Study of water and dimethylformamide interaction by computer simulation

Monte Carlo simulations of water-dimethylformamide (DMF) mixtures were performed in the isothermal and isobaric ensemble at 298.15 K and 1 atm. The intermolecular interaction energy was calculated using the classical 6-12 Lennard-Jones pairwise potential plus a Coulomb term. The TIP4P model was used for simulating water molecules, and a six-site model previously optimised by us was used to represent DMF. The potential energy for the water-DMF interaction was obtained via standard geometric combining rules using the original potential parameters for the pure liquids. The radial distribution functions calculated for water-DMF mixtures show well characterised hydrogen bonds between the oxygen site of DMF and hydrogen of water. A structureless correlation curve was observed for the interaction between the hydrogen site of the carbonyl group and the oxygen site of water. Hydration effects on the stabilisation of the DMF molecule in aqueous solution have been investigated using statistical perturbation theory. The results show that energetic changes involved in the hydration process are not strong enough to stabilise another configuration of DMF than the planar one.

Simulation of dynamic pinion course using Runge-Kutta's method and impact modeling

Once defined the relationship between the Starter Motor components and their functions, it is possible to develop a mathematical model capable to predict the Starter behavior during operation. One important aspect is the engagement system behavior. The development of a mathematical tool capable of predicting it is a valuable step in order to reduce the design time, cost and engineering efforts. A mathematical model, represented by differential equations, can be developed using physics laws, evaluating force balance and energy flow through the systems degrees of freedom. Another important physical aspect to be considered in this modeling is the impact conditions (particularly on the pinion and ring-gear contact). This work is a report of those equations application on available mathematical software and the resolution of those equations by Runge-Kutta's numerical integration method, in order to build an accessible engineering tool. Copyright © 2011 SAE International.

Simulation of the flow through automatic valves of hermetic compressors by the immersed boundary method approach

The main goal of the present work is to verify the applicability of the Immersed Boundary Method together with the Virtual Physical Model to solve the flow through automatic valves of hermetic compressors. The valve was simplified to a two-dimensional radial diffuser, with diameter ratio of D/d = 1.5, and simulated for a one cycle of opening and closing process with a imposed velocity of 3.0 cm/s for the reed, dimensionless gap between disks in the range of 0.07 < s/d < 0.10, and inlet Reynolds number equal to 1500. The good results obtained showed that the methodology has great potential as project tool for this type of valve systems. © The Authors, 2011.

Nonlinear dynamic model and simulation of morphing wing profile actuated by shape memory alloys

Morphing aircraft have the ability to actively adapt and change their shape to achieve different missions efficiently. The development of morphing structures is deeply related with the ability to model precisely different designs in order to evaluate its characteristics. This paper addresses the dynamic modeling of a sectioned wing profile (morphing airfoil) connected by rotational joints (hinges). In this proposal, a pair of shape memory alloy (SMA) wires are connected to subsequent sections providing torque by reducing its length (changing airfoil camber). The dynamic model of the structure is presented for one pair of sections considering the system with one degree of freedom. The motion equations are solved using numerical techniques due the nonlinearities of the model. The numerical results are compared with experimental data and a discussion of how good this approach captures the physical phenomena associated with this problem. © The Society for Experimental Mechanics, Inc. 2012.

Controle semi-ativo de vibrações usando lógica nebulosa e fluido magnetoreológico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Sustentabilidade, manejo da água e da aeração no cultivo semi-intensivo do camarão-da-amazônia Macrobrachium amazonicum em água hipereutrófica)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise multivariada de dados espaciais na classificação interpretativa de solos

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Caracterização química e físico-química e estudos preliminares de planejamento da formulação fitoterápica semi-sólida contendo tintura de Calendula officinalis L.

A fitoterapia constitui uma forma de terapia medicinal que vem crescendo visivelmente ao longo dos anos, no entanto, apesar da extensa utilização dos fitoterápicos, a qualidade destes medicamentos muitas vezes é deficiente e questionável. Dentre as plantas medicinais mais empregadas como fitoterápicos, temos a Calendula officinalis L.(Asteraceae), utilizada pelos seus efeitos antiinflamatórios, antisépticos e cicatrizantes. Sendo assim, o presente estudo objetivou aprimorar e consolidar o emprego de metodologias de tecnologia farmacêutica na área de desenvolvimento de fitoterápicos, por meio da realização de estudos preliminares do planejamento/pré-formulação de uma formulação fitoterápica semi-sólida contendo tintura de C. officinalis L., visando o controle de qualidade das etapas do seu desenvolvimento. Na caracterização física e físico-química do pó e da tintura de calêndula foi possível obter especificações farmacognósticas condizentes com as da literatura, além de constatar a identidade do material vegetal através da detecção do marcador químico rutina por CCD. Por meio da validação do método, que apresentou parâmetros recomendados pela legislação vigente, foram determinados 463 μg/mL de rutina na tintura. Os espectros obtidos na região do infravermelho (IV) mostraram bandas características da rutina no extrato liofilizado, além de demonstrar a permanência dessas bandas após sua mistura com os excipientes da formulação. As técnicas termoanalíticas confirmaram a compatibilidade entre os excipientes e o extrato liofilizado de calêndula. Na avaliação da estabilidade preliminar do gel, a formulação permaneceu estável durante a realização dos ciclos em estufa (45 2 0C) e temperatura ambiente (25 2 0C). No estudo preliminar da permeação, o gel apresentou tendência para favorecer a permeação dos flavonóides totais expresso em rutina para a fase receptora. Estes resultados demonstram a importância do emprego de protocolos de controle de qualidade das matérias primas vegetais, além do estabelecimento de metodologias tecnológicas para a produção de fitoterápicos.

Região do espaço que mais influencia em medidas eletromagnéticas no domínio da frequência: caso de uma linha de corrente sobre um semi-espaço condutor

Localizar em subsuperfície a região que mais influencia nas medidas obtidas na superfície da Terra é um problema de grande relevância em qualquer área da Geofísica. Neste trabalho, é feito um estudo sobre a localização dessa região, denominada aqui zona principal, para métodos eletromagnéticos no domínio da freqüência, utilizando-se como fonte uma linha de corrente na superfície de um semi-espaço condutor. No modelo estudado, tem-se, no interior desse semi-espaço, uma heterogeneidade na forma de camada infinita, ou de prisma com seção reta quadrada e comprimento infinito, na direção da linha de corrente. A diferença entre a medida obtida sobre o semi-espaço contendo a heterogeneidade e aquela obtida sobre o semi-espaço homogêneo, depende, entre outros parâmetros, da localização da heterogeneidade em relação ao sistema transmissor-receptor. Portanto, mantidos constantes os demais parâmetros, existirá uma posição da heterogeneidade em que sua influência é máxima nas medidas obtidas. Como esta posição é dependente do contraste de condutividade, das dimensões da heterogeneidade e da freqüência da corrente no transmissor, fica caracterizada uma região e não apenas uma única posição em que a heterogeneidade produzirá a máxima influência nas medidas. Esta região foi denominada zona principal. Identificada a zona principal, torna-se possível localizar com precisão os corpos que, em subsuperfície, provocam as anomalias observadas. Trata-se geralmente de corpos condutores de interesse para algum fim determinado. A localização desses corpos na prospecção, além de facilitar a exploração, reduz os custos de produção. Para localizar a zona principal, foi definida uma função Detetabilidade (∆), capaz de medir a influência da heterogeneidade nas medidas. A função ∆ foi calculada para amplitude e fase das componentes tangencial (H_x) e normal (H_z) à superfície terrestre do campo magnético medido no receptor. Estudando os extremos da função ∆ sob variações de condutividade, tamanho e profundidade da heterogeneidade, em modelos unidimensionais e bidimensionais, foram obtidas as dimensões da zona principal, tanto lateralmente como em profundidade. Os campos eletromagnéticos em modelos unidimensionais foram obtidos de uma forma híbrida, resolvendo numericamente as integrais obtidas da formulação analítica. Para modelos bidimensionais, a solução foi obtida através da técnica de elementos finitos. Os valores máximos da função ∆, calculada para amplitude de H_x, mostraram-se os mais indicados para localizar a zona principal. A localização feita através desta grandeza apresentou-se mais estável do que através das demais, sob variação das propriedades físicas e dimensões geométricas, tanto dos modelos unidimensionais como dos bidimensionais. No caso da heterogeneidade condutora ser uma camada horizontal infinita (caso 1D), a profundidade do plano central dessa camada vem dada pela relação p_o = 0,17 δ_o, onde p_o é essa profundidade e δ_o o "skin depth" da onda plana (em um meio homogêneo de condutividade igual à do meio encaixante (σ₁) e a freqüência dada pelo valor de w em que ocorre o máximo de ∆ calculada para a amplitude de H_x). No caso de uma heterogeneidade bidimensional (caso 2D), as coordenadas do eixo central da zona principal vem dadas por d_o = 0,77 r₀ (sendo d_o a distância horizontal do eixo à fonte transmissora) e p_o = 0,36 δ_o (sendo p_o a profundidade do eixo central da zona principal), onde r₀ é a distância transmissor-receptor e δ_o o "skin depth" da onda plana, nas mesmas condições já estipuladas no caso 1D. Conhecendo-se os valores de r₀ e δ_o para os quais ocorre o máximo de ∆, calculado para a amplitude de H_x, pode-se determinar (d_o, p_o). Para localizar a zona principal (ou, equivalentemente, uma zona condutora anômala em subsuperfície), sugere-se um método que consiste em associar cada valor da função ∆ da amplitude de H_x a um ponto (d, p), gerado através das relações d = 0,77 r e p = 0,36 δ, para cada w, em todo o espectro de freqüências das medidas, em um dado conjunto de configurações transmissor-receptor. São, então, traçadas curvas de contorno com os isovalores de ∆ que vão convergir, na medida em que o valor de ∆ se aproxima do máximo, sobre a localização e as dimensões geométricas aproximadas da heterogeneidade (zona principal).

Optimization of the sampling scheme for maps of physical and chemical properties estimated by kriging

The sampling scheme is essential in the investigation of the spatial variability of soil properties in Soil Science studies. The high costs of sampling schemes optimized with additional sampling points for each physical and chemical soil property, prevent their use in precision agriculture. The purpose of this study was to obtain an optimal sampling scheme for physical and chemical property sets and investigate its effect on the quality of soil sampling. Soil was sampled on a 42-ha area, with 206 geo-referenced points arranged in a regular grid spaced 50 m from each other, in a depth range of 0.00-0.20 m. In order to obtain an optimal sampling scheme for every physical and chemical property, a sample grid, a medium-scale variogram and the extended Spatial Simulated Annealing (SSA) method were used to minimize kriging variance. The optimization procedure was validated by constructing maps of relative improvement comparing the sample configuration before and after the process. A greater concentration of recommended points in specific areas (NW-SE direction) was observed, which also reflects a greater estimate variance at these locations. The addition of optimal samples, for specific regions, increased the accuracy up to 2 % for chemical and 1 % for physical properties. The use of a sample grid and medium-scale variogram, as previous information for the conception of additional sampling schemes, was very promising to determine the locations of these additional points for all physical and chemical soil properties, enhancing the accuracy of kriging estimates of the physical-chemical properties.

Influência da aplicação de ultrassom em desidratação osmótica de carne bovina

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Formação continuada em educação física e inclusão do deficiente no ensino regular sob a ótica de professores =: The ongoing graduation in physical education studies and the inclusion of disable people in regular schools under the teacher's perception

Pós-graduação em Ciências da Motricidade - IBRC

Entropy effect in quantum computing and information: an open-source environment simulation

The technologies are rapidly developing, but some of them present in the computers, as for instance their processing capacity, are reaching their physical limits. It is up to quantum computation offer solutions to these limitations and issues that may arise. In the field of information security, encryption is of paramount importance, being then the development of quantum methods instead of the classics, given the computational power offered by quantum computing. In the quantum world, the physical states are interrelated, thus occurring phenomenon called entanglement. This study presents both a theoretical essay on the merits of quantum mechanics, computing, information, cryptography and quantum entropy, and some simulations, implementing in C language the effects of entropy of entanglement of photons in a data transmission, using Von Neumann entropy and Tsallis entropy.

Microbial, physical, chemical and sensory properties of Minas Frescal Cheese with inulin and acacia gum

Minas frescal cheese is a semi-skimmed product with high moisture and simple preparation and one of the most consumed in Brazil. Thus, the aim of this study was to combine the characteristics of inulin and gum acacia (by having fibers and being prebiotic) to produce a minas frescal cheese. Were evaluate the characteristics physical and chemical, microbial and sensory acceptance (hedonic scale) of each cheese. Three cheeses were prepared; one as a standard (QP) without inulin, and others with 0.49% (QI25) and 0.98% (QI50) inulin, the amount of gum acacia was maintained. The yield of the formulations with gum acacia and inulin were 9.76% for (QI25) and to 20.03% (QI50) higher than the standard sample. In relation to moisture content, samples containing inulin and gum acacia showed values greater than the standard sample. The sensory analysis indicated no differences between scores for color, aroma and texture, but significant differences were detected for flavor, in which (QI25) received the highest acceptance. Regarding the energy value, it was obtained 276 kcal (QP), 215 kcal (QI25) and 190 kcal (QI50). Therefore, the developed product presents satisfactory results for sensory, microbiological and physical- chemical analyses.

DFT + U Simulation of the Ti4O7-TiO2 Interface

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)