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Metadados | Descrição | Idioma |
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Autor(es): dc.contributor | Vargas, Jose Viriato Coelho | - |
Autor(es): dc.contributor | Ordonez, Juan Carlos | - |
Autor(es): dc.contributor | Mariano, André Bellin | - |
Autor(es): dc.contributor | Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduaçao em Engenharia de Materiais e Processos | - |
Autor(es): dc.creator | Dilay, Emerson | - |
Data de aceite: dc.date.accessioned | 2019-08-22T00:16:30Z | - |
Data de disponibilização: dc.date.available | 2019-08-22T00:16:30Z | - |
Data de envio: dc.date.issued | 2014-01-10 | - |
Data de envio: dc.date.issued | 2014-01-10 | - |
Data de envio: dc.date.issued | 2013 | - |
Fonte completa do material: dc.identifier | http://hdl.handle.net/1884/34417 | - |
Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/1884/34417 | - |
Descrição: dc.description | Resumo: Este trabalho propõe uma formulação matemática simplificada para modelagem e simulação de sistemas de engenharia. A modelagem e simulação a nível de componente é extensamente discutida na literatura. Contudo, a modelagem a nível de sistema, necessária para a otimização global do sistema, ainda é pouco explorada, e representa ainda um desafio a ser vencido. Uma modelagem simplificada em uma malha que impõe uma dependência espacial artificial é utilizada aqui no desenvolvimento de um aplicativo computacional capaz de representar o comportamento de diversos sistemas. O domínio do sistema é dividido em elementos de volume. Para cada elemento de volume, representando um volume de controle da Termodinâmica Clássica, são escritas as equações de conservação de energia e massa. São utilizadas correlações empíricas de transferência de calor e massa. As propriedades dentro de cada elemento são tidas como homogêneas e não dependem do espaço. A dependência espacial é artificial e imposta pela malha. No caso de haver escoamento, este é calculado a priori aproximadamente e depois imposto ao sistema. A representação de todo um sistema por uma malha de elementos de volumes centrados de caráter essencialmente heterogêneo representa um dos aspectos inéditos deste trabalho. Para demonstrar a aplicabilidade da metodologia desenvolvida foram modelados e simulados três diferentes sistemas: i) acondicionamento de eletrônicos de potência tipo PEBB (Power Electronic Building Block), ii) navio inteiramente elétrico e, iii) fotobiorreator para produção de biomassa a ser utilizada na fabricação de biodiesel. O fluxo luminoso incidente nos tubos do sistema fotobiorreator foi avaliado com um algoritmo de ray tracing inovador. Foi realizado um conjunto de experimentos de laboratório com o acondicionamento PEBB. Estes dados ajustaram e validaram o modelo. No caso do navio, na impossibilidade de realizar experimentos, foi feita uma análise transiente do comportamento térmico com uso do modelo validado experimentalmente para o PEBB. Os resultados da simulação do sistema fotobiorreator foram comparados com resultados experimentais levantados nos protótipos que foram construídos no laboratório do NPDEAS/UFPR obtendo boa concordância qualitativa e quantitativa. O modelo proposto foi capaz de prever de forma rápida os perfis de temperatura, umidade relativa e frações mássicas de diferentes espécies em crescimento em fotobiorreator. A altura do fotobiorreator foi otimizada demonstrando as possibilidades de uso prático do modelo, notando que o ótimo encontrado é bastante acentuado, apresentando uma variação de até 400% na produtividade dentro da faixa de valores testados para a altura do fotobiorreator que foi de 1 a 16 metros. | - |
Formato: dc.format | application/pdf | - |
Formato: dc.format | application/pdf | - |
Palavras-chave: dc.subject | Teses | - |
Título: dc.title | Modelagem e simulação para engenharia de sistemas | - |
Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
Aparece nas coleções: | Repositório Institucional - Rede Paraná Acervo |
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