Desenvolvimento de técnicas numéricas para tomografia por impedância elétrica tridimensional

• Processo: 08/01284-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de julho de 2008 - 30 de junho de 2010
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica
• Pesquisador responsável: Vanessa Rolnik Artioli
• Beneficiário: Vanessa Rolnik Artioli
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Método dos elementos finitos Escoamento bifásico Problemas inversos Métodos numéricos Método dos elementos de contorno
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: escoamento bifásico | Método dos Elementos de Contorno | Método dos Elementos Finitos | Problema de valor de contorno | Problemas Inversos | regularização | métodos numéricos

Resumo

O tema geral deste projeto concentra-se no estudo e desenvolvimento de ferramentas computacionais para reconstrução numérica tridimensional adaptada para aplicações em tomografia por impedância elétrica (EIT) de escoamentos bifásicos. Apesar de ser extremamente conveniente e de ter sido intensamente pesquisada nas duas últimas décadas, a EIT ainda não atingiu maturidade suficiente para permitir seu uso industrial extensivo. As principais dificuldades surgem da não linearidade das variáveis e do mau condicionamento intrínseco dos problemas inversos, tornando a técnica extremamente sensível à presença de erros. As imagens geradas são de baixa precisão, com resolução insuficiente para um diagnóstico seguro, e necessitam de um tempo elevado de reconstrução, o que impede um monitoramento em tempo real. Os estudos da pesquisadora nesta área tiveram início em seu doutorado, com apoio da Fapesp sob o processo nº 99/02821-2. As conclusões finais da tese e estudos subseqüentes permitiram conhecer em detalhes as principais características topológicas do funcional de erro, os efeitos positivos da inclusão de informações a priori e possibilitou o desenvolvimento de métodos baseados em algoritmos genéticos para a solução do problema inverso, incluindo computação paralela e algoritmos híbridos. Faz-se necessário agora, um estudo detalhado da resolução do problema direto com métodos numéricos para equação diferencial parcial, estrutura de dados para armazenamento e resolução do sistema linear associado e regularização. Os resultados deste projeto, juntamente com resultados anteriores, deverão compor um software de reconstrução numérica tridimensional totalmente adaptado à tomografia por impedância elétrica. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MENIN, OLAVO H.; ROLNIK, VANESSA; MARTINEZ, ALEXANDRE S.. Método dos elementos de contorno e algoritmo de recozimento simulado aplicados na reconstrução de imagem da tomografia de impedância elétrica. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 35, n. 2, APR-JUN 2013. (08/01284-4)

MENIN, OLAVO H.; ROLNIK, VANESSA. QUADRANT-SEARCHING: A NEW TECHNIQUE TO REDUCE THE SEARCH SPACE OF THE INVERSE PROBLEM OF EIT USING BEM TO THE DIRECT PROBLEM. INTERNATIONAL JOURNAL OF MODERN PHYSICS C, v. 22, n. 8, p. 825-839, AUG 2011. (08/01284-4)