Título do Projeto: Balanço populacional: métodos numéricos e aplicações

Contato: Prof. Paulo Laranjeira da Cunha Lage (paulo@peq.coppe.ufrj.br)

Resumo: Este trabalho será desenvolvido no Laboratório de Termofluidodinâmica que estuda processos envolvendo escoamentos de fluidos com transporte de calor e massa, estando inserida na tradicional área de Fenômenos de Transporte.

Balanço populacional é uma técnica de modelagem para a previsão da dinâmica de populações, sendo baseada na evolução determinística da função de distribuição dos indivíduos da população, cujo espaço de estados multidimensional são variáveis relacionadas às características ou estados dos indivíduos. Os modelos de balanço populacional (PBM) incluem os efeitos das interações entre os indivíduos e deles com o ambiente onde estão inseridos na dinâmica da população. Estes podem ser caracterizados como modelos homogêneos ou não homogêneos, caso considerem ou não a distribuição espacial da população.

Esta técnica pode ser aplicada na modelagem de sistemas de particulados polidispersos em escoamentos multifásicos, na evolução de populações de microrganismos em reatores biológicos, na análise da cristalização de fármacos, na extração líquido-líquido de metais pesados e mesmo na análise da propagação e controle de epidemias.

Plano de trabalho resumido (de 12 a 24 meses):
1) Aprendizado dos conceitos da modelagem por balanço populacional.
2) Revisão da literatura dos modelos de balanço populacional aplicado a diferentes processos e fenômenos, com definição do problema a ser estudado.
3) Estudo de alguns dos métodos numéricos para a solução de modelos de balanço populacional (PBM).
4) Aprendizado de linguagem computacional (C, C++ ou FORTRAN), caso necessário.
5) Implementação de modelos da literatura.
6) Desenvolvimento e implementação de modelo de balanço populacional (PBM) para a o caso de estudo.
7) Aplicação do modelo a problemas com dados experimentais da literatura.