CFD modeling of two-phase boiling flows in the slug flow regime with an interface capturing technique

The objective of this thesis was to improve the commercial CFD software Ansys Fluent to obtain a tool able to perform accurate simulations of flow boiling in the slug flow regime. The achievement of a reliable numerical framework allows a better understanding of the bubble and flow dynamics induced by the evaporation and makes possible the prediction of the wall heat transfer trends. In order to save computational time, the flow is modeled with an axisymmetrical formulation. Vapor and liquid phases are treated as incompressible and in laminar flow. By means of a single fluid approach, the flow equations are written as for a single phase flow, but discontinuities at the interface and interfacial effects need to be accounted for and discretized properly. Ansys Fluent provides a Volume Of Fluid technique to advect the interface and to map the discontinuous fluid properties throughout the flow domain. The interfacial effects are dominant in the boiling slug flow and the accuracy of their estimation is fundamental for the reliability of the solver. Self-implemented functions, developed ad-hoc, are introduced within the numerical code to compute the surface tension force and the rates of mass and energy exchange at the interface related to the evaporation. Several validation benchmarks assess the better performances of the improved software. Various adiabatic configurations are simulated in order to test the capability of the numerical framework in modeling actual flows and the comparison with experimental results is very positive. The simulation of a single evaporating bubble underlines the dominant effect on the global heat transfer rate of the local transient heat convection in the liquid after the bubble transit. The simulation of multiple evaporating bubbles flowing in sequence shows that their mutual influence can strongly enhance the heat transfer coefficient, up to twice the single phase flow value.

Gastropod Seed Dispersal: An Invasive Slug Destroys Far More Seeds in Its Gut than Native Gastropods

Seed dispersal is one of the most important mechanisms shaping biodiversity, and animals are one of the key dispersal vectors. Animal seed dispersal can directly or indirectly be altered by invasive organisms through the establishment of new or the disruption of existing seed dispersal interactions. So far it is known for a few gastropod species that they ingest and defecate viable plant seeds and consequently act as seed dispersers, referred to as gastropodochory. In a multi-species experiment, consisting of five different plant species and four different gastropod species, we tested with a fully crossed design whether gastropodochory is a general mechanism across native gastropod species, and whether it is altered by the invasive alien slug species Arion lusitanicus. Specifically, we hypothesized that a) native gastropod species consume the seeds from all tested plant species in equal numbers (have no preference), b) the voracious invasive alien slug A. lusitanicus – similarly to its herbivore behaviour – consumes a higher amount of seeds than native gastropods, and that c) seed viability is equal among different gastropod species after gut passage. As expected all tested gastropod species consumed all tested plant species. Against our expectation there was a difference in the amount of consumed seeds, with the largest and native mollusk Helix pomatia consuming most seeds, followed by the invasive slug and the other gastropods. Seed damage and germination rates did not differ after gut passage through different native species, but seed damage was significantly higher after gut passage through the invasive slug A. lusitanicus, and their germination rates were significantly reduced.

Development and characterization of novel microsatellite markers for Arion slug species

Seventeen polymorphic microsatellite markers were isolated and characterized in Arion vulgaris/lusitanicus, which belongs to the worst European slug pests with serious economic and ecological impact. These markers were tested on 23 individuals collected in a population in Switzerland. Numbers of alleles ranged from 2 to 14 per locus, observed and expected heterozygosities ranged from 0.174 to 0.87, and from 0.162 to 0.903, respectively. These loci were also successfully amplified and were polymorphic in the closely related species A. rufus and A. ater. These loci represent the first highly polymorphic nuclear markers described for A. vulgaris and pave the way for population genetics and molecular ecology research of the important Arion pest slugs.

Maria de Fátima Sousa e Silva, Ensaios sobre Eurípides

Fil: Nápoli, Juan Tobías. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educación; Argentina.

Maria de Fátima Sousa e Silva, Ensaios sobre Eurípides

Fil: Nápoli, Juan Tobías. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educación; Argentina.

Maria de Fátima Sousa e Silva, Ensaios sobre Eurípides

Fil: Nápoli, Juan Tobías. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educación; Argentina.

ORLANDO COSTAS: ENSAIOS NO CAMINHO PARA UMA PASTORAL EVANGÉLICA LATINO-AMERICANA

Nesta pesquisa se propõe analisar a pastoral evangélica latino-americana elaborada por Orlando Costas. Teólogo pastoralista, missiólogo e de origem porto-riquenha, Costas elaborou método e metodologia de pastoral a partir de sua confissão religiosa evangelical em diálogo ecumênico e em consonância crítica com a situação política, econômica, social e religiosa de Porto Rico e da América Latina. Costas, juntamente com Emilio Castro, foi um dos primeiros a lançar as bases para uma pastoral evangélica visando ao homem latino-americano. Criticou o modelo da teologia pastoral norte-atlântica centrada no pastor com sujeito da ação pastoral da igreja alegando ser; repetitiva, profissional e eclesiocêntrica. A pesquisa foi realizada em três passos, que se realizam nos capítulos um, dois e três, respectivamente, compreender o contexto político, econômico, social e religioso da vida de Orlando Costas a partir de Porto Rico, suas experiências de conversão-ruptura dentro da sua tradição religiosa e a nova percepção pastoral; analisar o desenvolvimento histórico teológico da pastoral evangélica, ou seja, os movimentos, conferências, instituições e teólogos que influenciaram o pensamento de Costas; e, apresentar os fundamentos missiológicos e teológicos da pastoral evangélica, em que se demonstra que a pastoral de Costas é missiológico-pastoral, pois assume a missio Dei como princípio arquitetônico e a pastoral como princípio hermenêutico para a ação missional e pastoral. Conclui-se que a proposta de Costas é de uma pastoral evangélica e ecumênica, contextual e autóctone, dentro e fora da igreja.(AU)

ORLANDO COSTAS: ENSAIOS NO CAMINHO PARA UMA PASTORAL EVANGÉLICA LATINO-AMERICANA

Nesta pesquisa se propõe analisar a pastoral evangélica latino-americana elaborada por Orlando Costas. Teólogo pastoralista, missiólogo e de origem porto-riquenha, Costas elaborou método e metodologia de pastoral a partir de sua confissão religiosa evangelical em diálogo ecumênico e em consonância crítica com a situação política, econômica, social e religiosa de Porto Rico e da América Latina. Costas, juntamente com Emilio Castro, foi um dos primeiros a lançar as bases para uma pastoral evangélica visando ao homem latino-americano. Criticou o modelo da teologia pastoral norte-atlântica centrada no pastor com sujeito da ação pastoral da igreja alegando ser; repetitiva, profissional e eclesiocêntrica. A pesquisa foi realizada em três passos, que se realizam nos capítulos um, dois e três, respectivamente, compreender o contexto político, econômico, social e religioso da vida de Orlando Costas a partir de Porto Rico, suas experiências de conversão-ruptura dentro da sua tradição religiosa e a nova percepção pastoral; analisar o desenvolvimento histórico teológico da pastoral evangélica, ou seja, os movimentos, conferências, instituições e teólogos que influenciaram o pensamento de Costas; e, apresentar os fundamentos missiológicos e teológicos da pastoral evangélica, em que se demonstra que a pastoral de Costas é missiológico-pastoral, pois assume a missio Dei como princípio arquitetônico e a pastoral como princípio hermenêutico para a ação missional e pastoral. Conclui-se que a proposta de Costas é de uma pastoral evangélica e ecumênica, contextual e autóctone, dentro e fora da igreja.(AU)

Miriamin, a defensive diterpene from the eggs of a land slug (Arion sp.)

The eggs of the land slug Arion sp. contain a diterpene, miriamin, characterized as a polyoxygenated geranylgeraniol derivative. In bioassays with a coccinellid beetle, Harmonia axyridis, miriamin was shown to be potently antifeedant, indicating that the compound plays a protective role in nature. It is suggested that mucilaginous soil-inhabiting organisms, given their intense exposure to pathogens and predators, may be a rich source of chemical defensive agents.

Chloroplast genes are expressed during intracellular symbiotic association of Vaucheria litorea plastids with the sea slug Elysia chlorotica.

The marine slug Elysia chlorotica (Gould) forms an intracellular symbiosis with photosynthetically active chloroplasts from the chromophytic alga Vaucheria litorea (C. Agardh). This symbiotic association was characterized over a period of 8 months during which E. chlorotica was deprived of V. litorea but provided with light and CO2. The fine structure of the symbiotic chloroplasts remained intact in E. chlorotica even after 8 months of starvation as revealed by electron microscopy. Southern blot analysis of total DNA from E. chlorotica indicated that algal genes, i.e., rbcL, rbcS, psaB, psbA, and 16S rRNA are present in the animal. These genes are typically localized to the plastid genome in higher plants and algae except rbcS, which is nuclear-encoded in higher plants and green (chlorophyll a/b) algae. Our analysis suggests, however, that similar to the few other chromophytes (chlorophyll a/c) examined, rbcS is chloroplast encoded in V. litorea. Levels of psbA transcripts remained constant in E. chlorotica starved for 2 and 3 months and then gradually declined over the next 5 months corresponding with senescence of the animal in culture and in nature. The RNA synthesis inhibitor 6-methylpurine reduced the accumulation of psbA transcripts confirming active transcription. In contrast to psbA, levels of 16S rRNA transcripts remained constant throughout the starvation period. The levels of the photosystem II proteins, D1 and CP43, were high at 2 and 4 months of starvation and remained constant at a lower steady-state level after 6 months. In contrast, D2 protein levels, although high at 2 and 4 months, were very low at all other periods of starvation. At 8 months, de novo synthesis of several thylakoid membrane-enriched proteins, including D1, still occurred. To our knowledge, these results represent the first molecular evidence for active transcription and translation of algal chloroplast genes in an animal host and are discussed in relation to the endosymbiotic theory of eukaryote origins.

Remoção da biomassa algal e determinação da concentração de microcistina pelo Método ELISA em ensaios de coagulação, sedimentação, filtração e adsorção

Nessa pesquisa são relatados os resultados da determinação das concentrações de microcistina e de biomassa algal após as várias etapas de tratamento de amostras de água coletadas junto ao reservatório de Barra Bonita-SP visando obtenção de água potável. O tratamento foi realizado em escala de laboratório com e sem aplicação de carvão ativado em pó (CAP) e as etapas foram: coagulação com aplicação de cloreto férrico, sedimentação, filtração em papel de filtro. Foi possível observar que a pré-clarificação desse tipo de água por coagulação seguida de sedimentação requereu dosagens relativamente elevadas de cloreto férrico (80 mg/L), tendo sido verificada eficiência muito baixa de remoção de microcistina nas etapas de tratamento por sedimentação seguida de filtração, quando não foi aplicado CAP. Apenas com a aplicação de CAP a microcistina foi reduzida à níveis que atendessem os padrões de potabilidade previstos na Portaria 518/04 (concentração menor que 1 μg/L). A determinação de microcistina pelo método que utiliza Imunoadsorventes Ligados à Enzima (ELISA) mostrou-se uma ferramenta útil e confiável para detectar e quantificar essa toxina, embora ainda apresente custo relativamente elevado.

Abordagem tecnológica da síntese de carbonato de glicerila: ensaios físico-químicos, espectroscópicos e viabilidade econômica

Este trabalho trata da proposta para a produção carbonato de glicerila como continuação de trabalho de Mestrado. Propõe-se estabelecer uma sequência para a obtenção e a purificação do produto, que envolve remoção e o aproveitamento de amônia e a remoção de eletrólitos, bem como a utilização de novos catalisadores. De maneira geral, análises espectrofotométricas demonstraram que o produto purificado apresentou características semelhantes às da especificação constante de produto já existente no mercado cedido para comparação (JEFFSOL®, Huntsman). Além disso, foi calculado o custo de produção tanto em escala laboratorial como em escala industrial. Análises de Ressonância Magnética Nuclear e Cromatografia a Gás, aliadas à Espectrofotometria no Infravermelho permitiram avaliar tanto a evolução das reações, bem como os rendimentos reacionais. Foi demonstrada a aplicabilidade das técnicas de RMN 1H e 13C para o cálculo dos rendimentos reacionais, bem como para a elucidação dos mecanismos reacionais. A partir de análises em escala laboratorial, foi possível verificar que, para as condições reacionais estudadas foram obtidas baixas conversões da glicerina e baixas seletividades para o carbonato de glicerila. E ainda, o sulfato de zinco apresentou o melhor desempenho. É importante salientar que, mesmo para baixas conversões, sua produção ainda é economicamente viável devido ao seu elevado valor de mercado. O estudo da produção em escala industrial contemplou a síntese de fluxograma de processo e posterior simulação, incluindo o dimensionamento dos principais equipamentos de processo para fins de análise econômica, via calculo de custos de capital (CAPEX) e operacionais (OPEX). Os resultados indicaram viabilidade econômica do projeto, sendo demonstrado que a implantação de uma nova unidade de produção de carbonato de glicerila pode ser bastante rentável mesmo para baixos rendimentos. O produto obtido possui diversas e interessantes aplicações cosméticas e farmacêuticas, principalmente por ser um tensoativo não iônico, de baixa toxicidade, biodegradável e produzido a partir de fontes renováveis. Assim, o carbonato de glicerila produzido é uma interessante forma de aproveitamento da glicerina proveniente da fabricação de biodiesel.