New computer software for defining the three-dimensional geometry for a centrifu- gal compressor impeller

In this thesis, a computer software for defining the geometry for a centrifugal compressor impeller is designed and implemented. The project is done under the supervision of Laboratory of Fluid Dynamics in Lappeenranta University of Technology. This thesis is similar to the thesis written by Tomi Putus (2009) in which a centrifugal compressor impeller flow channel is researched and commonly used design practices are reviewed. Putus wrote a computer software which can be used to define impeller’s three-dimensional geometry based on the basic geometrical dimensions given by a preliminary design. The software designed in this thesis is almost similar but it uses a different programming language (C++) and a different way to define the shape of the impeller meridional projection.

The Sottunga-Jurmo shear zone : structure and deformation history of a crustal-scale ductile shear zone in SW Finland

The aim of this study is to gain a better understanding of the structure and the deformation history of a NW-SE trending regional, crustal-scale shear structure in the Åland archipelago, SW Finland, called the Sottunga-Jurmo shear zone (SJSZ). Approaches involving e.g. structural geology, geochronology, geochemistry and metamorphic petrology were utilised in order to reconstruct the overall deformation history of the study area. The study therefore describes several features of the shear zone including structures, kinematics and lithologies within the study area, the ages of the different deformation phases (ductile to brittle) within the shear zone, as well as some geothermobarometric results. The results indicate that the SJSZ outlines a major crustal discontinuity between the extensively migmatized rocks NE of the shear zone and the unmigmatised, amphibolite facies rocks SW of the zone. The main SJSZ shows overall dextral lateral kinematics with a SW-side up vertical component and deformation partitioning into pure shear and simple shear dominated deformation styles that was intensified toward later stages of the deformation history. The deformation partitioning resulted in complex folding and refolding against the SW margin of the SJSZ, including conical and sheath folds, and in a formation of several minor strike-slip shear zones both parallel and conjugate to the main SJSZ in order to accommodate the regional transpressive stresses. Different deformation phases within the study area were dated by SIMS (zircon U-Pb), ID-TIMS (titanite U-Pb) and 40Ar/39Ar (pseudotachylyte wholerock) methods. The first deformation phase within the ca. 1.88 Ga rocks of the study area is dated at ca. 1.85 Ga, and the shear zone was reactivated twice within the ductile regime (at ca. 1.83 Ga and 1.79 Ga), during which the strain was successively increasingly partitioned into the main SJSZ and the minor shear zones. The age determinations suggest that the orogenic processes within the study area did not occur in a temporal continuum; instead, the metamorphic zircon rims and titanites show distinct, 10-20 Ma long breaks in deformation between phases of active deformation. The results of this study further imply slow cooling of the rocks through 600-700ºC so that at 1.79 Ga, 2 the temperature was still at least 600ºC. The highest recorded metamorphic pressures are 6.4-7.1 kbar. At the late stages or soon after the last ductile phase (ca. 1.79 Ga), relatively high-T mylonites and ultramylonites were formed, witnessing extreme deformation partitioning and high strain rates. After the rocks reached lower amphibolite facies to amphibolite-greenschist facies transitional conditions (ca. 500-550ºC), they cooled rapidly, probably due to crustal uplift and exhumation. The shear zone was reactivated at least once within the semi-brittle to brittle regime between ca. 1.79 Ga and 1.58 Ga, as evidenced by cataclasites and pseudotachylytes. In summary, the results of this study suggest that the Sottunga-Jurmo shear zone (and the South Finland shear zone) defines a major crustal discontinuity, and played a central role in accommodating the regional stresses during and after the Svecofennian orogeny.

Variação de vazão de gotejadores de fluxo normal enterrados na irrigação de café

Este trabalho teve como objetivo obter informações sobre o desempenho de gotejadores enterrados (irrigação subsuperficial), quanto ao aspecto de variação de vazão em função da intrusão radicular da cultura do café. As mudas de café foram irrigadas por sete modelos diferentes de gotejadores de fluxo normal, instalados a duas profundidades (15 e 30 cm da superfície do solo) e em dois níveis de depleção de água no solo (tratamentos úmido e seco). O trabalho foi conduzido em vasos e sob ambiente controlado, utilizando mudas de cafeeiro em estágio inicial de desenvolvimento. Concluiu-se que, até os 120 dias do início do experimento, não houve modelo de emissor que se destacasse quanto à penetração de raízes e, a partir daí, diferenças na suscetibilidade dos modelos foram observadas, podendo-se agrupar os modelos avaliados em função do grau de redução de vazão. Os níveis de irrigação não apresentaram resultados conclusivos até 120 dias do início do experimento, porém, considerando todo o período do experimento, observaram-se evidências de que o sistema radicular é mais agressivo na camada mais profunda de solo (30 cm) e para o tratamento úmido.

Modelo dinâmico de simulação e otimização da força normal de reação do solo para um mecanismo de corte basal

O modelo físico foi baseado no método de Newton-Euler, sendo o mesmo desenvolvido utilizando o programa computacional científico Mathematica®. Realizaram-se várias simulações, nas quais se procurou obter a força normal de reação do solo variando velocidades de avanço (0,69; 1,12; 1,48; 1,82 e 2,12 m s-1); perfis de solo (senoidal, rampa ascendente e descendente) e altura do camalhão (0,025 e 0,05 m). Após as simulações iniciais, o mecanismo foi otimizado utilizando o programa computacional científico Matlab®, tendo como critério (função-objetivo) a minimização da força normal de reação do perfil (F N) e como variáveis de projeto os comprimentos das barras (L1y, L2, l3 e L4), altura da operação (L7), o comprimento inicial da mola (Lmo) e a constante elástica da mola (k t). A falta de robustez do mecanismo em relação à variável altura de operação foi contornada por meio do uso de mola com baixa rigidez e grande comprimento. Os resultados demonstraram que o mecanismo otimizado obteve desempenho de flutuação muito bom, em relação ao mecanismo inicial.

Estudo granulométrico de grãos de soja normal e transgênico

Este trabalho foi desenvolvido com o propósito de estudar o comportamento granulométrico de grãos de soja em função da variação do teor de água. A pesquisa foi realizada com seis variedades, sendo duas transgênicas e quatro comuns, com os teores de água de 10%, 12%, 15%, 20% b.s. A granulometria foi determinada utilizando-se de seis subamostras de 120 grãos para cada teor de água, e as suas dimensões (comprimento, largura e espessura) obtidas por meio de paquímetro digital. Os resultados indicaram que cada variedade de soja comportou-se de maneira diferenciada e que as comuns tiveram comportamento granulométrico diferenciado das transgênicas.

Influence of data acquisition geometry on soybean spectral response simulated by the prosail model

View angle and directional effects significantly affect reflectance and vegetation indices, especially when daily images collected by large field-of-view (FOV) sensors like the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) are used. In this study, the PROSAIL radiative transfer model was chosen to evaluate the impact of the geometry of data acquisition on soybean reflectance and two vegetation indices (Normalized Difference Vegetation Index - NDVI and Enhanced Vegetation Index -EVI) by varying biochemical and biophysical parameters of the crop. Input values for PROSAIL simulation were based on the literature and were adjusted by the comparison between simulated and real satellite soybean spectra acquired by the MODIS/Terra and hyperspectral Hyperion/Earth Observing-One (EO-1). Results showed that the influence of the view angle and view direction on reflectance was stronger with decreasing leaf area index (LAI) and chlorophyll concentration. Because of the greater dependence on the near-infrared reflectance, the EVI was much more sensitive to viewing geometry than NDVI presenting larger values in the backscattering direction. The contrary was observed for NDVI in the forward scattering direction. In relation to the LAI, NDVI was much more isotropic for closed soybean canopies than for incomplete canopies and a contrary behavior was verified for EVI.

Influence of distance, geometry and number of control stations on quality of local geodetic networks for the purpose of georeferencing of rural properties

The implementation of local geodetic networks for georeferencing of rural properties has become a requirement after publication of the Georeferencing Technical Standard by INCRA. According to this standard, the maximum distance of baselines to GNSS L1 receivers is of 20 km. Besides the length of the baseline, the geometry and the number of geodetic control stations are other factors to be considered in the implementation of geodetic networks. Thus, this research aimed to examine the influence of baseline lengths higher than the regulated limit of 20 km, the geometry and the number of control stations on quality of local geodetic networks for georeferencing, and also to demonstrate the importance of using specific tests to evaluate the solution of ambiguities and on the quality of the adjustment. The results indicated that the increasing number of control stations has improved the quality of the network, the geometry has not influenced on the quality and the baseline length has influenced on the quality; however, lengths higher than 20 km has not interrupted the implementation, with GPS L1 receiver, of the local geodetic network for the purpose of georeferencing. Also, the use of different statistical tests, both for the evaluation of the resolution of ambiguities and for the adjustment, have enabled greater clearness in analyzing the results, which allow that unsuitable observations may be eliminated.

Avaliação da expressão do gene MGMT nos tecidos normal e neoplásico de doentes com câncer colorretal

OBJETIVO: Avaliar a expressão tecidual do gene de reparo MGMT comparando a mucosa cólica normal e neoplásica em doentes com câncer colorretal. MÉTODOS: Foram estudados 44 portadores de adenocarcinoma colorretal confirmado por estudo histopatológico. Foram excluídos doentes suspeitos de pertencerem a famílias com câncer colorretal hereditário (HNPCC e PAF) e os portadores de câncer do reto médio e inferior submetidos a tratamento quimioradioterápico neoadjuvante. A expressão do gene MGMT foi avaliada pela técnica da reação de polimerase em cadeia em tempo real (RT-PCR). A comparação dos resultados encontrados para expressão do gene MGMT entre tecidos normais e neoplásicos foi feita pelo teste t de Student pareado, adotando-se nível de significância de 5% (p <0,05). RESULTADOS: A expressão tecidual do gene MGMT em todos os doentes foi menor no tecido neoplásico quando comparada a do tecido normal (p=0,002). CONCLUSÃO: O gene de reparo MGMT encontra-se menos expresso no tecido neoplásico quando comparados aos tecidos normais em portadores de CCR esporádico.

Validação da curva normal de peso fetal estimado pela ultra-sonografia para o diagnóstico do peso neonatal

OBJETIVO: avaliar a concordância entre o peso fetal estimado (PFE) por ultra-sonografia e o neonatal, o desempenho da curva normal de PFE por idade gestacional no diagnóstico de desvios do peso fetal/neonatal e fatores associados. MÉTODOS: participaram do estudo 186 grávidas atendidas de novembro de 1998 a janeiro de 2000, com avaliação ultra-sonográfica até 3 dias antes do parto, determinação do PFE e do índice de líquido amniótico e parto na instituição. O PFE foi calculado e classificado de acordo com a curva de valores normais de PFE em: pequeno para a idade gestacional (PIG), adequado para a idade gestacional (AIG) e grande para a idade gestacional (GIG). A mesma classificação foi feita para o peso neonatal. A variabilidade das medidas e o grau de correlação linear entre o PFE e o peso neonatal foram calculados, bem como a sensibilidade, especificidade e valores preditivos para o uso da curva de valores normais de PFE para o diagnóstico dos desvios do peso neonatal. RESULTADOS: diferença entre o PFE e o peso neonatal variou entre -540 e +594 g, com média de +47,1 g, e as duas medidas apresentaram um coeficiente de correlação linear de 0,94. A curva normal de PFE teve sensibilidade de 100% e especificidade de 90,5% em detectar PIG ao nascimento, e de 94,4 e 92,8%, respectivamente, em detectar GIG, porém os valores preditivos positivos foram baixos para ambos. CONCLUSÕES: a estimativa ultra-sonográfica do peso fetal foi concordante com o peso neonatal, superestimando-o em apenas cerca de 47 g e a curva do PFE teve bom desempenho no rastreamento diagnóstico de recém-nascidos PIG e GIG.

Pesquisa da prevalência do papilomavírus humano em amostras de tecido endometrial normal e com carcinoma pela técnica de PCR

OBJETIVO: comparar a prevalência da presença do DNA do papilomavírus humano (HPV) pela técnica de PCR em amostras de tecido endometrial normal e com carcinoma endometrial de mulheres submetidas a tratamento cirúrgico (histerectomia) ou carcinoma endometrial e doença benigna. MÉTODOS: trata-se de um estudo observacional do tipo caso-controle onde foram avaliadas 100 mulheres (50 com endométrio normal e 50 com carcinoma endometrial) quanto a presença do DNA do HPV em amostra tecidual conservada em blocos de parafina, pelo método de PCR. Foram excluídos os casos de carcinoma endometrial cujo sítio primário da lesão era duvidoso ou com história prévia ou atual de lesões pré-neoplásicas ou carcinoma do trato genital inferior. Variáveis como idade, tabagismo, trofismo endometrial, diferenciação escamosa e grau de diferenciação tumoral foram também avaliadas. RESULTADOS: o risco relativo estimado da presença do HPV foi o mesmo nas mulheres com e sem carcinoma endometrial. O HPV foi detectado em 8% dos casos de carcinoma e 10% no endométrio normal. Apesar de o HPV ter sido detectado 3,5 vezes mais em mulheres fumantes no grupo sem carcinoma, não houve diferença estatística. A presença do HPV também não esteve correlacionada com a idade das mulheres, trofismo endometrial, diferenciação escamosa e grau de diferenciação tumoral. Os HPV 16 e 18 (5 dos casos com o tipo 16 e 4 com o tipo 18) foram os vírus mais freqüentemente encontrados, tanto no tecido endometrial normal, quanto no carcinomatoso. Nenhum vírus de baixo risco oncogênico foi detectado nas amostras. CONCLUSÃO: o HPV está presente no tecido endometrial de mulheres com carcinoma endometrial na mesma proporção que nas com tecido endometrial normal, não se demonstrando a possível associação deste vírus no desenvolvimento do carcinoma endometrial.

Associação entre a antropometria e a leptina circulante nos compartimentos materno, fetal e placentário, na gravidez normal

OBJETIVO: avaliar a importância da leptina materna e fetal circulantes na gestação saudável por meio da avaliação de sua associação com variáveis antropométricas materna, placentária e fetal ao nascimento e as relações entre os compartimentos avaliados. MÉTODOS: em estudo transversal foi incluída amostra de 33 gestações únicas, a termo, com fetos saudáveis. As variáveis avaliadas foram idade materna, peso materno, índice de massa corporal, peso do recém-nascido, peso placentário e índice placentário. Amostras de sangue materno foram obtidas imediatamente antes do parto e em sangue do cordão umbilical ao nascimento. A dosagem da leptina sérica foi realizada por meio de radioimunoensaio convencional. As relações entre as concentrações de leptina sérica materna e da artéria e veia umbilicais com as variáveis de estudo foram verificadas através da regressão linear. RESULTADOS: a leptina foi detectada no sangue de todas as 33 gestantes e seus respectivos recém-nascidos, sendo a concentração no sangue materno (17,1±1,77 ng/ml) superior à dos vasos umbilicais (veia 9,0±1,16 ng/mL; artéria 8,2±1,02 ng/mL), p<0,0001. As concentrações de leptina no sangue materno correlacionaram-se com as concentrações de leptina no sangue fetal (artéria: coef 0,63 p=0,037, veia: coef 0,72, p=0,006). Em relação aos dados antropométricos, a leptina medida no sangue materno mostrou associação com o índice de massa corporal materno inicial e final (coef 1,13; p=0,002 e coef 1,18, p=0,001) e os níveis de leptina no sangue de cordão apresentaram correlação com o peso fetal ao nascimento (veia: coef 0,007, p=0,02 e artéria: coef 0,006, p=0,02). CONCLUSÕES: as produções materna e fetal de leptina correlacionaram-se entre si e possivelmente respondem a estímulos semelhantes durante a gestação. A leptina sérica associou-se ao peso do compartimento onde circula.