PPG EM MODELAGEM COMPUTACIONAL : [298] Visualizar estatísticas
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Predição de flowing bottomhole pressure (FBHP) através de técnicas de aprendizagem de máquinas otimizadas
A flowing bottomhole pressure (FBHP) é um parâmetro de grande relevância para a segurança operacional, a eficiência produtiva e a sustentabilidade ambiental na indústria de petróleo e gás. A medição direta dessa variável apresenta limitações significativas, tais como elevados custos operacionais, falhas recorrentes de sensores e a inviabilidade de monitoramento contínuo em poços remotos, o que motiva o desenvolvimento de abordagens indiretas baseadas em modelos preditivos. Nesse contexto, o p...
Desenvolvimento da Metodologia Nodal Semi-Analítica (MNSA) para problemas unidimensionais de autovalor baseado na teoria de transporte multigrupo de nêutrons usando a formulação das ordenadas discretas
Uma metodologia nodal (malha grossa) semi-analítica (MNSA) é descrita nesta tese para a obtenção do fluxo angular de nêutrons em problemas de autovalor baseada na teoria de transporte de nêutrons, em geometria unidimensional slab, com espalhamento isotrópico, usando a formulação de ordenadas discretas (SN ) e multigrupo de energia. Esta nova proposta faz uma aproximação polinomial quadrática apenas no termo de fissão da equação SN de transporte, o que justifica o método ser semi-analítico. A ...
Simulação numérica de reservatórios heterogêneos portadores de gás natural utilizando computação de alto desempenho
Nas últimas décadas, tem aumentado o interesse da indústria de óleo e gás pela produção a partir de reservatórios denominados não convencionais, tais como as jazidas de baixa permeabilidade portadoras de gás natural. Neste contexto, a simulação numérica de escoamentos em reservatórios é uma ferramenta valiosa para a escolha de uma estratégia de operação que otimize a recuperação de hidrocarbonetos. É importante destacar, de fato, que a presença de não linearidades nas equações diferenciais pa...
Simulação numérica do método de elevação artificial gas-lift empregando o DualSPHysics e o OpenFOAM
O presente trabalho emprega os métodos Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) e Volume of Fluid (VOF) na simulação de escoamentos bifásicos em problemas onde a técnica de elevação artificial gas-lift é adotada. Esse método de elevação constitui uma das ferramentas utilizadas no bombeio de óleo em poços produtores. Dois softwares foram escolhidos para tal finalidade: o DualSPHysics e o OpenFOAM, seleções motivadas pelo fato de serem códigos abertos e não comerciais. São apresentados os modelos ...
P1 synthetic acceleration and convergence analysis for the solution of the one-speed non-classical spectral SN equations in slab geometry
The linear Boltzmann transport equation is a fundamental equation that models neutral particle transport processes. In some applications, the flux of particles does not attenuate as an exponential function of the particle’s free-path. Boltzmann equation which models these applications are referred to as the non-classical transport equation. Recently, a spectral approach has been developed in order to solve a simplified version of this non-classical transport equation. This approach is based o...
Detecção de tumores cutâneos via inferência bayesiana com transformada integral das medidas de temperatura
Neste trabalho a solução analítica de um problema de biotransferência de calor em uma única camada da pele, descrito por uma equação diferencial parcial linear tridimensional, foi obtida via Técnica da Transformada Integral Clássica considerando uma abordagem de filtragem visando aceleração da convergência. Essa solução foi utilizada na solução de um problema inverso de identificação de parâmetros presentes na equação clássica de biotransferência de calor, onde foi estimado o parâmetro de per...
Análise de defeitos em aplicativos descentralizados no contexto da engenharia de software orientada a blockchain
A análise de defeitos em aplicativos descentralizados (DApps) no contexto da en genharia de software orientada a blockchain é crucial devido à natureza autônoma e au toexecutável desses programas, que permitem a execução de acordos sem intermediários. No entanto, assim como qualquer software, os DApps são suscetíveis a defeitos e podem apresentar vulnerabilidades exploráveis por atacantes. O uso de modelos para previsão de defeitos de software é uma área de pesquisa bem estudada, mas a aplica...
Cosmologia Quântica Computacional: uso do método de Crank-Nicolson em (2+1) na busca de soluções para a equação de Wheeler-DeWitt
No estudo da Cosmologia a Teoria da Relatividade Geral (RG) apresenta singularidades em situações extremas, como quando retrocedemos para os instantes iniciais “Big-Bang”, ou melhor, na Era de Planck. A introdução do formalismo quântico busca eliminar estas singularidades. Neste formalismo supõe-se a existência de uma função de onda Ψ que carrega todas as propriedades do sistema, conhecida como função de onda do Universo. Os modelos propostos baseados no formalismo quântico tem sua dinâmica d...
Modelos inteligentes para a determinação de litologia em poços de exploração de petróleo
A caracterização das formações rochosas é uma etapa fundamental na geologia do petróleo, sendo a litologia uma das responsáveis por descrever as propriedades físicas e mineralógicas das rochas. Essas informações são essenciais para estimar o potencial de armazenamento e produção dos reservatórios, subsidiando decisões técnicas ao longo das etapas de exploração e desenvolvimento de campos petrolíferos. Tradicionalmente, a identificação litológica é realizada por meio da análise visual de perfi...
Cosmologia quântica computacional: aplicação do método espectral de Galerkin no estudo da dinâmica do universo primitivo descrito por radiação, constante cosmológica negativa e um potencial de Pöschl-Teller
Esta dissertação explora uma abordagem computacional para a cosmologia quântica, com foco na aplicação do método espectral de Galerkin para estudar a dinâmica do universo primitivo no contexto da teoria da relatividade geral, proposta por A. Eisntein em 1916. A pesquisa investiga um modelo que incorpora três componentes principais: um fluido de radiação, um termo de constante cosmológica negativa e um condensado de Bose-Einstein (BEC) caracterizado pelo potencial de Pöschl-Teller. As soluções...
Seleção e análise de identificabilidade de modelos cosmológicos
O modelo CDM tem sido amplamente bem sucedido na descrição da estrutura e da evolução do Universo. Entretanto, discrepâncias em parâmetros cosmológicos fundamentais motivam a investigação de modelos alternativos, incluindo aqueles que consideram a interação entre matéria e energia escura, bem como a inclusão de um parâmetro de curvatura espacial A qualidade relativa desses modelos pode ser avaliada por critérios de informação, como AIC e BIC, que equilibram complexidade paramétrica e ajuste a...
Effects of external fields to the electronic properties of graphene
The electronic properties of materials play a crucial role in the development of modern devices, directly impacting their functionality. In this context, this work examines how external fields, such as mechanical deformations and perpendicular magnetic fields, affect the electronic properties of graphene using the tight-binding method. We analyze two types of periodic deformations: a unidirectional “set of fold” deformation, which breaks degeneracies in the band structure and introduces energ...
Simulação numérica do escoamento monofásico em reservatórios fraturados
Nesta dissertação, implementou-se o Modelo de Fratura Discreta Embutida em um simulador numérico pré-existente visando ao estudo do escoamento bidimensional monofásico de óleo, isotérmico, em um reservatório fraturado, produzindo através de um poço vertical. Esse modelo permite a introdução de fraturas discretas em malhas computacionais estruturadas e contabiliza a troca de fluido com a matriz porosa e considera as conexões não-vizinhas do tipo matriz-fratura, interseção de fraturas e fratura...
Simulação numérica do escoamento água-gás em reservatórios de baixa permeabilidade
A recuperação de gás natural tem crescido com a explotação de reservatórios não convencionais de baixa e baixíssima permeabilidade. Neles, a produção é favorecida, por exemplo, pelo uso de poços horizontais e pelo efeito de escorregamento do gás. Neste trabalho, é feita uma simulação numérica do escoamento isotérmico bifásico água-gás, contabilizando o impacto do escorregamento do gás e da variação da permeabilidade em função da alteração da tensão atuando na matriz porosa. Isso se justifica ...
Modelos lineares para estimação da energia em tempo real do calorímetro de telhas do ATLAS
O LHC (Large Hadron Collider) é o maior acelerador de partículas do mundo, e fornece um ambiente de inúmeros desafios para diversas áreas do conhecimento. Tendo em vista o período de atualização do LHC para alta luminosidade (HL-LHC), com término previsto para 2029, uma nova arquitetura eletrônica de leitura que permitirá a operação no modo free-running de processamento digital de sinais será implementada. Neste contexto de operação do HL-LHC, espera-se um aumento considerável no número de in...
Método de solução da equação de transporte de nêutrons integradas transversalmente em cálculos bidimensionais usando a formulação SN com aproximação de expansão polinomial quadrática para os termos de fuga transversal em problemas de fonte-fixa
Na solução de problemas envolvendo o fenômeno de transporte de nêutrons em geometria cartesiana bidimensional utilizando métodos espectronodais, deve ser realizada uma integração transversal na equação de transporte de nêutrons, originando um termo denominado de fuga transversal de nêutrons. A fim de tornar este sistema de equações em um sistema possível e determinado, é necessário que seja realizada uma aproximação no termo de fuga transversal de nêutrons. Portanto, apresentamos nesta tese u...
Cálculo de função importância aplicado a problemas unidimensionais do transporte de nêutrons na formulação de ordenadas discretas (SN)
No estudo das variações de alguns parâmetros de reatores nucleares, se faz útil calcular uma função importância associada a uma quantidade integral (uma grandeza física mensurável).Esta quantidade integral pode ser linear no fluxo angular de nêutrons, comoa potência do núcleo do reator ou taxa de absorção de nêutrons. O cálculo desta função importância é realizado mediante à formulação adjunta da equação linear de transporte de nêutrons, que é obtida através de definições matemáticas. Dado a ...
Metamodelagem da otimização de sistemas de engenharia na presença de incerteza
Esta tese explora o uso de modelos substitutos para lidar com incertezas na otimização de sistemas de engenharia, com o objetivo de aprimorar os processos de tomada de decisão em problemas complexos e reduzir os custos computacionais associados. A pesquisa considera fatores nos quais perturbações externas e incertezas podem impactar a determinação de condições ideais de operação para um sistema. De forma geral, os problemas de otimização robusta buscam minimizar a sensibilidade a tais variaçõ...
Análise do desempenho de modelos lineares para a reconstrução de sinal do calorímetro de telhas do experimento ATLAS no contexto do HL-LHC
O avanço tecnológico computacional tem impulsionado significativamente o campo de processamento de sinais. Um dos tópicos centrais desta área, a reconstrução de sinal, apresenta aplicações de ponta na física de partículas de altas energias. As colisões atômicas geram elevada quantidade de dados em intervalos curtos de tempo. Sendo assim, há exigência de detectores sofisticados para registrar os eventos de interesse em diversos canais de leitura com precisão e exatidão. Com o advento do High L...
Método Transicional de Monte Carlo via Cadeias de Markov em transferência de calor: contribuições para eficiência energética e diagnósticos de melanoma cutâneo
O presente trabalho explora a aplicabilidade do método bayesiano Transicional de Monte Carlo via Cadeias de Markov (TMCMC) em três problemas dentro de transferência de calor. Este método utiliza o teorema de Bayes de forma que exista uma transição suave entre a distribuição de probabilidade a priori e a posteriori, tornando possível a estimativa de posterioris mais estreitas ou multimodais a partir de prioris pouco informativas, assim como o método também é capaz de realizar a análise e seleç...