Estudo do perfil clínico, metabólico, hormonal e inflamatório de crianças pré-púberes nascidas com baixo peso e sua relação com a prematuridade, retardo do crescimento intrauterino e ganho ponderal pós-natal

O baixo peso ao nascer (BPN) possui grande impacto na mortalidade neonatal, assim como no desenvolvimento de complicações futuras, como obesidade, hipertensão arterial sistêmica e resistência insulínica, condições relacionadas à doença cardiovascular aterosclerótica, principal causa de morbimortalidade no mundo. O objetivo desta pesquisa foi estudar o perfil clínico, metabólico, hormonal e inflamatório relacionado à doença cardiovascular em crianças pré-púberes de BPN, bem como avaliar a influência do BPN, prematuridade e restrição do crescimento intrauterino nas variáveis de interesse. Realizou-se estudo transversal com 58 crianças de dois a sete anos de BPN, sendo 32 prematuros adequados para idade gestacional (AIG), 17 prematuros pequenos para idade gestacional (PIG), 9 a termo PIG e 38 crianças de peso ao nascer adequado, nascidas no Hospital Universitário Pedro Ernesto da Universidade do Estado do Rio de janeiro, oriundas do Ambulatório de Pediatria Geral deste mesmo hospital. Frequências de perfil lipídico alterado, assim como medianas das variações no Z escore de peso e estatura do nascimento até o momento do estudo, do Z escore de índice de massa corporal (ZIMC), da circunferência da cintura, da pressão arterial sistólica e diastólica, do colesterol total, da lipoproteína de baixa densidade, da lipoproteína de baixa densidade, do triglicerídeo, da glicose, insulina, do Homeostasis Assessment for Insulin Resistance (HOMA-IR), da leptina, da adiponectina, da interleucina 6 e da proteína C reativa foram comparadas entre os dois grupos. No grupo de BPN, avaliou-se a correlação entre estas mesmas variáveis e peso de nascimento, idade gestacional, Z escores de peso e comprimento de nascimento e variações no Z escore de peso e comprimento até o primeiro ano, e até o momento do estudo, com ajuste para idade e sexo. O grupo de BPN apresentou maiores variações nos Z escore de peso (p-valor 0,0002) e estatura (p-valor 0,003) até o momento do estudo e menores níveis de adiponectina (p-valor 0,027). Não houve correlação entre as variáveis associadas ao risco cardiovascular e o grau de baixo peso, prematuridade ou crescimento intrauterino retardado. Os níveis de ZIMC (p-valor 0,0001), circunferência da cintura (p-valor 0,0008), pressão arterial diastólica (p-valor 0,046), insulina (p-valor 0,02), HOMA-IR (p-valor 0,016) e leptina (p-valor= 0,0008) se correlacionaram com a variação no Z escore de peso no primeiro ano. O ZIMC (p-valor 0,042) também se correlacionou com a variação do Z escore de comprimento no primeiro ano. Houve ainda correlação entre o ZIMC (p-valor 0,0001), circunferência da cintura (p-valor 0,0001), pressão arterial sistólica (p-valor 0,022), pressão arterial diastólica (p-valor 0,003), insulina (p-valor 0,007), HOMA-IR (p-valor 0,005) e leptina (p-valor 0,0001) com a variação no Z escore de peso até o momento do estudo. Os achados mostram que este grupo de crianças pré-púberes com BPN ainda não diferem do grupo de crianças nascidas com peso adequado exceto pelos níveis de adiponectina, sabidamente um protetor cardiovascular. Em relação às análises de correlação, nem o peso ao nascer, tampouco a prematuridade ou CIUR, influenciaram as variáveis de interesse. No entanto, fatores pós-natais como o ganho pondero-estatural se correlacionaram com o ZIMC, circunferência da cintura, pressão arterial sistólica e diastólica, insulina, HOMA-IR e leptina. Mais estudos são necessários para avaliar se os achados configuram risco cardiovascular aumentado neste grupo de pacientes.

Custo-efetividade da prova tuberculínica versus QuantiFERON-TB Gold-In-Tube no diagnóstico e tratamento da infecção latente tuberculosa em profissionais de saúde da Atenção Básica no Brasil.

Os profissionais da área da saúde formam um dos grupos mais vulneráveis à infecção pelo Mycobacterium tuberculosis (Mtb). Segundo estimativas da Organização Mundial de Saúde (OMS), 8,8 milhões de pessoas estavam infectadas pelo Mtb e ocorreram 1,4 milhão de óbitos por tuberculose (TB) em 2010. A identificação de pessoas com Infecção Latente Tuberculosa (ILTB) é considerada pela OMS como uma prioridade no controle da doença, especialmente em países em desenvolvimento em que a incidência da doença ativa tem apresentado redução. O objetivo do presente trabalho foi avaliar, no Brasil, o custo-efetividade dos testes Prova Tuberculínica (PT) e Quantiferon TB Gold-In-Tube (QTF-GIT) no diagnóstico e tratamento da ILTB em profissionais de saúde atuantes na atenção básica, sob a perspectiva do Sistema Único de Saúde (SUS), comparando cinco estratégias que incluem o QTF-GIT, distintos pontos de corte para a PT e uso sequencial dos dois testes; e analisar o impacto do tabagismo sobre o risco de ILTB entre os profissionais de saúde, destacando-se a categoria da Enfermagem. Foi realizada uma avaliação econômica completa do tipo custo-efetividade, conduzida considerando uma coorte hipotética de 10.000 profissionais de saúde atuantes na atenção básica, com horizonte temporal restrito a um ano. Um modelo analítico de decisão, caracterizado por uma árvore de probabilidades de eventos, foi desenvolvido utilizando o software TreeAge ProTM 2013 para simular os resultados clínicos e impactos econômicos em saúde da nova tecnologia diagnóstica (QTF-GIT) versus a PT tradicional. Esse modelo simulou cinco estratégias diagnósticas para detecção e tratamento da ILTB: (a) PT, usando ponto de corte de 5mm; (b) PT, usando ponto de corte de 10 mm; (c) teste QTF-GIT; (d) PT, com ponto de corte de 5mm, seguida de teste QTF-GIT quando PT positiva; (e) PT, com ponto de corte de 10mm, seguida de teste QTF-GIT quando PT positiva. Foi realizada análise de sensibilidade determinística univariada. Na determinação dos fatores associados à ILTB, foi elaborado um modelo de regressão logística múltipla com seleção hierarquizada, utilizando o software Stata. A estratégia mais custo-efetiva foi a PT no ponto de corte ≥10mm, considerando como medida de desfecho tanto o número de indivíduos corretamente classificados pelos testes assim como o número de casos de TB evitados. A utilização isolada do QTF-GIT revelou-se a estratégia de menor eficiência, com RCEI= R$ 343,24 por profissional corretamente classificado pelo teste. Encontrou-se risco à ILTB significantemente maior para sexo masculino [OR=1,89; IC 95%:1,11-3,20], idade ≥ 41 anos [OR=1,56; IC 95%: 1.09-2,22], contato próximo com familiar com TB [OR=1,55; IC 95%: 1.02-2,36], status do tabagismo fumante [OR=1,75; IC 95%: 1.03-2,98] e categoria profissional da Enfermagem [OR=1,44; IC 95%: 1.02-2,03]. Concluiu-se que a PT no ponto de corte de 10mm é a estratégia diagnóstica mais custo-efetiva para ILTB entre os profissionais de saúde na atenção básica e que a ILTB está associada ao hábito do tabagismo e à categoria profissional de Enfermagem.

Avaliação do efeito do chá verde sobre a pressão arterial, função endotelial, perfil metabólico, atividade inflamatória e adiposidade corporal em mulheres pré-hipertensas obesas

As doenças cardiovasculares são a principal causa de morte nos países ocidentais. Alguns estudos sugerem que o chá verde tem efeito benéfico sobre diferentes fatores de risco cardiovascular. No entanto, outros estudos não mostraram essa associação. Objetiva avaliar em mulheres pré-hipertensas obesas o efeito do consumo de chá verde sobre: a pressão arterial, a função endotelial, o perfil metabólico, a atividade inflamatória e a adiposidade corporal. Estudos clínico, randomizado, cruzado, duplo-cego e placebo-controlado. Durante 4 semanas as mulheres foram orientadas a ingerir 3 cápsulas de extrato de chá verde por dia (500mg extrato chá verde/cápsula) passando por 2 semanas de washout e posteriormente ingeriam por mais 4 semanas o placebo. As mulheres que iniciaram o estudo tomando placebo posteriormente utilizaram o chá verde. Ou seja, todas as pacientes receberam chá verde e placebo por um mesmo período. No início e final de cada tratamento foram analisadas as variáveis. Foram avaliadas 20 mulheres pré-hipertensas, obesidade grau I e II, idade entre 25 e 59 anos. O local do estudo foi o Laboratório da Disciplina de Fisiopatologia Clínica e Experimental Clinex. Universidade do Estado do Rio de Janeiro. As variáveis estudadas foram a pressão arterial, índice de hipertemia reativa (avaliada com Endo-PAT2000), proteína C reativa, interleucina-6, fator de necrose tumoral-α, molécula de adesão intercelular e molécula de adesão vascular celular, inibidor de ativador do plasminogênio, fator de crescimento endotelial vascular, E-selectina, adiponectina, colesterol total, LDL-colesterol, HDL-colesterol, triglicérides, glicemia, insulina, HOMA, índice de massa corporal, circunferência de cintura, circunferência de quadril, relação cintura quadril e percentual de gordura corporal. Como resultados, na avaliação da pressão arterial pela monitorização ambulatorial da pressão arterial, observou-se redução significativa da pressão arterial sistólica de 24 horas (pré 130,31,7 mmHg vs. pós 127,02,0 mmHg; p= 0,02), pressão arterial sistólica diurna (pré 134,01,7 mmHg vs. pós 130,72,0 mmHg; p= 0,04) e pressão arterial sistólica noturna (pré 122,21,8 mmHg vs. pós 118,42,2 mmHg; p= 0,02), após o consumo do chá verde, em comparação ao uso do placebo. Após o consumo do chá verde foi observado aumento, embora estatisticamente não significativo, no índice de hiperemia reativa (pré 1,980,10 vs. pós 2,220,14), além de redução expressiva na concentração da molécula de adesão intercelular (pré 91,88,0 ng/ml vs. pós 85,85,6 ng/ml) e do fator de crescimento endotelial vascular (pré 195,846,2 pg/ml vs. pós 158,638,7 pg/ml), porém sem significância estatística. As demais variáveis avaliadas não se modificaram de forma significativa após o consumo do chá verde, em comparação ao placebo. Foi observada forte correlação entre redução de pressão arterial sistólica e diastólica de 24hs, avaliada pela monitorização ambulatorial da pressão arterial, e o aumento do índice de hipertemia reativa (r= -0,47; r= -0,50, respectivamente). Os resultados do presente estudo sugerem que o chá verde tem efeito benéfico sobre a pressão arterial e possivelmente sobre a função endotelial.

Estudo do perfil salivar proteico de crianças obesas pré-púberes com foco nas alterações de mediadores da metainflamação

O objetivo deste estudo foi investigar na saliva de crianças pré-púberes obesas, em comparação com crianças eutróficas, a presença de possíveis diferenças na expressão de mediadores proteicos relacionados à metainflamação através de um estudo observacional transversal. Foram selecionadas 105 crianças pré-púberes com idade entre 5 e 9 anos, sem quaisquer outros comprometimentos sistêmicos ou bucais sendo realizada a mensuração do comprimento da circunferência da cintura (CC), além do peso e estatura para cálculo do IMC e seu escore Z (zscore IMC), de forma a compor 3 grupos: EU - eutrofia (-2SD≤ zscore IMC≤1SD), SP - sobrepeso (1SD < zscore IMC < 2SD) e OB obesidade (zscore IMC ≥ 2SD). Após o exame médico e odontológico foi feita a coleta de sangue e de saliva total não estimulada, de forma protocolada. Amostras séricas e salivares foram analisadas, individualmente, para a dosagem de IL1β, IL6, IL8. IL10, IL12p70, TNFα, MCP1, leptina, grelina e insulina, por Multiplex e adiponectina total e de alto peso molecular (adipoHMW), por ELISA. Além disso, as amostras séricas foram utilizadas para o delineamento hemodinâmico dos pacientes. As amostras salivares de EU e OB foram também analisadas em pools por espectrometria de massa (MS) e a presença de algumas proteínas foi validada por imunoblotting, para a comparação do perfil salivar proteico. As concentrações dos analitos foram comparadas tanto entre os grupos (teste de Kruswall-Wallis), como em relação ao zscore IMC e ao CC (Correlação de Spearman ou Pearson). Dos 12 analitos, somente a adipoHMW não foi detectada em nenhuma das amostras salivares. Na comparação OBxEU houve aumento na concentração total de proteínas salivares, da insulina e leptina sérica e salivar e do MCP1, além de diminuição da adiponectina sérica total e de adipoHMW e uma menor relação adiponectina/leptina (A/L) no grupo OB. As principais correlações obtidas com o zscore IMC foram com as concentrações séricas e salivares de insulina e leptina (positivas) e com a relação A/L (negativa), observando-se também a correlação negativa com a adiponectina total e adipoHMW séricas. Na comparação entre as concentrações séricas e salivares, foi possível detectar correlação positiva entre as dosagens de insulina e leptina, assim como com os valores da relação A/L. Na análise proteômica por MS foram identificadas 670 proteínas, sendo 163 delas com expressão diferenciada na saliva de OB em relação a EU. Dentre estas, encontram-se alteradas proteínas relacionadas à resposta inflamatória humoral, em especial com a via alternativa do sistema complemento e do metabolismo redox. Foram selecionadas três destas proteínas para validação por imunoblotting, que confirmou o aumento do Fator H e a diminuição do Fator B e da tioredoxina na saliva de OB em relação a EU. Considerando os resultados, podemos verificar que embora com menores concentrações absolutas dos mediadores, a saliva mostrou praticamente as mesmas associações observadas no sangue, em especial para a insulina, leptina e relação A/L, sendo possível admitir que a análise salivar venha a ser um bom método diagnóstico não invasivo para a obesidade infantil.

O peptídeo natriurético tipo B (BNP) como preditor de mortalidade a longo prazo em pacientes com síndrome coronariana aguda sem supradesnível do segmento ST

Fundamentos: Apesar dos conhecimentos adquiridos sobre marcadores preditores de mortalidade na síndrome coronariana aguda (SCA), a capacidade de avaliação a longo prazo permanece desconhecida. O peptídeo natriurético tipo B (BNP) tem sido extensamente utilizado, porém as evidências existentes se restringem ao seguimento de curto e médio prazos. Objetivos: Determinar se o BNP é um preditor independente de mortalidade por todas as causas a longo prazo em pacientes com síndrome coronariana aguda sem supradesnível do segmento ST (SCASSST). Métodos: No período de 1o de Janeiro de 2002 a 31 de Dezembro de 2003, foram selecionados 224 pacientes consecutivos atendidos na sala de emergência com SCASSST. A dosagem do BNP à admissão foi incorporada no protocolo diagnóstico, tendo o seu valor sido correlacionado com a mortalidade ao final do seguimento. Resultados: Os pacientes foram acompanhados por 9,34 anos (mediana), tinham 71,5 anos (intervalo IQ=60,5;79,0) e com predomínio do gênero masculino (62,9%). A hipertensão arterial esteve presente em 82,1% e o diabetes em 23,7%. A angina instável (AI) foi diagnosticada em 52,2% e o infarto agudo do miocárdio sem supradesnível do segmento ST (IAMSSST) em 47,8%. O BNP mediano foi de 81,9 pg/ml (intervalo IQ 22,2; 225). A mortalidade se correlacionou com os quartis crescentes do BNP: 14,3; 16,1; 48,2; e 73,2% (p<0,0001). A curva ROC determinou o BNP=100 pg/ml como o melhor ponto de corte, tendo apresentado área sobre a curva (AUC) de 0,79 (IC 95%=0,72-0,85) e sendo preditor de mortalidade ao final do seguimento: 17,3% vs. 65,0%, p<0,001, RR=3,76 (IC 95%=2,49-5,63). O BNP teve poder prognóstico tanto nos pacientes com (26,7 vs. 71,2%, p<0,001) como nos sem (12,9 vs. 56,8%, p<0,001) alteração da função ventricular, e também conforme o diagnóstico de AI (18,7 vs. 48,6%, p=0,001) e IAMSSST (14,9 vs. 75,0%, p<0,001). Na análise de regressão logística, a idade>72 anos (OR=3,79, IC 95%=1,62-8,86, p=0,002), o BNP≥100 pg/ml (OR=6,24, IC 95%=2,95-13,23, p<0,001) e a taxa de filtração glomerular estimada (TFGE)(OR=0,98, IC 95%=0,97-0,99, p=0.049) foram preditores independentes de mortalidade. Conclusões: O BNP dosado à admissão dos pacientes com SCASSST é um forte e independente preditor de mortalidade a longo prazo.

The effect of surface hardening on the elastic shakedown of elliptical contacts

The effect of varying both the aspect ratio and the coefficient of friction of contacts with elliptical geometry on their elastic shakedown performance has been examined theoretically for surfaces with two types of subsurface hardness or strength profiles. In stepwise hardening the hard layer is of uniform strength while in linear hardening its strength reduces from a maximum at the surface to that of the core at the base of the hardened layer. The shakedown load is expressed as the ratio of the maximum Hertzian pressure to the strength of the core material. As the depth of hardening, expressed as a multiple of the elliptical semi-axis, is increased so the potential shakedown load increases from a level that is appropriate to a uniform half-space of unhardened material to a value reflecting the hardness of the surface and near-surface material. In a step-hardened material, the shakedown limit for a surface 'pummelled' by the passage of a sequence of such loads reaches a cut-off or plateau value, which cannot be exceeded by further increases in hardening depth irrespective of the value of the friction coefficient. For a linear-hardened material the corresponding plateau is approached asymptotically. The work confirms earlier results on the upper bounds on shakedown of both point and line contacts and provides numerical values of shakedown loads for intermediate geometries. In general, the case depth required to achieve a given shakedown limit reduces in moving from a transversely moving nominal line load to an axisymmetric point load.

Laminar to turbulent flow transition measurements using an array of SOI-CMOS MEMS wall shear stress sensors

The successful utilization of an array of silicon on insulator complementary metal oxide semiconductor (SOICMOS) micro thermal shear stress sensors for flow measurements at macro-scale is demonstrated. The sensors use CMOS aluminum metallization as the sensing material and are embedded in low thermal conductivity silicon oxide membranes. They have been fabricated using a commercial 1 μm SOI-CMOS process and a post-CMOS DRIE back etch. The sensors with two different sizes were evaluated. The small sensors (18.5 ×18.5 μm2 sensing area on 266 × 266 μm2 oxide membrane) have an ultra low power (100 °C temperature rise at 6mW) and a small time constant of only 5.46 μs which corresponds to a cut-off frequency of 122 kHz. The large sensors (130 × 130 μm2 sensing area on 500 × 500 μm2 membrane) have a time constant of 9.82 μs (cut-off frequency of 67.9 kHz). The sensors' performance has proven to be robust under transonic and supersonic flow conditions. Also, they have successfully identified laminar, separated, transitional and turbulent boundary layers in a low speed flow. © 2008 IEEE.

High frequency multimode radiation from ducts with flow

Multimode sound radiation from hard-walled semi-infinite ducts with uniform subsonic flow is investigated theoretically. An analytic expression, valid in the high frequency limit, is derived for the multimode directivity function in the forward arc for a general family of mode distribution functions. The multimode directivity depends on the amplitude and directivity function of each individual mode. The amplitude of each mode is expressed as a function of cut-off ratio for a uniform distribution of incoherent monopoles, a uniform distribution of incoherent axial dipoles and for equal power per mode. The modes' directivity functions are obtained analytically by applying a Lorentz transformation to the zero flow solution. The analytic formula for the multimode directivity with flow is derived assuming total transmission of power at the open-end of the duct. This formula is compared to the exact numerical result for an unflanged duct, computed utilizing a Wiener-Hopf solution. The agreement is shown to be excellent. Copyright © 2008 by the American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc. All rights reserved.

Soil mix technology for land remediation: Recent innovations

The past 15 years have seen increasing applications of soil mix technology in land remediation, mainly in stabilisation/solidification treatments and the construction of low-permeability cut-off walls and permeable reactive barriers; clear evidence of the versatility of the technology and its wide-ranging applications. This paper provides an overview of some of the recent innovations of soil mix technology in land remediation covering equipment developments and applications, including systems for rectangular panels and trenching systems, treatments, such as chemical oxidation, and additives, such as modified clays, zeolites and reactive magnesia. The paper also provides case studies for such innovations. The paper concludes with an overview of an on-going research and development project SMiRT (Soil Mix Remediation Technology) which will involve field trials on a contaminated site and will employ some of the innovations discussed in the paper. The range of significant advantages that soil mix technology now offers compared to other remediation techniques is likely to place this remediation method at the forefront of remedial options for future brownfield projects.

Analysis of competition in the wholesale and retail markets for fish in Kisumu, Kenya

This study analyses competition in the wholesale and retail fish marketing system in Kisumu, which is Kenya's largest fish market. It is based on cross sectional and time series primary data collected in a survey involving 88 retailers and 47 wholesale traders of fish in the town. Stratified random sampling method was used in selecting the respondents, Concentration ratios, Lorenz curves and Gini coefficients are derived and evaluated for both markets. They demonstrate that market shares are unequally distributed among the wholesalers and retailers. The Gini coefficients are 0.37 and 0.45 for the whole and retail markets respectively. Based on a Gini coefficient cut-off level of 0.4, it is concluded that the wholesale fish market exhibits effective competition while the retail outlet has oligopolistic tendencies. The implication of this level of competition to price efficiency is discussed. Intervention measures to enhance competition in the market are recommended.

Long-term performance of cement-bentonite containment wall

The paper presents hydraulic conductivity, unconfined compression strength (UCS) and triaxial test results of an 11 year old slag-cement-bentonite (CB) cut-off wall material and identifies factors affecting their long-term performance. The laboratory tests were performed on three types of CB samples ranging from contaminated block field samples to uncontaminated laboratory cast samples. The results showed that hydraulic conductivity reduces till 3 years and UCS increases till 90 days, but there after it remains constant till 11 years of age. The mean hydraulic conductivity and UCS values of block field samples are inferior and have large variability than laboratory cured samples. Such variations are mainly because of heterogeneity caused by aggressive environment and impurities within the specimen. Consolidated undrained triaxial test found that under an effective confining pressure of less than 200 kPa, tension failure occurred since the minor principal stress dropped to zero value at failure. The research outcome is useful for understanding future liability of CB wall and improving their design. © 2009 IOS Press.

Accelerator-induced transients in Accelerator Driven Subcritical Reactors

Achieving higher particles energies and beam powers have long been the main focus of research in accelerator technology. Since Accelerator Driven Subcritical Reactors (ADSRs) have become the subject of increasing interest, accelerator reliability and modes of operation have become important matters that require further research and development in order to accommodate the engineering and economic needs of ADSRs. This paper focuses on neutronic and thermo-mechanical analyses of accelerator-induced transients in an ADSR. Such transients fall into three main categories: beam interruptions (trips), pulsed-beam operation, and beam overpower. The concept of a multiple-target ADSR is shown to increase system reliability and to mitigate the negative effects of beam interruptions, such as thermal cyclic fatigue in the fuel cladding and the huge financial cost of total power loss. This work also demonstrates the effectiveness of the temperature-to-reactivity feedback mechanisms in ADSRs. A comparison of shutdown mechanisms using control rods and beam cut-off highlights the intrinsic safety features of ADSRs. It is evident that the presence of control rods is crucial in an industrial-scale ADSR. This paper also proposes a method to monitor core reactivity online using the repetitive pattern of beam current fluctuations in a pulsed-beam operation mode. Results were produced using PTS-ADS, a computer code developed specifically to study the dynamic neutronic and thermal responses to beam transients in subcritical reactor systems. © 2012 Elsevier B.V.

A priori assessment of algebraic flame surface density models in the context of large eddy simulation for nonunity lewis number flames in the thin reaction zones regime

The performance of algebraic flame surface density (FSD) models has been assessed for flames with nonunity Lewis number (Le) in the thin reaction zones regime, using a direct numerical simulation (DNS) database of freely propagating turbulent premixed flames with Le ranging from 0.34 to 1.2. The focus is on algebraic FSD models based on a power-law approach, and the effects of Lewis number on the fractal dimension D and inner cut-off scale η i have been studied in detail. It has been found that D is strongly affected by Lewis number and increases significantly with decreasing Le. By contrast, η i remains close to the laminar flame thermal thickness for all values of Le considered here. A parameterisation of D is proposed such that the effects of Lewis number are explicitly accounted for. The new parameterisation is used to propose a new algebraic model for FSD. The performance of the new model is assessed with respect to results for the generalised FSD obtained from explicitly LES-filtered DNS data. It has been found that the performance of the most existing models deteriorates with decreasing Lewis number, while the newly proposed model is found to perform as well or better than the most existing algebraic models for FSD. © 2012 Mohit Katragadda et al.

Effects of turbulent reynolds number on the performance of algebraic flame surface density models for large eddy simulation in the thin reaction zones regime: A direct numerical simulation analysis

A direct numerical simulation (DNS) database of freely propagating statistically planar turbulent premixed flames with a range of different turbulent Reynolds numbers has been used to assess the performance of algebraic flame surface density (FSD) models based on a fractal representation of the flame wrinkling factor. The turbulent Reynolds number Ret has been varied by modifying the Karlovitz number Ka and the Damköhler number Da independently of each other in such a way that the flames remain within the thin reaction zones regime. It has been found that the turbulent Reynolds number and the Karlovitz number both have a significant influence on the fractal dimension, which is found to increase with increasing Ret and Ka before reaching an asymptotic value for large values of Ret and Ka. A parameterisation of the fractal dimension is presented in which the effects of the Reynolds and the Karlovitz numbers are explicitly taken into account. By contrast, the inner cut-off scale normalised by the Zel'dovich flame thickness ηi/δz does not exhibit any significant dependence on Ret for the cases considered here. The performance of several algebraic FSD models has been assessed based on various criteria. Most of the algebraic models show a deterioration in performance with increasing the LES filter width. © 2012 Mohit Katragadda et al.

Use of axially graded burnable boron for hot-spot temperature reduction in a pressurized water reactor core

Shortly after the loading of a pressurized water reactor (PWR) core, the axial power distribution in fresh fuel has already attained the characteristic, almost flat shape, typical of burned fuel. At beginning of cycle (BOC), however, the axial distribution is centrally peaked. In assemblies hosting uniform burnable boron rods, this BOC peaking is even more pronounced. A reduction in the axial peaking is today often achieved by shortening the burnable boron rods by some 30 cm at each edge. It is shown that a two-zone grading of the boron rod leads, in a representative PWR cycle, to a reduction of the hot-spot temperature of approximately 70 °C, compared with the nongraded case. However, with a proper three-zone grading of the boron rod, an additional 20 °C may be cut off the hot-spot temperature. Further, with a slightly skewed application of this three-zone grading, an additional 50 °C may be cut off. The representative PWR cycle studied was cycle 11 of the Indian Point 2 station, with a simplification in the number of fuel types and in the burnup distribution. The analysis was based on a complete three-dimensional burnup calculation. The code system was ELCOS, with BOXER as an assembly code for the generation of burnup-dependent cross sections and SILWER as a three-dimensional core code with thermal-hydraulic feedback.