Simulação numérica do processo de fusão e solidificação da água no interior de cilindros

Durante a realização de projetos de sistemas de refrigeração assistidos por sistemas de armazenagem de energia, na forma latente, é necessário que se saiba de antemão as taxas de transferência de energia dos mesmos. Na literatura soluções para este problema são escassos e não abordam todas as geometrias utilizadas para o armazenamento de energia latente, inexistindo correlaçõesmatemáticas que permitam aos projetistas prever o comportamento da fusão e da solidificação do material de mudança de fase (MMF) e as taxas de transferência de energia térmica. Na solução destes problemas são usualmente adotadas hipóteses simplificativas para amenizar o grau de complexidade da descrição matemática do problema Uma destas hipóteses constitui-se em desconsiderar o processo advectivo na transferência de calor no MMF, em sua fase líquida. Outra hipótese adotada, quando o MMF é a água pura, consiste em utilizar um comportamento linear para a massa específica ou um comportamento médio, consistindo em um afastamento da realidade. Este trabalho descreve esforços no sentido de aproximar estas soluções cada vez mais da realidade fisica do problema. São apresentadas simulações para a mudança de fase da água pura levando em conta a inversão da massa específica, em geometria polar, na forma transiente, utilizando o método de Volumes Finitos para solução das equações governantes. As soluções apresentadas, otimizadas quanto às malhas espacial e temporal, envolvem condições de contorno de primeira e terceira espécies Como resultado das soluções são apresentados o Nusselt local, ao longo da parede do cilindro além do Nusselt médio. Correlações matemáticas para o número de Nusselt médio durante a fusão e para o volume de MMF fundido, são propostos e apresentados. A evolução geométrica da fronteira de mudança de fase também é avaliada para as duas condições de contorno e diversos números de Rayleigh. Comparações entre o volume fundido considerando apenas o processo difusivo e o volume fundido utilizando a convecção são realizadas. Para a verificação da independ~encia de malha aplica-se o índice de convergência de malha (GCI) . Algumas comparações qualitativas com soluções experimentais disponíveis na literatura são apresentadas.

Desprendimento de vórtices e controle em esteira de cilindros por simulação numérica direta

O desprendimento de vórtices é responsável por vibrações prejudiciais a estruturas e pelo aumento de seus coeficientes de arraste. Portanto o correto entendimento e o controle do desprendimento de vórtices é de grande interesse de modo a diminuir custos de manutenção de estruturas estáticas e custos com combustíveis de estruturas móveis, por exemplo. O caráter tridimensional do desprendimento de vórtices a baixos números de Reynolds, entre 100 e 300, é aqui estudado através de Simulações Numéricas Diretas (DNS) do escoamento ao redor de cilindros circulares em duas e três dimensões. O controle do desprendimento de vórtices foi estudado nesta dissertação, através do uso de placas de separação do escoamento em simulações numéricas bidimensionais para números de Reynolds 100, 160 e 300, mostrando que para estes números de Reynolds é possível reduzir as freqüências de desprendimento, e em alguns casos até suprimi-las. A simulação tridimensional para Re = 300 mostrou um escoamento aparentemente bidimensional que afeta sensivelmente a freqüência de desprendimento quando em comparação o caso 2D. Para a realização das simulação numéricas foi utilizado um esquema compacto de diferenças finitas em associação com um método de representação virtual de obstáculos imersos em escoamentos, que permite a representação de geometrias complexas sobre uma malha cartesiana.

Avaliação dos movimentos de punho e de mão na atividade de cromagem de cilindros de uma empresa do vale do Rio dos Sinos-RS

Resumo não disponível.

Argilominerais e ostracodes da Formação Alagamar (cretáceo inferior), Bacia Potiguar, NE - Brasil : paleoambiente e indicadores térmicos

A Fonnação Alagamar corresponde ao estágio transicional na evolução tectono-sedimentar da bacia Potiguar, representada inicialmente por um ambiente tlúvio-deltaico passando a lagunar restrito com indícios de intluência marinha. Os resultados obtidos nas análises por DRX, a partir das frações> 2 11me < 211m, demonstram variações na composição mineralógica ao longo das perfurações analisadas. A principal característica é a forte contribuição de minerais detríticos na fração >2 I-lme a predominância de argilominerais na fração <2 I-lmrepresentados por esmectita, ilita, caulinita, clorita, sepiolita e interestratificados de ilitalesmectita (IIE) e cloritalesmectita (CIE). As carapaças de ostracodes identificadas correspondem a espécies nãomarinhas de três famílias mais comuns no Cretáceo: Cyprididae, Limnocytheridae e Darwinulidae. A avaliação estatística da composição ontogenética das espécies fósseis, tomou-se útil neste trabalho para estimar os níveis de energia do paleoambiente deposicional. As associações de argilominerais e ostracodes, caracterizadas ao longo dos cilindros de sondagens estudados na Fonnação Alagamar, sugerem a variação dos ambientes deposicionais a partir de um ambiente lacustre e de clima árido. Ainda a passagem por uma fase transgressiva com o aumento da salinidade, condições de fundo redutoras e margens subaquosas, ocasionam exposições subaéreas intennitentes, culminandono topo com um período mais úmido e condições de águas salinas O rico conteúdo em esmectita assemelha os depósitos da Fonnação Alagamar aos depósitos neoaptianos, os quais estão associados a condições climáticas com tendência à aridez. Sugere, ainda, morfologia pouco acidentada e drenagem reduzida ao redor de um paleolago restrito, o que favorece o desenvolvimento de solos do tipo vertissolo, fonte principal da esmectita da área. Os teores baixos de ilita e caulinita são, em grande parte, do resultado de erosão reduzida, atribuído ao relevo pouco acidentado da área. A associação dos argilominerais ilita, esmectita e interestratificados não ordenados indica condições rasas de soterramento e baixas temperaturas de diagênese nas amostras da base da perfuração RN6, alto de Macau. Ainda, a coloração apresentada pelas carapaças de ostracodes, entre o amarelo-laranja muito claro (2,5 Y 8/4) e amarelo amarronado(10 YR 6/6), sugerem níveis imaturos quanto à maturação da matéria orgânica. Na perfuração RN9, próxima a falha de Ubarana, condições de maturação da matéria orgânica são indicadas pelas cores cinza muito preto (5 Y 3/1) a preto (5 Y 2,5/1) apresentadas pelas carapaças de Candona sp.1, originalmente de cor branca (5 YR S/1 aiO YR 8/1). As intensidades e a fonna dos picos da ilita e da caulinita, a ausência de interestratificados e de argilominerais expansivos indicam condições de diagênese mais intensas que na perfuraçãoRN6. Associações de argilominerais identificadas em análises de difração de raios-X e mudanças na coloração das carapaças de ostracodes sugerem a utilização destes constituintes como indicadores ténnicos (geotennômetros) da maturação da matéria orgânica presente em rochas geradoras de hidrocarbonetos. Palavras chaves: Fonnação Alagamar, argilominerais, ostracodes, geotermômetros, bacia Potiguar.

Métodos de análise para caracterização física de substratos para plantas

A definição de um protocolo nacional com métodos de análise para caracterização física de substratos para plantas é um fator determinante para o desenvolvimento da indústria de substratos para plantas no Brasil. Como forma de contribuir para a construção desse protocolo, o presente trabalho avaliou a influência dos níveis de umidade das amostras e comparou os resultados de métodos utilizados para obtenção da densidade e de curvas de retenção de água. A influência do teor de umidade nas amostras foi também avaliada em relação a variação da impedância mecânica mensurada através de micropenetrômetro. Foram utilizados seis materiais, três tipos de turfa e três substratos comerciais de casca de pinus e vermiculita, inicialmente caracterizados física (densidade de volume úmida e seca, densidade de partícula e curva de retenção de água) e quimicamente (pH e salinidade) segundo o protocolo do Laboratório de Biotecnologia em Horticultura, do Departamento de Horticultura e Silvicultura, da Faculdade de Agronomia / UFRGS. Verificou-se que: quanto maior a umidade inicial presente na amostra maior a densidade final do substrato; os métodos para determinação da densidade da Indústria e do Comitê Europeu de Normatização equivalem entre si e diferem significativamente do método da UFRGS; os equipamentos para obtenção da curva de retenção de água apresentam resultados divergentes, sendo que o Funil de Büchner succiona mais água do que a Mesa de Tensão e os Cilindros de Pressão; a impedância mecânica aumenta conforme aumenta a densidade e a tensão da água na amostra.

Características dinâmicas do escoamento turbulento em bancos de tubos inclinados

Bancos de tubos ou de barras são encontrados nas indústrias nucleares e de processos, constituindo-se nos dispositivos mais comumente utilizados no desenvolvimento de trocadores de calor. O procedimento usual na análise de bancos de tubos considera o escoamento incidindo uniformemente no banco ao longo de toda a extensão dos tubos. Em aplicações reais de trocadores de calor este fato não é observado, pois o escoamento não é uniforme devido a presença de defletores e condições de entrada e saída. A proposta deste trabalho é apresentar um estudo experimental das flutuações de pressão e velocidade e sua interdependência do escoamento turbulento incidindo em arranjos de cilindros inclinados, com diferentes ângulos de incidência (30º, 45º, 60º e 90º) simulando bancos de tubos inclinados com arranjo quadrangular e razão de espaçamento P/D=1,26. A seção de testes é um canal retangular com 146 mm de altura e largura de 193 mm. O fluido de trabalho é o ar, impulsionado por um ventilador centrífugo, passando por uma câmara de tranquilização e um conjunto de grades e telas, que tem a finalidade de uniformizar o escoamento e reduzir a intensidade de turbulência para a ordem de 2%, antes de alcançar a seção onde são realizadas as medições. Medições da distribuição de pressão na parede e flutuações de velocidade e pressão em torno de um dos tubos no interior dos bancos foram realizadas para diferentes ângulos de incidência, utilizando a técnica de anemometria de fio quente e um transdutor de pressão. Os resultados experimentais são apresentados na forma adimensional A distribuição média de pressão em uma das paredes laterais do canal, com a presença do banco de tubos, mostrou que as linhas isobáricas não são paralelas ao eixo dos tubos, indicando que o gradiente de pressão não é perpendicular aos tubos, nem paralelo a direção principal do escoamento. As médias quadráticas das flutuações de pressão indicam uma distribuição mais uniforme das cargas dinâmicas em torno dos tubos do bancos com inclinações de 30º e 90º. A análise dos resultados dos espectros das flutuações de pressão mostra que conforme o ângulo de incidência do escoamento aumenta, picos aparecem para freqüência adimensionais cada vez menores. O comportamento dos espectros de flutuação de velocidade mostram um decaimento suave das curvas quando o ângulo de incidência do escoamento aumenta. A correlação cruzada entre as flutuações de velocidade e pressão indicam que, quando o ângulo de incidência do escoamento diminui, importantes efeitos tridimensionais aparecem. Esses efeitos, caracterizados pelas oscilações na correlação cruzada para o ângulo de incidência de 45º, parecem desaparecer se o ângulo de incidência continua-se a ser reduzido.

O problema de Dirichlet para a equação das superfícies mínimas em domínios não necessariamente convexos

Estudamos o problema de Dirichlet para a equação das superfícies mínimas em domínios limitados do plano. Provamos a existência e unicidade de gráficos mínimos sobre domínios limitados e não necessariamente convexos, com valores no bordo satisfazendo uma condição que denominamos condição da declividade limitada generalizada a qual, usando cilindros no lugar de planos, generaliza a condição clássica da declividade limitada. Com este resultado, dado um domínio limitado e suave qualquer do plano, conseguimos obter cotas explícitas para a norma C2 de dados no bordo deste domínio que garantem a existência de solução ao correspondente problema de Dirichlet.

Resposta de Gryon gallardoi (Brèthes) (Hymenoptera: Scelionidae) à qualidade dos ovos de Spartocera dentiventris (Berg) (Hemiptera: Coreidae) e evidências dos mecanismos de seleção envolvidos

Foi investigada, em condições de laboratório, a resposta de Gryon gallardoi a grupos de ovos de Spartocera dentiventris de diferentes idades (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 12 dias), registrando-se o efeito destas nos processos de seleção do parasitóide e na prole produzida. Os estímulos envolvidos em tais processos e a descrição morfológica das sensilas antenais também foram estudados. O aumento da idade do hospedeiro modificou o comportamento de oviposição, acarretando em um maior tempo de tamborilamento e de inserção do ovipositor, não influenciando o percentual de parasitismo, auto-parasitismo e a proporção de machos, porém acarretou em um maior tempo de desenvolvimento, redução no percentual de emergência, diminuição na aceitação das fêmeas e redução do tamanho corporal da prole do parasitóide. Testes em olfatômetro demonstraram que folhas de fumo provocaram uma maior resposta nas fêmeas recém-emergidas do parasitóide do que nas experientes. (Continua Através do contato, as fêmeas não diferenciaram extratos de ovos jovens e velhos, quando aplicados em ovos lavados com solvente. Ovos não parasitados, impregnados com extrato de parasitados, foram evitados. Cilindros de acrílico de maior tamanho, usados como hospedeiro artificial, resultou em um maior tempo de tamborilamento em relação aos menores. A análise cromatográfica detectou três substâncias diferentes em extrato de ovos de um dia de idade em relação a extrato de ovos de 5 e 12 dias. Nas antenas das fêmeas do parasitóide encontrou-se diferentes tipos de sensilas porosas e aporosas. Os resultados deste trabalho sugerem que a condição do hospedeiro acarreta em modificações no comportamento bem como no sucesso da prole, sendo a aceitação e a discriminação dos mesmos possivelmente influenciada por uma complexa mistura de estímulos.

Avaliação da densidade e crescimento populacional do mexilhào dourado Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) em suas diferentes fases de vida no Lago Guaíba, município de Porto Alegre, RS, como subsídios ao controle do bivalve invasor

Limnoperna fortunei (Dunker, 1857), conhecido vulgarmente como mexilhão dourado é proveniente do sudeste asiático. Foi, provavelmente, introduzido nos nossos mananciais, não intencionalmente, através da água de lastro, com os primeiros registros na América do Sul, em 1991,no Rio da Prata, nas proximidades de Buenos Aires, Argentina. Foi visto pela primeira vez na área do Delta do Jacuí, em frente ao porto de Porto Alegre, RS, Brasil, no ano de 1998. Sua população vem se expandindo em superfície e densidades que ultrapassam 100.000 i/m2 e, desde o ano de 2000, vem causando problemas de entupimentos em indústrias e todas as captadoras de água no município de Porto Alegre, entorno do lago Guaíba e do baixo Rio Jacuí. A espécie vem causando uma série de danos à fauna bentônica nativa e à vegetação ripária, desencadeando a diminuição das mesmas. A carência de dados sobre o ciclo de vida e a dinâmica populacional da espécie na bacia do Guaíba, motivaram o desenvolvimento deste trabalho. As coletas foram realizadas no lago Guaíba, Praia do Veludo, ao sul do município de Porto Alegre, quinzenalmente, ao longo de 16 meses (setembro 2002 a dezembro de 2003), acompanhadas das análises físicas e químicas da água. As larvas foram coletadas com rede de plâncton, com abertura de malha equivalente a 36 µm, filtrando-se a quantidade de 30 litros de água. A incidência de pós-larvas, foi verificada através de amostradores artificiais dispostos em seis suportes de ferro, cada um contendo quatro amostradores (tijolos vazados) colocados entre os juncais, a uma altura de 20 cm do fundo. Em cada suporte, os tijolos foram trocados: um em quinze dias, um a cada mês, outro semestralmente e o último, que permaneceu até completar um ano, foi considerado o controle do experimento. A coleta de exemplares adultos de L. fortunei efetivou-se sobre ramos submersos do “sarandi”, Cephhalanthus glabratus (Spreng.) K. Schum, onde foram extraídos cilindros com aproximadamente quatro centímetros de diâmetro e 10 centímetros de comprimento. Os resultados foram reunidos em dois capítulos sob a forma de artigos científicos. O primeiro reúne informações, com a descrição, medidas e ilustrações de cada fase larval de Limnoperna fortunei desde a fase larval ciliada, a larva trocófora com quatro estágios diferenciados e os estágios valvados, com as larvas “D”, veliger de charneira reta, veliger umbonado, pediveliger, até a pós-larva ou plantígrada. O segundo capítulo contém os dados ambientais correlacionados às densidades de larvas, pós-larvas e adultos e o resultado de uma série de análises multivariadas da quantidade dos indivíduos nas diferentes fases de vida e época do ano e das medidas dos indivíduos adultos com as datas de coleta Através dos testes quantitativos registrou-se que: a quantidade de larvas variou de 0 a 23 indivíduos por litro; as larvas estiveram presentes em todos os meses do ano, com picos de densidade alta na primavera no mês de outubro, tanto no ano de 2002 como 2003, e densidades menores sob temperaturas abaixo de 15º C. A quantidade média de pós-larvas variou de 1 a 7545 indivíduos por amostrador (tijolo). As pós-larvas estiveram presentes em todos os meses do ano, com picos de densidade na primavera, particularmente no mês de novembro 2003, seguindo-se ao pico larval do mesmo ano. Os adultos atingiram o tamanho máximo de 38mm. A densidade populacional de adultos agregados calculada por i/m2 variou de 15.700 i/m2 a 99.700 i/m2 em fevereiro de 2003. As análises de ordenação e agrupamento separaram a população em geral, em quatro grupos conforme a densidade de cada fase em diferentes épocas do ano. Os adultos foram ordenados em três diferentes grupos conforme as classes de comprimento que aqui denominase de recrutas, adultos menores e adultos maiores. Estes três grupos estão também relacionados às diferenças de comportamentos quanto à habilidade de locomoção e capacidade de fixação. Considerando os adultos conforme suas classes de comprimento, constatou-se a predominância dos recrutas (5 a 7mm de comprimento), presentes durante todos os meses amostrados. Seguiu-se aos picos de pós-larvas um recrutamento que se tornou mais intenso, em fevereiro de 2003 e se prolongou até agosto do mesmo ano. Os amostradores controle com medidas das populações submersas durante os meses mais frios apresentaram populações com comprimento médio menor que as do verão. Apesar de não ter-se encontrado correlação entre a quantidade de larvas e os picos de temperatura, houve uma diminuição da quantidade de larvas nos picos de temperaturas mais baixas e uma coincidência entre os picos de densidade larval e as oscilações bruscas na temperatura que ocorreram nos meses menos frios. Vendavais e tempestades ocorridas na primavera de 2002 seriam as causas prováveis da baixa densidade de pós-larvas após o pico larval no início da primavera de 2002. Os dados apresentados referentes ao ciclo de vida de Limnoperna fortunei são básicos à elaboração de projetos de pesquisa que objetivem a gestão e o controle do animal. Os resultados do presente trabalho, de um modo geral, também poderiam subsidiar métodos de controle do mexilhão dourado adequados e com isto minimizar prejuízos financeiros e impactos ambientais maiores do que o do próprio animal, advindos da aplicação de técnicas indevidas de gestão.