Aplicação de túnel de vento na avaliação de linhas de fluxo geradas por crepinas de filtros de areia

Visando à obtenção de informações técnicas que auxiliem aprimorar a eficiência hidráulica de filtros de areia nos processos de filtragem e retrolavagem, buscou-se avaliar o potencial de utilização de uma bancada didática de túnel de vento como método de visualização e caracterização das linhas de fluxo geradas pela interação da geometria de um modelo de dreno (crepina) com diferentes velocidades de escoamento. Os ensaios foram realizados, instalando-se um modelo comercial de dreno, do tipo cilíndrico, em um módulo experimental construído para ser acoplado a um túnel de vento vertical. Simularam-se as três vazões de escoamento de ar fornecidas pelo módulo, obtendo-se registros fotográficos com uma câmara de alta velocidade, cujas imagens foram tratadas para destacar a disposição das linhas de fluxo e os caminhos preferenciais de escoamento para os sentidos de escoamento de filtragem e retrolavagem. Correlacionou-se, por similitude, o intervalo de operação do túnel de vento com valores de vazão praticados em processos de filtração com água, em filtros de areia comerciais, com 40; 60 e 100 cm de diâmetro. Os resultados obtidos validaram a metodologia proposta, permitindo analisar o efeito da geometria da crepina nas linhas de fluxo experimentais, tanto no modo de filtragem quanto no de retrolavagem.

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.

Metodologia para estudo do volume e densidade absoluta da placenta humana de termo

OBJETIVO: comparar duas metodologias para o cálculo do volume placentário em gestações normais de termo: a do princípio de Arquimedes e a do volume do cilindro, para estimar a densidade absoluta da placenta. Definir a metodologia mais adequada para o cálculo do volume e densidade placentários, que se relacione com o peso e classificação do recém-nascido. MÉTODOS: foram estudadas 50 placentas provenientes de gestações de termo sem complicações e calculados o volume e a densidade absoluta placentários: a) pelo princípio de Arquimedes e b) na suposição de que a placenta seria uma secção de cilindro com duas alturas diferentes do bolo placentário: com a altura média e com a altura da média aritmética do centro e extremidades. As densidades absolutas placentárias foram calculadas pelo quociente entre o peso ao ar da placenta e os diferentes volumes. RESULTADOS: a maioria das gestantes eram multíparas, idade média de 25,4 anos, volume placentário médio entre 547,8 e 610 cm³ e densidade média entre 0,94 e 1,14 g/cm³, dependendo da metodologia empregada. CONCLUSÕES: a metodologia mais adequada para estimar o volume placentário no termo foi a do princípio de Arquimedes, pela melhor correlação com o peso dos recém-nascidos, o índice placentário e a classificação do peso dos recém-nascidos em relação à idade gestacional.

Velocidade sistólica máxima e índice de resistência de artérias fetais durante a segunda metade da gestação

OBJETIVO: avaliar a velocidade sistólica máxima (VSM) e o índice de resistência (IR) nas artérias fetais cerebral média (ACM), aorta supra-renal (ASR), aorta infra-renal (AIR) e artéria umbilical (AU), entre a 22ª e a 38ª semana de gestação. MÉTODOS: estudo prospectivo no qual foram avaliados os parâmetros de 33 fetos normais na 22ª, 26ª, 30ª, 34ª e 38ª semana de gestação. Foram incluídas gestações únicas, sem doenças e complicações e as que concordaram em participar do estudo. Os critérios de exclusão foram malformações fetais, descontinuidade do seguimento aos exames e mães usuárias de fumo, álcool e drogas ilícitas. Os exames ultra-sonográficos foram realizados por único observador. Para a aquisição do traçado dopplervelocimétrico na ACM, ASR, AIR e AU, o volume de amostra foi de 1 a 2 mm, colocado no centro das artérias. O ângulo de insonação foi de 5º a 19º, na ACM, inferior a 45º na ASR e AIR e inferior a 60ºna AU. Utilizamos filtro de parede de 50-100 Hz. O cálculo dos parâmetros foi realizado automaticamente, com a imagem congelada, tendo sido acionadas três medidas. O resultado final foi obtido pela média aritmética dos três valores. A análise estatística foi realizada pela análise de variância (ANOVA), teste post hoc de Bonferroni, coeficiente de correlação de Pearson e análise de regressão. O nível de significância foi p<0,05 em todas as análises. RESULTADOS: a VSM aumentou de 26,3 para 57,7 cm/s na ACM, entre a 22ª e a 38ª semana de gestação (p<0,05). Na ASR e na AIR, a VSM aumentou, entre a 22ª e a 34ª semana de gestação, de 74,6 e 59,0 cm/s para 106,0 e 86,6 cm/s, respectivamente (p<0,05). Na AU, a VSM aumentou entre a 22ª e a 34ª semana de gestação, porém diminuiu de 55,5 para 46,2 cm/s entre a 34ª e a 38ª semana de gestação. O IR, na ACM, foi menor na 22ª (0,81) e 38ª semana de gestação (0,75) e maior (0,85) na 26ª semana (p<0,05). Na ASR, os valores do IR foram estáveis em todas as semanas e na maioria delas na AIR (p>0,05). Na AU, o IR diminuiu de 0,69 para 0,56, entre a 22ª e a 38ªsemana gestacional (p<0,05). CONCLUSÃO: em fetos normais, na segunda metade da gestação, a VSM aumenta na ACM, ASR e AIR, diminuindo na AU entre a 34ª e a 38ª semana de gestação. O IR é menor na 22ª e 38ª semana de gestação na ACM, diminui entre a 22ª e a 38ª semana na AU e é constante na maioria das semanas gestacionais na ASR e AIR.

Análise dos parâmetros ultra-sonográficos empregados no diagnóstico da incontinência urinária de esforço

OBJETIVOS: verificar a sensibilidade, especificidade e acurácia de medidas ultra-sonográficas da bexiga e uretra no diagnóstico da incontinência urinária de esforço (IUE). MÉTODOS: o encurtamento da uretra, o abaixamento do colo vesical e a mudança da forma do trígono vesical, provocados pelo esforço miccional, foram medidos por ultra-sonografia transvaginal. A soma algébrica dos três indicadores foi utilizada como uma quarta medida para análise. A amostra era composta de 40 mulheres com IUE comparadas com 40 controles. Os casos diferiam dos controles com relação à idade, à paridade e ao número de gestações. Foram utilizados diversos pontos de corte para avaliar a sensibilidade, especificidade e acurácia diagnóstica do método. O diagnóstico urodinâmico da IUE e de controles serviu como padrão-ouro. Para a análise univariada dos dados, foram utilizados os testes chi2 de Yates e chi2 de Pearson. RESULTADOS: no melhor ponto de corte para o abaixamento do colo vesical, a sensibilidade foi de 40%, a especificidade de 72% e a acurácia de 57%; no melhor ponto de corte para a medida do encurtamento da uretra, a sensibilidade foi de 40%, a especificidade de 70% e a acurácia de 55%; no melhor ponto de corte para a mudança da forma do trígono vesical, a sensibilidade foi de 58%, a especificidade de 48% e a acurácia foi de 52%; no melhor ponto de corte para soma das diferenças das três medidas, a sensibilidade do método foi de 32%, a especificidade de 62% e a acurácia de 48%. CONCLUSÃO: a ultra-sonografia transvaginal, no presente estudo, não se mostrou um método válido para o diagnóstico da IUE.

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.

Associações entre medidas ecocardiográficas e função renal em hipertensos na Atenção Básica

INTRODUÇÃO: A microalbuminúria (MA) e redução da filtração glomerular (FG) podem associar-se às complicações cardíacas da hipertensão arterial (HA), podendo levar a alterações na estrutura, função e geometria do ventrículo esquerdo (VE). OBJETIVOS: Associar alterações da MA e FG com parâmetros do ventrículo esquerdo analisados ao ecodopplercardiograma. Métodos: Realizou-se estudo transversal no período de fevereiro a julho de 2010 com 220 hipertensos tratados em duas unidades de saúde em São Luís. Foram incluídos pacientes > 18 anos de ambos os sexos. Avaliaram-se dados sociodemográficos, FG e MA em urina de 24 horas, bioquímica, os padrões ecodopplercardiográficos funcionais e geométricos do ventrículo esquerdo. Os pacientes foram agrupados segundo a presença de MA e a taxa de FG. RESULTADOS: O grupo HA com MA apresentou aumento da espessura do VE e índice de massa indexado à superfície corporal (IMSC) e espessura relativa da parede (ERP), menores ondas E' lateral e septal, e maior relação E/e' média (p < 0,05). O grupo HA com FG < 60 mL/min/1,73 m² apresentou maiores espessuras, índices de massa e menores relações E/A, menores ondas E' lateral e septal, e maior relação E/e' média (p < 0,05). O padrão geométrico hipertrofia concêntrica (HVE) apresentou relação com MA (p = 0,002). CONCLUSÕES: A MA apresentou associação significativa com o aumento das espessuras das paredes do VE e do índice de massa e alterações na função diastólica. Também esteve associada à HVE. A FG apresentou associação significativa com o aumento dos índices de espessuras e massa, e também indicou alterações na função diastólica.

O Compêndio de Gramática Hebraica de Espinosa é uma obra more geometrico demonstrata?

No prefácio das Obras póstumas de Espinosa, o inacabado Compêndio de gramática da língua hebraica é apresentado como um trabalho que, segundo a intenção do autor, quando concluída, assumiria a forma de uma exposição more geometrico da gramática hebraica. Nos estudos espinosanos, muitas vezes se buscou determinar o aspecto geométrico do trabalho, sobretudo em comparação com a Ética, ou então renegá-lo, afirmando a incongruência de aplicar-se tal método a um objeto, um idioma, inapreensível à geometria. A partir da reconsideração desses argumentos e do estudo de algumas passagens do Compêndio, acreditamos ser possível concluir que a obra era realmente redigida como uma exposição geométrica da gramática hebraica, o que se revela especialmente pela presença de um movimento ordenado e dedutivo a comandar sua composição.