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Neste trabalho, no contexto de meio poroso com restrição de incompressibilidade, é preparada uma base preliminar de informações para o estudo de grandezas arbitrárias e constitutivas de uma suspensão particulada. São determinadas duas soluções exatas de um sistema de equações do movimento da suspensão particulada. As duas soluções são arrumadas em modelagem matemática do movimento gravitacional de suspensões particuladas em proveta, a qual envolve sub-regiões que variam com o tempo e são delimitadas por interfaces em movimento, inclusive pela onda de aceleração. Uma solução é encaixada na região de sedimentação livre e a outra na região de transição. Os movimentos da onda e das interfaces são estabelecidos pela compatibilização da solução exata da região de sedimentação livre com a solução exata da região de transição, os quais dependem dos parâmetros velocidade da onda de aceleração, ponto de encontro da onda com a interface superior descendente e ponto de encontro das interfaces. Das soluções exatas e dos movimentos são estabelecidas duas funções velocidades que servem como base para o cálculo de tais parâmetros, juntamente com o uso de dados experimentais da literatura de altura versus tempo da interface superior descendente do próprio teste de proveta. Com isso, é estabelecida uma base preliminar de informações para o estudo do movimento de uma suspensão particulada com restrição de incompressibilidade. São mostrados resultados sobre o cálculo numérico da velocidade da onda de aceleração, do ponto de encontro da onda com a interface superior descendente e do ponto de encontro das interfaces.

A pesquisa por novas alternativas e processos geradores de energia tornou-se fundamental para atender à demanda mundial por fontes energéticas sustentáveis e menos agressivas ao meio ambiente. Defronte destes fatos, a produção de hidrogênio converte-se numa alternativa viável, por ser considerado um combustível limpo e de alta densidade energética. A principal rota industrial para a obtenção de hidrogênio é a reforma a vapor do metano. Este é um processo endotérmico, no qual o metano reage com o vapor d’água, sob condições de elevadas temperaturas e pressão, para geração de hidrogênio. Recentemente, os avanços na área de modelagem e simulação, especialmente aplicando a técnica de fluidodinâmica computacional, vem auxiliando na investigação e otimização destes processos, sem que haja gastos relacionados à realização do mesmo. Diante deste contexto, o presente trabalho teve como finalidade simular um reator com membrana por meio de um software comercial, com a finalidade de realizar a otimização das suas condições operacionais. O Algoritmo Genético (AG) foi aplicado com o intuito de maximizar a produtividade do processo. Foram obtidos perfis simulados do reator para a conversão de metano e recuperação de hidrogênio alcançando valores de 100 %, o que comprova a eficácia da metodologia apresentada para otimizar as principais variáveis do processo.

Atualmente o desenvolvimento de novos materiais está intimamente relacionado com as diversas combinações possíveis entre suas propriedades. Estes materiais, mais precisamente os compósitos poliméricos, apresentam alta resistência mecânica, baixo peso e baixo coeficiente de expansão térmica. As diversas aplicações dos compósitos na indústria exigem um conhecimento abrangente das etapas do seu processamento. Deste modo os materiais serão produzidos atendendo exigências cada vez mais rígidas para cada situação em particular. Assim, o objetivo deste trabalho compreende na estimação de parâmetros cinéticos a partir de modelos matemáticos mecanicistas e empíricos da reação de cura da resina polimérica, Diglicidil Éter de Bisfenol A – DGEBA, com o agente reticulante meta fenileno diamina (m-PDA). Para isso, o sistema de equações diferenciais, descrito pelos modelos cinéticos, foram resolvidos e ajustados aos dados experimentais. Com a inclusão das restrições algébricas, o modelo algébrico-diferencial resultante foi resolvido pela DASSL, utilizando o pacote do programa EAD_CINETICA. A energia de ativação juntamente com outros parâmetros cinéticos foram determinados através da solução do modelo matemático. Os valores da energia de ativação encontrados para os modelos encontram-se numa faixa de 55 a 80 kJ∙mol-1. Os resultados obtidos através da aplicação dos métodos e do ajuste feito pelo programa estão em boa concordância com os encontrados na literatura.

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