Estudo numérico do efeito de blocagem hidrodinâmica em um túnel de cavitação sobre o escoamento ao redor de um submarino.

O projeto de submarinos é um tema que vem se desenvolvendo há muitos anos. No Brasil, vivemos um momento de pleno avanço na área, sendo encabeçado pela Marinha do Brasil com o desenvolvimento do primeiro submarino de propulsão nuclear brasileiro. No decorrer desse projeto, diversos estudos devem ser desenvolvidos, dentre eles, ensaios com modelos em escala, que serão realizados em um túnel de cavitação. Durante estes experimentos, espera-se que surjam diversas fontes de incerteza, que podem comprometer os resultados obtidos, destacando-se o efeito de blocagem hidrodinâmica. Nesse contexto, esta dissertação apresenta uma investigação do fenômeno de blocagem no modelo de submarino DARPA SUBOFF na seção de testes de um túnel de cavitação. Para isso, simulações tridimensionais de média de Reynolds (RANS) foram realizadas para o modelo de submarino posicionado no túnel (sob blocagem) e sob condição de águas profundas (referência), para diferentes ângulos de ataque e número de Reynolds (Re) constante. Coeficientes de força e momento hidrodinâmicos foram obtidos e os métodos de correção de blocagem clássico e WICS foram empregados para obter fatores que pudessem corrigir esses valores. A eficiência de cada método foi avaliada comparando os valores corrigidos com os de referência. Os resultados mostraram que ambos métodos de correção são eficientes na recuperação de coeficientes de força e momento hidrodinâmicos para razões de blocagem inferiores a 10%, mas ressalvas são feitas quanto à utilização de cada um desses métodos, sendo o método clássico indicado para o estudo de geometrias simples e o método WICS para modelos mais complexos. Paralelamente, a topologia do escoamento ao redor do submarino foi estudada através do método dos pontos críticos, para avaliar se a blocagem hidrodinâmica pode causar alterações nas estruturas presentes no escoamento. A análise topológica permitiu avaliar a evolução nas estruturas do escoamento para os ângulos de ataque e Re simulados. Foram capturadas as linhas de separação no corpo e avaliada sua relação com a tensão de cisalhamento ao longo do casco. A blocagem hidrodinâmica não causou alterações drásticas na topologia do escoamento.

O direito na teoria crítica dos sistemas: da justiça autossubversiva à crítica imanente do direito

O recente desenvolvimento de uma teoria crítica dos sistemas, de Gunther Teubner a Andreas Fischer-Lescano, abriu novos horizontes teóricos para aqueles que se propõe a estudar a sociedade e o sistema jurídico. A construção de uma teoria crítica sob condições sistêmicas possibilitou o uso conjunto de temas e conceitos teóricos provenientes da teoria crítica da primeira geração da Escola de Frankfurt (crítica imanente, antagonismos sociais, reificação, dialética do esclarecimento) e da teoria dos sistemas (paradoxo, sistema, sociedade mundial). Partindo disso, o sistema jurídico foi analisado nas dimensões da justiça (como fórmula contingente e transcendente) e de sua crítica imanente como atitude transcendente, especialmente em face de sua tendência em se autorreproduzir como ordem social reificada que gera injustiça pelos excessos de justiça. Para alcançar essas conclusões, este trabalho se propôs a analisar o cenário da sociedade moderna no qual nasce a teoria crítica dos sistemas (Parte 1), lançando bases para os aspectos estruturais e semânticos sobre os quais ela se apoia. Seguidamente, foram estabelecidos os pressupostos teóricos básicos da teoria crítica da Escola de Frankfurt e da teoria dos sistemas de Luhmann (Parte 2) com o fim específico de colher os elementos essenciais à construção de uma teoria crítica dos sistemas voltada para o estudo do sistema jurídico. Logrado esse ponto, focou-se a análise do sistema jurídico e de sua evolução até alcançar sua atual condição na forma de um direito global na sociedade fragmentada (Parte 3). A partir disso a justiça autossubversiva e a crítica imanente do direito foram abordadas em seus aspectos essenciais e possibilitadores de uma autotranscendência sistêmica, capaz de tornar o direito mais responsivo com relação ao seu ambiente, limitando a irracionalidade racional inerente a uma ordem social reificada. A presente dissertação propõe dar mais um passo no sentido do desenvolvimento de uma teoria crítica dos sistemas aplicada ao direito, diagnosticando os dilemas contemporâneos e ao mesmo tempo, apontando os desafios existentes numa sociedade mundial paradoxalmente marcada pela possibilidade de hipertrofia sistêmica das ordens sociais reificadas e pelos processos de constitucionalização que buscam limitar essas ordens.

Condensados de Bose-Einstein em redes óticas: a transição superfluido-isolante de Mott em redes hexagonais e a classe de universalidade superfluido-vidro de Bose em 3D

Estudamos transições de fases quânticas em gases bosônicos ultrafrios aprisionados em redes óticas. A física desses sistemas é capturada por um modelo do tipo Bose-Hubbard que, no caso de um sistema sem desordem, em que os átomos têm interação de curto alcance e o tunelamento é apenas entre sítios primeiros vizinhos, prevê a transição de fases quântica superfluido-isolante de Mott (SF-MI) quando a profundidade do potencial da rede ótica é variado. Num primeiro estudo, verificamos como o diagrama de fases dessa transição muda quando passamos de uma rede quadrada para uma hexagonal. Num segundo, investigamos como a desordem modifica essa transição. No estudo com rede hexagonal, apresentamos o diagrama de fases da transição SF-MI e uma estimativa para o ponto crítico do primeiro lobo de Mott. Esses resultados foram obtidos usando o algoritmo de Monte Carlo quântico denominado Worm. Comparamos nossos resultados com os obtidos a partir de uma aproximação de campo médio e com os de um sistema com uma rede ótica quadrada. Ao introduzir desordem no sistema, uma nova fase emerge no diagrama de fases do estado fundamental intermediando a fase superfluida e a isolante de Mott. Essa nova fase é conhecida como vidro de Bose (BG) e a transição de fases quântica SF-BG que ocorre nesse sistema gerou muitas controvérsias desde seus primeiros estudos iniciados no fim dos anos 80. Apesar dos avanços em direção ao entendimento completo desta transição, a caracterização básica das suas propriedades críticas ainda é debatida. O que motivou nosso estudo, foi a publicação de resultados experimentais e numéricos em sistemas tridimensionais [Yu et al. Nature 489, 379 (2012), Yu et al. PRB 86, 134421 (2012)] que violam a lei de escala $\\phi= u z$, em que $\\phi$ é o expoente da temperatura crítica, $z$ é o expoente crítico dinâmico e $ u$ é o expoente do comprimento de correlação. Abordamos essa controvérsia numericamente fazendo uma análise de escalonamento finito usando o algoritmo Worm nas suas versões quântica e clássica. Nossos resultados demonstram que trabalhos anteriores sobre a dependência da temperatura de transição superfluido-líquido normal com o potencial químico (ou campo magnético, em sistemas de spin), $T_c \\propto (\\mu-\\mu_c)^\\phi$, estavam equivocados na interpretação de um comportamento transiente na aproximação da região crítica genuína. Quando os parâmetros do modelo são modificados de maneira a ampliar a região crítica quântica, simulações com ambos os modelos clássico e quântico revelam que a lei de escala $\\phi= u z$ [com $\\phi=2.7(2)$, $z=3$ e $ u = 0.88(5)$] é válida. Também estimamos o expoente crítico do parâmetro de ordem, encontrando $\\beta=1.5(2)$.