determinação dos parâmetros de dispersão para os segmentos de pluma, bem como os parâmetros de tempo longo nas proximidades da fonte e do obstáculo no modelo FPM pode ser melhorada e simulações CFD podem ser usadas como uma ferramenta de desenvolvimento para este propósito. Palavras chave: controle de odor, dispersão, fluidodinâmica computacional, modelagem matemática, modelagem gaussiana de pluma flutuante, simulação de grandes vórtices (LES).

Aproximação numérica – analítica para a modelagem da conversão termoquímica de combustíveis sólidos

Um algoritmo numérico foi criado para apresentar a solução da conversão termoquímica de um combustível sólido. O mesmo foi criado de forma a ser flexível e dependente do mecanismo de reação a ser representado. Para tanto, um sistema das equações características desse tipo de problema foi resolvido através de um método iterativo unido a matemática simbólica. Em função de não linearidades nas equações e por se tratar de pequenas partículas, será aplicado o método de Newton para reduzir o sistema de equações diferenciais parciais (EDP’s) para um sistema de equações diferenciais ordinárias (EDO’s). Tal processo redução é baseado na união desse método iterativo à diferenciação numérica, pois consegue incorporar nas EDO’s resultantes funções analíticas. O modelo reduzido será solucionado numericamente usando-se a técnica do gradiente bi-conjugado (BCG). Tal modelo promete ter taxa de convergência alta, se utilizando de um número baixo de iterações, além de apresentar alta velocidade na apresentação das soluções do novo sistema linear gerado. Além disso, o algoritmo se mostra independente do tamanho da malha constituidora. Para a validação, a massa normalizada será calculada e comparada com valores experimentais de termogravimetria encontrados na literatura, , e um teste com um mecanismo simplificado de reação será realizado.

Comparação de desempenho entre a formulação direta do Método dos Elementos de Contorno com Funções Radiais e o Método dos Elementos Finitos em problemas de Poisson e Helmholtz

O presente trabalho objetiva avaliar o desempenho do MECID (Método dos Elementos de Contorno com Interpolação Direta) para resolver o termo integral referente à inércia na Equação de Helmholtz e, deste modo, permitir a modelagem do Problema de Autovalor assim como calcular as frequências naturais, comparando-o com os resultados obtidos pelo MEF (Método dos Elementos Finitos), gerado pela Formulação Clássica de Galerkin. Em primeira instância, serão abordados alguns problemas governados pela equação de Poisson, possibilitando iniciar a comparação de desempenho entre os métodos numéricos aqui abordados. Os problemas resolvidos se aplicam em diferentes e importantes áreas da engenharia, como na transmissão de calor, no eletromagnetismo e em problemas elásticos particulares. Em termos numéricos, sabe-se das dificuldades existentes na aproximação precisa de distribuições mais complexas de cargas, fontes ou sorvedouros no interior do domínio para qualquer técnica de contorno. No entanto, este trabalho mostra que, apesar de tais dificuldades, o desempenho do Método dos Elementos de Contorno é superior, tanto no cálculo da variável básica, quanto na sua derivada. Para tanto, são resolvidos problemas bidimensionais referentes a membranas elásticas, esforços em barras devido ao peso próprio e problemas de determinação de frequências naturais em problemas acústicos em domínios fechados, dentre outros apresentados, utilizando malhas com diferentes graus de refinamento, além de elementos lineares com funções de bases radiais para o MECID e funções base de interpolação polinomial de grau (um) para o MEF. São geradas curvas de desempenho através do cálculo do erro médio percentual para cada malha, demonstrando a convergência e a precisão de cada método. Os resultados também são comparados com as soluções analíticas, quando disponíveis, para cada exemplo resolvido neste trabalho.

Proposta de um algoritmo GPC adaptativo com baixo custo computacional

Esta dissertação propõe um algoritmo do Controlador Preditivo Generalizado (GPC) com horizonte de controle igual a um para ser aplicado em plantas industriais com modelos variantes no tempo, simples o su ficiente para ser implementado em Controlador Lógico Programável (PLC). A solução explícita do controlador é obtida em função dos parâmetros do modelo e dos parâmetros de sintonia do GPC (horizonte nal de predição hp e o fator de supressão do sinal de controle ), além das entradas e saídas presentes e passadas. A sintonia do fator de supressão e do horizonte de previsão GPC é feita através do lugar das raízes da equação característica do sistema em malha fechada, sempre que os parâmetros do modelo da planta industrial (estável ou instável em malha aberta) forem modificados.

Variabilidade espacial e temporal de atributos químicos do solo em povoamento de eucalipto

Nos anos mais recentes, observa-se aumento na adoção das técnicas de silvicultura de precisão em florestas plantadas no Brasil. Os plantios de eucalipto ocorrem preferencialmente em áreas com baixa fertilidade de solo e consequentemente baixa produtividade. Logo, para otimizar ao máximo a produção, é necessário saber o quanto essa cultura pode produzir em cada local (sítio). Objetivou-se aplicar uma metodologia que utiliza técnicas de estatística, geoestatística e geoprocessamento, no mapeamento da variabilidade espacial e temporal de atributos químicos do solo cultivado com eucalipto, em área de 10,09 ha, situada no sul do estado do Espírito Santo. Os atributos químicos da fertilidade do solo estudados foram: fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca) e magnésio (Mg), no ano da implantação do povoamento do eucalipto, em 2008, e três anos após, em 2011. O solo foi amostrado em duas profundidades, 0-0,2 m e 0,2-0,4 m, nos 94 pontos de uma malha regular, com extensão de 33 x 33 m. Os dados foram analisados pela estatística descritiva e, em seguida, pela geoestatística, por meio do ajuste de semivariogramas. Diferentes métodos de interpolação foram testados para produzir mapas temáticos mais precisos e facilitar as operações algébricas utilizadas. Com o auxílio de índices quantitativos, realizou-se uma análise geral da fertilidade do solo, por meio da álgebra de mapas. A metodologia utilizada neste estudo possibilitou mapear a variabilidade espacial e temporal de atributos químicos do solo. A análise variográfica mostrou que todos os atributos estudados apresentaram-se estruturados espacialmente, exceto para o atributo P, no Ano Zero (camada 0-0,2 m) e no Ano Três (ambas as camadas). Os melhores métodos de interpolação para o mapeamento de cada atributo químico do solo foram identificados com a ajuda gráfica do Diagrama de Taylor. Mereceram destaque, os modelos esférico e exponencial nas interpolações para a maioria dos atributos químicos do solo avaliados. Apesar de a variação espacial e temporal dos atributos estudados apresentar-se, em média, com pequena variação negativa, a metodologia usada mostrou variações positivas na fertilidade do solo em várias partes da área de estudo. Além disso, os resultados demonstram que os efeitos observados são majoritariamente em função da cultura, uma vez que não foram coletadas amostras de solo em locais adubados. A produtividade do sítio florestal apresentou-se com tendências semelhantes às variações ocorridas na fertilidade do solo, exceto para o magnésio, que se mostrou com tendências espaciais para suporte de elevadas produtividades, de até 50 m3 ha-1 ano-1. Além de mostrar claramente as tendências observadas para as variações na fertilidade do solo, a metodologia utilizada confirma um caminho operacional acessível para empresas e produtores florestais para o manejo nutricional em florestas plantadas. O uso dos mapas facilita a mobilização de recursos para melhorar a aplicação de fertilizantes e corretivos necessários.