Conversor de energia das ondas em energia elétrica com dispositivo de coluna de água oscilante: simulação numérica e estudo geométrico

Os oceanos representam um dos maiores recursos naturais, possuindo expressivo potencial energético, podendo suprir parte da demanda energética mundial. Nas últimas décadas, alguns dispositivos destinados à conversão da energia das ondas dos oceanos em energia elétrica têm sido estudados. No presente trabalho, o princípio de funcionamento do conversor do tipo Coluna de Água Oscilante, do inglês Oscillating Water Colum, (OWC) foi analisado numericamente. As ondas incidentes na câmara hidro-pneumática da OWC, causam um movimento alternado da coluna de água no interior da câmara, o qual produz um fluxo alternado de ar que passa pela chaminé. O ar passa e aciona uma turbina a qual transmite energia para um gerador elétrico. O objetivo do presente estudo foi investigar a influência de diferentes formas geométricas da câmara sobre o fluxo resultante de ar que passa pela turbina, que influencia no desempenho do dispositivo. Para isso, geometrias diferentes para o conversor foram analisadas empregando modelos computacionais 2D e 3D. Um modelo computacional desenvolvido nos softwares GAMBIT e FLUENT foi utilizado, em que o conversor OWC foi acoplado a um tanque de ondas. O método Volume of Fluid (VOF) e a teoria de 2ª ordem Stokes foram utilizados para gerar ondas regulares, permitindo uma interação mais realista entre o conversor, água, ar e OWC. O Método dos Volumes Finitos (MVF) foi utilizado para a discretização das equações governantes. Neste trabalho o Contructal Design (baseado na Teoria Constructal) foi aplicado pela primeira vez em estudos numéricos tridimensionais de OWC para fim de encontrar uma geometria que mais favorece o desempenho do dispositivo. A função objetivo foi a maximização da vazão mássica de ar que passa através da chaminé do dispositivo OWC, analisado através do método mínimos quadrados, do inglês Root Mean Square (RMS). Os resultados indicaram que a forma geométrica da câmara influencia na transformação da energia das ondas em energia elétrica. As geometrias das câmaras analisadas que apresentaram maior área da face de incidência das ondas (sendo altura constante), apresentaram também maior desempenho do conversor OWC. A melhor geometria, entre os casos desse estudo, ofereceu um ganho no desempenho do dispositivo em torno de 30% maior.

Produção científica gaúcha em ciências da saúde: estudo cientométrico

Estudo cientométrico sobre a produção científica na área das ciências da saúde, de pesquisadores vinculados com instituições localizadas no estado do Rio Grande do Sul. Foram analisados os artigos publicados em periódicos indexados pela base de dados bibliográfica Medline entre os anos de 1987 e 2012. Os resultados mostraram que 23.442 autores vinculados com 34 instituições, publicaram 12.423 artigos em 1.912 diferentes periódicos. As análises temporais revelaram que houve um crescimento constante na produção científica que passou de 16 artigos no ano de 1987 para 12.423 em 2012. A média geométrica deste crescimento foi de 22,755% ao ano. Comparado com um estudo anterior que utilizou a mesma fonte de dados, verificou-se que a produção científica do Rio Grande do Sul apresentou uma média maior que a brasileira. Sete instituições lideram o ranking das mais produtivas concentrando 83,64% de todos os artigos publicados no período, sendo cinco universidades públicas e duas privadas. Na área das ciências da saúde, a Universidade Federal do Rio Grande do Sul foi a líder de produtividade, seguida da Universidade de Santa Maria e Federal de Pelotas. Verificou-se que os autores mais prolíferos foram aqueles vinculados com instituições públicas. A Unidade Integrada Vale do Taquari de Ensino Superior, ocupou o primeiro lugar no grau de colaboração. O periódico “Cadernos de Saúde Pública”, foi o mais utilizado pelos pesquisadores das instituições gaúchas.

Matemática e música

Esta dissertação propõe atividades a fim de estabelecer uma aproximação entre a matemática e a música, aproveitando a estreita relação existente entre esses dois assuntos. Aplica-se a história da matemática como ferramenta para o entendimento de conceitos matemáticos e musicais, bem como a evolução da música. Além disso, utiliza-se a resolução de problemas para estabelecer a relação entre a matemática e a música através das funções exponencial e logarítmica e a sequência numérica chamada progressão geométrica (P.G.) Ações efetivas, como questionários relativos ao assunto a ser estudado, debates com o intuito de perceber o nível de conhecimento dos alunos sobre a música e uma atividade prática, a construção de um xilofone de garrafas, envolvendo os conhecimentos adquiridos, auxiliaram para a obtenção do resultado final deste trabalho. Apresenta-se também a análise das atividades que embasaram a proposta desse trabalho quando aplicadas em uma turma de segundo ano do Colégio Sinodal Alfredo Simon, localizada na cidade de Pelotas no estado do Rio Grande do Sul.