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Efeito do movimento do núcleo em sistemas de dois elétrons Effect of nucleus motion in two-electron systems

The watershed surface runoff was investigated through the one-dimensional numerical simulation using the Lattice Boltzmann Method (LBM). A computational model was developed where the watershed is represented by the junction of nine sub-basins. For this, two equilibrium distribution functions were established through the Chapman-Enskog Expansion on a D1Q5 lattice, one suitable for flow on the basin surface and another for the main channel, obtaining the water depth on the basin surface and the channels cross-sectional area. In addition, the boundary condition was established in the flow passage from one sub-basin to another, taking into account the mass conservation and, in order to obtain a simulation closer to reality, it was considered an initial river flow (baseflow) of each channel stretch. The numerical results obtained by the LBM were compared with data measured in field.

This work presents the numeric simulation of flow in a reservoir, using the finite volume method for solver the system of equations that model the two-dimensional flow in shallow water, neglecting the tangential tensions. The solution of the system of linearized equations was obtained by computational implementation of the Gauss-Seidel iterative method. To illustrate the application of the numerical scheme in hydraulic engineering, it was considered the study of flow in an underground reservoir with internal pillars, whose flow is generated by the opening of two outlet gates. The employed code allowed the temporal analysis of the volume and the flow in the reservoir, the graphical interpretation of the investigated physical phenomenon as well as, the calculation of the precision of the model. The results obtained show the expected physical interpretation, good agreement with literature data, good precision,stability and low computational cost.

Este artigo propoe uma metodologia hibrida para a previsao das series temporais de deslocamentos relativos em um bloco da barragem da usina hidreletrica de Itaipu, que integra os seguintes metodos numericos: decomposicao wavelet , support vector Machine e combinacao linear de previsoes. Todos os resultados estatisticos alcancados pela metodologia proposta foram mais acurados do que outras tecnicas tradicionais (usadas aqui como benchmark ), encorajando a sua adocao para tal finalidade.

The present work develops a model of computer simulation of the actual properties of concrete under the action of alkali-silica reaction. Obtains a computational representation from the analysis of the chemical reaction and homogenenization techniques. Alkali-Silica reaction forms a gel that changes the effective properties of concrete and can lead to damage to structures, especially of hydroelectric dams. The model consists of three phases, generation of representative element of concrete, gel formation and dissemination by alkali-silica reaction and homogeneization of the final material. The first stage is the development of representative concrete element that is simulated from the granulometric curve and uses a computacional collision detection algorithm to ellipses. To model the behavior of chemical evolution, it uses a system based on equations of chemical kinetics, known as Guldberg - Waage Law and uses a gel diffusion model developed to mesh of representative element of concrete. To model the variation of the effective properties, it uses homogenization schemes (Reuss method, Voigt Method, Self-Consistent method and Mori-Tanaka method) to provide, thus, elasticity coefficientes of the composite material. The combination of the models allowed to predict the evolution and damage to the material over time and analyze the influence of the volume fraction of agregates in the lifetime of concrete.

A two-dimensional numerical simulation of the water flow in a rectangular channel with submerged obstacles distributed alternately along its banks is presented. The governing equations of flow are the shallow water equations, which will be solved by the Boltzmann lattice method (LBM) with multiple relaxation times (MRT). The non-slip bounce-back scheme was used on walls and obstacles, constant discharge at the inlet and fixed depth at the outlet of the channel. Due to the characteristics of the problem to be simulated, a large eddy simulation (LES) technique was incorporated into the computational code, which allows to obtain results that are closer to the actual behavior of the flow. In addition, the stability of the simulation at all points of the mesh is evaluated for each step of time and, together with the property of the consistency of the LBM, the convergence of the solution is obtained. The simulation provides the depth, velocities in the x and y directions, and the magnitude of water vorticity.

This paper presents a new explicit scheme for the solution of shallow water equations in one and two space dimensions, developed from the space-time conservation element and solution element (CE/SE) method. The basis functions used are second-order Taylor expansions in time and space. This increase in the order of the approximation functions produces an increase in the number of unknowns in the scheme, therefore, besides the flow variables and their slopes, their second-order partial derivatives are also unknown in the present scheme. An iterative process for the calculation of the first and second order derivatives is formulated for problems with shocks and discontinuities. Computational experiments demonstrate third-order accuracy. The one-dimensional and two-dimensional dam-break problems presented validate the accuracy and robustness of this scheme.

This paper analyzes the ability of the Lattice Boltzmann method (LBM) with multiple relaxation times (MRT) in the simulation of flow in practical engineering problems. The case study covered refers to the first section of the initiation channel, which is part of the piracema channel, located in the Itaipu Hydroelectric Power Plant. The initiation channel has submerged obstacles distributed from one margin to the other, in order to reduce water velocity and allow the piracema cycle to occur. The governing equations of flow are the shallow water equations, which will be solved through the LBM-MRT. The non-slip bounce-back scheme was used on walls and obstacles, constant discharge at the inlet and fixed depth at the outlet of the channel. Due to the characteristics of the problem to be simulated, a large eddy simulation (LES) technique was incorporated into the computational code, which allows to obtain results that are closer to the actual behavior of the flow. In addition, the stability of the simulation at all points of the mesh is evaluated for each step of time and, together with the property of the consistency of the LBM, the convergence of the solution is obtained. The simulation provides the depth, velocities in the x and y directions, and the magnitude of water vorticity.

O metodo do reticulado de Boltzmann (LBM) possui equacao governante caracterizada pelas etapas de transmissao e colisao, e pode ser visto como uma forma discretizada da equacao cinetica de Boltzmann em que somente sao mantidos os detalhes moleculares essenciais para recuperar o comportamento macroscopico. O metodo e eficiente na simulacao de escoamento de fluidos, mostrando-se competitivo nas aplicacoes de mecanica dos fluidos computacional, sendo especialmente util em aplicacoes com geometrias complexas. O objetivo deste trabalho e utilizar o LBM para simular o escoamento de agua em um canal entre placas paralelas. Para isto, foram usadas condicoes de contorno bounce back e Zou-He. Fez-se a comparacao entre as solucoes numerica e analitica, para a validacao do metodo.

A teoria da homogeneizacao busca descrever as relacoes existentes entre as propriedades conhecidas em escalas menores daquelas que ocorrem em escalas maiores, permitindo a simulacao de materiais heterogeneos. Este artigo tem como objetivo apresentar uma simulacao computacional das propriedades do concreto utilizando tecnicas de homogeneizacao. Para construcao desta simulacao foram utilizadas propriedades pre-determinadas dos componentes do concreto. A simulacao construida e composta por duas fases: a argamassa e os agregados graudos. Tambem foram utilizadas como dados de entrada, informacoes obtidas pela curva granulometrica do material analisado. Para determinar os limites superior e inferior sao utilizados, respectivamente, o metodo de Voigt e Reuss, assim como o metodo auto-consistente e de Mori-Tanaka sao utilizados para determinar as propriedades efetivas. Os resultados encontrados permitem enfatizar a importancia dos limites superior e inferior como analise de dados para os metodos atuais.

Este trabalho apresenta um modelo criado para a representacao da evolucao da reacao alcali-silica (RAS) presente em muitas construcoes que estao sujeitas a umidade excessiva. O modelo e composto por duas etapas. Na primeira etapa sao estudadas as reacoes quimicas que dao origem ao gel deleterio proveniente da RAS. A analise destas reacoes, por meio da cinetica quimica, origina um sistema de equacoes diferenciais ordinarias que e resolvido afim de obter a quantidade de gel gerada a medida que o tempo passa. Na segunda etapa e criado um modelo de difusao para o gel, formado na primeira etapa, na regiao de transicao entre agregado e argamassa. O modelo de difusao e resolvido numericamente por meio do Metodo de Diferencas Finitas. Como resultado obtem-se a distribuicao da concentracao de gel depois de um longo periodo de tempo em um elemento de volume representativo do concreto.

O aumento significativo no fluxo do trafego de veiculos tem causado diversos problemas para a sociedade. O estudo das caracteristicas do trafego de veiculos tem se tornado uma ferramenta importante para avaliar e planejar as rodovias. Nesse contexto, a simulacao computacional via automatos celulares pode ser utilizada como uma importante ferramenta para obtencao de caracteristicas fundamentais do trafego em rodovias ou em areas urbanas. Neste trabalho, desenvolveu-se um modelo de automatos celulares que utilizam regras simples de movimentacao dos veiculos, para analisar o tempo de escoamento de uma pista simples. A partir dos dados obtidos, formulou-se um modelo de regressao polinomial que relaciona o tempo medio total de escoamento e o numero de veiculos. Os resultados apresentados mostraram-se bastante satisfatorios e podem ser usados para desenvolver ferramentas de controle ou informacao sobre o trafego.

A simulacao computacional do teste de carregamento axial apresentada neste artigo foi realizada em um elemento representativo do concreto – RVE. O RVE permite representar estatisticamente o material estudado de maneira que, de acordo com as tecnicas de homogeneizacao, propriedades encontradas neste elemento podem ser utilizadas para estimar as propriedades do material final. Este artigo, entao, traz a discussao de como gerar o RVE do concreto para agregados graudos aproximados por elipses. O concreto, na escala mesoscopica, e considerado um material bifasico composto de argamassa e agregado graudo. Para obter informacoes sobre os tamanhos dos agregados foi utilizada a curva granulometrica e para obter a posicao de cada um dos agregados foi utilizado um algoritmo de deteccao de colisao computacional entre elipses. O RVE foi entao sujeito a um teste de carregamento axial que foi solucionado pelo metodo de Galerkin livre de elementos, apresentando assim a resposta que o material possui.

A equacao diferencial da linha elastica para uma viga em balanco, sujeita a uma carga pontual aplicada em sua extremidade e [...]

Neste trabalho, estudamos um modelo matematico continuo de situacao ecoepidemiol Logica de predacao seletiva. Apos adimensionalizar as equacoes correspondentes, consideramos a analise sob o ponto de vista de estabilidade linear, do modelo que trata da interacao das populacoes de presas suscitaveis (S), presas infectadas (I) e predadores (P), onde a infeccao ocorre por contato diretamente proporcional com a populacao infectada. Optamos por alterar num dos sistemas, proposto em [3], a modelagem feita para o crescimento de predadores, tendo em vista que o comportamento populacional mais interessante para se estudar _e o da populacao de presas, por causa da predacao ocorrer na populacao que _e suscetivel _a doenca. presa-predador, substância quimica, rede de mapas acoplados, dinâmicas espacotemporal, controle biologico.

O presente artigo apresenta uma Maplet, programada via Maple, idealizada para obter a solucao numerica, via Metodo das Caracteristicas, de uma Equacao Diferencial Parcial conhecida como Equacao do Telegrafo. Este trabalho aborda de inicio algumas nocoes de Equacoes Diferenciais Parciais, segue com a apresentacao do modelo de um Circuito Eletrico expresso matematicamente por meio destas equacoes, trabalha com os conceitos necessarios para entendimento deste fenomeno fisico, descrevendo passo a passo os procedimentos que foram implementados para obter a solucao numerica por meio do Metodo das Caracteristicas, por fim, o funcionamento da Maplet desenvolvida sobre o raciocinio teorico e exposto e a solucao numerica de um exemplo particular da Equacao do Telegrafo, e apresentada com o auxilio da interface grafica disponivel no pacote Maple.

Orientadora : Liliana Madalena Gramani Cumin Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciencias Exatas e Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduaçao em Métodos Numéricos em Engenharia. Defesa: Curitiba, 2006 Inclui bibliografia Área de concentração: Programação matemática

Orientadora: Liliana Madalena Gramani Cumin Inclui apęndice Dissertaçăo (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setores de Tecnologia e Cięncias Exatas, Programa de Pós-Graduaçăo em Métodos Numéricos em Engenharia. Defesa: Curitiba, 2005 Inclui bibliografia Área de concentraçăo: Programaçăo matemática

Orientador : Liliana Madalena Gramani Cumin Dissertaçăo (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduaçao em Métodos Numéricos em Engenharia. Defesa: Curitiba, 2005 Inclui bibliografia Área de concentraçăo: Programaçăo matemática

Orientadora: Liliana Madalena Gramani Cumin Inclui apęndice Dissertaçăo (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setores de Tecnologia e Cięncias Exatas, Programa de Pós-Graduaçăo em Métodos Numéricos em Engenharia. Defesa: Curitiba, 2005 Inclui bibliografia Área de concentraçăo: Programaçăo matemática

Orientadora: Liliana Madalena Gramani Cumin Inclui apęndice Dissertaçăo (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setores de Tecnologia e Cięncias Exatas, Programa de Pós-Graduaçăo em Métodos Numéricos em Engenharia. Defesa: Curitiba, 2005 Inclui bibliografia Área de concentraçăo: Programaçăo Matemática