Implementação de um modelo computacional para estudo do processo Fischer-Tropsch em reator de leito de lama

This work aims at the implementation and adaptation of a computational model for the study of the Fischer-Tropsch reaction in a slurry bed reactor from synthesis gas (CO+H2) for the selective production of hydrocarbons (CnHm), with emphasis on evaluation of the influence of operating conditions on the distribution of products formed during the reaction.The present model takes into account effects of rigorous phase equilibrium in a reactive flash drum, a detailed kinetic model able of predicting the formation of each chemical species of the reaction system, as well as control loops of the process variables for pressure and level of slurry phase. As a result, a system of Differential Algebraic Equations was solved using the computational code DASSL (Petzold, 1982). The consistent initialization for the problem was based on phase equilibrium formed by the existing components in the reactor. In addition, the index of the system was reduced to 1 by the introduction of control laws that govern the output of the reactor products. The results were compared qualitatively with experimental data collected in the Fischer-Tropsch Synthesis plant installed at Laboratório de Processamento de Gás - CTGÁS-ER-Natal/RN

Dynamics of inter-modality re-weighting during human postural control

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Interfacial fracture of dentin adhesively bonded to quartz-fiber reinforced composite

The paper presents the results of an experimental study of interfacial failure in a multilayered structure consisting of a dentin/resin cement/quartz-fiber reinforced composite (FRC). Slices of dentin close to the pulp chamber were sandwiched by two half-circle discs made of a quartz-fiber reinforced composite, bonded with bonding agent (All-bond 2, BISCO, Schaumburg) and resin cement (Duo-link. BISCO, Schaumburg) to make Brazil-nut sandwich specimens for interfacial toughness testing. Interfacial fracture toughness (strain energy release rate, G) was measured as a function of mode mixity by changing loading angles from 0 degrees to 15 degrees. The interfacial fracture surfaces were then examined using Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX) to determine the failure modes when loading angles changed. A computational model was also developed to calculate the driving forces, stress intensity factors and mode mixities. Interfacial toughness increased from approximate to 1.5 to 3.2 J/m(2) when the loading angle increases from approximate to 0, 0 to 15 degrees. The hybridized dentin/cement interface appeared to be tougher than the resin cement/quartz-fiber reinforced epoxy. The Brazil-nut sandwich specimen was a suitable method to investigate the mechanical integrity of dentin/cement/FRC interfaces. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

How the interplay between individual spatial memory and landscape persistence can generate population distribution patterns

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Simulação da dinâmica operacional de uma linha industrial de abate de suínos

Este trabalho teve como objetivo implementar um modelo computacional para simular a dinâmica operacional de uma linha industrial de abate de suínos. O sistema real modelado pertence à empresa Frigorífico Frimesa, sediada no município de Medianeira (PR). O modelo implementado é tipo dinâmico, discreto e estocástico. Este simula 34 operações unitárias e foi estruturado com o uso da linguagem de simulação EXTEND TM. Para validação do modelo foram coletados dados relativos a cinco dias de operação, em que foram abatidos 1.346, 1.630, 1.360, 1.585 e 1.550 suínos, respectivamente. Como parâmetros de comparação entre os dados obtidos a partir do sistema e gerados pelo modelo foram selecionadas as seguintes variáveis: (i) tempo de duração da operação; (ii) tempo de deslocamento da insensibilização até a depiladeira; (iii) tempo deslocamento da insensibilização até a câmara fria; (iv) número de carcaças re-inspecionadas; e (v) número final de carcaças. Na validação do modelo, foi constatado que, para a variável tempo de duração da operação por meio do teste Tukey a 1% de significância, não foram detectadas diferenças estatísticas entre os valores obtidos do sistema real e os gerados pelo modelo. Considerando-se esta e outras análises, foi concluído que o modelo aplica-se à finalidade para a qual foi implementado. Sendo assim, foram realizadas duas análises de sensibilidade. Na primeira, ao alterar o número de suínos a abater de 1 mil para 2 mil, foi determinado que os tempos de duração da operação variariam de 6,20 a 10,10 h, respectivamente. Para a segunda, ao abater 1.340 suínos e alterar a velocidade das nórias de 300 para 600 animais por hora, o tempo de duração da operação passou de 8,10 para 7,40 h, respectivamente.

Rural-urban migration in D-dimensional lattices

The rural-urban migration phenomenon is analyzed by using an agent-based computational model. Agents are placed on lattices which dimensions varying from d = 2 up to d = 7. The localization of the agents in the lattice defines that their social neighborhood (rural or urban) is not related to their spatial distribution. The effect of the dimension of lattice is studied by analyzing the variation of the main parameters that characterizes the migratory process. The dynamics displays strong effects even for around one million of sites, in higher dimensions (d = 6, 7).

Evolutionary modeling of larval dispersal in blowflies using non-uniform cellular automata

When the food supply flnishes, or when the larvae of blowflies complete their development and migrate prior to the total removal of the larval substrate, they disperse to find adequate places for pupation, a process known as post-feeding larval dispersal. Based on experimental data of the Initial and final configuration of the dispersion, the reproduction of such spatio-temporal behavior is achieved here by means of the evolutionary search for cellular automata with a distinct transition rule associated with each cell, also known as a nonuniform cellular automata, and with two states per cell in the lattice. Two-dimensional regular lattices and multivalued states will be considered and a practical question is the necessity of discovering a proper set of transition rules. Given that the number of rules is related to the number of cells in the lattice, the search space is very large and an evolution strategy is then considered to optimize the parameters of the transition rules, with two transition rules per cell. As the parameters to be optimized admit a physical interpretation, the obtained computational model can be analyzed to raise some hypothetical explanation of the observed spatiotemporal behavior. © 2006 IEEE.

Identification of structural damage in flexible structures using system norm and neural networks

Nowadays there is great interest in damage identification using non destructive tests. Predictive maintenance is one of the most important techniques that are based on analysis of vibrations and it consists basically of monitoring the condition of structures or machines. A complete procedure should be able to detect the damage, to foresee the probable time of occurrence and to diagnosis the type of fault in order to plan the maintenance operation in a convenient form and occasion. In practical problems, it is frequent the necessity of getting the solution of non linear equations. These processes have been studied for a long time due to its great utility. Among the methods, there are different approaches, as for instance numerical methods (classic), intelligent methods (artificial neural networks), evolutions methods (genetic algorithms), and others. The characterization of damages, for better agreement, can be classified by levels. A new one uses seven levels of classification: detect the existence of the damage; detect and locate the damage; detect, locate and quantify the damages; predict the equipment's working life; auto-diagnoses; control for auto structural repair; and system of simultaneous control and monitoring. The neural networks are computational models or systems for information processing that, in a general way, can be thought as a device black box that accepts an input and produces an output. Artificial neural nets (ANN) are based on the biological neural nets and possess habilities for identification of functions and classification of standards. In this paper a methodology for structural damages location is presented. This procedure can be divided on two phases. The first one uses norms of systems to localize the damage positions. The second one uses ANN to quantify the severity of the damage. The paper concludes with a numerical application in a beam like structure with five cases of structural damages with different levels of severities. The results show the applicability of the presented methodology. A great advantage is the possibility of to apply this approach for identification of simultaneous damages.

Mutual coupling modeling in transmission lines directly in the phase domain

This paper describes a computational model based on lumped elements for the mutual coupling between phases in three-phase transmission lines without the explicit use of modal transformation matrices. The self and mutual parameters and the coupling between phases are modeled using modal transformation techniques. The modal representation is developed from the intrinsic consideration of the modal transformation matrix and the resulting system of time-domain differential equations is described as state equations. Thus, a detailed profile of the currents and the voltages through the line can be easily calculated using numerical or analytical integration methods. However, the original contribution of the article is the proposal of a time-domain model without the successive phase/mode transformations and a practical implementation based on conventional electrical circuits, without the use of electromagnetic theory to model the coupling between phases. © 2011 IEEE.

Equivalent representation of mutual coupling in transmission lines by discrete element

This paper describes a computational model based on lumped elements for the mutual coupling between phases in transmission lines without the explicit use of modal transformation matrices. The self and mutual parameters and the coupling between phases are modeled using modal transformation techniques. The modal representation is developed from the intrinsic consideration of the modal transformation matrix and the resulting system of time-domain differential equations is described as state equations. Thus, a detailed profile ofthe currents and the voltages through the line can be easily calculated using numerical or analytical integration methods. However, the original contribution of the article is the proposal of a time-domain model without the successive phase/mode transformations and a practical implementation based on conventional electrical circuits, without the use of electromagnetic theory to model the coupling between phases. © 2003-2012 IEEE.

Inclusão do efeito da frequência nas equações de estado de linhas bifásicas: análise no domínio do tempo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Inclusão do efeito corona em modelos de linhas de transmissão bifásica utilizando a técnica de variáveis de estado

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Comportamento do pedestre e ambiente térmico urbano

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Sistema de apoio à tomada de decisão para atribuição de responsabilidade por perda de qualidade devido à variação de tensão de curta duração

O ambiente eletromagnético que envolve o planeta Terra tem papel fundamental na preservação e desenvolvimento de todos os seres vivos, e talvez seja uma das últimas fronteiras do conhecimento humano a ser dominada completamente antes de nos aventurarmos ao espaço exterior na busca de novas oportunidades. Esse ambiente, apesar de vir sendo estudado a um longo tempo, só agora esta sendo desbravado e melhor conhecido, tendo como ponto fundamental de apoio o uso de sensores apropriados, que possam detectar e quantificar esses efeitos elétricos, e que sirvam de base para a geração de teorias para explicação dos fenômenos subjacentes, entre os quais os sensores de eletricidade atmosférica. Este trabalho faz uma analise ampla dos sistemas sensores de eletricidade atmosférica em uso nos dias atuais, avaliando seus modelos de funcionamentos, suas limitações e sua inteligência, concluindo por sintetizar especificações básicas para desenvolvimento de melhores sensores e definição de padrões métricos de tipos de variáveis a serem medidas para atendimentos das atuais e futuras demandas nesse campo do conhecimento. Adicionalmente, os processos envolvidos na calibração desses sensores serão abordados, com a revisão de modelos computacionais utilizados, baseado no método dos momentos (MoM) e outros, para avaliação de campos eletromagnéticos emitidos remotamente por padrões de cargas e correntes elétricas, que sirvam de apoio e base para essas calibrações.

Elementos de sensores de eletricidade atmosférica

O ambiente eletromagnético que envolve o planeta Terra tem papel fundamental na preservação e desenvolvimento de todos os seres vivos, e talvez seja uma das últimas fronteiras do conhecimento humano a ser dominada completamente antes de nos aventurarmos ao espaço exterior na busca de novas oportunidades. Esse ambiente, apesar de vir sendo estudado a um longo tempo, só agora esta sendo desbravado e melhor conhecido, tendo como ponto fundamental de apoio o uso de sensores apropriados, que possam detectar e quantificar esses efeitos elétricos, e que sirvam de base para a geração de teorias para explicação dos fenômenos subjacentes, entre os quais os sensores de eletricidade atmosférica. Este trabalho faz uma analise ampla dos sistemas sensores de eletricidade atmosférica em uso nos dias atuais, avaliando seus modelos de funcionamentos, suas limitações e sua inteligência, concluindo por sintetizar especificações básicas para desenvolvimento de melhores sensores e definição de padrões métricos de tipos de variáveis a serem medidas para atendimentos das atuais e futuras demandas nesse campo do conhecimento. Adicionalmente, os processos envolvidos na calibração desses sensores serão abordados, com a revisão de modelos computacionais utilizados, baseado no método dos momentos (MoM) e outros, para avaliação de campos eletromagnéticos emitidos remotamente por padrões de cargas e correntes elétricas, que sirvam de apoio e base para essas calibrações.