o simulador é uma das ferramentas mais importantes para o desenvolvimento de uma nova arquitetura computacional. Entre as vantagens que ele apresenta, destacam-se a flexibilidade e baixo custo. Os primeiros simuladores eram criados manualmente, uma prática muito propensa a erros. Atualmente, Linguagens de Descrição de Arquiteturas (ADLs) facilitam a geração dessas ferramentas. O foco deste trabalho é a pesquisa em técnicas de simulação rápida utilizando a ADL ArchC. Partindo do estado da arte nesta área, a simulação compilada, conseguiu-se melhorar ainda mais o desempenho dos simuladores de conjunto de instruções. Duas otimizações foram propostas. A primeira simula atomicamente os blocos básicos, sem nenhum tipo de teste entre as instruções, oferecendo um ganho de desempenho médio de 70%. A segunda otimização calcula antecipadamente o alvo da maioria das instruções de salto, permitindo o controle do fluxo de execução pelo simulador. Esta otimização é um passo adicional à primeira, oferecendo um ganho de desempenho combinado médio de 180%. Além da simulação rápida, também foi desenvolvida uma metodologia para que simuladores de arquiteturas possam interagir com a máquina hospedeira permitindo, por exemplo...

O modelo determinístico e processo homopolimerização na emulsão do estireno são aplicados em reator tubular contínuo sem e com deflectores angulares internos sob condição isotérmica e não isotérmica. Os resultados de modelagem e simulação foram realizados a estado estacionário, modelo unidimensional, coordenada cilíndrica, fluxo pistão laminar completamente desenvolvido, modelo Smith-Ewart para estimar a conversão do monômero, cinética química de Arrhenius corno modelo de velocidade finita laminar para computar a geração química. O objetivo é modelar, simular e analisar o comportamento do reator de homopolimerização na emulsão do estireno com deflectores angulares inclinados internos, e comparar com reator tubular. Os métodos experimental e matemático-dedutivo foram aplicados para obter resultados, por meio de programação computacional, usando Dinâmica de Fluido Computacional através do método de volumes finitos. As seguintes variáveis como temperatura de reação constante e variável, reator tubular sem e com deflectores, temperatura de alimentação, diâmetro de reator, processo adiabático e exotérmico, calor de reação constante e velocidade axial completamente desenvolvida foram investigados. Os efeitos de conversão de monômero...

O objetivo deste trabalho é contribuir para o estudo de linhas de transmissão e o desenvolvimento de modelos de linhas voltados a programas do tipo EMTP. O trabalho desenvolvido consiste em aproveitar as propriedades e semelhanças dos modos não homopolares de propagação das linhas de transmissão, sejam elas idealmente transpostas ou que apresentem plano de simetria vertical. Por meio de manipulações da matriz de transformação fase-modo-fase através do uso de vetores ortogonais e elementos complexos no domínio modal, pode-se reduzir a dimensão dos vetores de estado. O procedimento proposto é direcionado às modelagens que utilizam transformação fase-modo-fase na determinação das variáveis de estado (corrente e tensão) nas linhas de transmissão. Os recursos usados levam a uma redução tanto em número de operações por iteração quanto em alocação de estados, otimizando o procedimento de cá1culo e aumentando a velocidade de simulação no processamento. A economia computacional que o procedimento proposto proporciona pode ser usada em ferramentas de simulação em tempo real; The research objective is to contribute with the study of the transmission line and the development of line models in EMTP-type programs. The proposed model takes advantage of some similarities between non homopolar modes...

O aroma de um alimento é o resultado da combinação de diversas substâncias voláteis, de diferentes classes químicas, sendo que nenhuma delas é individualmente responsável pelo aroma, mas sim a combinação entre elas. Atualmente, os aromatizantes são amplamente utilizados na indústria alimentícia, seja para conferir um determinado aroma a um produto, ou para reforçar o aroma característico já existente, como de um suco, por exemplo. A concentração de sucos de frutas reduz o volume, sendo importante para o armazenamento, embalagem e transporte. Porém, durante o processo convencional de concentração, a maioria dos componentes aromatizantes é perdida, sendo necessário recuperar a fração aromatizante do suco de fruta durante a concentração. Existem vários processos utilizados para a recuperação de aroma e concentração de suco. O aroma concentrado pode, então, ser reincorporado no suco concentrado para obter uma bebida com aroma natural e característico da fruta. O mercado internacional tem demonstrado grande interesse nos sucos de frutas tropicais, entretanto parcela das indústrias nacionais ainda não alcançou desenvolvimento tecnológico para competir em um mercado no qual os produtos obtidos devem apresentar certas características de qualidade. No caso do óleo essencial de manjericão...

Do processo de industrialização da cana-de-açúcar, obtêm-se diversos produtos de importância econômica para o país como o álcool (anidro e hidratado) e a cachaça. Com o advento do PROÁLCOOL, a produção alcooleira ganhou um grande impulso, fazendo com que o país, em pouco tempo, se tornasse o maior produtor e exportador mundial de álcool combustível. Levando-se em conta a importância econômica do etanol, bem como a grande aceitabilidade da cachaça no mercado externo e interno, esse trabalho tem por objetivo estudar, por simulação computacional, um sistema típico de produção de álcool hidratado e neutro, visando a otimização do primeiro, bem como a produção de cachaça por meio contínuo. Todo o trabalho foi conduzido com auxílio do simulador comercial Aspen Plus 12.1. Tanto para a simulação da produção de álcool hidratado como de cachaça, foi considerado um vinho com uma grande quantidade de componentes, a fim de representar, o mais fielmente possível, o processo industrial. Com o auxílio da ferramenta de planejamento experimental, buscou-se otimizar uma configuração industrial típica para produção de álcool hidratado. Variaram-se alguns parâmetros de controle das colunas envolvidas, identificando quais desses parâmetros eram estatisticamente significativos...

A ventilação natural é um dos fatores importantes na qualidade e no conforto da habitação. Para ser eficiente, é necessário que o projeto seja adequado à realidade urbana e climática da região. No Estado de São Paulo, a casa autoconstruída , em geral, não recebe o apoio técnico necessário para a qualidade desejada do projeto. Muitas vezes, a falta de qualidade se reflete aos parâmetros de conforto dos moradores. Dentre esses parâmetros, a ventilação, ao redor das edificações, depende da implantação tanto do loteamento, quanto das edificações que oferecem, ou não, condições de arejamento e ventilação. Dentre as maneiras de estudar-se a ventilação natural, optou-se, nesse trabalho, pelo método baseado em simulações computacionais, com utilização de CFD (Computational Fluid Dynamics), através do software Phoenics. A proposta do projeto é avaliar, através de modelagem computacional, as alterações na ventilação natural no espaço do lote padrão, exterior às habitações; ocasionadas por transformações construtivas nestas edificações. A partir de um banco de dados existente sobre loteamentos autoconstruídos em Campinas/SP, em 2000, verifica-se, após cinco anos, modificações projetuais nas habitações do loteamento São José...

Um dos problemas enfrentados pelo grupo de Ecologia Matemática do IMECC da UNICAMP é o de trabalhar com difusão de uma pluma poluente com 3 variáveis espaciais, além da temporal. Esta tese não só aborda esta questão, propondo, inclusive um algoritmo computacional para esta situação, mas fá-lo resolvendo aproximadamente a Equação de Navier-Stokes num domínio irregular. A primeira parte consiste na formulação do modelo matemático para o estudo de um sistema que inclui o campo de velocidades e o comportamento evolutivo de um material poluente. Na segunda parte, é feita a formulação variacional, são constituídas aproximações via o método de Galerkin para Elementos Finitos no espaço e Crank-Nicolson no tempo para a equação de difusão-advecção, e o método da projeção para a equação de Navier-Stokes. Em seguida, faz-se a descrição do algoritmo, indicando dificuldades operacionais do ponto de vista de computação científica e apontando soluções. O domínio utilizado para o estudo de caso é o da represa do rio Manso, que, discretizada em três dimensões, foi tratado com o software livre GMSH. Finalmente, um código numérico em plataforma MATLAB foi executado e resultados são apresentados no texto. O programa e diversas considerações técnicas essenciais fazem parte dos anexos; One of the challenges faced by the Mathematical Ecology group at the Mathematics Institute at Campinas State University is that of working with the diffusion of a pollutant plume in three spatial variables...

As barreiras acústicas têm sido empregadas como soluções de mitigação de ruído ambiental. O estudo sobre desempenho de barreiras acústicas é comumente realizado por meio de simulações computacionais em programas específicos de propagação sonora. Testes de modelos em escala reduzida efetuados em câmara anecóica também são ferramentas empregadas neste tipo de avaliação e podem auxiliar na validação do modelo computacional elaborado. A restrição de acesso a câmaras anecóicas e as grandes dimensões de algumas fontes sonoras, como é o caso de subestações elétricas, podem impossibilitar a realização de ensaios em tais câmaras e conduzir aos testes de modelos reduzidos ao ar livre. Estes testes são praticamente inexistentes na literatura, o que confere caráter original à pesquisa apresentada neste trabalho. No caso de subestações elétricas que porventura sejam causadoras de perturbação sonora no seu entorno, assinala-se a impossibilidade de implementação de soluções mitigadoras para posterior validação da solução empregada. Tal restrição ocorre devido, principalmente, à complexidade e às dimensões da fonte. Em casos como o mencionado, é indispensável um estudo prévio da solução mitigadora...

O principal objetivo deste trabalho é a proposta e a implementação de um núcleo de simulação do tipo event-driven baseado em agentes destinado ao estudo e previsão de desempenho de Redes de Sensores Sem Fio. O núcleo de simulação, BaSS ¿ Barrier Synchronization Simulator, foi desenvolvido a partir do modelo básico de sincronização por barreiras, cujas funcionalidades foram ampliadas com a inclusão de temporização e interrupção nos eventos de sincronização, sendo esta a contribuição mais relevante do trabalho. Sendo parte de um projeto com metas mais ambiciosas, em particular a busca de estruturas de Redes de Sensores Sem Fio mais eficientes, contando para isto com o envolvimento de múltiplas expertises, dentre as quais projeto de circuitos integrados, eficiência energética e protocolos de comunicação, o presente trabalho foi motivado pela necessidade de uma ferramenta de simulação suficientemente flexível para acomodar os dispositivos que estariam sendo desenvolvidos e usados nas novas Redes de Sensores Sem Fio. Como resultado, considera-se que os frutos tangíveis deste trabalho são: primeiro, um framework que pode ser utilizado no desenvolvimento de simuladores do tipo event-driven com aplicações diversas e...

Esta pesquisa visa descrever e ilustrar mediante a modelagem matemática e simulação computacional a poluição por esgoto que ocorre na Baía de Buenaventura no sudoeste do Pacífico Colombiano, e a influência do poluente no convívio de duas espécies de peixes. Para a dispersão de poluente usaremos o modelo que envolve a equação de Difusão-Advecção, a qual descreve as principais caraterísticas a considerar para o estudo do nosso problema, com suas respectivas condições de fronteira do entorno natural, considerando absorção de poluente nas margens da baía. Para a dinâmica populacional entre as espécies de peixes será usado um sistema não linear clássico do tipo Lotka-Volterra para modelar este problema, com condições de contorno de Neumann. A solução aproximada do modelo é obtida numericamente usando um método de segunda ordem no espaço e no tempo. Para a discretização da variável espacial usamos um método de diferenças finitas de segunda ordem e o método de Crank Nicolson para a discretização da variável temporal. Os resultados mostrados nas simulações computacionais para a concentração de poluente, e para a dinâmica populacional nos permitem julgar melhor o que está acontecendo ou o que pode acontecer...

OBJECTIVE: To study the effects of an oronasal interface (OI) for noninvasive ventilation, using a three-dimensional (3D) computational model with the ability to simulate and evaluate the main pressure zones (PZs) of the OI on the human face. METHODS: We used a 3D digital model of the human face, based on a pre-established geometric model. The model simulated soft tissues, skull, and nasal cartilage. The geometric model was obtained by 3D laser scanning and post-processed for use in the model created, with the objective of separating the cushion from the frame. A computer simulation was performed to determine the pressure required in order to create the facial PZs. We obtained descriptive graphical images of the PZs and their intensity. RESULTS: For the graphical analyses of each face-OI model pair and their respective evaluations, we ran 21 simulations. The computer model identified several high-impact PZs in the nasal bridge and paranasal regions. The variation in soft tissue depth had a direct impact on the amount of pressure applied (438-724 cmH2O). CONCLUSIONS: The computer simulation results indicate that...

by Andrew Lewis Ressler.; Thesis (M.S.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Electrical Engineering and Computer Science, 1981.; MICROFICHE COPY AVAILABLE IN ARCHIVES AND ENGINEERING.; Bibliography: leaf 128.

A ventilação natural é uma estratégia projetual que deve ser usada sempre que possível em países de clima quente como o Brasil, pois dentre suas vantagens está o conforto térmico e a economia de energia. O uso desta estratégia deve ser priorizado principalmente em projetos destinados à população de baixa renda como é o caso dos edifícios incluídos no "Programa Minha Casa Minha Vida"- PMCMV. O objetivo desta tese é discutir e ventilação natural no interior de edifícios multifamiliares do PMCMV em três tipologias arquitetônicas diferentes localizadas na cidade de Campinas/SP, no intuito de alertar os projetistas em geral de como pequenas decisões de projeto podem influenciar no conforto térmico dos usuários. Adotou-se o uso de simulação computacional da ventilação natural por meio de CFD (Computer Fluid Dynamics) como ferramenta capaz de realizar esta análise. Assim, primeiro realizou-se a seleção dos edifícios que serviram de estudo de caso e a consequente modelagem 3D destes, considerando suas aberturas. Posteriormente realizou-se caracterização climática dos ventos da cidade de Campinas/SP, para obtenção dos dados de entrada no CFD. Por fim, realizou-se a simulação computacional da ventilação natural nas três tipologias escolhidas como estudos de caso para três diferentes ângulos de incidência do vento (0º...

O conhecimento do comportamento térmico de uma edificação é necessário, não só para que seja possível planejar e obter ambientes confortáveis termicamente, como para minimizar o consumo de energia, principalmente para refrigeração, em climas quentes como o do Brasil. Na fase de projeto, ferramentas de simulação computacional são de grande valia para esse fim. Porém as ferramentas disponíveis em geral são de difícil utilização, necessitando de um treinamento especial para seu uso. O objetivo desse trabalho foi o de produzir uma ferramenta de simulação de desempenho térmico de edificações, de fácil utilização pelos projetistas. São analisados os conceitos envolvidos nas trocas térmicas entre a edificação e o ambiente, buscando um método simples para a avaliação de seu desempenho térmico. Entre vários modelos analisados, adotou-se o método da admitância, cuja principal vantagem é que a previsão das temperaturas e fluxos de energia aceitáveis é obtida através de um procedimento simples, onde os três parâmetros envolvidos: admitância, fator decremento e fator de superfície dão uma indicação qualitativa do provável comportamento das construções. Com base neste método foi desenvolvida uma ferramenta de simulação computacional que permite ao projetista...

O estudo do campo acústico gerado por um transdutor ultrassônico é fundamental para sua construção e caracterização, pois permite prever qual será seu comportamento antes mesmo de ser construído e indica se ele realmente é viável para aplicação para a qual foi projetado, e se são necessárias modificações para que se comporte como o esperado. O presente estudo teve como objetivo o desenvolvimento de um software, em ambiente MATLAB®, para a simulação computacional de campos acústicos gerados por transdutores ultrassônicos de diferentes configurações, utilizando dois modelos que descrevem o campo, o de Zemanek e o de Stepanishen. Os campos de transdutores com focalização, apodização e meios com atenuação também poderão ser simulados. Para a simulação do modelo de Zemanek é utilizado o método matemático de discretização e para o de Stepanishen é empregada uma solução analítica para a resposta impulsiva de cada geometria de transdutor. As simulações foram validadas com resultados obtidos anteriormente por alunos do DEB/FEEC/UNICAMP e os programas desenvolvidos foram agregados em um pacote computacional. Estes programas têm seus códigos abertos para que futuramente sejam implementadas outras funções e configurações de transdutor. O software pode auxiliar no projeto de transdutores e também no estudo da modelagem do campo acústico pelos diferentes modelos que o descrevem.; The study of the acoustic field generated by an ultrasonic transducer is fundamental to its construction and characterization...

Dependência de drogas pode ser caracterizada pela perda do controle em evitar o consumo excessivo da droga e por sua busca compulsiva. Neste trabalho desenvolvemos um simulador com objetivo de recriar um paciente virtual em diferentes estágios de dependência e avaliar o uso do software como potencial ferramenta pedagógica no ensino de fisiologia. Utilizamos uma abordagem conexionista baseada em Redes neurais artificiais e máquinas de estado. O software e foi desenvolvido em linguagem de programação Delphi 5 da Borland e conta com uma interface gráfica amigável e recursos hipermídia. Os testes de validação do modelo foram conduzidos simulando-se diferentes cenários de dependência atamentos. A análise de variância, entre grupo controle (estado de compulsão) e um fator de três níveis (dosagem medicamentosa e número de sessões psicoterapêuticas), revelou remissão significativa do estado de compulsão (p < 0,01)para todos os tratamentos aplicados a partir de doses e quantidades médias. Para avaliar a aplicabilidade do modelo, o programa foi aplicado em turmas de graduação do segundo o período dos cursos das áreas de saúde e ciências biológicas da Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, sendo avaliado por meio de escalas adaptadas para sistemas fuzzy...

by John Christopher Poulos.; Bibliography: p. 139.; Prepared under National Science Foundation Grant NSF/ENG76-24447.; Originally presented as the author's thesis, (M.S.) in the M.I.T. Dept. of Electrical Engineering and Computer Science, 1977.

A simulation-based sustainability toolkit is developed in this research, in order to efficiently provide the capability of modeling and evaluating the sustainability related performance measures in systems of interest. As sustainability related issues, such as energy consumption, emissions, and waste generation are becoming a more integrated part of operational and long-term planning decisions, simulation modeling is needed to analyze the system performance not only from the traditional system performance measures such as productivity and efficiency, but also taking into account the environmental impacts within the studied system in order to aid in decision-making. This research introduces the concept and general methodology to develop such a sustainability toolkit for simulation and provides a prototype implementation of the toolkit using commercially available discrete event simulation software. In particular, toolkit modules have been developed for modeling and evaluating the sustainability aspects of transportation and logistics systems, industrial and manufacturing processes, and warehouse material handling systems. Furthermore, general sustainability toolkit modules are constructed to model other systems of interest. The toolkit contains a flexible framework which enables the simulation modeling and analysis of the sustainability related performance measures as easily as traditional system performance measures. The toolkit will enable the users to efficiently simulate complex systems taking into account system sustainability in an integrated decision-making process.

O presente estudo realiza a avaliação da eficiência energética de edificação residencial em fase de projeto, por meio da análise de conceitos de arquitetura bioclimática e desempenho térmico, segundo os métodos prescritivo e de simulação computacional. A avaliação pelo método prescritivo ampara-se nas normas brasileiras de desempenho térmico e regulamentos técnicos de eficiência energética de edificações do Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica ¿ Subprograma Edificações (PROCEL-Edifica), além dos códigos de obras do Exército Brasileiro, instituição cujo projeto-tipo de edifício residencial foi escolhido para o estudo de caso. A simulação computacional tem o Energy Plus como software de referência apesar de se valer de outros como Ecotect e Climate Consultant na medida das necessidades da pesquisa. Avalia-se o desempenho termoenergético da edificação a partir dos dados climáticos atuais do local de implantação, a cidade do Rio de Janeiro, e caracterizam-se as condições de um cenário climático futuro para o ano de 2020, por meio da extrapolação de dados permitida pelo software CCWorldWeatherGen. Pretende-se que a metodologia empregada e os resultados sejam aproveitados: i) no aprimoramento do projeto do estudo de caso...