Orientador: Macrus César Avezum Alves Castro / Banca: Michel Brienzo / Banca: Reinaldo Pizani Junior / Resumo: O processo de biodigestão anaeróbia pode ser utilizado no tratamento de resíduos orgânicos, com destaque para recuperação energética do biogás. Estudos recentes apontam aumento na eficiência da atividade microbiológica em processos de biodegradação anaeróbia de compostos orgânicos sob campo magnético. Desse modo, tecnologias que resultem em melhorias desse processo podem contribuir para o avanço do tratamento de resíduos orgânicos e da produção de biogás, via digestão anaeróbia. Nesse sentido, o presente trabalho verificou a influência da aplicação de campo eletromagnético constante sobre o processo de decomposição anaeróbia da glicose. A pesquisa consistiu na operação de reatores (1 L) anaeróbios em batelada, mantidos a 37 ± 2 ºC, sem agitação, sob a influência de diferentes intensidades de campo eletromagnético de 5, 7,5 e 10 mT. Foi usado, como inóculo lodo granular proveniente de estação de tratamento anaeróbio, nos reatores, em meio nutricional sintético não seletivo. A avaliação do desempenho do processo de degradação foi obtida pela estimativa de produção de biogás e metano, bem como da análise da redução da demanda química de oxigênio e da remoção de sólidos. Os resultados demonstraram diferença positiva na produção de gás metano, aumento de 21,5 % com 7,5 mT e aumento de 15 % da remoção de DQO, nas intensidades de 7,5 mT. Esses resultados sinalizam para possível viabilidade de uso de campo magnético constante na bioestimulação de consórcios microbianos anaeróbios / Abstract: Anaerobic digestion processes with biogas production are largely used for organic waste treatment, with emphasis for energy recovery. Some recent studies have demonstrated magnetism influence on microbiological activity, these indicates possible influence on the efficiency of anaerobic digestion. By these means, technologies that act in anaerobic digestion enhancement can contribute for the improvement of organic compounds treatment. The present study aims to verify the influence of constant electromagnetic field on the glucose anaerobic digestion. The research comprises comparison of biogas production in 1 L batch reactors, kept static under 37 ± 2 ºC. In each experiment, reactors were operated with and without the influence of constant electromagnetic field of 5, 7,5 and 10 mT. The inoculum was granular sludge from anaerobic treatment plant in non-selective media culture. Biogas production, COD and solid removal were measured during the experiments. Results show positive difference on methane production of 21,5 % and on COD removal of 15 % in the tests with electromagnetic field of 7,5 mT. These results sign for the viability of the application of constant magnetic field as a bioetimulation agent / Mestre

Resumo

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T18:12:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 256034.pdf: 2142045 bytes, checksum: aaab020366c265b98d2db3140af8b441 (MD5) / A utilização adequada de campos eletromagnéticos proporciona efeitos benéficos em tratamentos de enfermidades, como no caso do tratamento de neoplasias utilizando a terapia de hipertermia. Esta terapia é utilizada para promover o aumento da temperatura de tecidos biológicos, sendo elevada a níveis que promovem a extinção de células não-saudáveis sem afetar as saudáveis. A hipertermia com campos eletromagnéticos necessita de constantes estudos para aprimorar as variáveis envolvidas. A utilização de um método numérico permite simular casos de meios diversos, com grandezas eletromagnéticas diversas. Neste estudo é considerado o método TLM, o qual resolve indiretamente as equações de Maxwell no domínio do tempo, predizendo o comportamento do campo eletromagnético. Estudos computacionais com o método TLM são limitados em virtude da freqüência dos campos eletromagnéticos adotados. A realização de simulações com o TLM em baixas freqüências requer significativa capacidade de memória e processamento computacional, atualmente inviabilizando as simulações nestes casos. Como uma maneira de contornar tal circunstância, permitindo predizer análises de propagação de campos eletromagnéticos em baixas freqüências, analisa-se de maneira crítica o uso de um arranjo matemático, conhecido como método de escalonamento de freqüência, o qual através do resultado de uma simulação de propagação de campos em uma freqüência alta possibilita predizer o comportamento destes campos em uma freqüência baixa. São também apresentadas análises de simulações com o TLM, possibilitando verificar o comportamento do campo elétrico em meios biológicos em função da freqüência, além de uma modelagem matemática que de maneira generalista descreve tal comportamento, contribuindo com a área do conhecimento.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T01:24:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 257947.pdf: 928661 bytes, checksum: 0e1bcfdaded63776810ec56a7cb8b7ed (MD5) / Há uma preocupação crescente com os possíveis efeitos dos campos eletromagnéticos ELF (extrema baixa freqüência) sobre os seres vivos, tanto por parte de organismos governamentais quanto não governamentais e concessionárias de energia elétrica. A interação entre campos eletromagnéticos ELF e seres vivos é aqui estudada e os pareceres dos órgãos de pesquisa científica referentes às doenças alegadas a estes campos são apresentados. Normas regulamentadoras nacionais e internacionais que estipulam valores máximos de campo elétrico e magnético (público em geral e ocupacional) são apresentadas. Embora o campo magnético seja o foco deste trabalho, o cálculo do campo elétrico gerado por linhas de transmissão de potência é mostrado ao leitor através do método das cargas equivalentes. Como o objetivo do presente trabalho é reduzir os campos magnéticos gerados por LTs de potência, as topologias de LTs mais comuns são estudadas. Posteriormente, algumas técnicas para redução de campos magnéticos gerados por LTs de potência são estudadas, destacando-se entre elas: elevação da altura, compactação de condutores, balanceamento das correntes de fase, otimização do arranjo de fases, divisão de condutores, transmissão hexafásica, compensação passiva e ativa. Uma análise da eficácia e dos custos para a implantação de cada uma das técnicas estudadas é realizada.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2011. / Made available in DSpace on 2015-03-18T20:34:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327722.pdf: 7877951 bytes, checksum: 0b3f900997c69bbfa2f21102f94edd7a (MD5) Previous issue date: 2011 / Os sistemas de suspensão tiveram uma rápida evolução na primeira metade do século XX. Desde então, o conjunto mola amortecedor hidráulico tem sido usado com constantes melhoras nos materiais, mas sem mudanças na concepção. A suspensão ativa, embora conhecida há muito tempo, não é, pela sua complexidade e custo, amplamente utilizada. Nesta dissertação é desenvolvido um sistema de suspensão magnética com amortecimento eletromagnético integrado nele. O objetivo é a simplificação de construção do sistema final de suspensão. No projeto do sistema foi utilizado o software EFCAD desenvolvido pelo GRUCAD/EEL/UFSC, que é baseado na técnica de Elementos Finitos e aplicado em problemas de Eletromagnetismo. A partir do sistema projetado é proposto um modelo para controle da corrente do sistema. Finalmente, são apresentadas simulações do sistema em operação usando um controlador fuzzy para verificar se o sistema atende às especificações de projeto.<br> / Abstract : The suspension systems have had a rapid evolution in the first half of the 20th Century. Since then, the conjunct damper-spring hydraulic has been used with constant improvements in materials but without changes in the design. Although known for a long time the active suspension is not widely used because of its complexity and cost.In This dissertation is developed a system of magnetic suspension with electromagnetic damping integrated therein. The objective is the simplification of the construction of the final suspension system. In the project of the system was used the software EFCAD developed by GRUCAD /EEL/UFSC, which is based on the technique of Finite Elements and applied in Electromagnetism problems. From system designed is proposed a model for the current control system. Finally, are presented simulations of the system in operation using a fuzzy controller to check if the system fulfils the project specifications.

Orientador: Maria Aparecida Neves Jardini / Banca: Fabio da Silva Matuda / Banca: Andréa Carvalho de Marco / Banca: Mariéllen Longo Vilas Boas / Banca: Cibelle Barbosa Lopes / Resumo: A doença periodontal (DP) resulta de uma infecção polimicrobiana complexa, levando à destruição dos tecidos periodontais, como consequência da perturbação da homeostase entre a microbiota subgengival e os mecanismos de defesas do hospedeiro em indivíduos suscetíveis. A deficiência estrogênica (DE) é a causa mais comum de osteoporose. A osteoporose é definida como uma doença crônica, multifatorial, provenientes de uma desordem esquelética que promove fragilidade óssea pela redução de sua massa. Vários estudos experimentais têm demonstrado que a estimulação com Campo Eletromagnético Pulsátil (CEMP) pode promover a osteogênese e potencialmente aumentar a mineralização óssea e também, reduzir a inflamação aguda e crônica em tecidos moles e duros. Frente a isso, este estudo teve como objetivo, avaliar por meio da histomorfometria, imunoistoquímica e microtomografia computadorizada (MicroCT), a influência do CEMP na DP induzida em ratas ovariectomizadas e Sham. Para a pesquisa, foram utilizadas 60 ratas adultas (Rattus norvegicus, variação albinus, Wistar) com 3 meses de idade, pesando em torno de 300 gramas e em todos os animais a DP foi induzida. As ratas foram randomizadas em dois grupos experimentais, contendo 30 animais cada, classificados em ovariectomia simulada (Sham) e Ovariectomizada (Ovz), respectivamente. Os grupos foram divididos em dois subgrupos com 15 animais cada: Sham-S (n=15): não receberam terapia com CEMP e este foi nosso grupo controle. Sham-CEMP (n=15): receb... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract : Periodontal disease (PD) results from a complex polymicrobial infection, leading to the destruction of periodontal tissues as a consequence of the disturbance of homeostasis between the subgingival microbiota and the host defense mechanisms in susceptible individuals. Estrogen deficiency is the most common cause of osteoporosis. Osteoporosis is defined as a chronic, multifactorial disease from a skeletal disorder that promotes bone fragility by reducing its mass. Several experimental studies have shown that Pulsed Electromagnetic Field (PEMF) stimulation can promote osteogenesis and potentially increase bone mineralization and also reduce acute and chronic inflammation in soft and hard tissues. The aim of this study was to evaluate, through histomorphometry, immunohistochemistry and computerized microtomography (MicroCT), the influence of PEMF on PD induced in ovariectomized and Sham rats. For the research, 60 adult rats (Rattus norvegicus, albinus variant, Wistar) at 3 months of age, weighing around 300 grams were used and in all animals PD was induced. The rats were randomized into two experimental groups, containing 30 animals each, classified as simulated ovariectomy (Sham) and Ovariectomized (Ovz), respectively. The groups were divided into two subgroups with 15 animals each: Sham-S (n = 15): did not receive PEMF therapy and this was our control group. Sham-PEMF (n = 15): received PEMF therapy. Ovz-O (n = 15): did not receive PEMF therapy. Ovz-PEMF (n = 15): received PEMF therapy. The histomorphometric and MicroCT analyzes were performed and the data were submitted to analysis of variance (ANOVA) and Tukey's test, both with a 95% significance level and did not present any statistically significant difference. In the semiquantitative analysis for RANKL and OPG biomarkers, the Ovz-O subgroup showed higher expression of the RANKL biomarker and lower expression...(Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-20Bitstream added on 2014-06-13T19:40:18Z : No. of bitstreams: 1 silva_rm_dr_ilha.pdf: 2780916 bytes, checksum: 6decfae89e48d3addc3e2f3c8889ff34 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho é apresentada a modelagem analítica baseada nas equações de Maxwell e a modelagem numérica baseada no Método da Simulação de Cargas (MSC) e no Método dos Elementos Finitos (MEF) empregados no cálculo do campo eletromagnético quase-estático em linhas de transmissão. O método dos elementos finitos consiste numa adaptação do método residual de Galerkin. Ele é atualmente considerado um método matemático para a solução de equações diferenciais parciais, entre as quais se inclui a Equação de Poisson, Equação de Laplace, Equação de Helmholtz, Navier-Stokes, etc. Esse é um método de aproximação de problemas contínuos em domínios fechados onde o contínuo se divide em um número finito de partes, ou elementos, cujo comportamento se especifica mediante um número finito de parâmetros associados a certos pontos característicos denominados nós. Os nós são os pontos de união de cada elemento com seus adjacentes. A solução do sistema completo segue as regras dos problemas discretos. O sistema completo se forma pela associação dos N elementos. As incógnitas do problema deixam de ser funções matemáticas e passam a ser o valor dessas funções nos n nós. O comportamento no interior de cada um dos N elementos passa a ser definido a partir do comportamento dos n nós, mediante adequadas funções de interpolação ou funções de forma. A precisão do método depende da forma do elemento da malha bidimensional, ou seja, se ele é triangular ou quadrilateral, por exemplo. Além disso, a quantidade de pontos de integração e conseqüentemente a base polinomial do elemento finito, podem ser explorados para aumentar a precisão dos resultados. A base do método dos elementos finitos são as funções de mapeamento, e suas derivadas. No método de Galerkin as funções de mapeamento são igualadas às funções de forma originando os elementos... / In this research is presented a mathematical modeling based on Maxwell's equations and numerical modeling based on Charge Simulation Method (CSM) and the Finite Element Method (FEM) for calculating the quasi-static electromagnetic field in transmission lines. The finite element method is an adaptation of Galerkin residual method. It’s currently considered a mathematical method for solving partial differential equations, among which includes the Poisson equation, Laplace equation, Helmholtz equation, Navier-Stokes, etc. This is an approximation method of continuing problems in closed domains where the continuous is divided into a finite number of parts or elements whose behavior is specified by a finite number of parameters associated with certain characteristic points called nodes. The nodes are union points of each element with its adjacent. The solution of the entire system follows the rules of the discrete problems. The complete system is formed by the association of N elements. The unknowns of the problem, mathematical functions, become the value of these functions on n nodes. The behavior within each of elements N is now defined from the behavior of n nodes, using appropriate interpolation functions or shape functions. The method precision depends on the shape of two-dimensional mesh element, i.e., if it is triangular or quadrilateral. Moreover, the number of integration points and therefore the polynomial finite element basis, can be exploited to increase the accuracy of the results. The basis of the finite element method are the mapping functions and their derivatives. In the Galerkin method the mapping functions are matched to the shape functions form the isoparametric. Finally, from above definitions, simply refer to the tables of numerical integration, showing how the elements are integrated, and use them in the rest of the numerical modeling

Orientador: Robison José Quitério / Banca: Fernanda Regina de Moraes / Banca: Alcides Leandro da Silva / Resumo: Contextualização: Alguns estudos têm investigado a terapia de bioinformação, método de tratamento que intervém nos campos sutis e eletromagnéticos do paciente para combater as causas de doenças. Objetivos: Investigar os efeitos agudos da biocomunicação instrumental através de Quantec sobre a pressão arterial sistêmica, glicemia, triglicérides, colesterol e variabilidade da frequência cardiaca. Metodologia: Foram incluídos 20 indivíduos de ambos sexos, sendo elegíveis aqueles com idades entre 40 e 70 anos, com diagnóstico clínico prévio de hipertensão arterial sistêmica, diabetes e/ou dislipidemias. Os individuos foram distribuidos aleatoriamente em três grupos, um que manteria o tratamento convencional (grupo placebo), outro que manteria o tratamento convencional e seria submetido ao tratamento por meio da biocomunicação por 12 segundos e último grupo com ambas intervençães, mas agora por 60 segundos o tratamento por biocomunicação. Resultado: Todas as variáveis estudadas (PAS, PAD, GL, TG, CT) diminuíram após intervenção, com algumas diferenças em relação aos protocolos de aplicação com 12s (P12s) ou 60s (P60s) e os momentos imediato (M1) ou tardio (M2). Também houve diminuição na modulação simpática da frequência cardíaca. Conclusão: Os resultados deste estudo sugerem que as técnicas de bioinformação através do Quantec seja uma abordagem eficaz para diminuir PA, Glicemia, triglicérides e colesterol, cada uma numa modalidade diferente / Abstract: Contextualization: Some studies have investigated the bioinformation therapy, treatment method that intervenes in the subtle and electromagnetic fields of the patient, to fight the causes of diseases. Objectives: To investigate the acute effects of instrumental biocommunication through Quantec, on systemic arterial pressure, glycemia, triglycerides, cholesterol and heart rate variability. Methodology: Twenty individuals of both sexes were included, being eligible those aged between 40 and 70 years, with a previous clinical diagnosis of systemic arterial hypertension, diabetes and / or dyslipidemias. Individuals randomly went through three groups, one that would maintain conventional treatment (placebo group), one that would maintain conventional treatment and be treated by biocommunication for 12 seconds and the last group with both interventions, but now for 60 seconds biocommunication treatment. Results: All variables studied (SBP, DBP, GL, TG, CT) decreased after intervention, with some differences in relation to the application protocols with 12s (P12s) or 60s (P60s) and the immediate (M1) or late (M2) . There was also a decrease in sympathetic heart rate modulation. Conclusion: The results of this study suggest that the techniques of bioinformation through Quantec is an effective approach to lower BP, glycemia, triglycerides and cholesterol, each in a different modality / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:11:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317559.pdf: 1694956 bytes, checksum: 31daaf653c032bc55b7d4c0f24acaf29 (MD5) Previous issue date: 2012 / RESUMO: Esta pesquisa aborda a conformidade entre medidas de campos eletromagnéticos radiados e os dados oriundos de simulação de um software comercial para uma fonte chaveada desenvolvida especialmente para este trabalho. Um conversor estático abaixador tipo buck foi desenvolvido e analisado a fim de ser testado conforme as normas vigentes de compatibilidade eletromagnética. Características não ideais do mesmo foram investigadas a fim de prover uma melhor base de informações e, por conseguinte, melhores resultados de simulação. Por fim, estes foram comparados com os valores medidos experimentalmente, possibilitando uma avaliação dos softwares utilizados. Os resultados obtidos foram satisfatórios com um erro médio de ±7% no espectro de frequência medido.<br> / ABSTRACT: This research aims to evaluate the conformity between measurements of electromagnetic radiated fields and data arising from simulation of a commercial software for a switching power supply designed specifically for this study. A static control power buck converter was developed and analyzed in order to be tested according to current regulations on electromagnetic compatibility. Non ideal characteristics thereof were investigated in order to provide a better basis of information and therefore better simulation results. Finally, they were compared with those measured experimentally providing an assessment of the software used. The results were satisfactory with an average error of ± 7% in the measured frequency spectrum.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T19:32:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 199039.pdf: 1797737 bytes, checksum: 822ccfabe5b2cc5464bd08780be86221 (MD5) / Este estudo trata do desenvolvimento de um programa de simulação que contém apresentações gráficas e interações claras com o usuário, facilitando a entrada de dados e o entendimento dos resultados apresentados na simulação de sistemas biológicos sobre influência de campos eletromagnéticos. Foi utilizado o modelo desenvolvido por Ramos et al. (2000, 2001) de análise numérica da distribuição espacial de campo elétrico e densidade de cargas iônicas em materiais biológicos, baseado no Método do Circuito Equivalente (MCE). Este modelo se apresenta como uma ferramenta versátil para investigar meios não homogêneos e anisotrópicos, e foi criado com duas abordagens complementares: análise em nível celular e de tecido. Neste trabalho é apresentado o modelo do circuito equivalente em escala celular. O conhecimento de soluções numéricas que resolvam as implicações dos efeitos dos campos magnéticos em sistemas biológicos pode elucidar os fenômenos envolvidos nos resultados experimentais, reduzindo os riscos envolvidos em pesquisas com seres vivos, uma vez que se pode, através do programa, ter um planejamento dos estudos experimentais e terapêuticos.