Observação do transporte de sedimentos em suspensão ao longo do Canal Norte do rio Amazonas durante condições de baixa descarga (outubro 2008)

The Amazon river, located in northernBrazil, discharges between 80,000 and 250,000 m3s-1 of water onto the adjacent shelf, creating a plume of brackish water that extends hundreds of kilometers away from the river mouth. This river also carries a large amount of fine sediments to the ocean where fluid mud has been found in the topset and upper foreset layers of the subaqueous delta formed on the mid-shelf. One of the main goals of this dissertation is to describe how turbulence and suspended sediment concentration vary along the Northern Channel of the Amazon river. Water column measurements were carried out in October 2008 at six anchor stations (P1, P3, P5, P6, P8 e P9) located seaward of the river mouth; P1 and P9 were 125 km apart. Each station was occupied during 13 hours during which current speed and direction were continuously sampled with a 600 kHz Teledyne-RDI ADCP; hourly profiles of temperature, salinity, turbidity and depth were also obtained. Water samples were collected for determination of Suspended Particulate Matter (SPM) concentration and calibration of the turbidity sensor. Current speed reached values above 1.5 m s1 in the along-channel direction (NE-SW); a remarkable ebb-flood asymmetry was observed and flows were strongly ebb-dominated. Throughout the water column, SPM concentration at stations P1 and P3 varied between 100 and 300 mg L1 in association with the presence of freshwater. In contrast, a strong salinity gradient was observed between stations P6 and P9, coinciding with the occurrence of concentrations of SPM above 10 g L-1 (fluid mud). At stations P3, P5 and P6, interface between freshwater from the Amazon river and salt water from the continental shelf, shear stresses wereestimated through four diferents methods: Reynolds, Turbulent Kinetic Energy (TKE), modified TKE and Quadratic Law; in the nearbed region (3 mab) the computed values varied between 0 and 3 Pa. At the three stations (P3, P5 and P6) the lowest and the highest shear stress values were obtained through, respectively, the Reynolds and the TKE methods. Over the whole water column turbulence intensity was estimated through the standard deviation of the turbulent component of the along-channel current velocity (root-mean square of u); from these values, it was estimated the turbulent dissipation of energy (G), whose values at 3 mab varied between zero and 20 s1.

Estimativa de erros no cálculo de gradientes em malhas de Voronoi

O presente trabalho propõe analisar metodologias para o cálculo do gradiente em malhas não-estruturadas do tipo Voronoi que são utilizadas no método de Volumes Finitos. Quatro metodologias para o cálculo do gradiente são testadas e comparadas com soluções analíticas. As técnicas utilizadas são: Método do Balanço de Forças, Método do Mínimo Resíduo Quadrático, Método da Média dos Gradientes Projetos e Método da Média dos Gradientes Projetados Corrigidos. Uma análise por série de Taylor também foi feita, e as equações analíticas comparadas com resultados numéricos. Os testes são realizados em malhas cartesianas e malhas triangulares, que em um trabalho anterior apresentaram alguns resultados inconsistentes. A influência do ponto gerador e do ângulo de rotação é analisada. É verificado que a posição do ponto gerador e a metodologia utilizada em cada malha influencia no cálculo do gradiente. Dependendo da malha e da metodologia utilizada, as equações analíticas indicaram que existem erros associados, que prejudicam o cálculo do gradiente.

Modelagem e otimização de experimentos para o tratamento térmico de recozimento: um estudo com o algoritmo simulated annealing

Esta dissertação apresenta um estudo da modelagem de experimentos aplicados a um processo industrial de tratamento térmico. A motivação deste trabalho surgiu diante das dificuldades associadas aos processos de recozimento industrial de aços do tipo baixa liga, na tentativa de encontrar temperaturas nas quais as durezas superficiais dos aços atingissem valores suficientemente baixos, adequados para etapas posteriores de fabricação, em especial a usinagem. Inicialmente forem realizados diversos experimentos com diferentes aços, onde a dureza superficial é obtida em função da temperatura de recozimento e dos teores de carbono e silício das amostras utilizadas. Em seguida propôs-se um modelo quadrático para modelar a dureza superficial como função dessas três variáveis. A estimação de parâmetros do modelo proposto foi realizada com o emprego do algoritmo Simulated Annealing, uma meta-heurística para otimização global que procura imitar o processo de recozimento de um material sólido. Finalmente, usando-se o modelo proposto, foi resolvido o chamado problema inverso, o qual consiste na estimação da temperatura de recozimento em função dos teores de carbono e silício e da dureza desejada.

Posicionamento aproximado do estado final para sistemas térmicos descritos pela equação do calor.

Neste trabalho, será considerado um problema de controle ótimo quadrático para a equação do calor em domínios retangulares com condição de fronteira do tipo Dirichlet é nos quais, a função de controle (dependente apenas no tempo) constitui um termo de fonte. Uma caracterização da solução ótima é obtida na forma de uma equação linear em um espaço de funções reais definidas no intervalo de tempo considerado. Em seguida, utiliza-se uma sequência de projeções em subespaços de dimensão finita para obter aproximações para o controle ótimo, o cada uma das quais pode ser gerada por um sistema linear de dimensão finita. A sequência de soluções aproximadas assim obtidas converge para a solução ótima do problema original. Finalmente, são apresentados resultados numéricos para domínios espaciais de dimensão 1.

Um sistema de classificação de risco para serviços hospitalares de urgências e emergências pediátricas: CLARIPED.

Esta pesquisa refere-se ao desenvolvimento de um novo sistema triagem ou classificação de risco para os serviços de urgências e emergências pediátricas e ao estudo de validade e confiabilidade deste instrumento. O primeiro tópico trata de conceitos e fundamentos relacionados à triagem e evidencia a complexidade do tema em vários aspectos. O segundo tópico apresenta as justificativas para o desenvolvimento de um novo sistema de classificação de risco para o contexto de saúde brasileiro, diante das inadequações de se adotar sistemas idealizados em países com desenvolvimento econômico, social e cultural diversos. O terceiro tópico apresenta os objetivos da pesquisa: rever o estado da arte em relação à validade e confiabilidade de sistemas de triagem em crianças, descrever o desenvolvimento de um sistema brasileiro de classificação de risco para urgências e emergências pediátricas e estudar a validade e confiabilidade do novo instrumento. O quarto tópico é uma revisão sistemática da literatura sobre a validade e confiabilidade dos sistemas de triagem utilizados na população pediátrica. Localizaram-se estudos sobre sete sistemas de triagem desenvolvidos no Canadá, Reino Unido, EUA, Austrália, Escandinávia e África do Sul. Constatou-se a dificuldade de se comparar o desempenho de diferentes instrumentos, devido à heterogeneidade dos desfechos, das populações e dos contextos de saúde estudados. O quinto tópico descreve o processo de desenvolvimento de um instrumento brasileiro de classificação de risco em pediatria, CLARIPED, a partir do consenso entre especialistas e pré-testes. Justificou-se a escolha da Escala Sul Africana de Triagem como referência, pela sua simplicidade e objetividade e pela semelhança socioeconômica e demográfica entre os dois países. Introduziram-se várias modificações, mantendo-se a mesma logística do processo de triagem em duas etapas: aferição de parâmetros fisiológicos e verificação da presença de discriminadores de urgência. O sexto tópico se refere ao estudo prospectivo de validade e confiabilidade do CLARIPED no setor de emergência pediátrica de um hospital terciário brasileiro, no período de abril a julho de 2013. Uma boa validade de construto convergente foi confirmada pela associação entre os níveis de urgência atribuídos pelo CLARIPED e os desfechos evolutivos utilizados como proxies de urgência (utilização de recursos, hospitalização, admissão na sala de observação e tempo de permanência no setor de emergência). A comparação entre o CLARIPED e o padrão de referência mostrou boa sensibilidade de 0,89 (IC95%=0,78-0,95) e especificidade de 0,98 (IC95%=0,97-0,99) para diagnosticar elevada urgência. A confiabilidade interobservadores, resultou num kappa ponderado quadrático substancial de 0,75 (IC95%: 0,74-0,79). O sétimo e último tópico tece considerações finais sobre dois aspectos: a insuficiência de evidências científicas sobre os sistemas de triagem na população pediátrica e a oportunidade e relevância de se desenvolver um sistema brasileiro de classificação de risco para urgências e emergências pediátricas, válido e confiável, com possibilidades de adoção em âmbito nacional.

Modelo de Ginzburg-Landau a partir da teoria de campos a temperatura finita

Neste trabalho, utilizamos o formalismo de teorias quânticas de campos a temperatura finita, tal como desenvolvidas por Matsubara, aplicado a uma hamiltoniana de N campos escalares com autointeração quártica a N grande. Obtém-se uma expressão, na primeira aproximação quântica, para o coeficiente do termo quadrático da hamiltoniana ("massa quadrada"), renormalizado, como função da temperatura. A partir dela, estudamos o processo de quebra espontânea de simetria. Por outro lado, a mesma hamiltoniana é conhecida como modelo de Ginzburg-Landau na literatura de matéria condensada, e que permite o estudo de transições de fase em materiais ferromagnéticos. A temperatura é introduzida através do termo quadrático na hamiltoniana, de forma linear: é proporcional à diferença entre a variável de temperatura e a temperatura crítica. Tal modelo, porém, possui validade apenas na regi~ao de temperaturas próximas à criticalidade. Como resultado de nossos cálculos na teoria de campos a temperatura finita, observamos que, numa faixa de valores em torno da temperatura crítica, a massa quadrática pode ser aproximada por uma relação linear em relação à variável de temperatura. Isso evidencia a compatibilidade da abordagem de Ginzburg-Landau, na vizinhança da criticalidade, com respeito ao formalismo de campos a temperatura finita. Discutimos também os efeitos causados pela presença de um potencial químico no sistema.