Identification of thermally-tagged coherent structures in the zero pressure gradient turbulent boundary layer

A zero pressure gradient boundary layer over a flat plate is subjected to step changes in thermal condition at the wall, causing the formation of internal, heated layers. The resulting temperature fluctuations and their corresponding density variations are associated with turbulent coherent structures. Aero-optical distortion occurs when light passes through the boundary layer, encountering the changing index of refraction resulting from the density variations. Instantaneous measurements of streamwise velocity, temperature and the optical deflection angle experienced by a laser traversing the boundary layer are made using hot and cold wires and a Malley probe, respectively. Correlations of the deflection angle with the temperature and velocity records suggest that the dominant contribution to the deflection angle comes from thermally-tagged structures in the outer boundary layer with a convective velocity of approximately 0.8U∞. An examination of instantaneous temperature and velocity and their temporal gradients conditionally averaged around significant optical deflections shows behavior consistent with the passage of a heated vortex. Strong deflections are associated with strong negative temperature gradients, and strong positive velocity gradients where the sign of the streamwise velocity fluctuation changes. The power density spectrum of the optical deflections reveals associated structure size to be on the order of the boundary layer thickness. A comparison to the temperature and velocity spectra suggests that the responsible structures are smaller vortices in the outer boundary layer as opposed to larger scale motions. Notable differences between the power density spectra of the optical deflections and the temperature remain unresolved due to the low frequency response of the cold wire.

Modelagem do potencial elétrico através da membrana do neurônio ganglionar e células de neuroblastoma: efeitos das cargas superficiais.

O objetivo do presente trabalho é comparar, do ponto de vista elétrico, a membrana do neurônio ganglionar com a da célula de neuroblastoma, analisando os efeitos das cargas fixas sobre o potencial elétrico nas superfícies da bicamada lipídica e também sobre o comportamento do perfil de potencial através da membrana, considerando as condiçõesfísico-químicas do estado de repouso e do estado de potencial de ação. As condições para a ocorrência dos referidos estados foram baseadas em valores numéricos de parâmetros elétricos e químicos, característicos dessas células, obtidos na literatura. O neurônio ganglionar exemplifica um neurônio sadio, e a célula de neuroblastoma, que é uma célula tumoral, exemplifica um neurônio patológico, alterado por esta condição. O neuroblastoma é um tumor que se origina das células da crista neural (neuroblastos), que é uma estrutura embrionária que dá origem a muitas partes do sistema nervoso, podendo surgir em diversos locais do organismo, desde a região do crânio até a área mais inferior da coluna. O modelo adotado para simular a membrana de neurônio inclui: (a) as distribuições espaciais de cargas elétricas fixas no glicocálix e na rede de proteínas citoplasmáticas; (b) as distribuições de cargas na solução eletrolítica dos meios externo e interno; e (c) as cargas superficiais da bicamada lipídica. Os resultados que obtivemos mostraram que, nos estados de repouso e de ação, os potenciais superficiais da bicamada interno (ÁSbc) e externo (ÁSgb) da célula de neuroblastoma não sofrem alteração mensurável, quando a densidade de carga na superfície interna (QSbc) torna-se 50 vezes mais negativa, tanto para uma densidade de carga na superfície externa da bicamada nula (QSgb = 0), como para um valor de QSgb 6= 0. Porém, no estado de repouso, uma leve queda em ÁSbc do neur^onio ganglionar pode ser observada com este nível de variação de carga, sendo que ÁSgb do neurônio ganglionar é mais negativo quando QSgb = 1=1100 e/A2. No estado de ação, para QSgb = 0, o aumento da negatividade de QSbc não provoca alteração detectável de ÁSbc e ÁSgb para os dois neurônios. Quando consideramos QSgb = 1=1100 e/A2, ÁSgb do neurônio ganglionar se torna mais negativo, não se observando variações detectáveis nos potenciais superficiais da célula de neuroblastoma. Tanto no repouso quanto no estado de ação, ÁSgb das duas células não sofre variação sensível com o aumento da negatividade da carga fixa distribuída espacialmente no citoplasma. Já a ÁSbc sofre uma queda gradativa nos dois tipos celulares; porém, no estado de ação, esta queda é mais rápida. Descobrimos diferenças importantes nos perfis de potencial das duas células, especialmente na região do glicocálix.

Carga de trabalho de enfermeiros: uma análise do Nursing Activities Score (NAS)

Este estudo tem como objeto a carga de trabalho de enfermeiros que trabalham em unidades de cuidados semi-intensivos. Seu objetivo geral foi identificar e analisar a percepção dos enfermeiros de uma unidade semi-intensiva acerca do instrumento Nursing Activities Score - NAS, tendo como foco o conceito de carga de trabalho. Os objetivos específicos foram: identificar domínios do NAS considerados pelos enfermeiros como capazes de avaliar a carga de trabalho; identificar os itens que os enfermeiros consideram relevantes e manteriam no instrumento, os itens que excluiriam e os que acrescentariam; identificar itens que os enfermeiros consideram subdimensionados, para os quais aumentariam a pontuação, os superdimensionados, para os quais diminuiriam a pontuação; e, ao final, discutir implicações dessa avaliação para a organização do trabalho e seus impactos na saúde do trabalhador de enfermagem. Estudo de abordagem quantitativa do tipo descritivo exploratória, com breve aporte qualitativo, utilizando a triangulação metodológica. O local de estudo foi uma unidade de média complexidade com 35 leitos em um hospital privado do Rio de Janeiro. Participaram do estudo 28 enfermeiros e os dados foram coletados por meio de um questionário com perguntas fechadas e abertas no período de abril a maio de 2008. O tratamento dos dados foi realizado com apoio do software Excel, utilizando estatística descritiva. O material qualitativo foi organizado em categorias, usando elementos da Análise de Conteúdo Temática. Entre os domínios, verificou-se que os enfermeiros consideram o que mais avalia a carga real de trabalho o Suporte Ventilatório, com 89%, e o domínio que não avalia a carga de trabalho foi o Suporte Neurológico, com 25%. Os três domínios mais citados para serem acrescidos de atividades foram o Suporte Renal, com 25%, seguido Intervenção Especificas, com 21%, e Suporte Metabólico, respectivamente. Quanto à exclusão de atividades, só dois domínios foram mencionados: Suporte Ventilatório, com 25%, e Atividade Básica, com 21%. Os enfermeiros acham que 69% da pontuação era adequada aos itens e 31% acreditam não estar adequada. No grupo, 27% aumentariam a pontuação em alguns itens e 4% diminuiriam a pontuação. Sobre a mensuração da carga de trabalho, acreditam que essa colabora no processo de trabalho, 79%, e 57% acham que mensurar a carga de trabalho através do NAS pode auxiliar na preservação de sua saúde. Concluímos que esse instrumento mensura a carga de trabalho na opinião dos enfermeiros, mas precisa ser adaptado à realidade da unidade onde está sendo aplicada. Além disso, os enfermeiros alteraram mais os itens relacionados à carga física sem identificar a carga psíquica de trabalho como relevante, evidenciando que o trabalho de enfermagem precisa ser mais bem conhecido pelos enfermeiros no que se refere às dimensões de impacto na sua saúde.

Sistemas fotovoltaicos integrados ao perfil de uso da edificação

Nos últimos anos, o consumo de energia vem crescendo mundialmente nos grandes centros urbanos, e esforços na área de eficiência energética estão sendo implantados, a fim de reduzir o consumo no horário da ponta e interrupções da rede. O aproveitamento das fontes renováveis, como o fotovoltaico em uma edificação se torna um atrativo a mais para a matriz energética num momento em que o país prima pela universalização dos serviços de energia e a classificação de edifícios comerciais, de serviço e públicos, além dos residenciais quanto à eficiência energética através do Procel Edifica (RTQ-C e RTQ-R). Os sistemas fotovoltaicos podem configurar perfis de uso nas edificações de modo a gerar energia para consumo próprio ou ligado à rede e ainda ter influência na arquitetura do prédio com revestimento: os perfis podem está em telhados, fachadas ou janelas, amenizando em alguns casos a carga térmica no prédio com sombreamento arquitetônico. Hoje, com o avanço da tecnologia no setor de armazenagem é possível, o atendimento com segurança e eficiência a uma edificação ou direcionar esta armazenagem a uma demanda específica como o atendimento à demanda de ciclo profundo, tais como, iluminação externa e recarga de veículos elétricos. Partindo da premissa de sistemas interruptos de energia, UPS, uso de fonte secundária como FV, baterias e Flywheel é apresentado uma forma de melhor gerenciar a energia armazenada, podendo estender a vida útil da bateria e conseqüentemente de todo o sistema fotovoltaico na edificação. Esta forma de armazenar energia proporciona um serviço de uso contínuo sem percepção das interrupções da rede com garantia de 20 anos, tal qual o módulo fotovoltaico, com esta proposta as perdas de energia elétrica na edificação serão atenuadas, pois a eletricidade será utilizada de forma eficiente e inteligente. O ponto de partida do estudo de caso no prédio do IBAM são os sistemas fotovoltaicos com geração distribuída (mini-redes) conectados à rede que são instalados para fornecer energia ao consumidor, complementando a quantidade de energia demandada, caso haja algum aumento do consumo de energia na edificação, ou ainda utilizar o sistema fotovoltaico na hora da ponta e interrupções do sistema da rede no período fora da ponta. A estocagem inercial por meio do Flywheel tem um papel fundamental nesta mini-rede (Flywheel, bateria VRLA, UPS, inversor e STS), pois a sua utilização pode ser apontada como uma inovação tecnológica quanto à regulação de tensão no sistema de energia elétrica, além de preparar a edificação para o smart-grid. Esta configuração de acumulação de energia permitiu a analise do deslocamento desta energia armazenada para o consumo no horário de ponta, mudando o conceito de sistemas fotovoltaicos autônomos no meio urbano e rural no país. Este conceito de armazenagem se confirma então como um aporte na eficiência de energia na edificação, podendo carrear economia de energia substancial, além de proporcionar uma confiabilidade no serviço de energia, com um baixo retorno do investimento e com uma garantia de funcionamento com pequena ou nenhuma manutenção durante o período de vida de 20 anos.

Highly sensitive wave-front sensor with a non-zero-order phase plate

We propose a novel highly sensitive wave front detection method for a quick check of a flat wave front by taking advantage of a non-zero-order pi phase plate that yields a non-zero-order diffraction pattern. When a light beam with a flat wave front illuminates a phase plate, the zero-order intensity is zero. When there is a slight distortion of the wave front, the zero-order intensity increases. The ratio of first-order intensity to that of zero-order intensity is used as the criterion with which to judge whether the wave front under test is flat, eliminating the influence of background light. Experimental results demonstrate that this method is efficient, robust, and cost-effective and should be highly interesting for a quick check of a flat wave front of a large-aperture laser beam and adaptive optical systems. (c) 2005 Optical Society of America.

Redução de carga orgânica recalcitrante de efluente de indústria gráfica por reação de fenton

A Casa da Moeda do Brasil (CMB) é uma empresa nacional, com mais de 300 anos de experiência na produção de valores e impressos de segurança. A produção de cédulas, realizada pelo Departamento de Cédulas (DECED), consiste de três etapas de impressão, off-set, calografia e tipografia, seguida de acabamento e embalagem semi-automatizado. A impressão calcográfica consome solução de limpeza, composta de soda cáustica e óleo sulfonado, para limpeza do cilindro de impressão, gerando um efluente líquido saturado de tinta. Este efluente apresenta baixa biodegradabilidade, apresentando uma relação DBO / DQO de aproximadamente 1:4. Em termos de tratabilidade, as estações de tratamento de efluentes (ETE) apresentam uma configuração convencional, por via biológica, demonstram pouca eficiência na degradação da matéria orgânica deste efluente. Com compostos recalcitrantes, torna-se necessária a inclusão de uma etapa terciária que permita sua degradação por via química, permitindo o descarte do efluente com características menos danosas ao ambiente. Neste trabalho, aplicou-se a reação de Fenton no efluente do DECED por sua capacidade de converter a matéria orgânica em gás carbônico e água ou, caso seja utilizado em pré-tratamentos, torna-os biodegradáveis. Foram estudadas diferentes condições para medir a influência de diferentes parâmetros na eficiência da reação. A reação de Fenton consiste na geração de radicais hidroxil (HO), por diferentes rotas, em quantidades suficientes para a degradação de matéria orgânica. Esses radicais são gerados a partir de peróxido de hidrogênio (H2O2) em reações com diferentes precursores como ozônio (O3), luz UV (ultravioleta), ultra-som e sais de ferro. No presente trabalho restringiu-se às reações com sais de ferro. Dentre os resultados obtidos, verificou-se o tempo mínimo para reação em 10 minutos. A relação entre íons ferro e peróxido de hidrogênio é menor do que a literatura normalmente sugere, 1:2, contra 1:3. Como a solução de sulfato ferroso é muito instável, passando os íons ferrosos a férricos, utilizou-se a adição direta do sal. Em escala industrial, a solução de sulfato ferroso deve ser preparada em poucas quantidades para que tenha baixo tempo de estocagem, a fim de não ser degradada. A temperatura, na faixa estudada (de 20C à 45C), é um parâmetro que tem pouca influência, pois a redução da eficiência da reação foi pequena (de 99,0% para 94,9%). O ferro utilizado na reação não se demonstrou uma nova fonte de transtornos para o ambiente. Nas condições utilizadas, a concentração de ferro residual esteve próxima ao limite permitido pela legislação no efluente tratado, necessitando apenas de alguns ajustes para a correção do problema

Reforma e a compreensão de sentidos de Licenciatura: questão filosófica ou de carga horária?

Esta pesquisa se propõe a observar, a partir da análise das entrevistas realizadas com membros do Colegiado das Licenciaturas da UERJ (CL), modos de constituição de sentidos de Licenciatura no âmbito da Reforma das Licenciaturas da UERJ/2006. Coube ao CL, a partir da publicação das Resoluções CNE/CP n 1 e 2/2002, discutir e estabelecer as bases para a implantação da Reforma das Licenciaturas na Universidade, que culminou com a publicação da Deliberação UERJ n 21/2005. Assim, este estudo se desenvolve a partir das seguintes questões: a partir da fala dos entrevistados do Colegiado de Licenciaturas, que sentidos de Licenciatura, Prática e Estágio, se instituem discursivamente? De que modo múltiplas vozes que atravessam a fala dos entrevistados participam no estabelecimento desses sentidos? Para a construção do roteiro de entrevista, foi assumida a perspectiva de Rocha, Daher, e SantAnna (2004). Para a concretização da pesquisa foram considerados os pressupostos da Análise do Discurso de base enunciativa (MAINGUENEAU,1997; 2002; 2008a; 2008b), as contribuições de Authier-Revuz (1990; 1998) sobre os comentários que os enunciadores realizam sobre seu próprio dizer, de SantAnna (2004), para o entendimento do Discurso Relatado, e de Ducrot (1987), para a análise dos enunciados negativos de caráter polêmico. Os resultados apontam para um embate relativo ao papel do CL na redação da Deliberação UERJ n 21/2005, que ora é apresentada como o resultado das discussões ocorridas no CL, ora como uma canetada de instâncias superiores ao CL. Questão que merece destaque, ainda como resultado das análises, é a problemática da desvalorização da discussão sobre Licenciatura, uma realidade na Universidade na época dos debates para a Reforma. Outro aspecto perceptível, foi a preocupação dos membros do CL em definir os espaços ocupados por cada Unidade a partir da Reforma. Além disso, observaram-se algumas mudanças na organização dos cursos de Licenciatura após a Reforma, com a nova divisão de carga horária entre os Institutos Básicos, a Faculdade de Educação e o CAp, que altera o modelo tradicional (3+1), que ainda vigora em muitas Universidades. Essa mudança, ao distribuir o papel de formação de professor entre várias unidades acadêmicas, relativiza o que anteriormente era exclusivo da Faculdade de Educação e leva os Institutos Básicos a ter um envolvimento e uma preocupação maior com a Licenciatura, o que não era uma realidade antes da Reforma. Some-se a isso a formalização do reconhecimento do CAp como formador de professores, pois esse Instituto passou a ter uma participação efetiva no currículo das Licenciaturas, promovendo o reconhecimento institucional do trabalho de ensino e orientação/supervisão dos alunos/estagiários

Elimination of zero-order diffraction in digital holography

A simple method to suppress the zero-order diffraction in the reconstructed image of digital holography is presented. In this method, the Laplacian of a detected hologram is used instead of the hologram itself for numerical reconstruction by computing the discrete Fresnel integral. This method can significantly improve the image quality and give better resolution and higher accuracy of the reconstructed image. The main advantages of this method are its simplicity in experimental requirements and convenience in data processing. (C) 2002 Society of Photo-optical Instrumentation Engineers.

Stability analysis of RF amplifiers based on MIMO pole-zero identification

Spurious oscillations are one of the principal issues faced by microwave and RF circuit designers. The rigorous detection of instabilities or the characterization of measured spurious oscillations is still an ongoing challenge. This project aims to create a new stability analysis CAD program that tackles this chal- lenge. Multiple Input Multiple Output (MIMO) pole-zero identification analysis is introduced on the program as a way to create new methods to automate the stability analysis process and to help designers comprehend the obtained results and prevent incorrect interpretations. The MIMO nature of the analysis contributes to eliminate possible controllability and observability losses and helps differentiate mathematical and physical quasi-cancellations, products of overmodeling. The created program reads Single Input Single Output (SISO) or MIMO frequency response data, and determines the corresponding continuous transfer functions with Vector Fitting. Once the transfer function is calculated, the corresponding pole/zero diagram is mapped enabling the designers to analyze the stability of an amplifier. Three data processing methods are introduced, two of which consist of pole/zero elimina- tions and the latter one on determining the critical nodes of an amplifier. The first pole/zero elimination method is based on eliminating non resonant poles, whilst the second method eliminates the poles with small residue by assuming that their effect on the dynamics of a system is small or non-existent. The critical node detection is also based on the residues; the node at which the effect of a pole on the dynamics is highest is defined as the critical node. In order to evaluate and check the efficiency of the created program, it is compared via examples with another existing commercial stability analysis tool (STAN tool). In this report, the newly created tool is proved to be as rigorous as STAN for detecting instabilities. Additionally, it is determined that the MIMO analysis is a very profitable addition to stability analysis, since it helps to eliminate possible problems of loss of controllability, observability and overmodeling.