Desenvolupament d’una metodologia de simulació mitjançant programari CFD per a la optimització d’agitadors

La dinàmica de fluids computacional (CFD) és una eina que serveix per analitzar mitjançant computadors diferents problemes que involucren fluxos de fluids. Els programes de CFD usen expressions matemàtiques no lineals que defineixen les equacions fonamentals de fluxos i transport de calor en fluids. Aquestes es resolen amb complexos algoritmes iteratius. Actualment aquesta eina és una part fonamental en els procés de disseny en moltes empreses relacionades amb la dinàmica de fluids. Les simulacions que es realitzen amb aquests programes s’ha demostrat que són fiables i que estalvien temps i diners, ja que eviten haver de realitzar els costosos processos d’assaig-error. En el projecte s’utilitza el programa de CFD Ansys CFX 11.0 per simular una agitació bifàsica composta per aigua i aire a temperatura ambient. Els objectius són determinar els paràmetres òptims de simulació que permetin recrear aquesta agitació, per posteriorment dissenyar un nou impulsor

Apunts de Física I

Aquest text pretén ser una guia útil per als estudiants del Grau en Enginyeria Agroalimentària. El document s’estructura en set temes organitzats en dos blocs. El primer bloc és una introducció als conceptes bàsics de l’estàtica i el segon bloc el dediquem a la descripció dels fluids. Per a cada tema s’estableixen les competències específiques que s’han d’assolir, es desenvolupen de manera esquemàtica els continguts i s’adjunten exemples resolts de problemes. Al final de cada tema s’inclou també una col·lecció de qüestions i problemes. Aquest llibre pretén ser una breu recopilació dels continguts bàsics de l’assignatura. Al final del llibre, trobareu una bibliografia recomanada per poder desenvolupar exhaustivament la matèria

Simulació mitjançant tècniques CFD d'una culata per al motor del vehicle de baix consum "Àliga-EPS-UdG"

El projecte pretén estudiar i quantificar les restriccions creades al fluid en circular pels conductes d’admissió i escapament de la culata del motor del vehicle Àliga. L’estudi consta de quatre etapes: estudi de les restriccions actuals dels sistemes d’admissió i escapament; anàlisi dels resultats de la culata de sèrie i proposta de millores aplicables al model real; càlcul de les restriccions creades pels models millorats, i finalment, estudi comparatiu dels resultats obtinguts, interpretant els resultats dels principals paràmetres a analitzar

Dynamics and mixing in the Upper Ocean Layer

S'estudia la resposta de la capa de barreja oceànica al forçament atmosfèric considerant dades obtingudes durant 12 dies d'abril del 2001 a 42 estacions a través de l'Atlàntic nord seguint aproximadament la latitud de 53ºN. Aquestes dades inclouen, a més de variables atmosfèriques, mesures de CTD, velocitats amb ADCP i dades de microestructura obtingudes amb un perfilador de caiguda lliure. En aquest últim cas, s'han desenvolupat tècniques de processament de les dades que també es presenten aquí. El transsecte estudiat segueix la posició climatològica del rotacional mitjà anual del vent igual a zero i travessa el corrent del Labrador i algunes branques i meandres del Corrent Atlàntic Nord. El forçament atmosfèric es va caracteritzar per vents intensos i fluxos superficials de calor negatius, tot i que, tal com es dedueix de la comparació del gruix de la capa de barreja amb la longitud de Monin-Obukov, la barreja induïda pel vent va dominar sobre la convectiva durant tot el transsecte.

Estudo da dinâmica e destino ambiental dos fluidos usados na usinagem industrial de peças metálicas

Este estudo consistiu na investigação sobre a interação dos lubrificantes empregados na usinagem de metais com a matéria orgânica natural (substâncias húmicas), a sua mobilidade no solo, a degradação microbiológica e a remoção dos mesmos do solo. Realizou-se, também, um estudo sobre as mudanças nas características dos fluidos após a sua utilização. Para o processo de degradação das amostras de fluido, submetidos aos efeitos de diferentes fatores ambientais, foram utilizados quatro tratamentos : (i) microrganismos nativos, chamada amostra controle; (ii) amostra controle com matéria orgânica proveniente de turfa; (iii) amostra controle acrescida de microrganismos existentes nos efluentes de máquinas de corte; e (iv) amostra controle com adição de microrganismos de compostagem. Para a pesquisa da degradação sem o efeito dos parâmetros climáticos, foram utilizadas amostras de solo contaminadas mantendo-se em estufa, e a inoculação dos microrganismos em meios de cultura com e sem acréscimo de fonte alternativa de carbono. Como técnicas analíticas, foram utilizadas a CG-DIC e a CG-EM. Essas técnicas são indicadas tanto para estudar a composição dos fluidos quanto dos produtos de degradação microbiológica, tendo sido otimizados métodos analíticos para serem empregados no monitoramento ambiental e de estudos de degradação. As análises por IVTF e por EF também foram empregadas na identificação e quantificação dos fluidos. Observou-se uma considerável interação dos fluidos solúveis com a matéria orgânica do solo, embora tenham se apresentado com alta mobilidade para alguns constituintes, bem como um acelerado processo de degradação durante o uso. De outro modo, os fluidos insolúveis se apresentaram mais imóveis, ficando retidos na matéria orgânica do solo, entretanto, foram mais prontamente degradados no ambiente que os solúveis. A adição de matéria orgânica e de microrganismos de compostagem acelerou o processo de degradação para todos os fluidos de corte investigados.

Analysis Of The Fluorescence Of Body Fluids On Different Surfaces And Times.

The use of screening techniques, such as an alternative light source (ALS), is important for finding biological evidence at a crime scene. The objective of this study was to evaluate whether biological fluid (blood, semen, saliva, and urine) deposited on different surfaces changes as a function of the age of the sample. Stains were illuminated with a Megamaxx™ ALS System and photographed with a Canon EOS Utility™ camera. Adobe Photoshop™ was utilized to prepare photographs for analysis, and then ImageJ™ was used to record the brightness values of pixels in the images. Data were submitted to analysis of variance using a generalized linear mixed model with two fixed effects (surface and fluid). Time was treated as a random effect (through repeated measures) with a first-order autoregressive covariance structure. Means of significant effects were compared by the Tukey test. The fluorescence of the analyzed biological material varied depending on the age of the sample. Fluorescence was lower when the samples were moist. Fluorescence remained constant when the sample was dry, up to the maximum period analyzed (60 days), independent of the substrate on which the fluid was deposited, showing the novelty of this study. Therefore, the forensic expert can detect biological fluids at the crime scene using an ALS even several days after a crime has occurred.

Comparison Between Automated And Microscopic Analysis In Body Fluids Cytology.

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Quantificação de fluxos de mercúrio gasoso na interface solo/atmosfera utilizando câmara de fluxo dinâmica: aplicação na bacia do Rio Negro

Gaseous mercury sampling conditions were optimized and a dynamic flux chamber was used to measure the air/surface exchange of mercury in some areas of the Negro river basin with different vegetal coverings. At the two forest sites (flooding and non-flooding), low mercury fluxes were observed: maximum of 3 pmol m-2 h-1 - day and minimum of -1 pmol m-2 h-1 - night. At the deforested site, the mercury fluxes were higher and always positive: maximum of 26 pmol m-2 h-1 - day and 17 pmol m-2 h-1 - night. Our results showed that deforestation could be responsible for significantly increasing soil Hg emissions, mainly because of the high soil temperatures reached at deforested sites.

Utilização de métodos acústicos em estudos de dinâmica costeira: exemplo na desembocadura lagunar de cananéia

Em função de suas condições de interface entre águas doces e salinas, desembocaduras estuarinas e lagunares constituem sistemas geomorfológicos altamente complexos e dinâmicos. Como conseqüência da variabilidade espacial e temporal dos fluxos de maré, o leito responde com uma grande variabilidade nas características morfológicas e sedimentares. Neste sentido, é possível relacionar diretamente a circulação de fundo e o transporte sedimentar com as feições submersas geradas. Perfis de ecossondagem, sonar de varredura lateral e sísmica de alta resolução, executados na desembocadura lagunar de Cananéia, revelaram a existência de uma dinâmica de fundo extremamente complexa, caracterizada por marcas onduladas e ondas de areia de alturas métricas. As maiores ondas de areia, localizadas em uma depressão na desembocadura lagunar, apresentam inversão de polaridade em sua assimetria, com a presença de ondas simétricas de grande tamanho no ponto de inversão. Este padrão morfológico não apresenta variação temporal em escala anual, sugerindo a persistência de um padrão de fluxos sobre o leito. Esta dinâmica revela, também, a constância de fluxos convergentes que aparentemente independem das condições de maré enchente ou vazante. Os resultados permitiram o estabelecimento de um primeiro modelo qualitativo de circulação de fundo na área, com aplicações potenciais na navegação e estudos de proteção da costa.

Laços familiares e aspectos materiais da dinâmica mercantil na cidade de São Paulo (séculos XVIII e XIX)

A partir das relações familiares estabelecidas no seio do grupo mercantil ativo na cidade de São Paulo ao longo dos séculos XVIII e XIX, pretende-se narrar as trajetórias de vida de nove agentes comerciais envolvidos nas alianças matrimoniais, destacando os negócios realizados, a atuação sociopolítica e o encaminhamento dado aos descendentes. Em seguida, busca-se articular o desenvolvimento urbano do centro da capital com a atuação destes homens de negócio, concentrando as análises sobre aspectos da vida material relacionados às suas moradias e ao mobiliário existente no espaço doméstico.

Impactos das atividades humanas sobre a dinâmica do fósforo no meio ambiente e seus reflexos na saúde pública

O fósforo é um nutriente com fontes finitas e não renováveis, cuja velocidade de exploração é atualmente muito superior às suas taxas de retorno ao seu ciclo natural, sendo que já existem previsões a respeito de um provável colapso nas suas fontes disponíveis e conhecidas, com impactos econômicos, sociais e ambientais graves e irreversíveis. Diante desse cenário, o presente trabalho busca apresentar informações sobre a dinâmica do fósforo no meio ambiente, avaliando os impactos causados pelas atividades humanas e verificando as ações que podem auxiliar na preservação do ciclo do nutriente. Visando contribuir para uma melhor visualização do assunto, foi analisada a evolução dos dados relativos à concentração populacional, número de industriais e extensão das áreas cultivadas em uma bacia hidrográfica, em relação às concentrações de fósforo nos compartimentos água e sedimento, ao longo de 22 anos. Para tanto, utilizou-se o rio Tietê como estudo de caso. Os resultados obtidos indicam que o controle das fontes domésticas, principalmente da quantidade de tripolifosfato de sódio (STPP) utilizada nos detergentes, é de grande importância para melhoria da qualidade das águas, proteção ao meio ambiente e garantia da saúde pública

Dinâmica populacional: variação sazonal dos grupos funcionais fitoplanctônicos em reservatórios brasileiros (Billings e Guarapiranga, São Paulo)

A comunidade fitoplanctônica pode funcionar como sensor das variações do ambiente aquático respondendo rapidamente as essas alterações. Em sistemas aquáticos continentais é comum a coexistência de espécies que possuem as mesmas necessidades ecológicas e apresentam as mesmas tolerâncias ambientais, tais grupos de espécies fitoplanctônicas são denominados grupos funcionais. O uso de grupos funcionais fitoplanctônicos para avaliar tais alterações tem se mostrado muito útil e eficaz. Assim, o objetivo do estudo foi avaliar a ocorrência de grupos funcionais fitoplanctônicos em dois reservatórios (Billings e Guarapiranga) que suprem de água milhões de pessoas na Região Metropolitana de São Paulo, Sudeste do Brasil. As amostras foram coletadas mensalmente na superfície da coluna d'água e foram analisadas as variáveis físicas, químicas e biológicas (análises qualitativa e quantitativa do fitoplâncton). Os maiores valores de biovolume (mm3.L-1) das espécies descritoras e grupos funcionais foram representados por Anabaena circinalis (H1), Microcystis aeruginosa (LM/M) e Mougeotia sp. (T) no Reservatório Guarapiranga e por Cylindrospermopsis raciborskii (SN), Microcystis aeruginosa e M. panniformis (LM/M), Planktothrix agardhii e P. cf. clathrata (S1) no Reservatório Billings. Os principais fatores ambientais que interferiram na dinâmica do fitoplâncton foram: temperatura da água, zona eufótica, turbidez, condutividade, pH, oxigênio dissolvido, nitrato e fósforo total

Dinâmica do arrendamento de terras para o setor sucroalcooleiro: estudo de casos no Estado de São Paulo

A expansão dos canaviais para novas zonas do Estado de São Palo é comumente feita sob a condição de arrendamento. Baseando-se em dados estatísticos do IEA, IBGE, ANFAVEA e UNICA, e em entrevistas com os proprietários, foi analisada a dinâmica da expansão dos canaviais e do arrendamento de terra em propriedades no Estado de São Paulo. O objetivo foi verificar como proprietários e usinas promovem o arrendamento. Notou-se que a dinâmica das propriedades foi alterada econômica e ambientalmente. Na necessidade de suprir as demandas das outras produções, os proprietários cedem parte ou toda sua terra em busca de estabilidade

DEVELOPMENT OF STATIC MIXERS FOR MISCIBLE FLUIDS IN LAMINAR FLOW WITH THE USE OF COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS (CFD)

Static mixers with improved performance were developed from CFD simulations in a stepwise approach. The relevant geometric features of simple mixer designs and the corresponding mixing mechanisms-laminar shear, elongational flow, and distributive mixing-were identified first. This information was used to formulate guidelines for the development of new geometries. The solid elements of the static mixer should: (a) provide restrictions to the flow; (b) deflect the flow; (c) be sequentially rotated around the flow direction to provide symmetry; (d) extend from the center of the pipe to the vicinity of the walls to avoid short-circuiting; and (e) distribute and remix the flow. Based on these guidelines, two improved mixer designs were developed: the DS A-I mixer has a good mixing efficiency and an acceptable pressure drop; the Fins 35 degrees mixer is more efficient and compact, but requires a larger pressure drop. Their performance indicates that their use is possible on industrial applications.

Which one of these is not like the others? An inter-hospital study of the viscosity of thickened fluids

Engineering This investigation examined the rheological (viscosity and yield stress) and material property (density) characteristics of the thickened meal-time and videofluorscopy fluids provided by 10 major metropolitan hospitals. Differences in the thickness of thickened fluids were considered as a source of variability and potential hazard for inter-hospital transfers of dysphagic patients. The results indicated considerable differences in the viscosity, density, and yield stress of both meal-time and videofluoroscopy fluids. In theory, the results suggest that dysphagic patients transferred between hospitals could be placed on inappropriate levels of fluid thickness because of inherent differences in the rheology and material property characteristics of the fluids provided by different hospitals. Slowed improvement or medical complications are potential worst-case scenarios for dysphagic patients if the difference between the thick fluids offered by 2 hospitals are extreme. The investigation outlines the most appropriate way to assess the rheological and material property characteristics of thickened fluids. In addition, it suggests a plan of quality improvement to reduce the variability of the thickness of fluids offered at different hospitals.