Uma nova descrição para a transferência de massa em meios porosos com transição saturado-insaturado.

Esse texto trata do problema de um fluido contaminado escoando por um meio poroso, tratando os componentes na mistura como meios contínuos. Na primeira parte, desenvolvemos a teoria de misturas de meios contínuos e discutimos equações da continuidade, momento linear e momento angular. A seguir, descrevemos o problema em detalhe e fazemos hipóteses para simplificar o escoamento. Aplicamos as equações encontradas anteriormente para encontrarmos um sistema de equações diferenciais parciais. Desse ponto em diante, o problema se torna quase puramente matemático. Discutimos o caso insaturado, e depois a saturação do meio poroso. Finalmente, adicionamos um contaminante à mistura e, em seguida, N contaminantes.

Abordagens do tipo livre de jacobiana na simulação do escoamento de fluidos compressíveis em meios porosos

O desenvolvimento de software livre de Jacobiana para a resolução de problemas formulados por equações diferenciais parciais não-lineares é de interesse crescente para simular processos práticos de engenharia. Este trabalho utiliza o chamado algoritmo espectral livre de derivada para equações não-lineares na simulação de fluxos em meios porosos. O modelo aqui considerado é aquele empregado para descrever o deslocamento do fluido compressível miscível em meios porosos com fontes e sumidouros, onde a densidade da mistura de fluidos varia exponencialmente com a pressão. O algoritmo espectral utilizado é um método moderno para a solução de sistemas não-lineares de grande porte, o que não resolve sistemas lineares, nem usa qualquer informação explícita associados com a matriz Jacobiana, sendo uma abordagem livre de Jacobiana. Problemas bidimensionais são apresentados, juntamente com os resultados numéricos comparando o algoritmo espectral com um método de Newton inexato livre de Jacobiana. Os resultados deste trabalho mostram que este algoritmo espectral moderno é um método confiável e eficiente para a simulação de escoamentos compressíveis em meios porosos.

Elementos finitos em fluidos dominados pelo fenômeno de advecção: um método semi-Lagrangeano.

Os escoamentos altamente convectivos representam um desafio na simulação pelo método de elementos finitos. Com a solução de elementos finitos de Galerkin para escoamentos incompressíveis, a matriz associada ao termo convectivo é não simétrica, e portanto, a propiedade de aproximação ótima é perdida. Na prática as soluções apresentam oscilações espúrias. Muitos métodos foram desenvolvidos com o fim de resolver esse problema. Neste trabalho apresentamos um método semi- Lagrangeano, o qual é implicitamente um método do tipo upwind, que portanto resolve o problema anterior, e comparamos o desempenho do método na solução das equações de convecção-difusão e Navier-Stokes incompressível com o Streamline Upwind Petrov Galerkin (SUPG), um método estabilizador de reconhecido desempenho. No SUPG, as funções de forma e de teste são tomadas em espaços diferentes, criando um efeito tal que as oscilações espúrias são drasticamente atenuadas. O método semi-Lagrangeano é um método de fator de integração, no qual o fator é um operador de convecção que se desloca para um sistema de coordenadas móveis no fluido, mas restabelece o sistema de coordenadas Lagrangeanas depois de cada passo de tempo. Isto prevê estabilidade e a possibilidade de utilizar passos de tempo maiores.Existem muitos trabalhos na literatura analisando métodos estabilizadores, mas não assim com o método semi-Lagrangeano, o que representa a contribuição principal deste trabalho: reconhecer as virtudes e as fraquezas do método semi-Lagrangeano em escoamentos dominados pelo fenômeno de convecção.

Utilização de coletor de composto parabólico de concentração solar na indústria de asfalto.

Esta dissertação apresenta a avaliação térmica, econômica e ambiental de um sistema de aquecimento solar (SHS) que é usado em uma usina de asfalto, através de simulação computacional com TRNSYS. O processo escolhido é o aquecimento do betume a partir da temperatura de armazenamento até a temperatura de mistura, usando óleo mineral como fluido de transferência de calor (HTF). Os componentes do sistema são o trocador de calor HTF-betume, o coletor concentrador solar parabólico composto (CPC), o aquecedor auxiliar e a bomba de circulação. A simulação no TRNSYS calcula os balanços de massa e energia no circuito fechado do HTF a cada hora. Dados horários do Ano Meteorológico Típico (TMY) do Rio de Janeiro foram utilizados para executar este trabalho. Em muitos casos, a temperatura do HTF ultrapassou 238C, mostrando que o CPC é apropriado para esta aplicação. Economia de combustível e emissões evitadas foram consideradas para as análises economica e ambiental. Este trabalho descreve as fontes renováveis de energia, os tipos de usinas de asfalto e de aquecedores de betume. Ele também mostra a fração brasileira de algumas destas fontes. Os resultados, portanto, mostram ser possível encorajar políticas públicas ambientalmente corretas para incentivar o uso de energia solar na indústria de asfalto. Além disso, este trabalho pode ajudar na redução da elevada emissão dos gases de efeito estufa a partir da utilização dos combustíveis fósseis nesta indústria.

Modelagem matemática determinística do fluxo do tráfego veicular

Nesta dissertação consideramos duas abordagens para o tráfego de veículos: a macroscópica e a microscópica. O tráfego é descrito macroscopicamente por três grandezas físicas interligadas entre si, a saber, a velocidade, a densidade e o fluxo, descrevendo leis de conservação do número de veículos. Há vários modelos para o tráfego macroscópico de veículos. A maioria deles trata o tráfego de veículos como um fluido compressível, traduzindo a lei de conservação de massa para os veículos e requer uma lei de estado para o par velocidade-densidade, estabelecendo uma relação entre eles. Já o modelo descrito pela abordagem microscópica considera os veículos como partículas individuais. Consideramos os modelos da classe "car - following". Estes modelos baseiam-se no princípio de que o (n - 1)-ésimo veículo (denominado de "following-car") acelera em função do estímulo que recebe do n-ésimo veículo. Analisamos a equação de conservação do número de veículos em modelos macroscópicos para fluxo de tráfego. Posteriormente resolvemos esta equação através da linearização do modelo, estudando suas retas características e apresentamos a resolução do problema não linear em domínios limitados utilizando o método das características

Avaliação de modelos de permeabilidade em meios porosos não consolidados

As simulações computacionais tem sido amplamente empregadas no estudo do escoamento darciano e não-darciano em meios porosos consolidados e não-consolidados. Neste trabalho, através de uma nova formulação para a equação de Forchheimer, foram identificadas duas novas propriedades denominados fator de comportamento do fluido, que atua paralelamente a permeabilidade, e permeabilidade equivalente global, resultado da relação anterior. Este comportamento foi estudado e validado através da implementação de um aparato experimental e um código computacional baseado no modelo de regressão-linear que, além disso, demonstrou que o escoamento, ainda que em regime não darciano, comporta-se linearmente como a equação de Darcy, ainda que o coeficiente angular desta diminuiu de acordo com a faixa do número de Reynolds atingida, sendo esta dependente do tipo de leito empregado. Ainda neste trabalho, foi implementado o método de otimização R2W para estimar os parâmetros da equação de Kozeny-Carman a partir de dados experimentais obtidos por Dias et al, a fim de simular o escoamento darciano em meios porosos. Por fim, foi alcançada excelente concordância entre os dados simulados pelo método R2W / equação de Kozeny-Carman e os dados reais.

Inflação em sistemas com fluidos de radiação com viscosidade e dissipação e análise de estabilidade

Este trabalho apresenta um estudo da estabilidade das equações da inflação morna com um fluido de radiação viscoso. A viscosidade do fluido é proveniente do constante decaimento de partículas neste, devido à dissipação do campo escalar da inflação, o ínflaton.Esta viscosidade, que pode ser volumar ou laminar, é tratada em termos de teorias termodinâmicas fora do equilíbrio. Este estudo se limita às equações de fundo da inflação morna, de modo que somente a viscosidade volumar tem um efeito significativo, sendo a viscosidade laminar importante somente no contexto de perturbações cosmológicas. A descrição da viscosidade em termos de uma termodinâmica fora do equilíbrio, porém, não pode ser realizada univocamente, pois a única informação que temos sobre processos irreversíveis é a segunda lei da termodinâmica. Portanto, parte-se em busca de teorias que estejam de acordo com esta lei e que, por argumentos plausíveis, sejam capazes de descrever o comportamento dos fluxos dissipativos próximo ao equilíbrio. O objetivo deste trabalho é estudar a estabilidade da inflação morna viscosa para teorias causais e não causais para o fluido de radiação com viscosidade, de forma que se possa observar o impacto da viscosidade no regime inflacionário e a relevância de se passar a considerar a causalidade. Para o fluido de radiação, as teorias consideradas são a teoria não causal de Eckart e as teorias causais de Israel-Stewart e de Denicol et al (hidrodinâmica dissipativa causal não linear). Obtém-se que as teorias causais, como era de se esperar, além de serem, por definição, consistentes no tocante à finitude da velocidade de propagação dos fluxos dissipativos, tornam o sistema dinâmico estável para valores de viscosidade mais distantes do equilíbrio. Observa-se também, nitidamente, que a teoria de Denicol et al é a mais robusta nesse sentido. Este trabalho, portanto, visa dar continuidade ao estudo dos efeitos não-isentrópicos na inflação, já que, além da dissipação do ínflaton na inflação morna, o impacto da viscosidade tem despertado bastante interesse.

Colapso gravitacional na teoria de Hořava-Lifshitz no limite infravermelho

O objetivo desta tese é verificar se algumas soluções de matéria da teoria da relatividade geral também satisfazem as equações da teoria de Horava-Lifshitz no limite infravermelho. Para isso, partimos das soluções mais simples possíveis, tais como é o caso de um fluido de radiação nula e de poeira, conhecidas na relatividade geral, e encontramos que estas não correspondem a quaisquer soluções na teoria de gravitação de Hořava-Lifshitz para o limite de baixas energias, infravermelho, no qual esta teoria deveria se reduzir à anterior. Este resultado nos remete a novos desafios na direção de ajustes teóricos que permitam que esta teoria descreva corretamente tanto o cenário cosmológico quanto o de formação de estruturas, estáveis ou colapsadas. Para tornar o trabalho mais claro, é feita uma introdução à teoria de Hořava- Lifshitz, tema central deste trabalho, e como ela se acopla com a matéria.

Expressão da leptina e seus receptores no ovário humano normal e no acometido por endometrioma

Este estudo foi realizado para investigar os níveis de leptina no fluido de endometriomas ovarianos e comparar a expressão de leptina e seus receptores no tecido ovariano afetado por endometrioma de mulheres inférteis com a sua expressão no tecido ovariano normal de controles férteis sem endometriose. Neste estudo observacional, o tecido ovariano , amostras de sangue e fluido peritoneal foram obtidas de 20 mulheres (10 controles férteis sem endometriose ou qualquer doença ovariana, que foram submetidos à cirurgia de laqueadura tubária e 10 mulheres inférteis com endometriose grave endometrioma ovariano). O fluido contido no endometrioma ovariano foi aspirado, e biópsias de implantes peritoneais foram realizadas. Os tecidos removidos durante as cirurgias foram imediatamente congelados em nitrogênio líquido para determinação da expressão proteica por western blot e níveis de leptina pelo ELISA. A expressão do receptor de leptina foi maior no tecido do ovariano afetado por endometrioma que no tecido de ovariano normal (controle= 0,38 0,05, estudo= 0,60 0,09, p= 0,03), mas não houve diferença significativa nos níveis de leptina entre estes grupos (controle= 0,1 0,57, estudo= 0,1 0,35, p= 0,18). Foram observadas correlações positivas e significativas entre a leptina e seu receptor no endometrioma ovariano (r = 0,85, p = 0,004) e em implantes peritoneais (r= 0,87, p= 0,001). Os resultados do ELISA demonstraram uma maior concentração de leptina no fluido endometrioma em comparação com a leptina sérica e no fluido peritoneal (soro= 8,4 1,0, FP= 1,6 0,5, FE= 73,8 16,2, p= 0,0001), mas não houve correlação entre estas variáveis. Observou-se uma correlação positiva, significativa e forte entre os níveis de leptina no fluido peritoneal e a expressão de leptina e seu receptor em implantes peritoneais (leptina: r= 0,88, p= 0,0008; OBR: r= 0,96, p= 0,0001) e entre os níveis de leptina no fluido endometrioma e a expressão da leptina e seu receptor no endometrioma ovariano (leptina: r= 0,94, p= 0,001; OBR: r = 0,84, p= 0,02). Nossos resultados sugerem que a leptina pode desempenhar um papel importante na fisiopatologia do endometrioma ovariano por meio de uma interação moduladora com o seu receptor.

星果草属（毛茛科）的系统学研究

星果草属至今仍包括两个种，它在毛茛科中的系统位置存在争议。本文针对该属的物种划分以及它在毛茛科中的系统位置所存在的问题，在云南东北和四川西南交界处，选择了5个居群（包括典型的近全缘型、裂叶型以及它们的中间类型），研究了16个形态性状的变异式样和规律;在扫描电镜下观察了它们的花粉形态，在光镜下统计了4个居群的花粉萌发孔类型;对这5个居群12个酶系统进行了等位酶分析，获得了19个位点的资料;对星果草属及相关的3个属进行了胚胎学研究，获得了星果草属较完整的胚胎学资料 和相关属的部分胚胎学特征。综合上述研究结果和前人的研究资料，对星果草属的形态变异、居群分化、种类划分和它的系统位置进行了分析和讨论，结果如下： l.形态上出现了中间类型是该属存在物种划分问题的主要原因。作者通过形态性状的分析发现，以前作为该属现存两个种的鉴别性状（叶形、叶片大小、植株高矮和叶柄被毛与否）为不稳定的性状，在居群内或居群间呈现连续变异，不能作为分种的鉴别性状;我们考察了根、花部器官的性状以后也未发现它们存在明显间断的性状。 2.居群水平的孢粉学研究表明，三种萌发孔类型（散孔型、散沟型以及它们的中间类型）出现在同一居群内，说明该性状在星果草属的种类划分中具有有限的系统学意义。值得提出的是萌发孔类型在不同居群中出现的频率不同，这种频率与叶形是相关的：叶片裂得越深，散孔类型的花粉所占的比例越大;反之，叶片裂得越浅，散沟类型的花粉所占的比例越大。 3.通过对这5个居群的细胞学研究，作者发现它们均为二倍体(2n=16)，染色体从大到小逐渐过渡，不具有二型性，为R-型染色体;绥江与马边居群（均为典型的裂叶型）的核型资料表明它们的第一对染色体短臂上具有随体。该结果不同于杨亲二等对裂叶型的核型报道。为了探讨星果草属的进化机制还有必要对它的细胞学做进一步研究。 4.等位酶资料表明居群间的基因分化系数达到53.4%，说明居群间遗传分化程度较高。星果草属植物以营养繁殖为主，种子传播主要以重力所介导，又是高山或亚高山分布的植物，这些因素都不利于居群间的基因交流，致使居群间发生很强的遗传分化;居群间的遗传一致度值变化范围为0. 723--0. 912，其中峨眉居群（大多为典型的近全缘型）与绥江居群（典型的裂叶型）的遗传一致度值(0. 845)，仅稍低于马边居群与绥江居群的遗传一致度值(0.912);聚类结果表明这5个居群分为两支，峨眉居群与天全居群聚为一支;其余三个居群聚为另一支，这与与形态分化相吻合。 5.该属胚胎学不少特征与毛莨科其它属相似：花药壁发育为双子叶型，腺质绒毡层，胞质分裂为同时型，成熟花粉为二细胞：双珠被，珠孔仅由内珠被形成，蓼型胚囊，胚胎发生属柳叶菜型。但是假厚珠心与双珠被的特殊组合，有别于毛莨科其它类群。我们还首次报道了鸡爪草属、黄连属和人字果属的部分胚胎学特征。 基于以上形态学、孢粉学、细胞学和等位酶的分析结果，作者认为将星果草属处理为单种属，种下分为两个亚种较为合适。并认为星果草属为金莲花亚科中的自然类群，并与金莲花亚科中金莲花族关系较近，给予族的等级较为合适。

Gene function prediction from synthetic lethality networks via ranking on demand.

MOTIVATION: Synthetic lethal interactions represent pairs of genes whose individual mutations are not lethal, while the double mutation of both genes does incur lethality. Several studies have shown a correlation between functional similarity of genes and their distances in networks based on synthetic lethal interactions. However, there is a lack of algorithms for predicting gene function from synthetic lethality interaction networks. RESULTS: In this article, we present a novel technique called kernelROD for gene function prediction from synthetic lethal interaction networks based on kernel machines. We apply our novel algorithm to Gene Ontology functional annotation prediction in yeast. Our experiments show that our method leads to improved gene function prediction compared with state-of-the-art competitors and that combining genetic and congruence networks leads to a further improvement in prediction accuracy.

果实采后病害生物防治及其机理研究

　　分离和筛选了5种能有效防治采后果实病害的拮抗菌。其中，季也蒙假丝酵母(Candida guiliermondii(Cast) Langeroret Guerra)从引种拮抗菌中筛选获得，枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）B-912从土壤中分离筛选获得，膜醭毕赤酵母（Pichia membranefaciens hansen）从桃果实伤口上分离获得，隐球酵母(Cryptococcus albidus (Saito) Skinner)和丝孢酵母（Trichosporon sp.）从桃果实表面分离获得。本文主要研究了这些拮抗菌对桃、油桃、苹果、梨和柑桔等我国主要水果采后病害的防治效果，并对其可能的抑菌机理进行了初步研究。结果如下： 1. Sx108 CFU/mL的C．guiliermondii和P．membranefaciens悬浮液可完全抑制病菌孢子浓度为5x104个/mL时桃和油桃果实软腐病(Rhizopus stolonifer(Ehrenb.ex Fr.) Vuill.)在25℃，15℃和3℃下的发生。lx108 CFU/mL的C．albidus和Trichosporon sp.悬浮液可完全抑制孢子浓度分别为lx105个/mL和5x104个/mL时苹果灰霉病(Botrytis cinerea)和青霉病（Penicillum expansum）在23℃-25℃和1℃下的发生。C．albidus和Trichosporon sp.对梨灰、青霉病也有一定抑制效果。B-912对柑桔果实青霉病(Penicillium italicum)、绿霉病(Penicillium digitatum)和核果类果实褐腐病(Monilinia fructicola)也有极好的抑制效果。生物防治效果与拮抗菌的浓度成正比，与病菌孢子浓度成反比。 2．拮抗酵母菌在室温和冷藏条件下都能迅速在果实伤口定殖，接种酵母菌48 h后，数量可增加20倍以上。拮抗菌和病菌孢子的接种时间与生物防治效果有关，先接种拈抗菌的抑菌效果显著地好于同时或后于病菌接种的效果。 3．温度对拮抗酵母菌的抑菌活力没有明显影响，无论是在室温还是在冷藏条件下，拮抗酵母菌都有同样的抑菌效果。但拮抗细菌B-912的抑菌效果与温度有一定关系。较高的温度有利于细菌拮抗作用的发挥。 4．拮抗菌能与常规的果实采后处理措施如钙处理、化学杀菌剂、冷藏和气调贮藏相结合。酵母菌与2% CaC12配合能明显地增强其抑菌能力;拮抗菌与低浓度的杀菌剂如扑海因混合使用，可达到高浓度杀菌剂的抑病效果;C．albidus和Trichosporon sp.对果实采后气调贮藏环境有良好的适应性，它们在气调下对采后苹果、梨的灰霉病和青霉病的抑制效果比冷藏条件下的好。 5．细菌B-912的抑菌机理与其产生抗菌素有关，B-912的滤液在in vitro上能有效地抑制病菌孢子的萌发，在invivo上也能明显地抑制果实采后病害的发生。拮抗酵母菌的抑菌机理则较复杂，但主要与病菌竞争营养有关，同时，C．guilliermondii和P．membranefaciens对软腐菌的抑制还通过产生水解酶如β-1，3一葡聚糖酶和几丁酶与病原菌直接作用，并参与诱导寄主产生抗性等

Age and growth of the bastard grunt (Pomadasys incisus: Haemulidae) inhabiting the Canarian archipelago, Northwest Africa

The bastard grunt (Pomadasys incisus) is one of the most abundant coastal demersal fishes inhabiting the Canary Islands. Age and growth were studied from samples collected between October 2000 and September 2001. Growth analysis revealed that this species is a fast growing and moderately short-lived species (ages up to seven years recorded). Length-at-age was described by the von Bertalanffy growth model (L∞=309.58 mm; k=0.220/year; t0=–1.865 year), the Schnute growth model (y1=126.66 mm; y2=293.50 mm; a=–0.426; b= 5.963), and the seasonalized von Bertalanffy growth model (L∞=309.93 mm; k=0.218/ year; t0= –1.896 year; C=0.555; ts=0.652). Individuals grow quickly in their first year, attaining approximately 60% of their maximum length; after the first year, their growth rate drops rapidly as energy is probably diverted to reproduction. The parameters of the von Bertalanffy weight growth curve were W∞=788.22 mm; k=0.1567/year; t0= –1.984 year. Fish total length and otolith radius were closely correlated, r2=0.912. A power relationship was estimated between the total length and the otolith radius (a=49.93; ν=0.851). A year’s growth was represented by an opaque and hyaline (translucent) zone—an annulus. Backcalculated lengths were similar to those predicted by the growth models. Growth parameters estimated from the backcalculated sizes at age were L∞=315.23 mm; k=0.217/year; and t0= –1.73 year.