IMEF - Pós-Graduação em Modelagem Computacional
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- ItemModelagem computacional de trocadores de calor solo-ar(2013) Brum, Ruth da Silva; Isoldi, Liércio AndréAtualmente, há um foco na busca por fontes de energia renováveis, bem como alternativas para racionalizar o uso de energia elétrica. Neste sentido, o emprego dos Trocadores de Calor Solo-Ar (TCSA) se destaca devido ao seu baixo consumo de energia. Basicamente, TCSA são sistemas nos quais o ar ambiente ´e aquecido ou resfriado através da sua circulação em dutos enterrados. Isto ocorre pela inércia térmica do solo, de modo que no verão este é mais frio que o ar externo, ocorrendo o contrário no inverno. Nesta disserta¸c˜ao, foram feitas avaliações num´ericas do potencial térmico do solo para a aplica¸c˜ao em projetos de TCSA, usando modelos computacionais em duas e três dimensões. Deve-se destacar que este trabalho contribuiu com a an´alise de novos modelos computacionais de TCSA, sendo um bidimensional e dois tridimensionais, cujo tempo de processamento foi inferior a 50% de outros modelos encontrados na literatura. Um estudo de caso foi desenvolvido onde a influência da profundidade de instalação no potencial térmico dos TCSA foi investigada. As simulações foram realizadas utilizando o software FLUENT que baseia suas aproximações no método de volumes finitos. O escoamento turbulento no duto foi abordado com o modelo das tensões de Reynolds. Os resultados do comportamento térmico do solo apresentaram uma excelente concordância com soluções analíıticas mostrando a validade e eficiência dos modelos computacionais. Os resultados numéricos dos modelos do solo também foram confrontados com os experimentais previstos na literatura e mostraram uma concordância qualitativamente satisfatória. A partir dos resultados numéricos obtidos, foi possíıvel avaliar o comportamento anual do campo de temperatura no solo e no interior do duto. No estudo de caso constatou-se que o potencial de resfriamento e aquecimento do ar aumenta com a profundidade de instalação dos dutos. Porém, a partir de 3m de profundidade, a temperatura de saída do ar teve um comportamento com pouca variação, não havendo ganho significativo em fazer escavações mais profundos. Para o resfriamento do ar, em particular, os resultados apontam que até mesmo dutos enterrados a pequenas profundidades podem ser eficazes.
- ItemSistemas Toogle, ferramenta de design e navegação para CPS(2013) Bichet, Marcos André do Amaral; Botelho, Silvia Silva da CostaA popularização do uso de dispositivos eletrônicos com poder para percepção e atuação no meio computacional, apresenta um cenário propício para interação entre as diferentes tecnologias e dispositivos. Neste novo contexto tecnológico novas relações entre os seres humanos e seu meio, seja físico e/ou virtual, podem se estabelecer, requerendo o estudo, para desenvolver métodos capazes de suportar o potencial de troca e uxo de informação, decorrente deste novo cenário sócio-interacionista. Esta dissertação visa estudar estas relações provenientes da intercessão de ambientes reais e virtuais, através de modelos e ferramentas computacionais que os dêem suporte. O trabalho resgata os conceitos de Sistemas Físicos Cibernéticos (CPS), internet das coisas (IoT), Hipertexto e protocolos de comunicação, buscando na sua integração, subsídios para tratar os desa os tecnológicos presentes nestes novos ambientes de interação da sociedade.
- ItemFramework de acompanhamento produtos-serviços (FAPS)(2012) Oliveira, Diogo Paludo de; Botelho, Silvia Silva da Costa; Duarte Filho, Nelson LopesAtualmente, muitas empresas e indústrias de setores variados se deparam com dificulda- des para desenvolver soluções integradas que auxiliem na produção e na relação com os consumidores. A complexidade de tais soluções é cada vez maior, envolvendo diversas áreas que vão além do tradicional comércio de produto como produto final, e arquitetar maneiras de atender o mercado de maneira completa e diferenciada tem sido o principal desafio de grandes empresas. Os Sistemas Complexos de Produção (CoPS) buscam fornecer uma solução completa e integrada ao cliente. Nele, uma empresa não oferece simplesmente um produto, mas entrega uma solução completa e autônoma que da maneira que o consumidor necessita. Sistemas de Produto-Serviço (PSS), por outro lado, buscam se tornar parte dos processos do cliente, sem o foco em grandes sistemas integrados. Com esta abordagem, o consumidor fornece feedback de suas necessidades, fazendo com que a empresa prestadora consiga suprir o mercado com a real necessidade existente, agregando valor rapidamente com soluções cada vez mais completas. Este trabalho propõe a modelagem de um framework computacional capaz de identi- ficar o fluxo de informações em um CoPS, construindo um sistema integrado, que somado aos conceitos de PSS, mostrará uma visão completa dos dados pertinentes a cada com- ponente do sistema. Através do conceito de Internet das Coisas, o framework proposto busca integrar um grande número de dispositivos e atores em uma única solução, fazendo com que os componentes se comuniquem e troquem informações dentro da plataforma. Assim, com o framework proposto e conceituado, este será aplicado na indústria na- val, mostrando quais setores internos da indústria serão integrados, quais os ganhos na comunicação e conceituando o ciclo de vida do navio, desde a sua montagem e edificação, até o uso e desmonte.
- ItemReconstrução de termo fonte e condições de contorno em óptica hidrológica com séries de Fourier(2009) Cortivo, Fábio Dall; Retamoso, Mario RochaO objetivo deste trabalho é resolver um problema inverso em Transferência Radiativa, que consiste na reconstrução de condições de contorno e termo fonte em Óptica Hidrológica. O problema direto consiste em resolver a Equação de Transferência Radiativa pelo Método das Ordenadas Discretas (SN ) e o sistema de equações diferenciais ordinárias com coeficientes constantes resultante é resolvido por diagonalização da matriz de coeficientes. As medidas ra- diométricas para a inversão foram obtidas sinteticamente de uma fonte e condições de contorno específicas. O problema inverso foi formulado como um problema de otimização não-linear de estimativa dos coeficientes de Fourier e da condição de fronteira pela minimização do funcional de diferenças quadráticas entre dados sintéticos e os dados calculados do modelo direto. Devido ao mal-condicionamento deste problema inverso precisamos usar a regularização de Tikhonov com escolha a posteriori do parâmetro de regularização pelo Método de Hansen. Simulações foram realizadas com diferentes níveis de ruído.