Estudo de um modelo convectivo-difusivo-reativo em combustão no método de elementos finitos

Neste trabalho, apresenta-se um estudo numérico de um modelo convectivo-difusivo-reativo em combustão baseado no Método de Elementos Finitos. Primeiramente, apresenta-se o desenvolvimento das equações de balanço (quantidade de movimento, massa, espécie e energia) que modelam um processo de mistura molecular e reação química, irreversível, de passo único e exotérmica entre duas espécies químicas F (Combustível) e O (Oxidante). Tais espécies reagem e formam um produto P, conforme vFF +vOO ! vPP + calor, onde vF , vO e vP são os coeficientes estequiométricos molares. No modelo, considera-se que a reação é de primeira ordem com respeito a cada um dos reagentes e que a taxa de reação específica segue a cinética de Arrhenius. Em seguida, o modelo é estudado numericamente considerando-se um domínio retangular e condições de contorno do tipo Neumann. Tanto a Técnica das Diferenças Finitas como a Técnica de Elementos Finitos são utilizadas na discretização espacial das equações do modelo. Para a integração no tempo, utiliza-se a método de Runge-Kutta simplificado de três estágios. Os diferentes códigos computacionais obtidos, tanto pela Técnica de Diferenças Finitas como de Elementos Finitos, são comparados frente ao problema de interesse. Observa-se que ambas as técnicas apresentam resultados equivalentes. Além disso, os códigos desenvolvidos são robustos (capazes de lidar com vários conjuntos de parâmetros), de baixo custo e precisos. Por fim, apresenta-se uma revisão do trabalho de Zavaleta [48], no qual obtem-se uma estimativa local do erro na aproximação do problema estudado pela Técnica de Elementos Finitos.

Cinética e modelação da secagem convectiva de papel obtido a partir de fibras de algodão

No presente trabalho pretende-se caraterizar a cinética de secagem de papel obtido partir de fibra de algodão. A componente experimental é executada com recurso a uma estação de secagem, munida com equipamentos de controlo e de leitura. O objetivo é realizar a análise da cinética de secagem, com base nas condições impostas através dos parâmetros de entrada, temperatura a humidade relativa e velocidade do ar de secagem. Os resultados permitem determinar a influência dos parâmetros temperatura, humidade relativa, velocidade do escoamento e espessura do material sobre a cinética de secagem. Foi determinada a difusividade em cada ensaio e desenvolvido e validado um modelo matemático de secagem, com recurso aos valores obtidos experimentalmente. A modelação da secagem é realizada através de um modelo que recorre à segunda lei de Fick. São apresentados os resultados da modelação e respetivos desvio padrão relativamente aos valores experimentais.

Fluxo difusivo de zinco em amostras de solo influenciado por textura, íon acompanhante e pH do solo

O fluxo difusivo (difusão) é a forma mais importante de transporte de zinco no solo, dada sua baixa concentração na solução. Este trabalho teve como objetivo avaliar o fluxo difusivo de Zn em amostras de um solo de textura argilosa (Latossolo Vermelho-Escuro - LE), outro de textura média (Podzólico Vermelho-Amarelo - PV) e um terceiro de textura arenosa (Latossolo Vermelho-Amarelo - LV), submetidos a níveis de pH: pH natural (4,38) e 5,40, para o LE; natural (4,87) e 6,00, para o PV, e somente pH natural (4,64), para o LV, e a três fontes de Zn (ZnCl2, ZnEDTA e ZnSO4) nas doses de 0, 20 e 40 mg dm-3 de Zn. As unidades experimentais constituíram-se de 400 cm³ de amostras de solo, colocadas em câmaras feitas de tubos de PVC, com 10 cm de diâmetro e 5 cm de altura, contendo, cada câmara, uma lâmina de resina trocadora de cátions ácido forte (modelo CR61CZR IONICS, Inc) como dreno de Zn, nas dimensões de 2,0 x 5,0 cm, colocada à profundidade de 2,5 cm no meio da câmara. As amostras, umedecidas até a capacidade de campo, foram incubadas por um período de 15 dias à temperatura de 24 ± 4ºC. Após esse período, as lâminas foram retiradas, realizando-se a extração do Zn adsorvido às lâminas de resina. O pH do solo demonstrou ser fator de grande importância no controle do fluxo difusivo do Zn, acarretando-lhe grande diminuição quando da elevação de pH. De modo geral, o fluxo difusivo de Zn foi menor com o aumento do teor de argila do solo. O fluxo difusivo de Zn foi maior, nos três solos, quando a fonte utilizada foi ZnCl2.

Datos experimentales de la cinética del secado y del modelo matemático para pulpa de cupuaçu (Theobroma grandiflorum) en rodajas

En este trabajo fueron obtenidos experimentalmente la cinética del secado de la pulpa de cupuaçu en forma de rodajas con espesor de 0,5 cm. El secado fue realizado utilizándose un secador laboratorial de bandejas, a las temperaturas de 50, 60 y 70 ºC y a la velocidad del aire de secado de 1,5 m/s. De acuerdo con los datos de la cinética del secado se puede observar que cuanto mayor es la temperatura del secado mayor es la velocidad del secado. El tiempo requerido para secar el producto hasta una humedad del 20%, fueron 9,2, 8,1 y 7,3 horas para las temperaturas de secado de 50, 60 y 70 ºC respectivamente. Las curvas experimentales del secado fueron ajustados al modelo difusional de Fick considerándose la muestra como una lámina infinita y al modelo de Page. Los dos modelos se ajustaron bien a los datos experimentales. Los coeficientes de difusión del modelo de Fick variaron de 1.171 a 1.561 m/s².

Conexão entre as redes complexas e estatística de Kaniadakis e busca eficiente das propriedades críticas do processo epidêmico difusivo 1D

In this work we study a connection between a non-Gaussian statistics, the Kaniadakis statistics, and Complex Networks. We show that the degree distribution P(k)of a scale free-network, can be calculated using a maximization of information entropy in the context of non-gaussian statistics. As an example, a numerical analysis based on the preferential attachment growth model is discussed, as well as a numerical behavior of the Kaniadakis and Tsallis degree distribution is compared. We also analyze the diffusive epidemic process (DEP) on a regular lattice one-dimensional. The model is composed of A (healthy) and B (sick) species that independently diffusive on lattice with diffusion rates DA and DB for which the probabilistic dynamical rule A + B → 2B and B → A. This model belongs to the category of non-equilibrium systems with an absorbing state and a phase transition between active an inactive states. We investigate the critical behavior of the DEP using an auto-adaptive algorithm to find critical points: the method of automatic searching for critical points (MASCP). We compare our results with the literature and we find that the MASCP successfully finds the critical exponents 1/ѵ and 1/zѵ in all the cases DA =DB, DA DB. The simulations show that the DEP has the same critical exponents as are expected from field-theoretical arguments. Moreover, we find that, contrary to a renormalization group prediction, the system does not show a discontinuous phase transition in the regime o DA >DB.

Estudos de modelos Estocásticos: processo de contato, séries aleatórias e processos difusivos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Propriedades críticas do processo epidêmico difusivo com interação de Lévy

The diffusive epidemic process (PED) is a nonequilibrium stochastic model which, exhibits a phase trnasition to an absorbing state. In the model, healthy (A) and sick (B) individuals diffuse on a lattice with diffusion constants DA and DB, respectively. According to a Wilson renormalization calculation, the system presents a first-order phase transition, for the case DA > DB. Several researches performed simulation works for test this is conjecture, but it was not possible to observe this first-order phase transition. The explanation given was that we needed to perform simulation to higher dimensions. In this work had the motivation to investigate the critical behavior of a diffusive epidemic propagation with Lévy interaction(PEDL), in one-dimension. The Lévy distribution has the interaction of diffusion of all sizes taking the one-dimensional system for a higher-dimensional. We try to explain this is controversy that remains unresolved, for the case DA > DB. For this work, we use the Monte Carlo Method with resuscitation. This is method is to add a sick individual in the system when the order parameter (sick density) go to zero. We apply a finite size scalling for estimates the critical point and the exponent critical =, e z, for the case DA > DB

Modelo dinâmico de simulação e otimização da força normal de reação do solo para um mecanismo de corte basal

The physical model was based on the method of Newton-Euler. The model was developed by using the scientific computer program Mathematica®. Several simulations where tried varying the progress speeds (0.69; 1.12; 1.48; 1.82 and 2.12 m s-1); soil profiles (sinoidal, ascending and descending ramp) and height of the profile (0.025 and 0.05 m) to obtain the normal force of soil reaction. After the initial simulations, the mechanism was optimized using the scientific computer program Matlab® having as criterion (function-objective) the minimization of the normal force of reaction of the profile (FN). The project variables were the lengths of the bars (L1y, L2, l3 and L4), height of the operation (L7), the initial length of the spring (Lmo) and the elastic constant of the spring (k t). The lack of robustness of the mechanism in relation to the variable height of the operation was outlined by using a spring with low rigidity and large length. The results demonstrated that the mechanism optimized showed better flotation performance in relation to the initial mechanism.

Determinação da difusividade efetiva de raiz de chicória

Inulin is a fructooligosacharide found in diverse agricultural products, amongst them garlic, banana, Jerusalem artichoke and chicory root. Inulin generally is used in developed countries, as a substitute of sugar and/or fat due to its characteristics of fitting as functional and dietary food. Chicory root is usually used as source and raw material for commercial extration of inulin. The experiments consisted on drying sliced chicory roots based on a factorial experimental design in a convective dryer whose alows the air to pass perpendicularly through the tray. Effective diffusivity (dependent variable) has been determined for each experimental combination of independent variables (air temperature and velocity). The data curves have been fitted by the solution of the second Fick law and Page's model. Effective difusivity varied from 3.51 x 10-10 m² s-1 to 1.036 x 10-10 m² s-1. It is concluded that, for the range of studied values, air temperature is the only statistically significant variable. So, a first order mathematical model was obtained, representing effective diffusivity behavior as function of air temperature. The best drying condition was correspondent to the trial using the highest drying air temperature.

Modelo de programação quadrática para análise da movimentação logística e comercialização da soja brasileira

The purpose of this work was to analyze the logistical distribution of Brazilian soybean by applying a quadratic programming to a spatial equilibrium model. The soybean transportation system is an important part of the soybean complex in Brazil, since the major part of the costs of this commodity derives from the transportation costs. Therefore, the optimization of this part of the process is essential to a better competitiveness of the Brazilian soybean in the international market. The Brazilian soybean complex have been increasing its agricultural share in the total of the exportation value in the last ten years, but due to other countries' investments the Brazilian exportations cannot be only focused on increasing its production but it still have to be more efficient. This way, a model was reached which can project new frames by switching the transportation costs and conduce the policy makers to new investments in the sector.

Estrutura de um curso de taxonomia de campo: o modelo aplicado em Ubatuba, São Paulo

The field activities are essential for the education of a good taxonomist. The most common problems found in field activities are: a) large number of students, b) heterogeneous educational background and unlevelled knowledge of the participants, c) repetitions and tendency of collecting the more evidents life-forms. The causes and consequences of such problems are discussed herein. The proposed solution is a methodology, based on many years of experience in field courses for undergraduate and graduate courses. Topics about the ideal number of participants, area of coverage, period of activity, division of work and the necessary material and equipment are discussed. According to the number of species collected at the same place, this methodology may result in a list of local species with precise information about the life-forms, habitat, common names, frequency, uses, phenology and further information in this kind of work. The results of the aplication of this metodology in a field course held in the region of Ubatuba-SP are presented.

Análise bayesiana do modelo de herança monogênica no melhoramento vegetal: um exemplo com abobrinha

A common breeding strategy is to carry out basic studies to investigate the hypothesis of a single gene controlling the trait (major gene) with or without polygenes of minor effect. In this study we used Bayesian inference to fit genetic additive-dominance models of inheritance to plant breeding experiments with multiple generations. Normal densities with different means, according to the major gene genotype, were considered in a linear model in which the design matrix of the genetic effects had unknown coefficients (which were estimated in individual basis). An actual data set from an inheritance study of partenocarpy in zucchini (Cucurbita pepo L.) was used for illustration. Model fitting included posterior probabilities for all individual genotypes. Analysis agrees with results in the literature but this approach was far more efficient than previous alternatives assuming that design matrix was known for the generations. Partenocarpy in zucchini is controlled by a major gene with important additive effect and partial dominance.

Percepção dos usuários, profissionais de saúde e gestores sobre o modelo de atendimento oftalmológico no Hospital Regional de Divinolândia - São Paulo

Purpose: This study aimed to evaluate the assistance quality through the perception of the users and municipal health managers (mayors, health secretaries and screening team). Methods: A transversal and descriptive study was carried out. Results: The sample was comprised by 359 users and 48 managers. Medical assistance was considered excellent by 79.6% of the users, 93.7% of the managers, 87.5% of the health secretaries and 100% of the screening team. Reception received a great evaluation by 73.8% of the users and 93.8% of the selectors. Conclusion: The assistance model used at the Ophthalmologic Clinic of Divinolândia obtained a high level of satisfaction pleasing both users and managers.

Proposição e avaliação de um modelo de representação dos membros superiores e escapula durante a marcha humana

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

A influencia do esporte espetaculo sobre o modelo de competição dos mais jovens no judo

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física