Índice geométrico e perda de carga localizada em conexões de emissores "online"

O objetivo deste artigo é apresentar um estudo envolvendo uma relação entre a perda de carga localizada em conexões de emissores em tubulações, com diferentes diâmetros, utilizados em irrigação localizada, com a geometria dos conectores de emissores "online", que permite a fácil quantificação dessas perdas de carga, uma vez conhecida a dimensão dos conectores. O experimento foi conduzido para Números de Reynolds no intervalo de fluxo turbulento, obtidos pela variação da vazão nos tubos a uma temperatura constante da água. Para os tubos considerados, os resultados da investigação indicaram que o fator de atrito da equação de Darcy-Weisbach pode ser estimado pela Equação de Blasius com os coeficientes b = 0,300 e m = 0,25 para a determinação da perda de carga nos tubos avaliados. As perdas de carga provocadas pelas conexões dos emissores nos tubos considerados aumentaram em até 62% em relação às observadas nos tubos sem emissor. Uma relação entre o coeficiente de carga cinética (K) e o índice de obstrução devido à conexão do emissor "online" (IO) no tubo é apresentada por uma relação algébrica do tipo potência, com coeficiente de ajuste de, aproximadamente, 96%.

Modelling of calciner in post-combustion carbon capture process

Climate change has given an impetus to research and developed new technologies to reduce significantly carbon dioxide emissions in energy production in the developed countries. The major pollution source, fossil fuels, will be used as an energy source for many decades, which provides the demand for carbon capture and storage technologies. Over recent years many new technologies has been developed and one of the most promising is calcium-looping in post-combustion carbon capture process, which use carbonation-calcination cycle to capture carbon dioxide from the flue gas of a combustion process. First pilot plant for calcium-looping process has been built in Oviedo, Spain. In this study, a three-dimensional model has been created for the calciner, which is one of the two fluidized bed reactors needed for the process. The calciner is a regenerator where the captured carbon dioxide is removed from the calcium material and then collected after the reactor. Thesis concentrates in creating the calciner 3D-model frame with CFB3D-program and testing the model with two different example cases. Used input parameters and calciner geometry are Oviedo pilot plant design parameters. The calculation results give information about the process and show that pilot plant calciner should perform as planned. This Master’s Thesis is done in participation to EU FP7 project CaOling.

Simulation of structural stress history based on dynamic analysis

Modern machine structures are often fabricated by welding. From a fatigue point of view, the structural details and especially, the welded details are the most prone to fatigue damage and failure. Design against fatigue requires information on the fatigue resistance of a structure’s critical details and the stress loads that act on each detail. Even though, dynamic simulation of flexible bodies is already current method for analyzing structures, obtaining the stress history of a structural detail during dynamic simulation is a challenging task; especially when the detail has a complex geometry. In particular, analyzing the stress history of every structural detail within a single finite element model can be overwhelming since the amount of nodal degrees of freedom needed in the model may require an impractical amount of computational effort. The purpose of computer simulation is to reduce amount of prototypes and speed up the product development process. Also, to take operator influence into account, real time models, i.e. simplified and computationally efficient models are required. This in turn, requires stress computation to be efficient if it will be performed during dynamic simulation. The research looks back at the theoretical background of multibody dynamic simulation and finite element method to find suitable parts to form a new approach for efficient stress calculation. This study proposes that, the problem of stress calculation during dynamic simulation can be greatly simplified by using a combination of floating frame of reference formulation with modal superposition and a sub-modeling approach. In practice, the proposed approach can be used to efficiently generate the relevant fatigue assessment stress history for a structural detail during or after dynamic simulation. In this work numerical examples are presented to demonstrate the proposed approach in practice. The results show that approach is applicable and can be used as proposed.

Avaliação da Freqüência Cardíaca Embriofetal no Primeiro Trimestre da Gestação por meio da Ultra-sonografia Transvaginal com Doppler Colorido e Pulsátil

Objetivos: avaliar a evolução da freqüência cardíaca embrio-fetal no primeiro trimestre da gestação e determinar sua curva de normalidade. Pacientes e Métodos: em estudo prospectivo foram avaliadas 206 pacientes com diagnóstico clínico e/ou ultra-sonográfico de gestação no primeiro trimestre, por meio de exame ultra-sonográfico transvaginal com Doppler colorido, utilizando-se equipamento da marca Aloka, modelo SSD-2000, com sonda transvaginal convexa na freqüência de 5,0 MHz, todos realizados por um mesmo examinador. Foi determinada a freqüência cardíaca embriofetal. As pacientes foram divididas em grupos de acordo com a idade gestacional, em intervalos de 0,5 semana a partir da 6ª semana de gestação. Foi avaliada a evolução da gestação mediante realização de exame ultra-sonográfico de rotina no final do 2º e 3º trimestre. Foram calculados as médias e desvios-padrão para cada idade gestacional avaliada. Resultados: foi possível determinar a curva de normalidade para a freqüência cardíaca embriofetal. A média da freqüência cardíaca embriofetal apresentou modificações com a evolução da idade gestacional, variando de 110 ± 14 bpm com 6,0 semanas a 150 ± 12 bpm com 14,0 semanas, compatíveis com as fases do desenvolvimento e maturação funcional cardíaca. Conclusões: a ultra-sonografia transvaginal com Doppler colorido tornou possível a avaliação cardiovascular da gestação inicial, sendo um método não-invasivo e inócuo para o embrião. Os valores determinados poderão ser utilizados em estudos futuros neste período gestacional.

Avaliações radiográfica e ultra-sonográfica do joelho de ovinos

Com o presente trabalho visou-se estudar as características osteo-articulares do joelho de ovinos hígidos em diferentes idades, considerando duas possibilidades de exames: radiográfico e ultra-sonográfico. Foram utilizados 18 ovinos da raça Santa Inês, divididos em três grupos experimentais eqüitativos: Grupo I, idade de 6-8 meses (peso médio de 25 kg); Grupo II, idade de 2 anos (peso médio de 50 kg); Grupo III, idade de 3-5 anos (peso médio de 55 kg). Radiograficamente, na incidência craniocaudal, o côndilo femoral lateral apresentou-se mais amplo que o côndilo medial, assim como o côndilo tibial lateral foi maior em relação ao medial. A patela apresentava base em formato piramidal e ápice afilado na incidência mediolateral. Dos 36 membros avaliados, o osso sesamóide medial do músculo gastrocnêmio foi visibilizado em apenas um membro e o osso sesamóide lateral em quatro. A fíbula foi identificada somente em um animal do Grupo III. As linhas fisárias femoral distal, tibial proximal e da tuberosidade da tíbia puderam ser avaliadas em todas as radiografias, estando fechadas ou semifechadas especialmente nos ovinos do Grupo III. Ao exame ultra-sonográfico, a superfície convexa da patela foi visibilizada como uma linha hiperecogênica com sombra acústica e a cartilagem articular dos côndilos femorais como uma linha hipoecogênica contornando a superfície óssea. O ligamento patelar intermédio mostrou-se como uma estrutura fibrilar hiperecogênica homogênea com espessura de 1,2 a 3,2mm. Os meniscos lateral e medial apresentaram formato triangular, aspecto discretamente heterogêneo e ecogenicidade moderada. Sendo assim, o exame radiográfico foi útil para avaliar especialmente as estruturas ósseas do joelho e o fechamento da placa fisária, e a ultra-sonografia permitiu identificar algumas das estruturas teciduais moles, como os meniscos e o ligamento patelar.

Estudo morfofuncional dos rins de cães da raça Golden Retriever afetados pela distrofia muscular (GRMD)

A Distrofia Muscular de Duchenne (DMD) é uma miopatia severa de caráter recessivo ligada ao cromossomo X e o modelo animal de estudo mais relevante é o Golden Retriever Muscular Dystrophy (GRMD). Além das severas alterações que ocorrem na musculatura estriada, muitos estudos mostram que outras estruturas, inclusive viscerais, podem se mostrar alteradas nesta patologia. Desta forma, este trabalho objetivou análisar e comparar possíveis alterações estruturais e funcionais do rim em cães GRMD. Neste modelo de estudo, foi possível observar a presença das faces convexa e côncava, do hilo renal e dos pólos craniais e caudais dos rins. O órgão mostrou-se envolto por uma cápsula fibrosa. Em um corte sagital do órgão, notou-se a presença das regiões cortical e medular e da pelve renal. Na análise microscópica foi possível identificar a zona medular e cortical com suas estruturas: os corpúsculos renais formados pelo glomérulo e pela cápsula de Bowman, os túbulos contorcidos proximais e distais, os ductos coletores, vasos sanguíneos e os segmentos das Alças de Henle. As dosagens séricas de creatinina e uréia encontram-se dentro dos limites de normalidade. Desta forma, de acordo com os nossos resultados, podemos concluir que os animais afetados estudados, não apresentaram alterações estruturais ou funcionais dos rins, o que nos permitir sugerir que apesar da ingestão hídrica comprometida, a estrutura renal, mantem- se preservada nos animais GRMD.

Relação entre distribuição de espécies arbóreas e topografia em um gradiente florestal na Estação Ecológica do Panga (Uberlândia, MG)

Objetivou-se caracterizar a topografia da área estudada e avaliar sua relação com a distribuição das 20 principais espécies arbóreas amostradas em um gradiente florestal (galeria, mesófila semidecídua de encosta e cerradão), na Estação Ecológica do Panga, município de Uberlândia, Minas Gerais, Brasil. Utilizando-se mangueira de nível, foram medidos os desníveis entre pontos de 211 parcelas distribuídas em oito transectos. O gradiente florestal situa-se sobre uma vertente predominantemente convexa, voltada para Nordeste, com inclinação de cerca de 4% no topo até mais de 40% sobre rochas na base da formação. A sobreposição de mapas (distribuição das espécies e topográfico) mostrou que algumas das espécies são influenciadas positiva ou negativamente às variações de umidade do solo ocasionadas pela topografia ocorrentes na mata de galeria, enquanto que outras mostram relação com outros fatores edáficos e/ou condições de luminosidade de bordas e clareiras.

Origin of successive cambia on stem in three species of Menispermaceae

The lianas observed in this study, Abuta convexa (Vell.) Diels, Abuta imene (Mart.) Eichler, and Chondrodendron platiphyllum (A. St.-Hil.) Miers, all have successive cambia in their stems. The terminology applied to stem histology in species with successive cambia is as diverse as the interpretations of the origins of this cambial variant. Therefore, this study specifically investigates the origin of successive cambia through a developmental analysis of the above-mentioned species, including an analysis of the terminology used to describe this cambial variation. For the first time, we have identified several developmental stages giving rise to the origins of successive cambia in this family. First, the pericycle originates in 1-3 layers of conjunctive tissue. After the differentiation of the first ring, the conjunctive tissue undergoes new divisions, developing approximately 10 rows of parenchyma cells. In the middle portion, a layer of sclereids is formed, again subdividing the conjunctive tissue into two parts: internal and external. New cambia originate in the internal part, from which new secondary vascular strands will originate, giving rise to the second successive vascular ring of the stem. The external part remains parenchymatous during the installation of the second ring and will undergo new periclinal division, repeating the entire process. New cambia will originate from the neoformed strands, which will form only rays. In the literature, successive cambia are formed by a meristem called "diffuse lateral meristem."However, based on the species of Menispermaceae studied in this report, it is demonstrated that the diffuse lateral meristem is the pericycle itself.

Pulssimuodon vaikutus valokaaren käytettävyyteen pulssi-MIG/MAG-hitsauksessa

Käytettävyydeltään huippuluokkaa olevan pulssi-MIG/MAG-hitsausvalokaaren toteuttaminen vaatii runsaasti tietoa eri pulssiparametreista ja niiden vaikutuksista hitsaukseen. Näihin vaikutuksiin liittyvä tieteellinen tutkimus on ollut melko vähäistä. Erityisesti tieto pulssimuodon vaikutuksista hitsausääneen on perustunut lähinnä kokemuksen tuomaan tuntumaan. Tässä diplomityössä tutkittiin pulssimuodon vaikutusta valokaaren käytettävyyteen pulssi-MIG/MAG-hitsauksessa. Käytettävyys käsittää tässä tapauksessa hitsausäänen, hitsin geometrian ja hitsausominaisuudet. Tutkimuksen alussa perehdyttiin kirjallisuuteen ja tuoreimpiin tutkimuksiin, jonka jälkeen vertailtiin erilaisia pulssimuotoja keskenään hitsauskokeiden avulla. Hitsausääneen ja hitsin geometriaan liittyvät kokeet suoritettiin mekanisoidusti. Hitsausääneen liittyvät mittaukset suoritettiin luokan 1 äänitasomittarilla ja tuloksia analysoitiin tietokoneohjelmistolla. Hitsien geometrioiden vertailu suoritettiin makrohietutkimuksena. Hitsausominaisuuksia tutkittiin suurnopeuskameran ja oskilloskoopin, sekä lopulta käsinhitsauskokeiden avulla. Kaikissa koevaiheissa pulssimuodon tarkasteluun käytettiin oskilloskooppia. Lisäksi käytössä oli toinen oskilloskooppi, jolla tarkasteltiin hitsausvirran spektriä. Pulssimuodon muokkaamiseen käytettiin erillistä tietokoneohjelmaa. Työn kokeellinen osuus keskittyi pulssi-MAG-hitsaukseen. Pulssimuotoa muokkaamalla saatiin aikaan miellyttävämpi hitsausääni. Lisäksi havaittiin, että pulssimuotoa muokkaamalla hitsistä saadaan kapeampi, jolloin juuritunkeumaa saavutetaan enemmän. Käsinhitsauskokeet osoittivat muokatun pulssimuodon olevan myös hitsaajan näkökulmasta käytettävyydeltään paras pulssimuoto. Erityisesti valokaaren vakaus ja kohdistuvuus sekä suurien hitsausnopeuksien sietokyky olivat muokatun pulssimuodon etuja. Selviä haittavaikutuksia pulssimuodon muokkaamiselle ei löydetty.

CONSISTÊNCIA DE MISTURA DE GORDURAS HIDROGENADAS E ÓLEO DE SOJA

A consistência é um aspecto funcional importante das gorduras plásticas, que são misturas de cristais de gordura sólida e óleo líquido. A relação entre as duas fases e o caracter cristalino da fase sólida determinam a consistência e a firmeza das amostras. O objetivo do trabalho foi determinar a consistência de duas gorduras vegetais hidrogenadas e suas misturas binárias e ternárias, com a presença ou não de óleo de soja, a partir dos resultados do analisador de textura (TA XT2), variando as profundidades de penetração e o ângulo dos cones. Aplicou-se um modelo de regressão múltipla, do tipo cúbico especial para as misturas de óleo e gorduras, utilizando o aplicativo MIXPLOT para a construção de diagrama triangular. A força de compressão variou de 0,0080 a 5,459 kg, dependendo da amostra e da profundidade de penetração do cone. Para os cones de ângulos 30, 40 e 45º, as consistências foram todas estatisticamente semelhantes, a p< 0,05. Para algumas amostras, os resultados empregando o cone de 20º foram estatisticamente diferentes. Tais diferenças de resultados podem ser justificadas pelo fato da geometria do cone de 20º ser diferente, em função do truncamento de sua ponta. A análise do diagrama triangular mostra que o componente óleo de soja não contribuiu estatisticamente para a consistência. Os coeficientes relativos às interações foram sempre negativos, demonstrando efeito antagônico para a consistência, característico das interações eutéticas entre gorduras. Este efeito eutético ocorre devido à incompatibilidade no estado sólido entre os componentes da mistura.

Estudo e modelagem da cinética de desidratação osmótica do mamão formosa (Carica papaya L.)

O presente trabalho teve como objetivo o estudo da cinética e modelagem do processo de desidratação osmótica de cubos de mamão Formosa (Carica papaya L.), assim como da qualidade do produto final. O tratamento osmótico foi conduzido a 30ºC, com agitação de 110rpm, utilizando-se dois tipos de soluções de sacarose 70ºBrix: a primeira contendo lactato de sódio 2,4% p/p e ácido láctico 0,1M e a segunda com lactato de sódio 2,4% p/p e ácido cítrico 0,1M. O estudo da cinética de desidratação osmótica mostrou que a solução contendo ácido cítrico apresentou valor de perda de água (WL), ao final de 48 horas de processo, ligeiramente superior ao encontrado para a solução contendo ácido láctico. Comportamento contrário ocorreu para o ganho de sólidos (SG). O ajuste dos dados experimentais foi realizado através do modelo difusional para geometria cúbica, sem considerar encolhimento durante o processo e um modelo empírico de dois parâmetros. Os coeficientes de difusividade efetiva de água (Def) variaram de 1,27 a 5,03 x 10-10 m²/s. A qualidade da fruta após processamento foi avaliada através de análises de vitamina C, carotenóides totais, acidez e pH.

Efeito da temperatura no comportamento reológico da polpa de manga (mangífera indica L-Keitt)

Foi determinado o efeito da temperatura no comportamento reológico da polpa de manga variedade Keitt na faixa de temperatura de 10(0)C a 60ºC. A polpa integral foi produzida em planta piloto e refinada num "finisher" com peneira de 1,6mm. As análises reológicas foram conduzidas em um reômetro Haake Rotovisco RV-20 com geometria de cilindros concêntricos. O efeito da temperatura sobre o parâmetro reológico representado pelo índice de comportamento, nos casos dos modelos de Mizrahi-Berk (M-B) e Lei da Potência, foi ajustado por uma função linear do tipo: nM = A1 + B1T. O índice de consistência foi ajustado usando-se a equação de Arrhenius: ln(K M) = A2 + B2/T.

Influência de revestimentos comestíveis na redução de ganho de sólidos em jenipapos desidratados osmoticamente

A desidratação osmótica é um processo que pode ser aplicado a frutos, para aumentar sua vida útil e, conseqüentemente, reduzir o percentual de perdas. Na aplicação deste processo em jenipapo, foi observada uma elevada incorporação de sólidos solúveis, considerada desvantajosa por reduzir a similaridade entre o produto e o fruto "in natura". Neste trabalho, foram empregados revestimentos comestíveis à base de alginato e pectina de baixa metoxilação, com o objetivo de diminuir a transferência de massa, cuja eficácia foi avaliada em jenipapos adquiridos nos supermercados da Região metropolitana do Recife, nas condições em que são comercializados. A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas. A primeira, por meio de planejamento fatorial fracionário 2(3-1), com o objetivo de estudar a influência das coberturas, constituída por três tratamentos: A (frutos sem revestimento); B (frutos cobertos com alginato); e C (frutos cobertos com pectina. A segunda, por planejamento fatorial 2³, para determinar a influência das variáveis independentes, temperatura, tipo de cobertura e geometria sobre a perda de umidade, ganho de solutos, variação de peso e taxa de DEI (Dehydration Efficiency Index). Os resultados obtidos na 1ª etapa evidenciaram que: as coberturas foram eficientes na redução da incorporação de solutos, bem como no aumento de perda de umidade; os maiores DEI, em ambas as coberturas, foram obtidos a 50 °Brix, sendo o máximo a 30 °C e geometria representada por um quarto de fruta. Na 2ª etapa, foram confirmados maior influência da geometria sobre a perda de umidade e o ganho de solutos e das coberturas sobre a variação de peso e perda de umidade. Foi constatado que a temperatura exerce decisiva influência sobre as demais variáveis, com exceção dos DEI. Os resultados permitiram concluir que os menores ganhos de solutos, associados a uma satisfatória perda de umidade, foram obtidos com cobertura de alginato, geometria representada por um quarto de fruta, a 50 °Brix, independente das temperaturas, permitindo fixá-las em 50 °C.

Caracterização reológica de sorvetes

O conhecimento do comportamento reológico é de grande importância no processamento, manuseio, controle de qualidade e desenvolvimento de produtos alimentícios. A literatura relata que a maioria dos alimentos apresenta comportamento não newtoniano, em que a sua viscosidade pode variar com o tempo e com as condições de escoamento. Neste trabalho foi realizada a caracterização reológica de cinco diferentes tipos de sorvetes. As amostras nos sabores creme, creme light, limão, iogurte e soja banana foram fornecidas pela empresa Amoratto Sorvetes Artesanais, localizada na cidade de Florianópolis/SC. Os dados reológicos foram obtidos através de um reômetro com geometria de cilindros concêntricos. Os ensaios foram realizados em três diferentes temperaturas (-2, 0 e 2 °C) e os resultados experimentais foram ajustados pelos modelos de Bingham, Casson, Herschel-Bulkley e Lei da Potência. As diferentes amostras apresentaram comportamento não newtoniano nas três temperaturas. Os parâmetros reológicos (K e n) foram obtidos através do ajuste dos modelos e o da Lei da Potência mostrou o melhor ajuste aos resultados, com coeficientes de correlação (r) iguais a 0,99 para quatro das cinco amostras, nas três diferentes temperaturas.

Modelagem matemática e análise da hidratação de grãos de ervilha

Desenvolveu-se um modelo matemático para estimar a concentração de água em grãos de ervilha durante sua hidratação, o qual foi obtido a partir de um balanço de massa em regime transiente, considerando-se volume constante e geometria esférica. Este modelo é representado por uma equação diferencial ordinária de primeira ordem e possui dois parâmetros: o coeficiente de transferência de massa (Ks) e a concentração de equilíbrio (ρAeq). Ambos foram ajustados numericamente tomando-se como critério a minimização da soma dos resíduos quadráticos, utilizando-se dados experimentais de hidratação de grãos de ervilha a 20, 30, 40, 50 e 60 ºC. Em todas as temperaturas, o modelo representou as principais tendências do processo de hidratação com desvios inferiores a 5%. Foi observado que Ks apresentou um comportamento segundo a equação de Arrhenius frente à temperatura, Ks = 182,8 exp (-3521/T), enquanto ρAeq permaneceu praticamente constante, obtendo-se um valor médio de 0,53 g.mL-1. Utilizando-se a correlação de Ks e assumindo-se o valor de ρAeq médio, obteve-se um modelo generalizado, o qual apresentou para todos os dados um desvio ligeiramente superior a 7%. Adicionalmente, constatou-se que a densidade dos grãos de ervilha permaneceu praticamente constante ao longo da hidratação independentemente da temperatura.