Prevalência de excesso de peso em adolescentes residentes na zona urbana de Porto Alegre

Introdução: Obesidade pode ser definida como uma condição de acúmulo anormal ou excessivo de gordura no tecido adiposo que acarreta prejuízo à saúde. Em países desenvolvidos, a obesidade é considerada um problema de saúde pública, e pela Organização Mundial da Saúde, uma epidemia global. Esta patologia predispõe ao desenvolvimento de outras doenças como: diabetes, hipertensão arterial, dislipidemias, doenças cardiovasculares, câncer, distúrbios respiratórios (entre eles apnéia do sono), colilitíase, esteatose hepática e afecções osteoarticulares. Em adolescentes e crianças, a obesidade contribui com mais de um terço das consultas endocrinológicas pediátricas (5). Dados americanos referentes ao excesso de peso durante a adolescência indicam que jovens com índice de massa corporal (IMC) elevado apresentam maior risco de desenvolver hipertensão, dislipidemia, intolerância à glicose e doenças crônicas como, por exemplo, doença cardiovascular. Nos Estados Unidos, por exemplo, cerca de 70 bilhões são gastos anualmente em obesidade, enquanto que doenças como diabetes e doença coronariana consomem apenas 50 bilhões de dólares. Em outros países, os gastos com obesidade representam uma proporção expressiva dos orçamentos destinados à saúde: 4% na Holanda, 3,5% em Portugal, 2,5% na Nova Zelândia, 2% na Austrália, 2,4% no Canadá e 1,5% na França. Tratando-se exclusivamente de crianças e adolescentes, em 1979-1981, o sistema americano de saúde gastou, em média, 35 milhões de dólares com tratamento da obesidade e, em 1997-1999, os custos chegaram a 127 milhões.A elevação dos custos está diretamente relacionada ao aumento da prevalência de obesidade, ocorrida nos últimos anos. No Brasil, segundo dados do Plano de Orçamento Familiar, havia 38 milhões de brasileiros com excesso de peso e 10,3 milhões com obesidade em 2003. Objetivos: estimar a prevalência de excesso de peso em adolescentes em uma amostra representativa da Cidade de Porto Alegre. Além de calcular taxas de prevalência de obesidade, sobrepeso e adiposidade utilizando diferentes pontos de corte internacionais para circunferência da cintura, razão cintura quadril, razão cintura-altura, percentual de gordura corporal e índice de massa corporal. Material e métodos: este estudo transversal de base populacional incluiu adolescentes, entre 12 a 19 anos, que residiam em Porto Alegre. Os adolescentes foram selecionados através de amostragem aleatória de base populacional. A coleta dos dados se deu através de entrevista domiciliar utilizando questionário padronizado, com questões sobre: idade, sexo, escolaridade, consumo de bebidas alcoólicas, tabagismo, freqüência e duração de prática de hábitos sedentários. Aferiu-se peso (kg), altura (cm), e circunferência da cintura (CC) em duplicata. Razão cintura-altura (RCA), razão cintura-quadril (RCQ), percentual de gordura corporal (%GC) e IMC [quilos (kg)/altura (m)2] também foram calculados. A análise dos dados incluiu as distribuições de percentis para cada variável antropométrica, regressão linear para calcular coeficiente de determinação, e análise de variância para calcular médias e desvios-padrões para idade e sexo. As taxas de prevalência e intervalos de confiança de 95% (IC 95%) foram calculadas utilizando-se padronização direta. Cálculo de tamanho da amostra determinou que 183 adolescentes deveriam ser estudados para que, com intervalo de confiança de 95%, fossem detectadas prevalências de 22%, com erro de 4%. Resultados: Cento e dois meninos e 99 meninas foram avaliados nesta análise interina, correspondendo a 25% da amostra global. A distribuição por idade e sexo foi comparável a do IBGE para adolescentes de Porto Alegre. As distribuições dos percentis 85 e 90 para IMC, CC, RCQ caracterizaram pontos de corte que incluíam valores anormais para indivíduos adultos. Um total de 20,9% dos meninos e 22,1% das meninas apresentavam sobrepeso e 7,9% e 4,6% obesidade, respectivamente. O IMC apresentou correlação mais forte com CC e RCA (r ≥0,80) do que com RCQ (r=0,33); e associou-se significativamenye com %GC (P,0,001). Detectaram-se associações estatisticamente significativas de CC, RCQ e %GC com sexo, e RCQ com idade e sexo, mas não houve interação entre sexo e idade. Conclusão: esta amostra de adolescentes permitiu detectar prevalências de sobrepeso e obesidade que estão entre as descritas em outros países e mesmo em outras partes do Brasil. Os percentis 80 a 85 dos índices antropométricos podem capturar um risco mais elevado para apresentar outros fatores de risco cardiovasculares. Unitermos: prevalência, adolescente, obesidade, sobrepeso, circunferência da cintura, razão cintura-quadril, razão cintura-altura.

Modelos mentais em mecânica introdutória : uma simulação computacional

Neste trabalho utilizamos inicialmente as descrições dos possíveis modelos mentais construídos por estudantes de Física Geral na área de Mecânica Clássica, segundo a perspectiva teórica de Philip N. Johnson-Laird (1983), pesquisadas por Lagreca (1997 e 1999). A partir destas descrições, estendemos seus resultados de acordo com uma revisão da literatura, procurando a formação de possíveis modelos simuláveis computacionalmente. O Qsim (Kuipers, 1994) foi o algoritmo de simulação escolhido para o nosso trabalho, devido à semelhança com pesquisas analíticas encontradas sobre o pensamento dos estudantes. Para a simulação, implementamos dois modelos. O modelo newtoniano utiliza noções semelhantes às idéias de Newton, pelo menos com as forças de contato e o atrito com dependência direta com a velocidade. O modelo do impetus possui a concepção de força proporcional à velocidade com o atrito constante. Neste último caso não foi possível a construção de simulações a partir de um atrito dependente da velocidade, devido ao reconhecimento do programa de apenas uma única função crescente. Além disso, simulamos três modelos provenientes do modelo do impetus quando a situação envolve queda na presença da força gravitacional Para a simulação dos modelos, selecionamos alguns problemas para estudo. Iniciamos com o estudo do movimento horizontal e, em seguida, os problemas do páraquedista, do penhasco e do movimento balístico. Comparamos os resultados com algumas concepções dos estudantes encontradas em pesquisas analítico-qualitativas, mostrando que muitas concepções surgiam naturalmente da manipulação dos modelos nos problemas. Isto sugere que a abordagem dos modelos mentais seja mais ampla que a das concepções alternativas e que muitas dessas concepções possam ser reflexos da manipulação dos modelos em algumas situações.

Avaliação toxicológica pré-clínica do fitoterápico contendo Aristolochia cymbifera, Plantago major, Luehea grandiflora, Myrocarpus frondosus, Piptadenia colubrina (Cassaú composto) em ratos wistar.

Avaliou-se a segurança de um fitoterápico, constituído de extratos fluidos de Aristolochia cymbifera (“cassaú”), Plantago major L.(“transagem”), Luehea grandiflora Mart.(“açoita-cavalo”), Myrocarpus frondosus Allemão (“cabreúva”), Piptadenia colubrina Benth (“angico”) (Cassaú Composto® ), através de estudos de toxicidade aguda e subcrônica, tendo como base a resolução Nº 90, de 16 de março de 2004 da ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária). Para o teste de toxicidade aguda, ratos Wistar de ambos os sexos foram tratados por via oral com uma única dose de 26 ml/kg, correspondendo a 20 vezes a dose terapêutica indicada pelo fabricante para seres humanos adultos. Os resultados revelaram haver sinais de toxicidade sistêmica com o aparecimento de ataxia, porém de forma transitória e reversível, não causando interferência no desenvolvimento ponderal dos animais, nos consumos de água e ração, nas produções de urina e fezes, bem como alterações macroscópicas nos órgãos dos animais. Avaliou-se também a exposição a doses repetidas do fitoterápico (toxicidade subcrônica). Constituiram-se 4 grupos experimentais (10 animais/sexo/dose), onde administrou-se por via oral a ratos Wistar, durante 30 dias, doses diárias de 1,3 ml/kg, 6,5 ml/kg e 13 ml/kg, respectivamente a dose terapêutica indicada pelo fabricante para seres humanos adultos, 5 vezes, e 10 vezes a dose terapêutica, além de um grupo controle, onde administrou-se o veículo do fitoterápico. Os resultados revelaram ausência de toxicidade sistêmica, fundamentados na ausência de alterações hematológicas e bioquímicas sangüíneas, bem como peso e análises histopatológicas dos órgãos, nos diferentes grupos. As flutuações nos consumos de água e ração, bem como produções de urina e fezes, não influenciaram de maneira negativa o desenvolvimento ponderal dos animais. Concluiu-se portanto, que a utilização do fitoterápico nas doses e períodos referidos pode ser considerado segura.

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.

Manejo dentário em leitões efeitos no ganho de peso na maternidade e creche, prevalência de abcessos periapicais e isolamento dos agentes bacterianos envolvidos.

O corte ou desgaste dos dentes dos leitões recém nascidos é uma prática comum na suinocultura, com o objetivo de reduzir lesões cutâneas na face dos leitões e no aparelho mamário das matrizes. Para avaliação da presença de lesões dentárias, foram analisados após eutanásia 280 animais que apresentavam sinais clínicos de definhamento (refugagem) compatíveis com uma forma de infecção por circovírus (síndrome da refugagem multissistêmica). Entre esses, 58 leitões (21%) apresentaram ao menos um abscesso periapical (total de 70 abscessos), onde: 3os incisivos superiores, 3os incisivos inferiores, caninos superiores e caninos inferiores foram respectivamente responsáveis por 31%, 23%, 6%, e 33% dos abscessos. Outros dentes foram responsáveis por 7% do total de abscessos. A prevalência de abscessos predominantemente nos dentes 3os incisivos e caninos inferiores sugere que estes dentes sofreram maior área de corte/desgaste, refletindo em superior prevalência de abscessos periapicais. Dentre as bactérias classificadas, o Streptococcus sp. foi a mais isolada (21,48% dos isolados em aerobiose e 27,7% em anaerobiose). Houve um isolamento significativamente maior de bactérias corineformes em atmosfera anaeróbica, quando comparado com isolamentos em aerobiose. Houve preponderância de isolamentos de bactérias Gram positivas. Através de um experimento a campo em granja de produção de leitões, foram avaliados 7 tipos de manejos dentários, medindo a influência dos mesmos na variável ganho de peso na maternidade e creche. Nenhuma entre as técnicas avaliadas mostrou diferença estatisticamente significativa.

Modelos de simulação espacial de efeitos de pastejo em vegetação campestre

O principal objetivo da tese foi desenvolver um modelo matemático computacional espacialmente explícito, de autômatos celulares (CA), capaz de simular a dinâmica de vegetação campestre sob pastejo, descrita por tipos funcionais de plantas (PFTs), ao invés de espécies. Com dados obtidos a campo, utilizou-se um método recursivo de identificação politética de PFTs a partir de atributos morfológicos das plantas, de forma a expressar máxima correlação com diversidade de espécies. A alternância entre condições experimentais de exposição e exclusão de pastejo permitiu produzir variação em padrões espaciais e temporais da composição da vegetação descrita por esses PFTs. A seguir buscou-se modelar a dinâmica da vegetação. Assumiu-se que a dinâmica da vegetação, embora complexa, pudesse ser simulada a partir de mecanismos relativamente simples incorporados a um modelo CA formado por uma grade de células (comunidades). Cada célula tem uma dada composição de PFTs a qual se altera a cada passo no tempo conforme a composição da própria célula e da vizinhança e matrizes de transição determinadas empiricamente com os dados experimentais. A dinâmica simulada da composição de comunidades excluídas do pastejo mostrou determinismo no sentido de um PFT único, característico daquelas comunidades. A mesma tendência não foi observada nas simulações de comunidades sempre pastejadas. Os resultados indicam uma razoável concordância entre a dinâmica simulada e real, para as comunidades excluídas; e uma discordância para as comunidades sempre pastejadas. Sugere-se que diferenças no arranjo espacial inicial das comunidades motivam falhas do modelo sob pastejo. O Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), na França, vem desenvolvendo um modelo simulador multi-agente espacializado como objetivo de representar realisticamente o manejo da vegetação campestre natural sob diferentes regimes de pastejo. Ele foi concebido como uma ferramenta de pesquisa para explorar o comportamento animal em pastagens heterogêneas Nesse modelo implícito e determinístico, uma definição funcional de três diferentes comunidades vegetais foi introduzida objetivando simular a dinâmica de pastagens multi-espécies. Isto foi feito pela intercambio de parâmetros do modelo com atributos funcionais da comunidade. Do ponto vista conceptual o modelo apresentou boa resposta e parece adequado para simular a dinâmica de uma vegetação campestre por atributos funcionais. O modelo apresentou um bom ajuste aos dados experimentais para alto nível de utilização, mas não tão bom para médio e baixo nível de pastejo, ou seja, comunidades vegetais mais heterogêneas. Reforça-se a idéia de que mais modelos que levem em conta a estrutura horizontal da vegetação são necessários.

Polvo violonista : sistema multiagente para simulação de performances em violão

Este trabalho apresenta um sistema multiagente que permite simular execuções musicais em violão. Em uma execução musical no violão observam-se elementos distintos que, trabalhando em conjunto, produzem a sonoridade desejada pelo músico. Ou seja, as ações tomadas pelo violonista, através do sincronismo de suas mãos sobre o instrumento, influenciam diretamente na sonoridade obtida. A idéia básica deste trabalho é desenvolver uma comunidade de agentes que represente as entidades envolvidas em uma performance musical de violão. Quatro agentes foram identificados e modelados no contexto desta dissertação. São eles: Mão Esquerda (ME): Responsável pela execução dos acordes, ou seja, deve possuir o conhecimento de formação de acordes dada a afinação do instrumento bem como a interpretação das cifras que representam os acordes. Agente Mão Direita (MD): Responsável pelo ritmo impresso na música; Caixa de Som (CS): Permite que os usuários simplesmente escutem a composição, sem nenhuma (ou muito pouca) interferência na composição. Agente Solista (SL): Projetado somente para ler arquivos MIDI e enviar notas para o Agente Caixa de Som (CS). O conhecimento relativo ao reconhecimento das cifras, geração do acorde e posterior cálculo do desenho do acorde para um instrumento de corda foi encapsulado em duas bibliotecas que visam auxiliar no desenvolvimento de outros novos projetos que necessitem de funcionalidades similares. Ainda, são abordadas as questões da comunicação entre os agentes e componentes gráficos utilizados na captura de informações rítmicas. O material musical produzido pelo sistema está contido no CD-ROM em anexo, bem como a documentação das API’s.

Medicina periodontal : doenças periodontais, duração de gravidez e peso ao nascer

Resumo não disponível.

Utilização do creep-feeding e seus efeitos no peso a desmama de terneiros e no desempenho reprodutivo de vacas de corte

O trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos do creep-feeding no ganho de peso e comportamento ingestivo de concentrado dos terneiros e impacto no desempenho produtivo e reprodutivo de vacas primíparas (Experimento I) e de vacas multíparas (Experimento II). Os tratamentos em cada experimento foram T1: vacas amamentando terneiros em sistema creep-feeding; T2: vacas amamentando terneiras em sistema creep-feeding; T3: vacas amamentando terneiros em sistema sem creep-feeding e T4: vacas amamentando terneiras em sistema sem creep-feeding. No Experimento I, o sistema creep-feeding promoveu nas vacas peso vivo (PV) e escore de condição corporal (CC) no final do experimento mais altos (P<0,01) em relação às vacas do sistema sem creep-feeding (412 kg e 3,94 vs. 399 kg e 3,77, respectivamente). Foi observado para as vacas do sistema creep-feeding ganho de peso médio diário (GMD) mais elevados (P<0,01) em relação ao grupo de vacas onde os terneiros (as) não receberam suplementação (0,549 vs. 0,449 kg/dia). O sistema de alimentação e o sexo dos terneiros (as) não influenciaram a porcentagem de repetição de prenhez das vacas primíparas (76,5%). O sistema creep-feeding proporcionou maior peso vivo ao desmame e maior GMD (P<0,01) para terneiros (as) em comparação a estas categorias no sistema sem creep-feeding (194 kg e 0,843 kg/dia vs. 174 kg e 0,701 kg/dia, respectivamente). Na avaliação do comportamento ingestivo de concentrado se observou maior (P<0,01) tempo médio de consumo de concentrado (TCT) para os terneiros em relação as terneiras. Não se encontrou diferença (P>0,05) para número diário de acesso ao cocho (NAT) e porcentagem de terneiros (as) consumindo concentrado (PAT). No Experimento II, não se observou diferença significativa (P>0,05) para GMD e CC das vacas durante o experimento, em função do sistema de alimentação e do sexo dos terneiros (0,265 kg/dia e 3,15, respectivamente). O sistema de alimentação e o sexo dos terneiros (as) não influenciaram a porcentagem de repetição de prenhez das vacas multíparas, apresentando média de 76,5%. O sistema de alimentação e o sexo dos terneiros apresentaram diferenças significativas (P<0,01) para PV ao desmame (195, 184, 172 e 165 kg para T1, T2, T3 e T4, respectivamente) e para GMD (0,849, 0,789, 0,705 e 0,637 kg/dia para T1, T2, T3 e T4, respectivamente). Na avaliação do comportamento ingestivo de concentrado dos terneiros (as) de vacas multíparas não se observou diferença significativa (P>0,05) entre sexo para TCT, NAT E PAT.

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.

Resíduos organoclorados em sangue, leite materno e tecido adiposo humanos em regiões definidas do Estado do Rio Grande do Sul, Brasil

Foram pesquisados resíduos organoclorados em três tecidos humanos: sangue, leite materno e tecido adiposo. Sangue foi colhido de 122 indivíduos, leite materno de 19 lactantes e tecido adiposo de 23 pacientes submetidos a diversas cirurgias. Para cada tecido foram compostos dois grupos: um urbano e outro residente em áreas de intensa atividade agrícola. Os resíduos organoclorados pesquisados foram: α - HCH; γ-HCH; Aldrin; Dieldrin; Endrin; Heptacloro; Heptacloro epóxido; HCB; Mirex; o,p´DDD; o,p´DDT; Oxiclordane; p,p´Metoxicloro; p,p´DDD; p,p´DDE; p,p´DDT e Transnonacloro. Todos os doadores responderam a questionário com quesitos sobre idade, sexo, peso, atividade, local de residência, contato ou não com pesticidas. Foi testada, através de análise estatística, a relação entre presença/ausência de organoclorados nos diferentes tecidos e os dados levantados no questionário. Todas as amostras urbanas foram negativas para os organoclorados analisados. As amostras obtidas nas áreas de atividade agrícola foram positivas, com níveis crescentes de contaminação na seqüência sangue, leite materno, tecido adiposo. Os resultados das análises do presente trabalho foram comparados com resultados préexistentes no Rio Grande do Sul. Entre a pesquisa atual e as pesquisas anteriores usadas para comparação, verificou-se diminuição da incidência de organoclorados em todos os tecidos pesquisados. O OC p,p´DDE foi o único organoclorado encontrado em todos os tecidos e em todas as pesquisas, tanto atuais como anteriores usadas para comparação.

Simulação numérica da transferência simultânea de energia e umidade através do solo em um sistema trocador-armazenador de calor

O presente trabalho pesquisa o fenômeno da transferência simultânea de calor e umidade em solos insaturados que envolvem dutos enterrados. Estes dutos e o solo envolvente compõem o chamado sistema trocador-armazenador de calor no solo, que é muitas vezes utilizado como fonte complementar de aquecimento em estufas solares agrícolas. O funcionamento do sistema trocador-armazenador de calor é baseado na energia armazenada no solo durante os horários de máxima insolação, sendo que durante a noite parte desta energia é recuperada. Durante o dia o ar quente do meio interno da estufa solar é bombeado para dentro do feixe de tubos enterrados, que devolvem o ar mais frio na outra extremidade. Por outro lado, durante a noite o ar mais frio do meio interno da estufa é bombeado para dentro dos dutos, os quais efetuam troca térmica com o solo envolvente, que neste horário possui a temperatura mais elevada do sistema. O objetivo geral deste trabalho é resolver o problema transiente periódico e tridimensional da transferência simultânea de calor e umidade em solos não-saturados, que compõem o sistema trocador-armazenador de calor, utilizando a simulação numérica. Como objetivos secundários têm-se: o melhoramento do sistema de troca térmica, a quantificação da parcela de calor transportado pela difusão da umidade no solo e a análise dos campos de temperatura e de conteúdo de umidade, sendo que a análise dos campos de umidade permite verificar se existe formação de frentes de secagem significativas na vizinhança dos dutos durante os sucessivos períodos de aquecimento e resfriamento a que o sistema é submetido. Na resolução do problema em questão é empregado o modelo clássico de Philip e De Vries para a transferência simultânea de calor e massa em meios porosos insaturados Neste modelo, as equações de conservação de energia e massa obtidas trazem explicitamente as influências combinadas dos gradientes de temperatura e de conteúdo de umidade nos processos de transporte de calor e umidade. O sistema de equações diferenciais governantes do problema em questão é resolvido numericamente utilizando o Método dos Volumes Finitos e na discretização destas equações é usada uma integração temporal totalmente implícita. Todas as propriedades difusivas e termofísicas empregadas são consideradas variáveis com a temperatura e o conteúdo de umidade. Os dutos de seção transversal circular do sistema trocadorarmazenador de calor no solo, são modelados como dutos de seção transversal quadrada de área equivalente para que coordenadas cartesianas possam ser utilizadas nos modelos analisados. Neste trabalho são simulados quatro modelos computacionais associados ao sistema trocador-armazenador de calor no solo. Estes modelos são compostos por: um duto isolado, um duto com convecção, dois dutos isolados e dois dutos com convecção. A variação da temperatura do ar na entrada do(s) escoamento(s), assim como a temperatura do meio ambiente, para os modelos com convecção, é dada por uma senóide com uma amplitude de 14 ºC. No modelo de um duto isolado, são realizadas simulações utilizando várias combinações dos parâmetros do modelo em questão e os resultados, assim obtidos, são comparados com aqueles encontrados na literatura Visando melhorar o sistema de troca térmica dos modelos computacionais investigados, são selecionados valores e intervalos de valores recomendados para os parâmetros do modelo de um duto isolado. Para este modelo, com um diâmetro de 0,1 m, são escolhidos valores (ou intervalos de valores) recomendados: de 4 m/s para a velocidade do escoamento interno dentro do duto, de 0,25 para o conteúdo de umidade do solo, de 5 até 20 metros para o comprimento do duto e de 0,20 até 0,30 m para a distância entre centros do dutos. As simulações dos quatro modelos computacionais realizadas utilizando as várias combinações dos valores recomendados para os parâmetros destes modelos, mostrou que não há diferença significativa entre os valores de calor volumétrico armazenado no solo empregando a resolução acoplada das equações de energia e de massa e a resolução da equação da temperatura. Mesmo para os modelos de um e de dois dutos com convecção a diferença percentual encontrada foi insignificante. Finalmente, são apresentados e analisados os campos de temperatura e de conteúdo de umidade para os quatro modelos computacionais avaliados. Os perfis de temperatura e de conteúdo de umidade em diferentes horários mostraram que, durante o dia, o solo absorve calor dos escoamentos internos de ar e, uma vez que, junto à superfície dos dutos tem-se regiões de maior temperatura, há, conseqüentemente, uma migração da umidade nestas regiões. Durante a noite, ocorre o contrário, o solo fornece calor aos escoamentos dentro dos dutos, e, desta forma, as regiões próximas aos dutos apresentam níveis de conteúdo de umidade superiores ao inicial. Ainda, os perfis de conteúdo de umidade para todas as situações analisadas mostraram que, não há formação de frentes de secagem significativas nas proximidades dos dutos que compõem os quatro modelos computacionais avaliados.