Modelagem estratigráfica de clinoformas deposicionais : construção e aplicação de um modelo computacional baseado em mecânica estatística

Sob a premissa de que a geometria do perfil deposicional das clinoformas pode conter informações sobre a composição textural dos sedimentos que as compõem, bem como sobre a energia da coluna d’água, foi desenvolvido um modelo computacional para a análise teórica dos fatores controladores do tipo de curvatura dos foresets das clinoformas, e, por extensão dos taludes submarinos. Um modelo análogo de suspensão dinâmica foi implementado experimentalmente com um programa em código Matlab, denominado MAXWELL, e é classificado como um modelo estratigráfico, bidimensional, analítico, determinístico, dinâmico, parcialmente dedutivo e parcialmente baseado em regras. Contém um modelo de escoamento de fluido em linhas de corrente, e trata indiretamente a tensão de cisalhamento no domínio de um sistema fechado bifásico líquido-vapor análogo, a partir a proposta de analogias entre os processos de evaporação e de suspensão de sedimentos. É uma abordagem baseada na competência de transporte do fluxo d’água, pois considera temperatura e velocidade de fluxo combinado onda-corrente como variáveis controladoras análogas da intensidade de transferência de energia. Os processos deposicionais marinhos são reduzidos a um fenômeno da superfície deposicional, que é considerada análoga a uma interface líquidovapor dentro de um sistema fechado. A equação de distribuição estatística de velocidades moleculares de Maxwell é usada para calcular a proporção de moléculas na fase líquida, considerada análoga à proporção de sedimentos depositados, bem como a proporção na fase vapor, tomada como análoga à proporção de sedimentos em suspensão. O estado energético do sistema é parametrizado por três potenciais: energia interna, como função do tamanho de grão (areia, silte ou argila); energia térmica do meio, como função da energia hidrodinâmica, e energia gravitacional, como função do declive topográfico As simulações indicam que os principais fatores controladores do perfil deposicional das clinoformas, e por extensão, dos taludes submarinos em geral, são a energia hidrodinâmica da coluna d’água e a granulometria (ou coesão) do sedimento, que podem ser consideradas dois parâmetros comutáveis, isto é, grãos grossos ou coesos podem produzir sobre a geometria das clinoformas o mesmo efeito da baixa energia hidrodinâmica, e vice-versa. Com base no fator de decaimento da energia hidrodinâmica com o aumento da batimetria, foram definidas três ordens de grandeza da intensidade da energia da coluna d’água: baixa energia (10–1), alta x energia (10-2) e muito alta energia (10-3). Com base nesse critério, foram caracterizados quatro tipos de perfis deposicionais de clinoformas: dois tipos sigmoidais e dois tipos exponenciais. Os tipos sigmoidais podem ser de alta energia ou de muito alta energia, e distinguem-se pela granulometria do sedimento e pela distribuição de declividades em relação à dimensão na direção horizontal. Os perfis de tipo exponencial podem ser tanto de baixa energia, quanto de alta energia. A subida relativa do nível do mar afeta o tipo geométrico do perfil deposicional apenas de forma indireta, a partir da retenção da fração grossa do influxo sedimentar na plataforma ou topset. Os principais fatores controladores do ângulo de declividade do perfil das clinoformas são a granulometria do sedimento, a energia hidrodinâmica, a profundidade d’água da bacia e o desvio lateral da corrente de fundo. A dedução da litofácies a partir da geometria das clinoformas parece promissora apenas para os tipos teóricos sigmoidais, que são distintos na forma e no conteúdo sedimentar.

Solução da equação advectivo-difusiva utilizando regras para manipulação de exponenciais de operadores diferenciais e simetrias de Lie : aplicações em engenharia ambiental

Vários métodos analíticos, numéricos e híbridos podem ser utilizados na solução de problemas de difusão e difusão-advecção. O objetivo deste trabalho é apresentar dois métodos analíticos para obtenção de soluções em forma fechada da equação advectivo-difusiva em coordenadas cartesianas que descreve problemas de dispersão de poluentes na água e na atmosfera. Um deles é baseado em regras de manipulação de exponenciais de operadores diferenciais, e o outro consiste na aplicação de simetrias de Lie admitidas por uma equação diferencial parcial linear. Desenvolvem-se regras para manipulação de exponenciais de operadores diferenciais de segunda ordem com coeficientes constantes e para operadores advectivo-difusivos. Nos casos em que essas regras não podem ser aplicadas utiliza-se uma formulação para a obtenção de simetrias de Lie, admitidas por uma equação diferencial, via mapeamento. Define-se um operador diferencial com a propriedade de transformar soluções analíticas de uma dada equação diferencial em novas soluções analíticas da mesma equação. Nas aplicações referentes à dispersão de poluentes na água, resolve-se a equação advectivo-difusiva bidimensional com coeficientes variáveis, realizando uma mudança de variáveis de modo a reescrevê-la em termos do potencial velocidade e da função corrente correspondentes ao respectivo escoamento potencial, estendendo a solução para domínios de contornos arbitrários Na aplicação referente ao problema de dispersão de poluentes na atmosfera, realiza-se uma mudança de variáveis de modo a obter uma equação diferencial parcial com coeficientes constantes na qual se possam aplicar as regras de manipulação de exponenciais de operadores diferenciais. Os resultados numéricos obtidos são comparados com dados disponíveis na literatura. Diversas vantagens da aplicação das formulações apresentadas podem ser citadas, a saber, o aumento da velocidade de processamento, permitindo a obtenção de solução em tempo real; a redução da quantidade de memória requerida na realização de operações necessárias para a obtenção da solução analítica; a possibilidade de dispensar a discretização do domínio em algumas situações.

Controle da diarréia suína no período de aleitamento através do fornecimento de gemas de ovos de galinhas hiperimunizadas contra Escherichia coli suína

Foi estudado o efeito das gemas de ovos de aves hiperimunizadas contra Escherichia coli patogênica para suínos sobre a imunidade passiva (IP) de leitões recém-nascidos em uma unidade produtora de leitões (UPL). Foram avaliados densidade ótica do ELISA (DO), peso corporal (PC) e ocorrência de diarréia diária (OcD) em 137 leitões recém-nascidos oriundos de 25 fêmeas primíparas não vacinadas contra E. coli. De cada fêmea, foram separados 6 leitões recémnascidos de ambos os sexos, excluindo-se os mais leves e os mais pesados, divididos em 3 tratamentos e 2 repetições. A análise estatística para DO e PC foi realizada através de ANOVA, a comparação de médias entre tratamentos pelo Lsmeans e o teste do qui-quadradro para a OcD. As gemas estavam armazenadas à -5ºC, in natura e, minutos antes do fornecimento, foram descongeladas e diluídas em 15 mL de uma solução tampão (PBS). Os tratamentos foram fornecidos via oral, tendo sido os seguintes: T1: 2mL de PBS (controle) em 2 doses, a primeira ao nascer e a segunda 2 horas após o nascimento; T2: 2mL de gemas de ovos com título de 100.000 de anticorpos (IgY) contra E. coli em 2 doses, ao nascer e 2 horas após o nascimento; T3: idem ao T2, além de 2mL de gema de 3 em 3 dias até os leitões completarem 12 dias de idade. Foram realizadas duas coletas de sangue em 1 leitão/tratamento/porca: a primeira às 24 horas e a segunda aos 14 dias de idade. O título de IgY contra E. coli dos soros foi determinado por ELISA. A DO do ELISA dos leitões de T2 e T3 foi significativamente maior às 24 horas e aos 14 dias em relação ao controle (P≤0,0001). T3, T2 e T1 permaneceram 87, 79 e 72,5% do tempo estudado sem diarréia (P≤X20,0001). Os animais de T3 foram significativamente mais pesados do que os do T1 (P≤0,08), mas não diferiram de T2. Os resultados deste estudo sugerem que o uso de gemas de aves hiperimunizadas contra E. coli age efetivamente na prevenção da diarréia dos leitões e o seu uso contínuo é mais vantajoso do que o fornecimento somente ao nascer.

Avaliação radiográfica e histológica do efeito de osso alógeno liofilizado enxertado em área dentada em crescimento : estudo experimental em ratos

Proposição: avaliar radiograficamente e histologicamente o comportamento do incisivo inferior de rato frente à realização de uma solução de continuidade em sua porção radicular mediana quanto ao seu trajeto de erupção e vitalidade pulpar; a capacidade do espaço alveolar como leito ósseo para estudo de enxertias; o comportamento do enxerto ósseo liofilizado quanto à integração e cicatrização em relação ao processo físico de compressão provocado por uma força dinâmica resultante da erupção dentária. Materiais e Métodos: estudo experimental in vivo, com amostragem selecionada de forma aleatória, randomizada, com um grupo experimento e outro controle. Constou de 21 ratos, da espécie Rattus novergicus albinus, cepa Wistar, machos, subdivididos em três grupos, correspondendo aos tempos de sete, 14 e 45 dias. Em cada grupo cinco animais foram experimento e dois animais foram controle. Em cada animal foi removido, cirurgicamente, o segmento medial do incisivo inferior direito. Entretanto, nos animais experimento foram realizados enxertos de osso alógeno liofilizado nos 2,0mm distais do total da cavidade alveolar cirurgicamente obtida. Resultados: aos sete dias observou-se a continuada erupção do segmento proximal e início da atresia do conduto radicular, em ambos os grupos avaliados e início da integração do enxerto ósseo no grupo experimento. Aos 14 dias seguem as mesmas observações descritas aos sete dias com progressão da incorporação do enxerto ósseo e atresia radicular. Aos 45 dias o segmento dentário distal ultrapassou a área do enxerto sendo desviado por este para vestibular enquanto no grupo controle o elemento dentário segue o seu trajeto eruptivo obedecendo à anatomia do corpo mandibular. A atresia pulpar é observada quase na totalidade do conduto radicular. . Conclusão: Após a remoção do segmento medial da raiz do incisivo inferior do rato concluímos que: o incisivo inferior do rato, mesmo submetido à odontossecção em seu segmento dentário proximal segue um processo de crescimento e erupção; o tecido pulpar, contido no segmento proximal mantém sua vitalidade, reagindo na forma de cicatrização dentinária compatível com o dente humano; o enxerto ósseo alógeno liofilizado evolui favoravelmente no processo de incorporação a partir de um leito receptor criado no alvéolo dentário e a dinâmica da erupção dentária pode criar força em padrão fisiológico para testar a resistência e estabilidade do enxerto ósseo cicatrizado.

Medidas maximizadoras para sistemas dinâmicos fracamente hiperbólicos

Dado um sistema dinâmico g : M → M e uma função A : M → R, chamada de observável, uma medida invariante v que satisfaz ƒ Adv = sup{ RAdµ ; µ ´e invariante para g} é chamada uma medida maximizadora. Neste trabalho vamos analisar medidas maximizadoras em duas classes de sistemas dinãmicos que apresentam pontos fixos indiferentes: Na primeira classe analisada, unidimensional, o sistema dinâmico ƒ é dado por um mapa expansor de grau 2 definido em [0, 1], apresentando derivada maior que 1 em todos os pontos com exceção do ponto fixo 0, onde tem derivada 1. O observável A é dado por uma função α-Hölder em cada ramo injetor, monótona em uma pequena vizinhança de zero. Na segunda classe analisada, bidimensional, o sistema dinâmico B é um mapa bijetor definido em [0, 1)×[0, 1) com o auxílio de uma função ƒ da classe anterior, apresentando ponto fixo indiferente na origem. Trata-se de uma variante fracamente hiperbólica da Baker Map. O observável A agora é uma função α-Hölder, e obedece a uma condição semelhante à monotonicidade do caso unidimensional em um vizinhança de (0, 0). Em ambos os casos mostraremos que a medida maximizadora, se for única, será uma medida unicamente ergódica. O passo mais importante nesta direção, que constitui-se em um resultado de interesse próprio, e que tomará a maior parte de nosso tempo, será, nos dois casos, a obtenção e o estudo da regularidade de uma função a valores reais S, chamada de função de subação, que obedecerá a desigualdade S o g ≥ S + A − m. Em ambos os casos mostraremos que S existe e é α-Hölder-contínua.

Hiperparatireoidismo secundário e hipertrofia ventrticular em pacientes com insuficiência renal crônica terminal mantidos em hemodiálise

Justificativa: Embora pacientes portadores de insuficiência renal crônica terminal (IRCT) desenvolvam, freqüentemente, anormalidades estruturais cardíacas, em particular a hipertrofia ventricular esquerda (HVE), nem todos os mecanismos envolvidos neste processo estão adequadamente estudados. Objetivo: Avaliar a associação entre o paratormônio (PTH) e a massa ventricular esquerda (MVE) em indivíduos urêmicos terminais. Métodos: Pacientes estáveis em hemodiálise crônica foram avaliados por ecocardiografia bidimensional e tiveram seus níveis de PTH medidos por radioimunoensaio (iPTH - molécula intacta). Foram excluídos pacientes hipertensos não controlados, diabéticos e os com mais de 65 anos. Os pacientes foram estratificados de acordo com os níveis de iPTH em níveis baixos ( 100 pg/ml), níveis intermediários (101 à 280 pg/ml) e níveis elevados (281 pg/ml). Resultados: Quarenta e um pacientes em hemodiálise, com tempo de tratamento hemodialítico de 3-186 meses foram avaliados. A média de idade foi de 45 anos (18 a 61) e houve predomínio de homens (63%). Foi identificada uma associação estatisticamente significativa e positiva entre o índice de MVE (IMVE) e o iPTH (r=0,34; P=0,03) em toda a amostra. Na análise de subgrupos não se constatou associação estatisticamente significativa nos grupos com iPTH baixo e intermediário, no entanto, no grupo com iPTH elevado observou-se maior correlação com o aumento do índice de massa do ventrículo esquerdo (IMVE) (r=0,62; p=0,003). O IMVE esteve inversamente associado a hemoglobina (r=-0,34; p=0,031). Não foi observada associação estatisticamente significativa entre o IMVE e idade, índice de massa corporal, pressão arterial sistólica e diastólica, colesterol, triglicerídeos, produto cálcio-fósforo, albumina, tempo ou adequação da diálise. Na análise multivariada, após o ajuste para idade, níveis de hemoglobina, índice de massa corporal e pressão arterial o único preditor independente do aumento do IMVE foi o nível de iPTH. Conclusões: Em pacientes em hemodiálise crônica o iPTH é um preditor do aumento da MVE. O hiperparatireoidismo secundário pode contribuir para a elevada morbidade cardiovascular observada em pacientes com insuficiência renal crônica terminal.

Sistema modular de gestão de águas residuárias domiciliares : uma opção mais sustentável para a gestão de resíduos líquidos

Sistemas convencionais de coleta e tratamento de esgotos domiciliares apresentam níveis de eficiência técnica e econômica nem sempre compatíveis com a realidade de alguns assentamentos humanos. A observação da história e da atualidade dos sistemas de tratamento e disposição dos esgotos, mostra uma permanente deficiência do tratamento dos resíduos líquidos. O estudo do uso da água e do ciclo hidrológico, ressalta a importância de que a intervenção humana neste ciclo se dê de forma sustentável. Um sistema que trate as águas servidas no local, e permita o aproveitamento dos poluentes destas águas na forma de insumos para a produção vegetal, devolvendo-as, purificadas para o ciclo hidrológico, pela evapotranspiração e infiltração no solo, certamente é mais sustentável que a maioria das soluções hoje adotadas. Neste trabalho, a partir de uma revisão bibliográfica sobre alternativas tecnológicas, é apresentado um estudo comparativo de diferentes sistemas de coleta e tratamento de esgotos tendo como variáveis de análise os custos de construção, operação e manutenção, a área necessária para a implantação do sistema, os volumes dos lodos e dos gases produzidos, e a qualidade do efluente do tratamento. O tratamento, em separado, das águas residuárias residenciais, apoia-se em vários estudos realizados nos últimos anos, em especial da microbiologia dos esgotos. Destacam-se os que apontam a eficiência do tratamento diretamente relacionada à concentração dos esgotos e justificam a separação das águas negras (descargas hídricas dos vasos sanitários), das cinzas (demais águas servidas) Os estudos para o tratamento das águas cinzas, especificamente, onde se demonstra que estas últimas não têm os elevados índices de poluição das águas negras, permitem tratamentos mais simplificados e econômicos. Estes fundamentos estão aplicados em um sistema modular com separação das águas (SMSA), proposto neste trabalho, um sistema de construção simples, que utiliza materiais comuns, que requer pouca manutenção e não necessita de energia externa para o seu funcionamento. Este sistema proporciona um tratamento final seguro, pela disposição dos efluentes previamente tratados, no leito de evapotranspiração e infiltração que, bem operado, pode oferecer um tratamento a nível terciário. Palavras-chave: saneamento; tratamentos

O núcleo da Praça da Alfândega de Porto Alegre : requalificação e convergência

Este trabalho tem como foco central a Praça da Alfândega, em Porto Alegre. Nele foi realizada uma análise das relações de um espaço urbano consolidado com suas intervenções de cunho cultural. Buscando dar suporte às futuras mudanças, tanto nas edificações como no seu próprio espaço. A Praça da Alfândega, localizada na área central de Porto Alegre, teve desde o princípio, sua ocupação acentuada, devido a sua localização privilegiada e suas características geográficas que facilitaram a implantação de um porto no local. A estruturação do espaço foi marcada por três fatos importantes: a construção do edifício da Alfândega, em 1824, sua demolição e construção do aterro de cem metros até o portão do Cais do Porto, em 1912, e a absorção do leito da Rua Sete de Setembro, em 1979. Atualmente a Praça da Alfândega é um dos espaços mais importantes de Porto Alegre, nele encontramse edificações históricas que convivem com um local de grande circulação, lazer e comércio. Os usos obsoletos da Delegacia Fiscal, dos Correios e Telégrafos e do Banco Nacional do Comércio, foram substituídos, respectivamente, pelas intervenções culturais: Museu de Arte do Rio Grande do Sul, Memorial do Rio Grande do Sul e Santander Cultural. Estes projetos satisfazem o diálogo entre o novo e suas preexitências, mas não conseguem potencializar o espaço da Praça que permanece a espera de um projeto que o requalifique.

Excreção urinária de albumina e pressão arterial nas 24 horas em pacientes com diabete melito tipo 2 normoalbuminúricos

A nefropatia diabética (ND) é uma complicação freqüente do diabete melito (DM) e acarreta grande morbi-mortalidade. A prevenção desta complicação será mais efetiva se os indivíduos de maior risco, que se beneficiariam de tratamento intensivo dos fatores risco modificáveis, fossem precocemente identificados. A microalbuminúria, definida por valores de excreção urinária de albumina (EUA) de 20-199 g/min, ainda é o melhor marcador da instalação e progressão da ND, além de ser um fator de risco para o desenvolvimento de doenças macrovasculares. Estas associações podem ser explicadas pela teoria de que a microalbuminúria representa, na verdade, dano endotelial generalizado. A albuminúria nos limites superiores da normalidade também está associada ao desenvolvimento futuro de micro- e macroalbuminúria. Além disso, existe uma associação entre albuminúria normal-alta, doença cardiovascular e mortalidade geral em indivíduos com e sem DM. A EUA tem correlação direta e contínua com o desenvolvimento de doença renal e cardiovascular, sem um ponto determinado a partir do qual ocorreria um aumento mais importante do risco. No entanto, na prática clínica se faz necessário o estabelecimento de um valor crítico para guiar o tratamento dos pacientes. Algumas evidências apontam para valores de EUA em torno de 10 g/min como um novo ponto de corte para o diagnóstico de microalbuminúria.Concluindo, a associação entre a EUA e os desfechos renais e cardiovasculares parece ser contínua e já está presente até mesmo com níveis de EUA considerados normais. A adoção do valor de 10 g/min como de risco poderá identificar os pacientes que deveriam receber tratamento mais precoce e agressivo dos fatores de risco modificáveis.

Sistemas de gerenciamento de resíduos sólidos de serviços de saúde : contribuição ao estudo das variáveis que interferem no processo de implantação, monitoramento e custos decorrentes

O presente trabalho objetivou avaliar os sistemas de gerenciamento de resíduos de serviços de saúde frente aos instrumentos legais e normativos vigentes no Brasil, acerca dos quais existem poucos estudos. O estudo envolveu coleta de dados reais, por um período contínuo de dois anos, analisando a eficiência da segregação, os sistemas de tratamento, e os custos decorrentes, em duas instituições de assistência à saúde em nível terciário (Hospital Escola do Sistema Único de Saúde - SUS e Hospital Conveniado). O sistema de gerenciamento de resíduos iniciou com um diagnóstico da situação das unidades hospitalares, definição das estratégias educativas de sensibilização, treinamento e capacitação do quadro funcional, com ênfase na segregação de resíduos. A avaliação dos custos, decorrentes da utilização de tecnologias de tratamento via esterilização por vapor úmido (hospital do SUS), e por oxidação térmica (hospital Conveniado), bem como dos custos estendeu-se ainda à disposição final dos resíduos. Foram analisados os índices e percentuais de geração das diferentes categorias de resíduos (infectantes, especiais, comuns e recicláveis) nos dois estabelecimentos. Estudo piloto prévio à implantação do sistema de gerenciamento, revelou um índice de geração total de resíduos de 3,5 kg/leito/dia no Hospital Conveniado, e de 2,6 kg/leito/dia no Hospital SUS. Os índices de geração de infectantes nos referidos hospitais foram de 1,3 (Conveniado) e 1,1 kg/leito/dia (SUS). Os dados do monitoramento contínuo (24 meses), demonstraram, em nível de significância de 5%, uma redução nos índices de geração de resíduos infectantes de cerca de 35% no Hospital Conveniado e de 38% no Hospital SUS, e um aumento significativo nos índices de geração de resíduos comuns e recicláveis, após a implantação dos sistemas de gerenciamento e dos programas educativos, indicando falhas na segregação anteriormente a estes. Os resultados confirmaram a influência positiva dos programas educativos e do sistema organizacional, e a possibilidade de serem alcançadas índices e percentuais ainda mais baixos que os preconizados pela literatura. Os resultados apresentaram, também, altas taxas de reencape de agulhas (41% das conectadas e 51% das desconectadas no Hospital SUS; 68% das conectadas e 55% das desconectadas no hospital Conveniado), dando indicativos do potencial de risco com saúde ocupacional a que estão expostos os profissionais, e da necessidade de reforçar os conceitos de auto cuidado com os mesmos. No tocante aos custos com os sistemas de gerenciamento, o Hospital Conveniado tem um custo final menor que o Hospital SUS. Porém, quando traduzido para paciente/dia, o Hospital SUS tem um custo de R$ 3,54 enquanto que no Hospital Conveniado o custo é de R$ 5,13, ou seja, 45,1% maior que no Hospital SUS, apesar da oferta de serviços ser semelhante. Para o tratamento de resíduos infectantes junto à fonte geradora com tecnologia de esterilização via vapor úmido e microondas, somados à despesa com serviços terceirizados para situações de contingência, tratamento de peças anatômicas e pérfuro-cortantes, o Hospital SUS tem um custo de R$ 0,57 paciente/dia enquanto o tratamento via incineração do Hospital Conveniado tem um custo de R$ 0,86 paciente/dia. Estes resultados evidenciam que o tratamento junto à fonte geradora, consideradas as situações avaliadas é mais vantajoso do ponto de vista econômico e ambiental. Os custos ambientais totais obtidos para o hospital SUS são de R$ 3,54 paciente/dia para R$ 5,13 por paciente/dia no hospital Conveniado. O trabalho fornece subsídios metodológicos para definição de índices e percentuais de geração, bem como para o cálculo dos custos envolvidos no gerenciamento que podem servir de base para aplicação em outros estabelecimentos de assistência à saúde.

Simulação computacional do comportamento de estruturas de aço sob incêndio

A análise do comportamento estrutural sob incêndio constitui uma parte importante da engenharia de proteção contra incêndio, especialmente no caso de estruturas de aço, por sua alta condutividade térmica e relativa esbeltez das seções. As dificuldades econômicas e práticas, associadas à avaliação do comportamento estrutural, por meio de ensaios em escala real, têm estimulado o desenvolvimento e uso de métodos de simulação numérica. Esta tese trata da simulação numérica do comportamento de estruturas de aço sob condições de incêndio e se divide em três partes. As duas primeiras partes foram desenvolvidas na Universidade de Liége, na Bélgica, usando-se o programa SAFIR como ferramenta numérica. A terceira parte foi desenvolvida de forma independente, na Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Na primeira parte, é feito um estudo comparativo entre o uso de elementos finitos de viga e de casca, na modelagem de vigas simplesmente apoiadas, sujeitas a flambagem lateral por torção. Os esforços de torção, presentes no caso de flambagem lateral, podem levar a uma plastificação da seção transversal e à conseqüente redução da rigidez à torção da seção. Da mesma forma, a degradação das propriedades do material, com o aumento da temperatura, leva à redução da rigidez à torção Havia dúvidas se o modelo com elementos de viga, com uma rigidez à torção constante, poderia fornecer uma resposta aceitável. O estudo mostrou que uma resposta com boa precisão pode ser conseguida, usando-se elementos de viga, desde que o módulo de elasticidade transversal seja ajustado para refletir seu valor correspondente à temperatura de falha. Isso implica um processo iterativo, uma vez que a temperatura de falha não é previamente conhecida. Por outro lado, a degradação da rigidez à torção, por efeitos de plastificação, pode ser ignorada. Na segunda parte, é feita a comparação entre as modelagens bidimensional e tridimensional, de galpões industriais de um andar, sob incêndio. Comumente, a estrutura de galpões industriais é composta por pórticos-tipo, dispostos em paralelo. A análise desses galpões é comumente feita pela simulação no plano do pórtico de aço ou, simplesmente, da treliça da cobertura Na análise bidimensional, importantes efeitos fora do plano são ignorados, como a redistribuição de esforços devido à degradação do material ou à expansão térmica, ou instabilidade lateral dos elementos. A importância desses efeitos e a adequabilidade do modelo 2D para representar o comportamento real são discutidas. Na terceira parte, um modelo numérico para a simulação tridimensional do comportamento de estruturas de aço sob incêndio é apresentado. O modelo é baseado no conceito de rótulas plásticas generalizadas, com modificações para melhor representar a formação e expansão da plastificação no elemento. A descrição cinemática adotada permite obter bons resultados, mesmo com o uso de poucos elementos. A determinação do vetor de esforços internos no elemento, incluindo os efeitos da temperatura, é detalhada. O procedimento foi validado por comparação com ensaios e com modelos numéricos mais sofisticados, como o programa SAFIR. Os resultados demonstram que o procedimento proposto pode ser usado como uma forma alternativa de análise 3D de estruturas sob incêndio, com precisão razoável e baixo esforço computacional.

Efeito das escalas de simulação sobre os padrões deposicionais de fluxos turbidíticos

Este trabalho apresenta simulações físicas de correntes de densidade não-conservativas desenvolvendo-se num canal bidimensional de grande porte (5,00x0,40x1,00m) e declividade variável. A metodologia empregada foi desenvolvida em estudos anteriores (Manica, 2002 e Ávila, 2003) para ensaios em canal de pequeno porte e adaptada para o canal de maior porte, objetivando gerar subsídios para o estudo dos efeitos da escala de simulação sobre os padrões deposicionais de correntes de turbidez. As correntes foram formadas por uma mistura de água e carvão com massa específica em torno de 1023 kg/m3. A granulometria dos carvões utilizados ficou entre 0,062-0,297mm para o Carvão 207 e entre 0,062-0,177mm para o Carvão 205. Os experimentos foram divididos em três etapas. Na primeira etapa, foram simuladas correntes simples com o objetivo de realizar a transposição da metodologia de simulação física de correntes de turbidez do canal de pequeno porte para o canal de grande porte. Os dados obtidos foram comparados com os resultados pré-existentes do canal de pequeno porte provenientes dos estudos de Ávila (2003). Na segunda etapa foram simuladas correntes consecutivas, as quais foram compostas de um total de quatro fluxos por ensaio. Novamente, os dados obtidos foram comparados com os resultados pré-existentes dos estudos de Ávila (2003). Finalmente, na terceira etapa, foram simuladas correntes simples sobre canal com declividades de –0,5° e 2,0°. As correntes 00000geradas durante a segunda e a terceira etapas também tiveram seus parâmetros geométricos (alturas da cabeça e do corpo) e hidrodinâmicos (velocidades e acelerações da cabeça) comparados com dados pré-existentes de simulações com correntes conservativas (Fabian, 2002) Os resultados obtidos demonstraram que os depósitos gerados durante a primeira etapa foram os que mais se assemelharam aos dados pré-existentes de Ávila (2003) no que se refere às distribuições longitudinais e verticais. Também se observou que as correntes nãoconservativas não apresentaram variações significativas das alturas da cabeça e do corpo para as declividades ensaiadas. Tais observações acerca dos depósitos e da hidrodinâmica sugerem que, para que se garanta a eliminação de efeitos de escala, devem ser mantidas constantes: a massa específica do sedimento empregado na mistura, as condições de admissão da mesma e também o valor do número de Froude Densimétrico. Também há indícios de que variações nos parâmetros geométricos das correntes podem estar associadas com a massa específica do sedimento empregado para a simulação e com as condições de admissão da mistura.

Controle de temperatura em reatores de polimerização em fase gasosa

Nos reatores de polimerização em fase gasosa, o controle de temperatura em uma estreita faixa de temperatura é importantíssimo para assegurar que a temperatura na zona de reação seja mantida acima do ponto de orvalho dos reagentes, assim como abaixo do ponto de fusão do polímero. Outro ponto importante é que se a temperatura estiver em malha aberta, estes reatores estão propensos à instabilidade e ao surgimento de ciclos limites, entretanto podem ser facilmente estabilizados com um controlador de temperatura apropriado. Neste trabalho é realizado um estudo detalhado do comportamento dinâmico de um reator industrial de polimerização em leito fluidizado, com a localização de pontos de bifurcação e estabilização do sistema com controlador PID projetado via otimização no domínio da freqüência. O modelo completo do sistema foi implementado no software MATLAB® para ajustar seus parâmetros com os dados da planta industrial, realizar simulações dinâmicas e analisar as estruturas de controle. Comparações entre as simulações e os dados da planta industrial mostram que as predições do modelo proposto são satisfatórias para reproduzir o comportamento da planta industrial e as propriedades do polímero. A adição de um sistema de recirculação de gás e de um sistema de troca térmica ao modelo do reator torna possível o estudo dos comportamentos dinâmicos e a localização dos pontos de bifurcação, os quais não poderiam ser reproduzidos somente com o modelo do reator. O modelo desenvolvido foi implementado no AUTO®, um software para problemas de continuação e bifurcação em equações diferenciais ordinárias.

Crescimento urbano simulado para Santa Maria - RS

Esta pesquisa é o resultado de uma busca por representações do fenômeno urbano que incorporem sua dinâmica de crescimento e possibilitem visualizações de suas transformações internas e da influência de seus componentes neste processo. Utiliza como ferramenta um modelo computacional de simulação de crescimento baseado em autômatos celulares estendidos, que incorporam as teorias de Potencial/Centralidade em um ambiente celular. Foi escolhida como estudo de caso a cidade de Santa Maria-RS e a diversidade de elementos que compõe o sistema urbano foi sintetizada, com o auxilio de técnicas de geoprocessamento, em atributos de input do modelo de natureza urbana, natural ou institucional. Após a montagem do cenário de simulação, que representou a cidade em um grid bidimensional de células de tamanho 285x285m, foi operada a calibração do modelo para que o crescimento realizado correspondesse aos padrões existentes na cidade, utilizando como base de comparação um intervalo de crescimento entre os anos de 1986 e 2002. Calibrado o modelo, foram realizadas simulações testando possíveis cenários de crescimento futuro para um período de 30 anos, e a análise dos resultados destes processamentos possibilitou especular sobre as propriedades e tendências de crescimento da cidade de Santa Maria.

Análise experimental e numérica do comportamento térmico de um coletor solar acumulador

Esta tese apresenta um estudo do comportamento térmico de um coletor solar acumulador e desenvolve uma metodologia para medir a sua eficiência diária. O coletor solar acumulador está instalado na face norte do prédio de Energia Solar da UFRGS e possui cerca de 26 m2. É constituído de uma massa espessa de concreto com uma superfície absorvente feita de tijolos, possuindo uma cobertura dupla de vidros colocada de modo a deixar um espaço para a circulação de ar. Os raios solares atravessam a cobertura de vidro e aquecem a massa absorvente de tijolo, a qual aquece o ar que é introduzido no interior da construção por efeito de termossifão. Uma das principais características do coletor solar acumulador consiste no fato de que a resposta do coletor é defasada no tempo. Este fenômeno permite que o coletor entregue calor ao ambiente mesmo após o término da radiação solar. Essa defasagem dos picos de energia térmica ocorre devido ao baixo valor da difusividade térmica do concreto. Este trabalho foi dividido em duas etapas. A primeira etapa consistiu na montagem de um calorímetro para controle e monitoração das variáveis envolvidas. No interior do calorímetro foram instaladas 36 garrafas com água. As temperaturas dos conteúdos das garrafas, do coletor solar e as radiações envolvidas foram monitoradas através de 26 sensores de temperatura de CI, 8 sensores resistivos PT100 e dois sensores de radiação fotovoltaicos. Para obter as medidas dos sensores instalados foi feita a montagem de um sistema de aquisição de dados interfaceado a um microcomputador A segunda etapa consistiu na produção de um programa computacional, escrito em linguagem Fortran 90, para simular o comportamento térmico dos diversos elementos constituintes do coletor, determinar a potência térmica do coletor solar e sua eficiência diária. Para a simulação numérica do coletor solar acumulador, adotou-se um modelo simplificado bidimensional do mesmo. Foi integrada, através do Método dos Volumes Finitos, a equação de difusão de calor transiente em 2 dimensões. Na formulação das equações lineares optou-se pelo emprego das diferenças centrais no espaço e formulação explícita no tempo. Ao todo foram produzidas 4 malhas computacionais, com distintos refinamentos e foi realizado o estudo da estabilidade numérica das diversas malhas. Através da montagem experimental obtiveram-se várias características térmicas do comportamento do sistema, entre as quais, a transmitância da cobertura, curvas de temperatura do ar fornecido ao calorímetro e curva da eficiência diária do coletor solar . Através da simulação numérica foi possível determinar a potência térmica que o coletor entrega para o laboratório, a eficiência do coletor, os campos de temperatura e a vazão mássica nos diversos canais interiores do coletor solar.