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Orientadores: Daniel Albiero, Luiz Octávio Ramos Filho Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola Resumo: Esta pesquisa avalia mecanização para Sistemas Agroflorestais (SAFs) cultivados pela agricultura familiar a partir de método da "Análise Dimensional" para avaliar os dados obtidos em experimento de campo. Neste experimento, três máquinas diferentes cortaram a biomassa de capim-mombaça (Megathyrsus maximus Jacq) produzida nas entrelinhas de SAFs e foram coletados dados sobre parâmetros pré-definidos para compreensão do fenômeno de estudo e comparação dos tratamentos. As máquinas utilizadas já existem no mercado, sendo elas: i) roçadora costal (RC); ii) roçadora rotativa montada ao trator (RRM); iii) mini colhedora de grãos (MC). Os experimentos foram realizados entre os anos de 2020 e 2022, na Embrapa Meio Ambiente, em Jaguariúna, no estado de São Paulo. O objetivo deste estudo foi avaliar a adequação de máquinas para realizar o trabalho em questão. É sabido que o mercado carece de maquinário específico para manejar os SAFs dentro de suas complexidades, fato este que faz com que os manejos realizados pela agricultura familiar sejam geralmente manuais, o que exige muito tempo, mão de obra e esforço físico. Este estudo visa contribuir para o desenvolvimento e avanço das pesquisas para a mecanização dos processos, para que seja possível otimizar o manejo de forma a reduzir o tempo de trabalho, gastos financeiros e desgaste físico. Isto possibilitará maior aderência dos/as agricultores/as para realizar a transição de sistemas convencionais para o agroflorestal, de maneira a incentivar a expansão de áreas cultivadas com sistemas sustentáveis e minimizar ou até mesmo reverter os impactos ambientais causados pela agricultura moderna. A RC é indicada para garantir a melhor vigor de rebrota, maior produção de massa seca e melhor correlação entre consumo de combustível e resposta da planta ao corte. A MC é indicada para reduzir o tempo de amontoa do capim e reduzir os custos operacionais totais, bem como para obter melhor previsibilidade financeira dos gastos com combustível e, assim como a RC, para obter maiores produções de biomassa. A RRM é indicada para reduzir o tempo de trabalho, para a obtenção da melhor correlação entre tempo de trabalho e custo de mão de obra e para obter boa previsibilidade financeira dos gastos com mão de obra. A RRM é indicada para manejos em escalas maiores pois os custos financeiros totais acabam sendo menores Abstract: This research evaluates mechanization for Agroforestry Systems (SAFs) cultivated by family agriculture using the "Dimensional Analysis" method to evaluate the data obtained in a field experiment. In this experiment, three different machines cut the biomass of mombaça grass (Megathyrsus maximus Jacq) produced between the rows of SAFs and data were collected on pre-defined parameters to understand the phenomenon of study and compare the treatments. The machines used already exist on the market, namely: i) costal brush cutter (RC); ii) tractor mounted rotary brush cutter (RRM); iii) mini grain harvester (MC). The experiments were carried out between 2020 and 2022, at Embrapa Meio Ambiente, in Jaguariúna, in the state of São Paulo. The objective of this study was to evaluate the suitability of machines to perform the work described. It is known that the market lacks specific machinery to manage the SAFs within their complexities, a fact that makes the work performed by small-holders be generally manual, which requires much time, labour and physical effort. This study aims to contribute to the development and advancement of research for the mechanization of processes, so that it is possible to optimize the tasks in order to reduce working time, financial expenses and physical exhaustion. This will enable farmers to make the transition from conventional to agroforestry systems, in order to encourage the expansion of cultivated areas to sustainable systems and minimize or even reverse the environmental impacts caused by modern agriculture. The RC is indicated to guarantee the best regrowth vigour, greater production of dry mass and better correlation between fuel consumption and plant response to cutting. The MC is indicated to reduce the time to pile the grass and to reduce the total operational costs, as well as to obtain better financial predictability of the expenses with fuel and, like the RC, to obtain greater productions of biomass. RRM is indicated to reduce working time, to obtain the best correlation between working time and labour cost and to obtain good financial predictability of labour costs. RRM is indicated for working on larger scales because the total financial costs end up being lower Mestrado Máquinas Agrícolas Mestre em Engenharia Agrícola CAPES 001

Este trabalho tem como um primeiro objetivo facilitar a compreensão da Mecânica, assim como de toda a Física, para os alunos do Ensino Médio, e servir de material de referência para os professores de Ciências e Matemática. Porém nosso objetivo principal é mostrar que a Análise Dimensional é muito mais do que simplesmente uma ferramenta para lembrar fórmulas em exames. Na realidade representa um entendimento mais profundo das invariâncias de escala e das similitudes encontradas nos fenômenos da Natureza. Apresentamos várias notas históricas, realçando o legado do Prof. Fernando Lobo Carneiro para a Engenharia brasileira. Utilizando os teorema de Brigdman e de Vaschy-Buckingham, apresentamos um bom número de exemplos, alguns lúdicos, outros históricos, outros já em nível universitário, além de muitas sugestões para estudos futuros - colocadas em “para saber mais”. O primeiro Teorema é aqui tomado pragmàticamente, mais como definição de uma grandeza derivada das sete grandezas fundamentais do Sistema Internacional da Metrologia - cujas definições foram recentemente revistas. Apresentamos uma prova do teorema Pi de Vaschy-Buckingham utilizando idéias da teoria dos grupos de transformações. Esta monografia é redigida como uma proposta para um livro aberto, enfatizando a importância da Análise Dimensional como guia para o desenvolvimento de uma teoria matemática, e como ferramenta indispensável no planejamento de experimentos. This work has as a first objective facilitate the understanding of Mechanics, and in fact all Physics for Middle and High School students, and to serve as reference material for teachers. But our main goal is to show that Dimensional Analysis is much more than a simple tool to remember formulas for exams. It represents in reality a deep understanding of scale invariances and similitudes found in the phenomena of Nature. We present several historical notes, highlighting the legacy of Prof. Fernando Lobo Carneiro to the Brazilian Engineering. Using Brigdman’s and Vaschy-Buckingham theorems, we present a good number of examples, some playful, others historical, others already at university level, as well as many suggestions for future studies - put as “to learn more’. The first Theorem is here taken pragmatically as a definition of a derived quantity from the seven fundamental quantities of the recently revised International System of Metrology. We present a demonstration of Vaschy-Buckingham’s Pi-theorem using ideas from the theory of transformation groups. This monograph is written as a proposal for an open book, emphasizing the importance of Dimensional Analysis as a guide for the development of mathematical theories, and as an indispensable tool in the planning of experiments.

A predição de proteínas em dados de bioinformática é um exemplo de problema de Classificação Hierárquica Multirrótulo no qual cada instância pode estar associada a múltiplas classes, e estas por sua vez, estão organizadas em uma hierarquia. A alta dimensionalidade dos atributos e das classes influencia no desempenho dos classificadores, tanto no custo computacional quanto na capacidade preditiva, pois prejudica a busca por padrões e descoberta de conhecimento útil. A extração de atributos é uma das técnicas utilizadas para alcançar a redução de dimensionalidade em base de dados, e assim eliminar atributos irrelevantes e/ou redundantes que tendem a confundir um algoritmo de aprendizagem. Nessa técnica, por meio de combinações e/ou transformações dos atributos originais, geram-se novos atributos, mais significativos e que melhor representam a base de dados, em um espaço de menor dimensão. Desse modo, neste trabalho propõe-se um novo método de extração de atributos, FEAE-HMC, para classificação hierárquica multirrótulo, baseado em conceitos e técnicas de Deep Learning, por meio de adaptações em uma rede Autoencoder clássica. O método FEAE-HMC é dividido em duas etapas principais: a extração de atributos e a avaliação do conjunto de dados reduzido por meio de um classificador hierárquico multirrótulo (Clus-HMC e MHC-CNN) e sua medida de desempenho (AUPRC). Para a realização dos experimentos são utilizados dados biológicos de 10 bases de dados da Ontologia Gênica, sendo que as classes das mesmas estão estruturadas em uma hierarquia no formato de um Grafo Acíclico Dirigido (DAG). Conforme os resultados experimentais, o método FEAE-HMC se mostrou capaz de extrair representações de menor dimensão, que podem agregar correlações entre os atributos e rótulos. Essas representações, quando submetidas a um Classificador Hierárquico Multirrótulo, geram modelos nos quais se obtêm o desempenho preditivo equivalente e até mesmo superior ao desempenho da base original. A diferença obtida entre a medida AUPRC da base completa e uma base reduzida, com uma redução de até 90% da dimensionalidade original, é inferior a 0,047 em ambos classificadores. Testes estatísticos demonstram que as bases reduzidas extraídas pelo FEAE-HMC, são no mínimo estatisticamente equivalentes as bases originais. Protein prediction in bioinformatics data is an example of a Hierarchical Multilabel Classification problem in which each instance can be associated with multiple classes, which in turn are organized in a hierarchy. The high dimensionality of attributes and classes influences the performance of the classifiers, both in computational cost and in predictive capacity, as it impairs the search for patterns and the discovery of useful knowledge. Feature Extraction is one of the techniques used to achieve dimensionality reduction in databases, and thus eliminate irrelevant and/or redundant attributes that tend to confuse a learning algorithm. In this technique, by means of combinations and/or transformations of the original attributes, new attributes, which are more significant and represent the database, are generated in a smaller space. Thus, this work proposes a new method of feature extraction, FEAE-HMC, for the hierarchical multi-label classification, based on concepts and techniques of Deep Learning, through adaptations in a classic Autoencoder network. The FEAE-HMC method is divided into two main steps: the feature extraction and the evaluation of the reduced data set using a hierarchical multi-label classifier (Clus-HMC and MHC-CNN) and its performance measure (AUPRC). To perform the experiments, biological data from 10 Genetic Ontology databases are used, and their classes are structured in a hierarchy in the form of a Directed Acyclic Graph (DAG). According to the experimental results, the FEAE-HMC method was able to extract representations of smaller dimension that can add correlations between the attributes and labels. These representations, when submitted to a Hierarchical Multi-label Classifier, generate models with predictive performance equivalent or even superior to the performance of the original base. The difference between the full-base AUPRC measurement and a reduced base with a reduction of up to 90% of the original dimensionality is less than 0.047 in both classifiers. Statistical tests show that the reduced bases extracted by the FEAE-HMC are at least statistically equivalent to the original bases.

O ensaio de indentação instrumentada é uma técnica que permite a obtenção da dureza de pequenos volumes de materiais. Entretanto, além da dureza, é de grande interesse a obtenção de outras propriedades elasto-plásticas utilizando-se informações das curvas desses ensaios. Neste trabalho, um algoritmo inverso foi elaborado com o desenvolvimento de duas funções adimensionais, ajustadas empregando o método de elementos finitos, para simular do ensaio de indentação instrumentada e o método de mínimos quadrados, para a determinação dos coeficientes das funções. Subsequentemente, esse algoritmo foi utilizado para a determinação do módulo de elasticidade E, dureza H, expoente de encruamento n e tensão de escoamento Y dos aços ao carbono SAE 1020, SAE 1045 e do aço Cr-Mo SAE 4140. Essas propriedades mecânicas foram determinadas utilizando um microdurometro instrumentado com um penetrador Berkovich de diamante. Uma análise da sensibilidade do algoritmo às variáveis do problema foi realizada, e os resultados obtidos revelaram que uma maior variação na solução do expoente de encruamento calculado pelo algoritmo pode ocorrer à medida que valores das variáveis adimensionais hf/hmax e/ou WP/WT diminuem. Também, certas combinações de valores das variáveis adimensionais supracitadas causam soluções negativas que são fisicamente impossíveis, sendo o limite de aplicabilidade do algoritmo dado por WP/WT >0,66. Ajustes dos coeficientes das funções adimensionais também revelaram uma falta de correlação entre o expoente de encruamento n e a razão adimensional entre a tensão de escoamento, e o módulo de elasticidade reduzido Y/Er. Resultados para o expoente de encruamento dos aços SAE 1020 normalizado, SAE 1045 normalizado e 1045 temperado e revenido apresentaram erro máximo de -10%, aproximadamente, para o aço SAE 4140 normalizado, o erro foi de -42,55% e para a amostra de SAE 4140 temperado e revenido, um erro de -15,79% foi obtido. Tensões de escoamento calculadas para os aços SAE 1020 normalizado e SAE 1045 normalizado apresentaram, respectivamente, 12,08% e -10,11% de erro, para os demais materiais analisados, o erro calculado foi superior a aproximadamente 40%. Em relação a dureza, o maior erro calculado foi para o aço SAE 4140 temperado e revenido, -13,00%, e o restante das amostras apresentou erros inferiores à 4%. O erro do módulo de elasticidade estimado pelo algoritmo foi maior para os aços SAE 1020 normalizado e SAE 1045 normalizado, 41,76% e -12,13% respectivamente, e o restante das amostras tiveram erros calculados entre -6,15% e -2,17%. Palavras-chave: indentação instrumentada, método de elementos finitos, análise dimensional, materiais metálicos e propriedades elasto-plásticas. Instrumented indentation test is a technique that allows obtaining the hardness of small volumes of materials. However, in addition to the hardness, it is of great interest to obtain other elastoplastic properties using information from the curves of these tests. In this work, an inverse algorithm was developed with the help of two dimensionless functions, adjusted using the finite element method, to simulate the instrumented indentation test and the least squares method for the determination of the coefficients of the functions. Subsequently, this algorithm was used for the determination of the modulus of elasticity E, hardness H, hardening exponent and yield stress Y of SAE 1020, SAE 1045 carbon steels and Cr-Mo SAE 4140 steel. These mechanical properties were determined using a instrumented microduometer with a Berkovich diamond indenter. An analysis of the sensitivity of the algorithm to the problem variables was performed, and the results showed that a greater variation in the solution of the hardening exponent calculated by the algorithm can occur as values of the dimensionless variables hf/hmax and/or WP/WT decrease. Also, certain combinations of values in the dimensionless variables can cause negative solutions that are physically impossible, with the limit of applicability of the algorithm given by WP/WT> 0.66. Adjustments of the coefficients of the dimensionless functions also revealed a lack of correlation between the hardening exponent n and the dimensionless ratio between the yield stress and the reduced modulus of elasticity Y/Er. Results for the hardening exponent of normalized SAE 1020 steels, normalized SAE 1045 steels and quenched and tempered SAE 1045 steel presented a maximum error of approximately -10% for normalized SAE 4140 steel, the error was -42,55% and for the sample of SAE 4140 quenched and tempered, a -15,79% error was obtained. The calculated yield stresses for SAE 1020 normalized and SAE 1045 normalized steels presented, respectively, 12,08% and -10,11% error, for the other materials analyzed, the calculated error was greater than approximately 40%. In relation to hardness, the largest error calculated was for quenched and tempered SAE 4140 steel, -13,00%, and the rest of the samples presented errors lower than 4%. The error in the modulus of elasticity estimated by the algorithm was higher for the SAE 1020 normalized steel and SAE 1045 normalized steel, 41,76% and -12,13% respectively, and the remaining samples had errors calculated between -6,15% and –2,17%.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-07-14T12:51:11Z No. of bitstreams: 1 Gabriel Cristiano Kuhn_.pdf: 1527987 bytes, checksum: dd028ed9d9ded68e948299bcc1bfb746 (MD5) Made available in DSpace on 2016-07-14T12:51:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gabriel Cristiano Kuhn_.pdf: 1527987 bytes, checksum: dd028ed9d9ded68e948299bcc1bfb746 (MD5) Previous issue date: 2016-04-27 FAPERGS - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul Válvula L é um tubo em forma de L destinado a conduzir partículas sólidas entre dois reservatórios. Este dispositivo usa injeção de um fluido e a sua geometria para o controle da vazão dos sólidos. A aplicação deste tipo de válvula não mecânica se dá em processos que visam o transporte de partículas, como linhas de transporte pneumático e reatores de leito circulante. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma correlação para a vazão mássica de sólidos através da análise dos números adimensionais, calculados com base em variáveis do processo, e dados experimentais. Com uma correlação mais precisa torna-se mais fácil o controle e o projeto de uma válvula L. Este estudo desconsidera a influência dos reatores, levando em conta apenas a influência da geometria da válvula, a variação da injeção de ar e as propriedades das partículas. A bancada de ensaios foi projetada com duas válvulas L (diâmetros de 34 e 70 mm) feitas de acrílico. Foram utilizadas esferas de vidro (diâmetro Sauter 0,8 mm, massa específica efetiva 1580 kg/m3, grupo D da classificação Geldart), conduzidas por ar comprimido. Aplicando-se o teorema de PI de Buckingham às variáveis importantes do processo, três números adimensionais foram obtidos. Após uma bateria de testes, estes números adimensionais foram calculados para várias condições de ensaios. Com base nos dados experimentais, obteve-se uma equação de ajuste e uma correlação para o fluxo de sólidos. Calculou-se seis correlações, porém é possível dizer que apenas três descrevem o processo, mesmo que com alguma incerteza. Para as válvulas de 34 mm foi possível observar a máxima taxa de sólidos, ou seja, qualquer incremento na vazão injetada resulta em uma diminuição do escoamento de sólidos. L valve is a right angled, L shaped pipe applied to transfer solids between two vessels. The device uses gas injection and pipe geometry for controlling the flow of particulate solids. This kind of non-mechanical valve is used in processes as pneumatic transport lines and circulating fluidized beds. This study aims to develop a new correlation to the solids mass flow rate through dimensional analysis, experimental data and equation fitting. An accurately way to estimate the flow of solids makes easier the valve design and control. This study does not consider the influence of the reactors that an L valve connect, in other words, this approach is limited to the influence of L valve geometry, gas injection and particle properties. A test section was built, comprising two valve diameters (acrylic pipes of 34 and 70 mm). Glass beads will be used as solids (Sauter diameter 0.8 mm, bulk density 1580 kg/m3, group D of Geldart classification) conveyed by air. Dimensionless numbers were calculated (by Buckingham PI theorem) from the variables of the process, then an experimental program was done. Based on experimental data, π_1, π_2 and π_3 values were calculated for various test conditions. Based on the experimental data, an equation fit and a correlation to the solids mass flow rate were obtained. Six correlation were calculated but only three are able to describe the L valve process with a minimum accuracy. Maximum solids flow were achieved for 34 mm L valve, in other words, if aeration rate is increased beyond this point, solids flow decreases.

Neste trabalho estudamos o rompimento de fios metálicos submetidos à ação de impactos de tração. Obtivemos dados experimentais para relacionar a massa M e a velocidade V de um corpo que causa um impacto de tração em um fio na condição crítica de rompimento. Usando o teorema Π de Buckingham da análise dimensional, determinamos uma expressão para a função M = F(V) e comparamos com os dados experimentais. Também fizemos uma análise teórica com o modelo mais simples possível e verificamos que ele é compatível com os dados experimentais. In the present work we analyze the rupture of metallic wires under the action of stressing impacts. We have collected experimental data in order to relate the mass M and speed V of the body causing the stressing impact in a wire on the threshold of rupture. By making use of Π-Buckingham's theorem of dimensional analysis we have determined an expression for the function M = F(V) and have compared it to simplest possible model of the phenomenon and verified that it is compatible with experimental data.

A fabricação de moldes e matrizes são ricas em detalhes e geometrias complexas, exigindo tecnologias mais inovadoras e precisas. Um dos processos que se destaca na fabricação de moldes e matrizes, é o de eletroerosão por penetração (Electrical Discharge Machining - EDM). A usinagem por descargas elétricas é classificada como um processo de fabricação de geometria não definida, onde a remoção de material é realizada por repetidas descargas elétricas entre dois eletrodos eletricamente condutores. O desgaste da ferramenta é um dos principais parâmetros de medida no desempenho da usinagem por EDM. O maior problema ocasionado pelo desgaste de canto do eletrodo é a mudança de geometria da ferramenta no decorrer da usinagem, alterando a tolerância geométrica e o dimensional da cavidade. O presente trabalho propõe avaliação dimensional do desgaste de canto do eletrodo, no decorrer da usinagem do processo de EDM, variando o ângulo de superfície frontal do eletrodo. Outro propósito é a criação de um índice, chamado de taxa de arredondamento, que leva em consideração as áreas de desgaste de canto do eletrodo em função da área removida de material da peça. Os resultados mostraram que os eletrodos de cobre, cobre tungstênio e grafite, tem um grande crescimento de raio de canto no inicio da usinagem, estabilizando esses valores com tempo maiores de processo. O ângulo de superfície frontal do eletrodo influência diretamente no desgaste de canto do eletrodo. Os eletrodos de grafite não apresentaram comportamento de arredondamento de desgaste de canto durante os ensaios. Para o índice de taxa de arredondamento os eletrodos de cobre tungstênio tiveram o menor valor apresentado na usinagem do AISI H13. The manufacture of molds and dies are rich in detail and complex geometries, requiring more innovative and precise technologes. One of the processes that stands out in the manufacture of molds and dies, is to EDM by penetration (Electrical Discharge Machining - EDM). The cutting by electrical discharge is classified as a non-defined geometry manufacturing process where material removal is carried out by repeated electrical discharge between two electrodes electrically conductive. The tool wear is a major measurement parameters in machining performance by EDM. The biggest problem caused by the electrode corner wear is the tool geometry change during the machining by changing the geometric tolerance and dimensional cavity. This paper proposes dimensional evaluation of the electrode corner wear, during the machining of the EDM process, varying the front surface of the electrode angle. Another purpose is to create an index, called rounding rate, which takes into account the areas of electrode corner wear due to the removed area of the workpiece material. The results showed that the copper electrode, copper tungsten and graphite, has a large corner radius growth at the beginning of machining, stabilizing these values with higher process time. The front surface of the electrode angle influence directly on the electrode corner wear. Graphite electrodes showed no corner wear rounding behavior during the tests. For rounding rate index tungsten copper electrodes had the lowest value presented in the machining of AISI H13.

The School of Chemical Engineering, Federal University of Uberlândia has been conducting studies of expression in the drying of coffee fruits using vibrated tray dryer with recycle. Among the work carried it is emphasized of Sfredo (2006), who did the study of dispersion in the coffee fruit dryer described initially. Data from the drying of coffee fruits obtained by this author, who conducted a detailed description of their experimental designs were used as the basis for application of mathematical models that can properly simulate the drying of coffee fruits in vibrated tray dryer with recycle. The use of mathematical models for drying of coffee fruits provide the simulation of the drying process considering the influence of relevant variables in the process. For modeling and simulation of mathematical models was made a literature review of thermo-physical properties of coffee fruits, which are required for accurate representation of the drying kinetics, and important in the simulation and design of dryers. A study of dimensional analysis was elaborated in which they were identified in the relevant dimensionless numbers used in drying and process simulation. There was selected three mathematical models (Arrieche, 2007, Hussain and Dincer, 2003; Chemkhi et al. 2005) in order to compare the results of simulations among themselves and with those obtained by Sfredo (2006). The models evaluated are able to calculate humidity and temperature of several internal coordinates to the fruits of coffee. In these simulations were changes of variables and applying the method of orthogonal collocation for the solution of partial differential equations used in the models. The results show that the three models adequately represented the drying of coffee fruits in trays vibrated. A Faculdade de Engenharia Química da Universidade Federal de Uberlândia vem desenvolvendo estudos de expressão na área de secagem dos frutos do café utilizando secador de bandejas vibradas com reciclo. Dentre os trabalhos desenvolvidos destaca-se o de Sfredo (2006), que fez o estudo da dispersão do fruto de café no secador descrito inicialmente. Os dados da secagem de frutos de café obtidos por Sfredo (2006), que efetuou uma descrição detalhada de seus planejamentos experimentais, foram utilizados como base para aplicação de modelos matemáticos que possam simular adequadamente a secagem de frutos de café em secadores de bandejas vibradas com reciclo. A utilização de modelos matemáticos na secagem de frutos de café possibilita a simulação do processo de secagem considerando-se a influência das variáveis relevantes no processo. Para a modelagem e simulação dos modelos matemáticos foi feita uma revisão na literatura das propriedades termo-físicas dos frutos de café, que são requeridas para a representação precisa da cinética de secagem, e importantes na simulação e projeto de secadores. Posteriormente realizou-se um estudo de análise dimensional no qual foram identificados números adimensionais relevantes na secagem e utilizados na simulação do processo. Foram selecionados três modelos matemáticos (Arrieche, 2007; Hussain e Dincer, 2003; Chemkhi et al. 2005) no intuito de se comparar os resultados das simulações entre si e com os obtidos por Sfredo (2006). Os modelos avaliados são capazes de calcular a umidade e a temperatura em várias coordenadas internas dos frutos de café. Nestas simulações foram feitas mudanças de variáveis e aplicação do método de colocação ortogonal para a solução das equações diferenciais parciais utilizadas nos modelos. Os resultados obtidos mostram que os três modelos representaram adequadamente o processo de secagem dos frutos de café em bandejas vibradas. Mestre em Engenharia Química

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior This work aims to determine a better methodology to help predicting some operational parameters to a new design of mixer-settler on treating wastewater produced by petroleum industry, called MDIF (Misturador-Decantador à Inversão de Fases/ Mixer-Settler based on Phase Inversion MSPI). The data from this research were obtained from the wastewater treatment unit, called MSPI-TU, installed on a wastewater treatment plant (WTP) of PETROBRAS/UO-RNCE. The importance in determining the better methodology to predict the results of separation and extraction efficiency of the equipment, contributes significantly to determine the optimum operating variables for the control of the unit. The study was based on a comparison among the experimental efficiency (E) obtained by operating MSPI-TU, the efficiency obtained by experimental design equation (Eplan) from the software Statistica Experimental Design® (version 7.0), and the other obtained from a modeling equation based on a dimensional analysis (Ecalc). The results shows that the experimental design equation gives a good prediction of the unit efficiencies with better data reliability, regarding to the condition before a run operation. The average deviation between the proposed by statistic planning model equation and experimental data was 0.13%. On the other hand, the efficiency calculated by the equation which represents the dimensional analysis, may result on important relative deviations (up 70%). Thus, the experimental design is confirmed as a reliable tool, with regard the experimental data processing of the MSPI-TU Este trabalho objetiva determinar a melhor metodologia para auxiliar na predição de variáveis operacionais de um novo design de misturador-decantador aplicado ao tratamento de águas produzidas da indústria do petróleo, que vem sendo denominado de MDIF (Misturador-Decantador à Inversão de Fases). Os dados utilizados neste estudo foram obtidos da Unidade de Tratamento de águas produzidas, denominada de UT-MDIF, que se encontra instalada em uma das estações de tratamento de efluentes (ETE) da PETROBRAS/UORNCE. A importância em determinar a melhor metodologia que permita a predição dos resultados das eficiências de separação e extração do equipamento, contribui de forma significativa para otimização das variáveis operacionais para o controle da unidade. O estudo se baseou na comparação dos resultados das eficiências experimentais (E) obtidas pela UTMDIF, com os resultados das eficiências obtidas pela equação do modelo do planejamento estatístico (Eplan), gerado pelo programa Statistica Experimental Design® (versão 7.0), e com a utilização de uma equação utilizando modelagem com base em análise dimensional (Ecalc). Os resultados mostram que a equação decorrente do planejamento estatístico é capaz de predizer, com boa aproximação, os resultados de eficiência a serem obtidos com a unidade, possibilitando uma melhor confiabilidade dos dados, no que se refere à condição que antecede uma corrida operacional. O desvio médio entre a equação proposta e os dados experimentais é de 0,13%. Por outro lado, a eficiência calculada pela equação da análise dimensional pode apresentar desvios relativos importantes (até 70%). Desta forma, o planejamento estatístico experimental se confirma como sendo uma ferramenta confiável, no que se refere ao tratamento dos dados experimentais da UT-MDIF

A expressão matemática da entropia de um fenômeno que seja, a um só tempo, quântico, relativístico e gravitacional deve conter explicitamente a constante de Planck h/2pi, a velocidade da luz no vácuo c e a constante da gravitação universal de Newton G. Além disso, a entropia enquanto conceito termodinâmico e estatístico também deve conter explicitamente a constante de Boltzmann k. Partindo dessas idéias diretrizes obtemos a fórmula da entropia de Hawking para buracos negros em N dimensões, lançando mão: (i) dos métodos da análise dimensional; (ii) da conexão entre entropia e informação; e, (iii) do princípio holográfico. The mathematical expression of the entropy valid for a quantum, relativistic and gravitational phenomenon must explicitly contain the Planck constant h/2pi, the velocity of light in vacuum c and Newton gravitational constant G. Besides this the entropy, as a thermodynamics and statistical concept, must also explicitly contain Boltzmann constant k. Starting from these ideas we are able to calculate Hawking's entropy valid for black holes in N dimensions. In order to calculate Hawking's entropy we use the following ingredients: (i) the methods of dimensional analysis; (ii) the connection between entropy and information; and (iii) the holographic principle.

Entre os primeiros conceitos que alunos de graduação em física encontram nos seus estudos, há os de grandezas e dimensões físicas. Neste artigo pedagógico de revisão, usando a poderosa ferramenta da análise dimensional, vou partir desses conceitos para uma viagem através de vários ramos da física teörica, da mecânica até a gravidade quântica. Entre outras coisas, vou discutir um pouco sobre as constantes fundamentais da Natureza, o chamado “cubo da física” e o sistema de unidades naturais. Physical quantities and physical dimensions are among the first concepts encountered by students in their undergraduate career. In this pedagogical review, I will start from these concepts and, using the powerful tool of dimensional analysis, I will embark in a journey through various branches of physics, from basic mechanics to quantum gravity. I will also discuss a little bit about the fundamental constants of Nature, the so-called “cube of Physics”, and the natural system of units.