Modelagem computacional do fluxo unidimensional de água em meio não saturado do solo

O estudo do fluxo de água em zonas não saturadas do solo é de grande importância para pesquisas relacionadas à disponibilidade hídrica para o desenvolvimento das plantas. Devido ao alto custo, ao tempo demandado e ao esforço humano nas investigações de campo, os modelos matemáticos, aliados às técnicas numéricas e avanços computacionais, constituem-se em uma ferramenta importante na previsão desses estudos. No presente trabalho, objetivou-se solucionar a equação diferencial parcial não linear de Richards mediante a aplicação do Método de Elementos Finitos. Na aproximação espacial, foi empregada a adaptatividade com refinamento "h" na malha de elementos finitos e, na derivada temporal, foi aplicado o esquema de Euler Explícito. A função interpolação polinomial utilizada foi de grau 2, e a que garantiu a conservação de massa da estratégia de adaptação. Para a validação do modelo, foram utilizados dados disponíveis em literatura. A utilização da função interpolação polinomial de grau 2 e o refinamento "h", com considerável redução do tempo de execução da rotina computacional, permitiram uma boa concordância do modelo em comparação a soluções disponíveis na literatura.

Tratamento de águas residuárias de suinocultura em reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo (uasb) em dois estágios seguidos de reator operado em batelada sequencial (RBS)

Neste trabalho, avaliou-se o desempenho de dois reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB), em série, seguidos de um reator operado em batelada sequencial (RBS) com etapa aeróbia, no tratamento de águas residuárias de suinocultura. O sistema de tratamento anaeróbio em dois estágios foi alimentado com águas residuárias de suinocultura com concentrações médias de sólidos suspensos totais (SST), de 4.427 a 16.425 mg L-1 . As cargas orgânicas volumétricas (COV) aplicadas no reator UASB do primeiro estágio variaram de 14,8 a 24,4 g DQO (L d)-1. Os tempos de detenção hidráulica (TDH) foram de 28 e 11 h e de 14 e 6 h no primeiro e segundo reatores UASB, respectivamente. O RBS foi operado com 1 e 2 ciclos diários de alimentação e com concentrações de SST do afluente, de 1.348 a 2.036 mg L-1 . As maiores eficiências de remoção de DQOtotal ocorreram com os maiores TDH, com valores médios de 78 a 88% nos reatores UASB, em dois estágios. Com o tratamento do efluente dos reatores UASB no RBS, as eficiências médias de remoção aumentaram para 93 a 97%, 92 a 98%, 57 a 78%, 71 a 88% e 68 a 85% para a DQO total, SST, P-total, nitrogênio total Kjeldahl (NTK) e nitrogênio total (NT), respectivamente. Para os coliformes termotolerantes, as remoções foram de 93,80 a 99,99%.

Modelo matemático aplicado à irrigação localizada com microtubos sob regime de escoamento turbulento

O presente trabalho teve como objetivos, desenvolver dois modelos matemáticos para dimensionamento de microtubos em irrigação localizada, operando sob regime de escoamento turbulento, nos quais foram incluídas as perdas de carga no microtubo, perda de carga localizada e perdas por energia de velocidade na saída do microtubo. Para a determinação da perda de carga localizada, obteve-se, por meio de dados de laboratório, valores de coeficientes K de dissipação de energia na entrada do microtubo. Os modelos foram avaliados com o dimensionamento de uma linha lateral de irrigação e tiveram ótimos desempenhos, tendo em vista que os dados coletados proporcionaram vazão média próxima da vazão de projeto, com coeficiente de determinação acima de 98%, excelente uniformidade de distribuição, baixo erro médio absoluto e coeficiente de variação de vazão. Dessa forma, pode-se dizer que o sistema de irrigação com microtubos, em regime de escoamento turbulento, mostrou-se tecnicamente viável para utilização, e que os modelos matemáticos desenvolvidos foram adequados para a avaliação das perdas no sistema.

Controle automático do fluxo de água na etapa de limpeza em unidades de beneficiamento de tomate de mesa

A água é um recurso cada vez mais escasso e também de alto custo em várias regiões. O beneficiamento de frutas e hortaliças, em geral, apresenta elevado consumo de água durante o processo de limpeza. A linha de beneficiamento e de classificação do tomate de mesa é constituída de: recebimento, limpeza, seleção, classificação e embalagem. Normalmente, o recebimento dos tomates em uma linha de beneficiamento ocorre com taxa de alimentação constante, porém com interrupções frequentes dos operadores, ocasionando desperdício de energia e água, e a eficiência de limpeza dos frutos. O objetivo deste trabalho foi avaliar um sistema de limpeza dos frutos, equipado com um controle automático de fluxo de água, visando ao uso racional de água. Para a avaliação da eficiência do processo de limpeza, aplicou-se uma metodologia que utiliza o turbidímetro. Observou-se que o índice de limpeza foi, segundo critérios estatísticos, semelhante nos sistemas automatizado e tradicional, todavia o consumo de água no sistema automatizado foi quatro vezes inferior quando comparado ao sistema tradicional, indicando o potencial de aplicação comercial deste sistema.

Determinação do fluxo de seiva na cana-de-açúcar pelo método do balanço de energia caulinar

Medições do fluxo de seiva são importantes não somente no campo da agrometeorologia, mas também em estudos de natureza fisiológica para identificação de doenças vasculares e pesquisas destinadas à quantificação do movimento de água no sistema solo-planta-atmosfera. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o desempenho do método do balanço de energia, a partir da inserção de um minirresistor no centro do colmo de plantas de cana-de-açúcar, visando à determinação do fluxo de seiva sob condições ambientais distintas, utilizando-se de medições gravimétricas como padrão comparativo. O experimento foi conduzido em uma casa de vegetação não climatizada, localizada na área experimental da Universidade Federal de Viçosa, Viçosa - MG. Com base no erro médio de estimativa (MBE), verificou-se que o método do balanço de energia apresentou desempenho satisfatório para a determinação da transpiração da cana-de-açúcar, tanto em condições de céu nublado como parcialmente nublado, tendo subestimado os valores gravimétricos em apenas 3,0 e 6,5 g planta-1 h-1, respectivamente. Em termos percentuais, esses valores correspondem a 4 e 5% da transpiração máxima da cana-de-açúcar.

Aplicação de túnel de vento na avaliação de linhas de fluxo geradas por crepinas de filtros de areia

Visando à obtenção de informações técnicas que auxiliem aprimorar a eficiência hidráulica de filtros de areia nos processos de filtragem e retrolavagem, buscou-se avaliar o potencial de utilização de uma bancada didática de túnel de vento como método de visualização e caracterização das linhas de fluxo geradas pela interação da geometria de um modelo de dreno (crepina) com diferentes velocidades de escoamento. Os ensaios foram realizados, instalando-se um modelo comercial de dreno, do tipo cilíndrico, em um módulo experimental construído para ser acoplado a um túnel de vento vertical. Simularam-se as três vazões de escoamento de ar fornecidas pelo módulo, obtendo-se registros fotográficos com uma câmara de alta velocidade, cujas imagens foram tratadas para destacar a disposição das linhas de fluxo e os caminhos preferenciais de escoamento para os sentidos de escoamento de filtragem e retrolavagem. Correlacionou-se, por similitude, o intervalo de operação do túnel de vento com valores de vazão praticados em processos de filtração com água, em filtros de areia comerciais, com 40; 60 e 100 cm de diâmetro. Os resultados obtidos validaram a metodologia proposta, permitindo analisar o efeito da geometria da crepina nas linhas de fluxo experimentais, tanto no modo de filtragem quanto no de retrolavagem.

Avaliação do fluxo arterial mesentérico em humanos durante o exercício

O aumento da atividade simpática durante o exercício dinâmico progressivo associa-se à resposta da concentração de lactato sangüíneo. Com o objetivo de testar a hipótese de que a diminuição do fluxo da artéria mesentérica superior também tenha relação com a lactiacidemia, oito indivíduos saudáveis (idade de 21-26 anos) foram submetidos a exercício com incremento progressivo de cargas ajustadas para os limiares de lactato, sendo o fluxo da artéria mesentérica superior medido pelo EcoDoppler. O fluxo na artéria mesentérica superior, calculado por medidas planimétricas das velocidades e medidas da área de secção, foi avaliado em repouso, após carga de 30 Watts, no primeiro e segundo limiares de lactato e esforço máximo, O fluxo (média ± EP) no repouso foi de 1.034 ± 112 ml/min, de 1.002 ± 124 na carga de 30 Watts, de 869 ± 122 ml/min no primeiro limiar de lactato, de 866 ± 127 ml/min no segundo limiar de lactato e de 689 ± 104 ml/min logo após o esforço máximo, Ocorreu uma redução linear, sendo a redução média na carga máxima de 34% do fluxo de repouso, não havendo correlação com os limiares de lactato. Portanto, a redução do fluxo da artéria mesentérica superior apresenta uma resposta linear ao exercício progressivo.

Utilização da veia esplênica para restabelecer o fluxo sangüíneo mesentérico-porta após ressecção de veia mesentérica superior durante duodenopancreatectomia

Superior mesenteric vein invasion has historically been considered a contraindication for pancreatic cancer resection. Several studies have shown that in selected cases vascular resection can be performed safely. Many techniques have been used to reconstruct the venous flow. We describe one case of mesenteric superior vein resection and reconstrution of mesenteric-portal venous flow using the splenic vein during a pancreatoduodenectomy for pancreatic adenocarcinoma. The patient presented an extensive involvement of the superior mesenteric vein. A segmental resection with an end-to-end anastomosis of this vein and the splenic vein was accomplished after splenectomy. The patient had histologically confirmed negative margins. There was no hospital complications. These results show that the splenic vein can be an option for venous flow reconstruction when a segmental vascular resection is required during at pancreaticoduodenectomy.

Hipertensão portal esquistossomótica avaliação do fluxo sangüíneo portal antes e após tratamento cirúrgico

OBJETIVO: Avaliar o fluxo sangüíneo portal na esquistossomose hepato-esplênica e o efeito tardio do tratamento cirúrgico na hemodinâmica portal. MÉTODO: Foram estudados 64 pacientes por Doppler dúplex: grupo I (pacientes com hipertensão portal esquistossomótica); grupo II (pacientes submetidos a desconexão ázigo-portal com esplenectomia) e grupo III (pacientes submetidos derivação esplenorrenal distal). RESULTADOS: O fluxo da veia porta foi maior no grupo I (1954,46 ± 693,73ml/min) e foi menor no grupo III (639,55 ± 285,86ml/min), neste correlacionou-se com o tempo pós-operatório (r=-0,67, p=0,0005). O fluxo sangüíneo portal do grupo II (1097,18 ± 342,12ml/min) foi semelhante ao de indivíduos normais. As mesmas alterações foram verificadas com relação ao diâmetro da veia porta nos grupos I, II, e III (cm): 1,46 ± 0,23; 1,12 ± 0,22; 0,93 ± 0,20, respectivamente. CONCLUSÕES: Estes dados sugerem que: 1) Existe hiperfluxo portal na fisiopatologia da hipertensão portal esquistossomótica; 2) o tratamento cirúrgico interferiu na hemodinâmica portal, diminuindo o fluxo sangüíneo da veia porta; 3) Esta redução do fluxo sangüíneo portal correlacionou-se com o tempo de seguimento pós-operatório no grupo III mas não no grupo II.

Fluxo reverso no duto venoso: nova perspectiva na detecção de anomalias cromossômicas

Objetivo: estudar o duto venoso mediante o emprego do Doppler colorido e pulsátil com a finalidade de rastrear anomalias cromossômicas entre a 10ª e 14ª semanas de gestação. Métodos: a Dopplerfluxometria referente ao duto venoso e a medida da translucência nucal (TN) precederam a biopsia de vilo corial em 26 gestações. A suspeita de defeitos cromossômicos baseou-se nos seguintes critérios: fluxo ausente ou reverso durante a contração atrial no duto venoso e translucência nucal maior ou igual a 3 mm. Verificaram-se a sensibilidade, a especificidade, o valor preditivo positivo e o negativo para cada um dos itens acima. Resultados: ocorreram 9 casos de anomalias cromossômicas (3 trissomias do 21, 2 trissomias do 13, 1 trissomia do 9, 1 trissomia do 22, 1 triploidia e 1 monossomia do cromossomo X). Na totalidade dos casos o fluxo no duto venoso, durante a contração atrial, foi ausente (1 caso) ou reverso (8 casos), com sensibilidade de 100%. No grupo de fetos normais (17 casos), a avaliação única apresentou alteração no Doppler (especificidade de 94%). Concernente à medida da TN, a sensibilidade e a especificidade foram de 88% e 76%, respectivamente. Conclusão: os resultados preliminares sugerem que a presença de anomalias cromossômicas pode ser fortemente suspeitada quando existir aumento da TN associado a fluxo ausente ou reverso no duto venoso durante a contração atrial. Especulamos que ambos os métodos sejam válidos no rastreamento dos defeitos cromossômicos.

Uso do Verapamil em Gestantes Hipertensas Crônicas: análise do Fluxo das Artérias Uterinas e Umbilical

Objetivo: este trabalho, utilizando verapamil, um bloqueador dos canais lentos de cálcio, constituiu ensaio clínico randomizado, duplo-cego e placebo controlado, e objetivou procurar variação do fluxo uteroplacentário e fetoplacentário durante uso oral crônico do fármaco em gestantes com hipertensão crônica leve para moderada. Métodos: 123 pacientes divididas em dois grupos: grupo estudo (n = 61), submetidas a 240 mg/dia de verapamil, e grupo controle (n = 62), submetidas ao placebo. As pacientes randomizadas em grupos de quatro utilizaram a medicação ou placebo durante trinta dias. Um exame do fluxo das artérias uterinas e da artéria umbilical pela dopplervelocimetria foi registrado. Pelo cálculo da média e desvio padrão, foram comparados os valores dos índices de resistência (IR) e pulsatilidade (IP) e da relação sístole/diástole (A/B) das artérias em estudo após administração dos comprimidos. Resultados: o grupo verapamil apresentou os seguintes valores médios para as artérias uterinas: IR = 0,82 (0,28), IP de 1,06 (0,12) e A/B de 2,42 (0,51). O grupo placebo mostrou: IR de 0,75 (0,35), IP de 1,00 (0,18) e A/B de 2,30 (0,38). Quando analisada a artéria umbilical, os valores foram para o grupo verapamil: IR = 0,73 (0,12), IP = 1,04 (0,13) e A/B = 2,94 (0,32). No grupo placebo, IR = 0,70 (0,14), IP = 1,03 (0,07) e A/B = 3,02 (0,78). A análise estatística das diferenças das médias por meio da razão F mostrou não haver diferença entre os dois grupos avaliados. Conclusão: este trabalho referenda o uso do verapamil entre gestantes com hipertensão crônica (leve para moderada), pois não oferece prejuízos no fluxo uteroplacentário e fetoplacentário.

Centralização do Fluxo Sangüíneo Fetal Diagnosticado pela Dopplervelocimetria em Cores: Resultados Perinatais

Objetivos: avaliar os resultados perinatais do exame de dopplervelocimetria alterado com centralização de fluxo sangüíneo fetal. Metodologia: foram analisados 32 casos de centralização de fluxo sangüíneo fetal diagnosticados no Centro de Atenção Integral à Saúde da Mulher da Universidade Estadual de Campinas. O diagnóstico de centralização foi confirmado quando a relação entre o índice de pulsatilidade da artéria cerebral média fetal (IPACM) e o índice de pulsatilidade da artéria umbilical (IPAU) era menor que a unidade (IPACM/IPAU menor que 1). Detectou-se fluxo arterial usando equipamento ultra-sonográfico equipado com mapeamento em cores, marca Toshiba, modelo SSH-140A. Resultados: houve necessidade de cuidados intensivos em 26 fetos (89,6%). O número de dias de internação em unidade de terapia intensiva variou de 1 a 83, com média de 22 dias. A ocorrência de óbito fetal foi de 3/32 (9,4%) e de óbito perinatal de 9/29 (31%). Considerando-se a idade gestacional avaliada pelo método de Capurro, a incidência de nascimento de fetos com menos de 36 semanas foi de 21/32 (65,6%). Crescimento intra-uterino restrito ocorreu em 71,8% dos fetos e hipoglicemia em 44,8%. Conclusão: a centralização de fluxo sangüíneo é um marcador de situação danosa ao bem-estar fetal e seu estudo será de grande valia na orientação da conduta obstétrica.