A SPH model for prediction of oil slick diameter in the gravity-inertial spreading phase

This paper presents the implementation of the SPH Lagrangian method for the prediction of the oil slick diameter in the gravity-inertial spreading. Computer codes that predict the slick diameter generally use hybrid models (Eulerian-Lagrangian), and simulations start from the end of the first phase (gravity-inertial), in which the oil slick diameter is given by Fay's equations [1, 2]. Fay adjusted curves to oil spreading experimental data on a calm sea condition aiming to estimate the oil slick diameter as a time function, after the spill occurrence. The mathematical modelling in this work is based on the Navier-Stokes equations, for incompressible Newtonian fluids. In the boundary treatment, a model for the collisions between the particles has been used, with the definition of an energy restitution coefficient [10]. At the end of the first stage of the spill, the numerical results obtained by SPH simulations show agreement with the solution obtained from Fay’s equations

Mathematical Modeling for the Design and Scale-Up of a Large Industrial Aerosol-Assisted Chemical Vapor Deposition Process under Uncertainty

Aerosol-assisted chemical vapor deposition (AACVD) can be used to produce coatings and thin films such as transparent conducting oxide (TCO) films, which are used in self-cleaning surfaces, solar cells, and other electronic and optoelectronic applications. A process based on AACVD consists of a number of steps: aerosol generation, aerosol transport, aerosol delivery, and chemical deposition. Predicting the behavior of such a process at an industrial scale is challenging due to a number of factors: the aerosol generation creates droplets of different sizes, losses are incurred in the transport, the delivery must evaporate the solvent to release the precursors, and the reactions on the surface of the deposition target may be complex. This paper describes a full process model, including the prediction of the size distribution of the generated aerosol, the number and size of droplets delivered, the carrier gas temperature profile at the reaction site, the solvent evaporation time, and the rate of film formation. The key modeling challenges addressed include incorporating the impact of uncertainties in parameters such as heat and mass transfer coefficients and reaction rate constants. Preliminary simulations demonstrate a proof of concept for the use of simulation for gaining insights into the feasibility of a process scale-up for an industrial-scale AACVD

MODELAGEM PARA PROGNOSE DO CRESCIMENTO E PRODUÇÃO DE EUCALIPTO EM DIFERENTES NÍVEIS DE ABORDAGEM

FRAGA FILHO, Clayton Vieira. MODELAGEM PARA PROGNOSE DO CRESCIMENTO E PRODUÇÃO DE EUCALIPTO EM DIFERENTES NÍVEIS DE ABORDAGEM. 2016. Tese (Doutorado em Ciências Florestais) Universidade Federal do Espírito Santo, Jerônimo Monteiro, ES. Orientador: Prof. Dr. Gilson Fernandes da Silva. Coorientador: Prof. Dr. Adriano Ribeiro de Mendonça. Modelos de crescimento e produção são eficientes e confiáveis para descrever a dinâmica de florestas e realizar a previsão da produção de longo prazo. Existem diferentes níveis de abordagens para estes modelos, tais como modelos em nível de povoamento, distribuição de diâmetros e árvores individuais. Este trabalho teve como objetivo geral comparar diferentes níveis para modelagem do crescimento e produção quanto à acurácia e à tendenciosidade das estimativas de produção em povoamentos de eucalipto, com e sem efeitos aleatórios. Foram utilizados dois critérios para a divisão de dados. No critério 1, dividiu-se os dados em dois grupos: o primeiro para ajuste, com parcelas com idade futura entre 24 e 60 meses, e o segundo para a projeção, com parcelas com idade futura entre 72 e 96 meses. No segundo critério, 70% das parcelas foram usadas no ajuste e 30% para a validação destes modelos. Foram propostas alternativas em nível de povoamento, sendo duas alternativas de modelagem fixa avaliadas para o critério 1, e duas para o critério 2. Além dessas, foram propostas três alternativas de modelagem mista para o critério 1 e sete alternativas para o critério 2. De acordo com análises realizadas para os modelos fixos, o mais acurado e menos viesado foi o Logístico. A modelagem mista para projeção foi superior à modelagem de efeitos fixos. Em seguida, foi realizada uma avaliação de alternativas de modelagem de distribuição de diâmetros com e sem efeito aleatório. Um modelo fixo foi avaliado para ambos os critérios: uma alternativa usando modelagem mista foi proposta para o critério 1 e três alternativas para o critério 2. Concluiu-se que as alternativas ajustadas e validadas com dados do critério 2 foram superiores, sendo a modelagem mista de distribuição de diâmetros a mais acurada e menos enviesada. A partir destes resultados, foram avaliadas alternativas fixas e mistas em nível de árvores individuais. Foram utilizados dois modelos fixos avaliados para o critério 1 e um modelo fixo avaliado para o critério 2. Cinco modelos mistos foram propostos com dados do critério 1 e seis modelos para o critério 2. Dos modelos fixos, o modelo linear (critério 1) foi superior, contudo superado pela modelagem mista, tanto no ajuste quanto na validação (critérios 1 e 2). Por fim, os modelos mais acurados e menos enviesados obtidos previamente foram comparados. Para realizar a projeção (critério 1) utilizando a modelagem fixa, o modelo Logístico apresentou maior acurácia e menor tendenciosidade. O modelo linear misto de árvores individuais proposto neste trabalho foi superior ao resultado do modelo Logístico. Para o critério 2, o modelo misto adaptado de Clutter foi superior. Assim, conclui-se neste trabalho que a modelagem em nível de árvores individuais produziu resultados similares aos encontrados para os modelos em nível de povoamento, sendo ambos mais acurados que os resultados encontrados para os modelos de distribuição de diâmetros. Conclui-se também que a modelagem mista nestes três níveis proporcionou ganhos em acurácia e ausência de viés na prognose do crescimento e da produção de povoamentos florestais de eucalipto

DEVELOPMENT OF A COMPUTER CODE USING THE LAGRANGIAN SMOOTHED PARTICLE HYDRODYNAMICS (SPH) METHOD FOR SOLUTION OF PROBLEMS IN FLUID DYNAMICS AND HEAT TRANSFER

Abstract. The Lagrangian Meshless Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) method is na alternative to the traditional mesh Eulerian methods for solving engineering problems. Although it began to be used a few decades ago, SPH method has advantages compared to methods with meshes, in the numerical solution of classical problems studied in engineering courses. The numerical SPH method allows a better visualisation of the spatio-temporal evolution of the flow (and the fluid properties), and a lower computational cost in the study of complex geometries with topological changes or free surfaces, providing stable numerical solutions. There has been an increase in the applications of particle methods in Computational Fluid Dynamics (CFD) courses, in the area of fluids and thermal sciences. A computer code has been developed and implemented using FORTRAN Programming Language. Three classical engineering problems have been simulated: diffusion in a flat plate, still fluid within an immobile reservoir and dam breaking. In code validation, numerical results obtained showed a good agreement with the analytical and experimental results reported in the literature. The numerical code developed and presented in this work, is a valuable tool for the teaching of CDF in engineering courses. Keywords: CFD education, Computer code, Smoothed Particle Hydrodynamics method, SPH, Meshless method, Engineering courses

Design optimization of microfluidic-based solvent extraction systems for radionuclides detection

The development of reliable and fast automated methodologies to detect and identify radionuclides during the decommissioning of nuclear power plants is of paramount importance. In this regard, process flowsheeting and computational simulations are useful tools to aid the design and testing of these advanced detection technologies. We implement an optimization based design procedure for the design of continuous analysis systems based on microfluidic solvent extraction and on-line measurement to detect radionuclides in nuclear waste. The optimization of such detection systems is treated as a design under uncertainty problem. The systems are based on thermal lens microscopy as the detection instrument. We demonstrate our approach on a flowsheet for the detection of trivalent lanthanides in organic and aqueous solutions. We highlight the importance of using computer-aided optimization based procedures to design microsystems comprising several chemical operations and their coupling with the detection step. It constitutes a proof of concept and a first step towards robust optimization based modelling approaches for the design of microfluidic lab-on-a-chip platforms for the detection of radionuclides in nuclear waste

A estratégia nacional de combate à corrupção e à lavagem de dinheiro

Palestra proferida no IX Encontro Nacional dos Advogados da União (ENAU) e V Seminário Nacional sobre Advocacia do Estado realizado em Maceió, Alagoas, em 05 de novembro de 2008

ATAQUES ESPECULATIVOS E CRISES CAMBIAIS NA ARGENTINA E NO BRASIL: UMA ANÁLISE COMPARATIVA

In the light of conventional models and Post Keynesian theory about speculative attacks and currency crises, this article aims to analyze the currency crises in Argentina and Brazil.O presente artigo busca, tendo como referência os modelos convencionais e a análise pós-keynesiana sobre ataques especulativos e crises cambiais, evidenciar uma interpretação para as crises cambiais da Argentina e do Brasil, visando, com isso, estabelecer uma comparação entre as referidas crises

Physical reflective boundary conditions applied to smoothed particle hydrodynamics (sph) method for solving fluid dynamics problems in 3-d domains

This paper aims to present the physical reflective boundary conditions (RBC) in 3-D domains and applications in fluid dynamics problems. Currently, RBC have been used in meshfree particle methods as an attempt to respect the continuum physical laws at the macroscopic domain, without the application of fictitious/ ghost particles - that improperly mix molecular and continuum mechanics concepts [1]. RBC methodology, validation in 2-D domains and applications in hydrostatics and hydrodynamics cases were presented in [2]. Hydrostatics and hydrodynamics cases with the RBC implementation in 3-D domains are presented in this work. A Newtonian, incompressible, uniform and isothermal fluid inside an immobile reservoir open to the atmosphere and dam break flow have been studied. In the first case, a modified SPH formulation using a modified pressure concept [3] has been used. Dam breaking simulations used the standard SPH formulation. In both cases, the numerical results showed good agreement with the analytical results or literature data

Controla: Ferramenta de Apoio ao Processo de Desenvolvimento de Software em pequenas empresas

O presente trabalho tem como propósito apresentar o CONTROLA, uma ferramenta de apoio ao processo de desenvolvimento de Software para pequenas empresas, com foco no gerenciamento de requisitos. Permite a identificação dos requisitos junto ao stakeholder (cliente/usuário do sistema), seu detalhamento e o gerenciamento das mudanças através das matrizes de rastreabilidade e controle de versões. A ferramenta está sendo utilizada por usuários em todo o Brasil, dentre eles estudantes de graduação e pós-graduação, professores e pequenas empresas de desenvolvimento de software