La tesis presenta los resultados de un extenso estudio experimental de probetas cilíndricas de hormigón sometidas a confinamiento lateral cargadas axialmente. En el estudio se consideró el confinamiento activo y pasivo. El confinamiento activo consistió en aplicar una presión hidrostática en una célula triaxial y el confinamiento pasivo fue mediante tubos de acero rellenos de hormigón y probetas de hormigón zunchadas con polímeros reforzados con fibras (FRP) de carbono y vidrio. Se ensayaron hormigones de baja y alta resistencia, con resistencias características de 25 y 60 MPa, sometidos a diferentes niveles de confinamiento. En el caso del confinamiento activo la presión hidrostática aplicada para el hormigón de baja resistencia varió entre 0 y 35 MPa, y para el hormigón de alta resistencia entre 0 y 50 MPa. Para el confinamiento pasivo con tubo de acero el hormigón fue moldeado en tubos de acero de diferentes espesores - 1.8 mm, 4.5 mm y 7.6 mm. En este caso la carga de compresión fue aplicada sobre la superficie de hormigón y sobre la sección mixta. Para las probetas zunchadas con FRP, se usaron entre 1 y 6 capas de FRP para el hormigón de baja resistencia y entre 1 y 12 capas para el de alta resistencia. Los principales resultados del estudio están basados en la caracterización del comportamiento tensión-deformación de los hormigones bajo los diferentes tipos y niveles de confinamiento. En general, se observó que el confinamiento incrementa la capacidad de carga y la deformación axial máxima del hormigón, con incrementos relativamente mayores en el hormigón de baja resistencia que en el de alta resistencia. Se han definido parámetros para determinar la ductilidad de la respuesta post pico que permite la comparación de los diferentes tipos de confinamiento.En el hormigón confinado con tubo de acero, la máxima tensión de compresión en el hormigón de baja resistencia fue 4.2 veces la tensión de compresión del hormigón sin confinar mientras que para el de alta resistencia solo fue de 2.5 veces. Asimismo, en el hormigón confinado con FRP, el uso de 6 capas de fibras de carbono incrementa 2.6 veces la tensión máxima en el hormigón de baja resistencia mientras que para 12 capas del mismo material en el de alta resistencia solo se incrementó ligeramente (es decir, 3.1). Como se esperaba, las fibras de vidrio fueron menos efectivas que las fibras de carbono en ambos hormigones.En general, se alcanzaron niveles de tensión similares con los diferentes tipos de confinamiento. Sin embargo, la ductilidad difiere considerablemente con el confinamiento con tubo de acero alcanzando valores de deformabilidad mucho mayores que en el caso del confinado con FRP. / The thesis presents results of an extensive experimental study of cylindrical specimens of concrete subjected to compressive loading under lateral confinement. Both active and passive confinements were considered in the study. Active confinement consisted of hydrostatic pressure applied in a triaxial cell and passive confinement was applied through steel jackets and fiber reinforced polymer (FRP) wrapping with carbon and glass fibers. Nomal and high strength concretes of 25 and 60 MPa characteristic were tested under different levels of confinement. In the case of the active confinement, the hydrostatic pressure applied to the normal strength concrete varied from 0 to 35 MPa and for high strength concrete it varied from 0 to 50 MPa. For the passive confinement applied through steel jackets, the concrete was cast in steel tubes of different thicknesses - 1.8, 4.5 and 7.6 mm. The compressive loading in this case was applied on either the concrete surface or the entire composite surface. For the FRP wrapped specimens, 1 to 6 layers of FRP were used for the normal strength concrete and 1 to 12 layers for the high strength concrete.The main results of the study are based on the characterization of the axial stress-strain behavior of the concretes under the different types and levels of confinement. In general, it is observed that confinement increases the load-carrying capacity and the maximum axial strain of the concrete, with relatively higher increases in the normal strength concrete than in the high strength concrete. Parameters have been defined for determining the ductility of the response in the post-cracking regime that permits the comparison of the different types of confinement.In the concrete confined in steel tubes, the maximum compressive stress in the normal strength concrete was 4.2 times the uniaxial compressive strength in the normal concrete while the maximum stress was only 2.5 times in the high strength concrete for the same tube thickness. Similarly, in the concrete wrapped with FRP, the use of 6 layers of carbon fibers increased the maximum compressive stress 2.6 times in the normal concrete while 12 layers of the same material yielded only a slightly higher level of strengthening (i.e., 3.1) in the high strength concrete. The glass fibers were less effective in both concretes than the carbon fibers, as expected.In general, similar levels of strength were achieved with the different types of confinement. However, the ductility of the response differs considerably with the steel tube confinement yielding much higher deformability than the FRP wraps.

Estudos indicam que a população humana deverá apresentar um crescimento significativo nos próximos anos e a produção de alimentos deverá apresentar um aumento de 70% (setenta por cento) a fim de se assegurar segurança alimentar em todo o mundo. São aguardadas mudanças no padrão de consumo, elevando-se o consumo de carne vermelha. Os sistemas produtivos de gado de corte enfrentam o desafio de manter e elevar sua produção, lidando com escassez de recursos naturais e pressões para diminuição de impactos ambientais. Nas últimas décadas o Brasil vem se destacando no cenário mundial como grande produtor de alimentos e, consequentemente, como potência agrícola mundial, com exportação crescente dos excedentes de sua produção. No Brasil, em especial no Estado de São Paulo, o aumento do preço das terras e a competição com outras culturas agrícolas de maior lucratividade, têm contribuído para a adoção de sistemas mais intensivos na pecuária de corte. A partir do final dos anos 90, o número de animais confinados no Brasil cresceu rapidamente, devido, principalmente, ao aumento nas exportações de carne, aumento da produção agrícola e da boa oferta e preço dos animais aptos a abastecerem os confinamentos. O Estado de São Paulo figura entre os Estados que mais confinam no país. Assim, questões ligadas a possíveis impactos ambientais decorrentes da atividade e sua regulação pela legislação ambiental, bem como a automação do setor surgem. A presente pesquisa teve como objetivos gerais avaliar as legislações ambientais passíveis de incidência e as tendências de automação relacionadas à atividade de criação de gado de corte em confinamento no Estado de São Paulo. A metodologia se valeu de levantamento bibliográfico, levantamento da legislação ambiental pertinente, visita a um confinamento de gado de corte situado no Estado de São Paulo e entrevistas a pessoas pertencentes a quatro grupos definidos para a pesquisa, quais sejam, confinadores de gado de corte do Estado de São Paulo, professores universitários/pesquisadores ligados ao tema, órgãos ambientais e proprietários de empresas fabricantes de máquinas para pecuária. Os resultados da pesquisa indicam que é crescente a incorporação de tecnologias nos confinamentos de bovinos de corte do Estado de São Paulo. Em relação à legislação ambiental, constatou-se a existência de legislação ambiental passível de incidência nos confinamentos de bovinos de corte paulistas, contudo, uma carência de legislação que regule especificamente a atividade no Estado. Também verificou-se ser reduzida a fiscalização da atividade, que ocorre majoritariamente diante de acidentes ambientais ou denúncias, o que pode gerar um enfraquecimento da previsão legislativa. / Studies indicate that the human population is expected to present a significant growth in the coming years and food production will present an increase of 70% (seventy percent) in order to ensure food security worldwide. Are expected changes in the consumption pattern, rising consumption of red meat. The production of beef cattle systems face the challenge of maintaining and increase production, dealing with scarcity of natural resources and pressures to decrease environmental impacts. In recent decades, Brazil has stood out on the world stage as a major producer of food and, consequently, as a global agricultural powerhouse, with growing export of surplus production. In Brazil, especially in São Paulo state, the increase in land prices and competition with other crops of higher profitability, have contributed to the adoption of more intensive systems in livestock. From the late 90s, the number of animals confined in Brazil grew rapidly, mainly due to the increase in exports of meat, increased agricultural production and good supply and price of animals capable of supplying feedlots. The State of São Paulo is among the states that more confined in the country. Thus, issues related to potential environmental impacts of the activity and its regulation by environmental legislation, as well as industry automation arises. This research was general objectives assess environmental legislation likely to impact and automation trends related to beef cattle breeding activity in confinement in São Paulo. The methodology is worth a literature review, survey of the relevant environmental legislation, visit to a beef cattle feedlot located in São Paulo state and interviews with people belonging to four groups defined for the study, namely, beef cattle feedlots of State of São Paulo, academics professors / researchers involved in the area, environmental agencies and owners of livestock for machine manufacturers. The survey results indicate that increasing the incorporation of technologies in the confines of São Paulo state beef cattle. Regarding environmental legislation, there was the existence of environmental legislation likely to impact on the confinements of São Paulo state beef cattle, however, a lack of legislation specifically governing the activity in the state. Also found to be reduced to monitoring the activity that takes place mostly on accidents or complaints environmental, which can lead to a weakening of the legislative prediction.

Estudos indicam que a população humana deverá apresentar um crescimento significativo nos próximos anos e a produção de alimentos deverá apresentar um aumento de 70% (setenta por cento) a fim de se assegurar segurança alimentar em todo o mundo. São aguardadas mudanças no padrão de consumo, elevando-se o consumo de carne vermelha. Os sistemas produtivos de gado de corte enfrentam o desafio de manter e elevar sua produção, lidando com escassez de recursos naturais e pressões para diminuição de impactos ambientais. Nas últimas décadas o Brasil vem se destacando no cenário mundial como grande produtor de alimentos e, consequentemente, como potência agrícola mundial, com exportação crescente dos excedentes de sua produção. No Brasil, em especial no Estado de São Paulo, o aumento do preço das terras e a competição com outras culturas agrícolas de maior lucratividade, têm contribuído para a adoção de sistemas mais intensivos na pecuária de corte. A partir do final dos anos 90, o número de animais confinados no Brasil cresceu rapidamente, devido, principalmente, ao aumento nas exportações de carne, aumento da produção agrícola e da boa oferta e preço dos animais aptos a abastecerem os confinamentos. O Estado de São Paulo figura entre os Estados que mais confinam no país. Assim, questões ligadas a possíveis impactos ambientais decorrentes da atividade e sua regulação pela legislação ambiental, bem como a automação do setor surgem. A presente pesquisa teve como objetivos gerais avaliar as legislações ambientais passíveis de incidência e as tendências de automação relacionadas à atividade de criação de gado de corte em confinamento no Estado de São Paulo. A metodologia se valeu de levantamento bibliográfico, levantamento da legislação ambiental pertinente, visita a um confinamento de gado de corte situado no Estado de São Paulo e entrevistas a pessoas pertencentes a quatro grupos definidos para a pesquisa, quais sejam, confinadores de gado de corte do Estado de São Paulo, professores universitários/pesquisadores ligados ao tema, órgãos ambientais e proprietários de empresas fabricantes de máquinas para pecuária. Os resultados da pesquisa indicam que é crescente a incorporação de tecnologias nos confinamentos de bovinos de corte do Estado de São Paulo. Em relação à legislação ambiental, constatou-se a existência de legislação ambiental passível de incidência nos confinamentos de bovinos de corte paulistas, contudo, uma carência de legislação que regule especificamente a atividade no Estado. Também verificou-se ser reduzida a fiscalização da atividade, que ocorre majoritariamente diante de acidentes ambientais ou denúncias, o que pode gerar um enfraquecimento da previsão legislativa. / Studies indicate that the human population is expected to present a significant growth in the coming years and food production will present an increase of 70% (seventy percent) in order to ensure food security worldwide. Are expected changes in the consumption pattern, rising consumption of red meat. The production of beef cattle systems face the challenge of maintaining and increase production, dealing with scarcity of natural resources and pressures to decrease environmental impacts. In recent decades, Brazil has stood out on the world stage as a major producer of food and, consequently, as a global agricultural powerhouse, with growing export of surplus production. In Brazil, especially in São Paulo state, the increase in land prices and competition with other crops of higher profitability, have contributed to the adoption of more intensive systems in livestock. From the late 90s, the number of animals confined in Brazil grew rapidly, mainly due to the increase in exports of meat, increased agricultural production and good supply and price of animals capable of supplying feedlots. The State of São Paulo is among the states that more confined in the country. Thus, issues related to potential environmental impacts of the activity and its regulation by environmental legislation, as well as industry automation arises. This research was general objectives assess environmental legislation likely to impact and automation trends related to beef cattle breeding activity in confinement in São Paulo. The methodology is worth a literature review, survey of the relevant environmental legislation, visit to a beef cattle feedlot located in São Paulo state and interviews with people belonging to four groups defined for the study, namely, beef cattle feedlots of State of São Paulo, academics professors / researchers involved in the area, environmental agencies and owners of livestock for machine manufacturers. The survey results indicate that increasing the incorporation of technologies in the confines of São Paulo state beef cattle. Regarding environmental legislation, there was the existence of environmental legislation likely to impact on the confinements of São Paulo state beef cattle, however, a lack of legislation specifically governing the activity in the state. Also found to be reduced to monitoring the activity that takes place mostly on accidents or complaints environmental, which can lead to a weakening of the legislative prediction.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Brazilian agricultural sector constitutes itself as an important resource income for small producers all of whose manpower has been family character. The reduction of costs of the production process continues to make feasible the determining factor activity. For this it becomes necessary to verify the operational costs of production and analyze the factor which most impacts the costs of an enterprise of this nature. From this, it is necessary to think of a solution of working so as to integrate the production of energy and food. The objective of this study is to evaluate the economic viability of milk production in dairy cattle management systems pasture and confined in different scenarios related to animal feed, among which can highlight the determination of the integrated system of deployment of profitability of ethanol production and silage using sweet sorghum as raw material. In this study a quantitative approach was used. Realized the diagnosis of the dairy sector from the northwest region of the Rio Grande do Sul state (RS) through the withdrawals from analyzes performed by official bodies of the region (EMATER). The costs involved in the production of milk were provided obtained from the informal interviews in an intensive property that employs confined system and another system which uses intensive pasture. After assessing the costs held the integrated assessment of combustible ethanol production and silage for animal feed in a confined system. Diagnostic results of the show are positive and prospectus for growth. In relation to the production costs intensive pasture system presented a cost of R$ 0.72 per liter of milk produced, and the Intensive confined system has a cost of R$ 0.55 cents per liter. The economic analysis the two production systems are viable in the long run. About the integrated system, it is concluded it is a viable system and can increase the income of the small farmers. When analyzing the integrated production of ethanol and silage sweet sorghum and using the product in food, the profitability amounts to R$ 3.500,75 per hectare by employing confined system. / O setor agropecuário brasileiro constitui-se como importante fonte de renda para pequenos produtores cuja mão de obra é de cunho familiar. A redução dos custos do processo de produção continua sendo fator determinante para viabilizar a atividade. Para isso, faz-se necessário verificar os custos operacionais de produção e analisar o fator que mais impacta nos custos, de um empreendimento dessa natureza. A partir disso, é preciso pensar em uma solução de trabalhar de forma a integrar a produção de energia e alimento. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar a viabilidade econômica da produção de leite em sistemas de manejo do gado leiteiro pastoril e confinado, em diferentes cenários relacionados à alimentação animal, dentre os quais, se pode destacar a determinação da receita líquida de implantação de sistema integrado de produção de etanol e silagem, empregando sorgo sacarino como matéria-prima. Neste estudo foi utilizada uma abordagem quantitativa. Realizou-se o diagnóstico do setor leiteiro da região noroeste do Rio Grande do Sul (RS) através da análise de levantamentos realizados por órgãos oficiais da região (EMATER). Os custos envolvidos na produção de leite foram obtidos a partir de entrevista informal. Avaliou-se duas propriedades, uma que emprega o sistema intensivo em confinamento e outra que utiliza o sistema intensivo a pasto. Após a avaliação dos custos realizou-se a avaliação integrada de produção de etanol combustível e silagem para a alimentação animal em sistema confinado. Os resultados do diagnóstico apresentaram-se positivos e prospectos ao crescimento. Com relação aos custos de produção, o sistema intensivo a pasto apresentou custo de R$ 0,72 por litro de leite produzido, e o sistema Intensivo em confinamento R$ 0,55 centavos por litro. A análise econômica demonstra que os dois sistemas de produção são viáveis em longo prazo. Quanto ao sistema integrado, conclui-se que é um sistema viável e pode aumentar a renda do pequeno produtor rural. Ao analisar a produção integrada de etanol e ensilagem de sorgo sacarino e a utilização do mesmo na alimentação, a receita líquida chega a R$ 3.500,75 por hectare.

[pt] A água de um aquífero não é totalmente pura, ela contém substâncias constituintes dissolvidas como sulfatos e cloretos, líquidos e constituintes orgânicos, inorgânicos dissolvidos e patógenos. É importante a remediação da água contaminada com o controle ou remoção da fonte de contaminação, evitando a contínua propagação do poluente no aquífero. A captura da pluma de contaminação pode ser realizada com poços de bombeamento, formando zonas de captura, impedindo sua propagação para áreas limpas e removendo o poluente. Esta extração deve ser com o menor volume de água possível pois esta deverá ser descontaminada e utilizada ou descartada. Tendo esta direção de pesquisa, este trabalho baseia-se no desenvolvimento de um software, que possa simular o fluxo de água em um aquífero confinado e a formação de zonas de captura para a extração de poluentes por poços; na investigação de diferentes operações de bombeamento minimizando as zonas de estagnação. O software desenvolvido utiliza elementos finitos 2d; variação no tempo das condições de fluxo monofásico; obtém a solução no tempo pelo método da integração temporal. Os estudos numéricos consideraram o aquífero homogêneo ou heterogêneo e isotrópico, e o fluxo de água segue a lei de Darcy. Foram analisadas zonas de captura sob diferentes condições hidrogeológicas; com poços em diferentes posições, com diferentes vazões e com bombeamento constante e; a utilização de poços de injeção reinjetando água extraída. Foi constatado que a modelagem numérica é importante na avaliação de estratégias de bombeamento. / [en] The aquifer water is not totally pure, it contains dissolved constituents from natural solids sources such as sulfates and chlorides. Also, there are organic liquids, organic and inorganic constituents dissolved or pathogens from an anthropogenic source. It is important the contaminated water remediation with the control or removal of the source of contamination, avoiding the continuous propagation of the contamination plume in the aquifer and the reduction of contaminant concentration levels. Control and capture of the contamination plume can be done by pumping wells positioned at the edge of the plume, forming the capture zones to prevent the plume propagation to the not contaminated areas and to remove the pollutant from the aquifer. This extraction should be with a few water volumes, as this should be decontaminated and used or discarded. With this research direction, this work is based on the development of a software to simulate the water flow in a confined aquifer and the formation of the capture zone by pumping wells. Also, it is based on the investigation of different pumping operation features to maximize the contaminant extraction with the minimizing of the withdrawn water volume. The developed software uses bi and three-dimensional finite elements; time variation of monophasic flow conditions; obtains the solution in time by the method of direct temporal integration. The numerical studies considered homogeneous or heterogeneous and isotropic aquifer, and the groundwater flow follows Darcy s law. The formation of the capture zone under different hydrogeological conditions was analyzed; also, with pupping wells in different positions, with different flows conditions and with constant pumping and; the use of injection wells reinjecting extracted water. It was verified that the numerical modeling is important to the evaluation of pumping strategies that provide the greatest removal of solute mass with the lowest water volume extraction.

Neste trabalho é simulado numericamente o escoamento de um jato incidente em placa coberta com uma camada porosa. As equações macroscópicas para a conservação de massa e quantidade de movimento são obtidas baseadas no conceito de media volumétrica. Dois modelos macroscópicos são empregados para avaliar a transferência de calor, denominados: Modelo de uma equação de energia, baseado na consideração de Equilíbrio Térmico Local (LTE), e o modelo de duas equações de energia, em que são empregadas duas equações de energia, uma para o fluido e outra para a matriz porosa e é considerada a transferência de calor entre as fases também chamada de hipótese de Não Equilíbrio Térmico Local (LTNE). A técnica numérica empregada para a discretização das equações governantes foi o método de volume de controle com um sistema de coordenadas não ortogonal. O algoritmo SIMPLE foi utilizado para o acoplamento pressão-velocidade. Parâmetros como porosidade, espessura da camada porosa, permeabilidade do material e razão de condutividade térmica são variados com o intuito de avaliar seus efeitos no escoamento e transferência de calor. Os resultados indicam que para baixas porosidades, baixas permeabilidades, finas espessuras de camada porosa e altas razões de condutividade térmica, diferentes distribuições no número de Nusselt local na parede são calculados dependendo do modelo de energia aplicado. O uso do modelo de Não Equilíbrio Térmico local (LNTE) indica que é vantajoso utilizar uma camada porosa com alta condutividade térmica e alta porosidade junto à placa aquecida.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-11-13Bitstream added on 2014-06-13T19:29:59Z : No. of bitstreams: 1 vieira_dgsdr_me_ilha.pdf: 39977587 bytes, checksum: 474017fdd0731decbdde37dd533c1a9a (MD5) / Os métodos de fronteira imersa possibilitam a simulação numérica de escoamentos envolvendo contornos complexos e móveis utilizando-se uma malha euleriana fixa para representar o domínio fluido, associada a um conjunto de pontos lagrangianos para descrever interfaces, sem necessidade de remalhagem do domínio de cálculo. No presente trabalho, um método de fronteira imersa baseado no modelo físico virtual foi implementado em um código computacional já existente, com o objetivo de permitir a simulação do escoamento em torno de cilindros de base circular submetidos a oscilações forçadas ou induzidas pelo movimento do fluido. O programa computacional resolve as equações de Navier-Stokes em coordenadas cartesianas através do método de volumes finitos, utilizando uma discretização implícita no tempo. Para testar as novas implementações, foram realizadas simulações para cilindros estacionários e em movimento oscilatório forçado, posicionados em meio infinito ou no interior de um canal. Além disso, foi resolvido um problema de interação fluido-estrutura, constituído por um cilindro móvel e indeformável posicionado dentro de um canal vertical, a jusante de uma obstrução, oscilando linearmente sob a ação de um escoamento pulsátil ascendente, tal como ocorre no funcionamento de alguns tipos de válvula automática. Em várias simulações, observou-se a reentrada de núcleos de vorticidade na saída do domínio de cálculo, interferindo na qualidade dos resultados obtidos. Uma função de amortecimento foi, então, introduzida nesta região, para evitar a ocorrência de instabilidades numéricas. Uma análise da performance global do programa de simulação indica que, embora já produza resultados satisfatórios, a modelagem empregada ainda necessita de aprimoramentos para corrigir algumas imperfeições. Além disso, o código computacional precisa... / Immersed boundary methods allow numerical simulation of flows around complex bodies by using a stationary Eulerian mesh to represent the fluid domain associated to a set of Lagrangian points to describe the interfaces without global remeshing of the domain. In the present work, an immersed boundary method based on virtual physical model has been implemented in a previously available computational code in order to simulate flows around circular cylinders submitted to forced or induced oscillations. The improved computational program deploys Navier-Stokes equations in Cartesian coordinates by using with finite volume method and implicit temporal time discretization. In order to test the new code several simulations have been performed for a confined flow around a fix circular cylinder as well as submitted to forced oscillation. Additionally, a problem of fluid-structure interaction formed by a rigid oscillating circular cylinder positioned in a vertical channel after an abrupt obstruction has been analyzed. The cylinder can freely oscillate in the streamwise direction due to action of an ascendant pulsating flow. This type of flow problem is very similar to those occurring in many types of automatic valves. In some simulations spurious backflow of vorticity nucleus at the computational domain outlet has been observed, interfering in the quality of results. Therefore, a convenient damping function has been introduced in that region to suppress such numerical instabilities. A general performance analysis of the program shows very satisfactory results, however suitable changes in the code should be considered to avoid some remaining instabilities as well as minimize the overall time required for the simulation runs

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-02-01T17:11:55Z No. of bitstreams: 1 carlosalbertoalmendrasmontero.pdf: 861941 bytes, checksum: 5266d3e617b3a55680988de7de3b66d5 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-02-01T20:14:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 carlosalbertoalmendrasmontero.pdf: 861941 bytes, checksum: 5266d3e617b3a55680988de7de3b66d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-01T20:14:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 carlosalbertoalmendrasmontero.pdf: 861941 bytes, checksum: 5266d3e617b3a55680988de7de3b66d5 (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho, o objetivo é estudar a existência e unicidade da solução num sentido fraco para um problema não linear com valor na fronteira que é derivado de um modelo que decreve o equilibrio de um plasma confinado. Para esta finalidade se formula um problema equivalente e se estabelecem condições para este novo problema. Logo, utilizando a teoria da subdiferencial e fazendo um estudo de autovalor se consegue que este novo problema tenha solução e, além disso, seja única. / In this work, the objective is to study the existence and uniqueness of the solution in a weak sense of a nonlinear boundary value problem which it is derived from a model that describe the equilibrium of a confined plasma. For this purpose, we formulate an equivalent problem and establish conditions for this new problem. Therefore, using the theory of subdiferencial and studing an eigenvalue problem, we obtain that this new problem has a unique solution.

[pt] Microcápsulas são utilizadas em diversos setores da indústria para isolar o material interno do ambiente externo. Elas protegem o conteúdo interno e permitem uma liberação controlada. Neste trabalho, apresenta-se um método de produção de microcápsulas de goma gelana monodispersas a partir da formação de modelos de emulsão dupla óleo-em-água-em-óleo por microfluídica. A extração do óleo externo, após a gelificação ionotrópica, permite a dispersão das microcápsulas em meios aquosos. Assim, o método proposto permite encapsular ativos hidrofóbicos e dispersar as microcápsulas em uma fase aquosa, tendo diversas aplicações. Foram definidas janelas de operação para produção de microcápsulas de gelana monodispersas em função da vazão volumétrica de cada fluido que forma as microcápsulas e das dimensões do dispositivo microfluídico. Produziu-se microcápsulas com diâmetros variando de 95 a 260 um e um coeficiente de variação máximo de 5 per cent. Os resultados mostram que é possível controlar o diâmetro das cápsulas e a espessura da membrana através das vazões da fase externa e intermediária, respectivamente. Além disso, estudamos o escoamento de cápsulas de gelana com diferentes diâmetros e espessuras de membrana por um capilar com constrição através de imagens microscópicas e medidas de diferença de pressão. Mapeamos as condições nas quais a membrana é rompida devido à constrição e o conteúdo interno é liberado durante o escoamento. A gastroresistência das cápsulas de gelana é verificada através de testes in vitro que simulam as fases gástrica e intestinal da digestão. Mostramos, através de imagens fluorescentes, que as cápsulas são capazes de liberar o conteúdo interno apenas no intestino devido ao seu pH. Finalmente, demonstramos ser possível, não só produzir microcápsulas magnéticas, mas controlar a resposta magnética delas regulando a quantidade de ferrofluido que é adicionada à fase interna ou à membrana polimérica. As microcápsulas produzidas neste estudo têm grande potencial de aplicação em diversos setores, como alimentício, biomédico, farmacêutico e de óleo e gás. / [en] Microcapsules are applied in several sectors of industry when a physical barrier between the core material and the external environment is required. They protect their cargo and ultimately release it in a controlled way. In the present work, microcapsules with hydrogel-based shells are produced. Monodispersed microcapsules are formed by ionotropic gelation of gellan gum from monodispersed oil-in-water-in-oil (O/W/O) double emulsion templates obtained using glasscapillary microfluidic devices. An oil extraction step was added after the shell gelation process to enable the dispersion of the microcapsules in an aqueous medium. We report the operability window for the production of monodispersed microcapsules as a function of the flow rate of each fluid phase and the dimensions of the device. Microcapsules with mean diameters ranging from 95 to 260 um and a maximum coefficient of variation of 5 per cent were formed. The results show how to independently control the capsule diameter and shell thickness by varying the outer and middle phase flow rates. After that, we experimentally investigate the flow of monodispersed gellan gum microcapsules through a constricted capillary tube by measuring the evolution of the pressure difference and flow visualization. The maximum pressure difference and capsule deformation is obtained for capsules with different diameter and shell thickness. We map the conditions at which the capsule membrane ruptures during the flow, releasing its internal phase. Then, the gastro-resistance of gellan microcapsules is verified through an in vitro test that mimics the gastric and intestinal phases of digestion. Confocal fluorescence microscopy is used to track microcapsules integrity and we show that microcapsules cargo is released in the intestine mostly due to its pH. Finally, we demonstrate that it is possible to produce magnetic microcapsules with well controlled magnetic response by adding different amounts of ferrofluid to their core or shell. The microcapsules produced have great potential for different applications in food, biomedical, pharmaceutical and oil and gas industries.

Submitted by RICARDO CESAR FERNANDES DA SILVA (ricardo.cesarf@hotmail.com) on 2013-11-06T15:49:25Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Ricardo Cesar Fernandes MEX 2012_Versão Final.pdf: 962302 bytes, checksum: 8bbec6b5902285b8ba4e87e66c73c44f (MD5) / Approved for entry into archive by Janete de Oliveira Feitosa (janete.feitosa@fgv.br) on 2013-11-06T19:24:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Ricardo Cesar Fernandes MEX 2012_Versão Final.pdf: 962302 bytes, checksum: 8bbec6b5902285b8ba4e87e66c73c44f (MD5) / Approved for entry into archive by Marcia Bacha (marcia.bacha@fgv.br) on 2013-11-11T17:14:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Ricardo Cesar Fernandes MEX 2012_Versão Final.pdf: 962302 bytes, checksum: 8bbec6b5902285b8ba4e87e66c73c44f (MD5) / Made available in DSpace on 2013-11-11T17:15:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Ricardo Cesar Fernandes MEX 2012_Versão Final.pdf: 962302 bytes, checksum: 8bbec6b5902285b8ba4e87e66c73c44f (MD5) Previous issue date: 2013-10-23 / The Brazilian maritime shipping industry is currently under going a fast growing expansion driven by, amongst other reason, Government policies towards encouraging new building ships to the Oil & Gas industry in local shipyards . At the same time , the exploration and production of petroleum demand s chartering a large number of foreign f lag vessels to support its operations. The fast growing fleet counters the fact of the shortage of skilled workforce manning those vessels , notably the Merchant Maritime Officers . Worsening the critical situation the National Council of Immigration issued the Normative Resolution n° 72/2006, with mandatory minimum proportion of Brazilian seafarers after 90 days of cont inuous operation in the Brazilian jurisdiction waters . Moreover , a study ordered by the National Union of Shipowners shows that the turnover of Maritime Officers , in the first years of their career aboard, is about 30 percent. For this reason, this study , from a literature review about Brazilian culture, motivation , work - f amily conflict , confined spaces working and turnover , has develope d into an exploratory and field research , through personal interviews analyzed accordingly with the method of content analysis with seasoned professional s with regard the thematic approach , and Maritime Officers , in order to identify the factors contributing to the turnover of Maritime Officers in the early years of his career aboard. As a result , the study showed that the intrinsic and extrinsic motivators’ agents act continuously directing the behavior of Marit ime Officers to stay or quit the career aboard . In the process of alter ing beha vioral and psychological forces , associated with motivation, the decision making process is influenc ed by a high number of alternatives represented by available employment oppor tunities to the Maritime Officers , the work - family conflicts and the difficulty to adapt working in a confined environment. In the case of Maritime Officers , females’ genre , the situation is even more sensitive because they struggl e to accomplish with the motherhood and wifely role . Therefore , the motivation to stay or quit the c areer aboard is strongly related of seeking fulfillment of personal expectations and the desire to balance personal and professional life / A indústria de transporte marítimo brasileira passa por um momento de forte expansão decorrente, entre outros fatores, de políticas governamentais que incentivam a construção, nos estaleiros nacionais, de navios para serem utilizados em apoio às atividades da indústria de óleo e gás. Ao mesmo tempo, para complementar a frota brasileira, as empresas petroleiras demandam a contratação de grande quantidade de navios estrangeiros para apoiar as suas operações. Este quadro de crescimento da frota, observado, particularmente, nos últimos 10 anos, contrasta com a escassez de mão de obra qualificada para tripular as embarcações, de modo especial dos Oficiais da Marinha Mercante (OMM). Acentuando o contraste, o Conselho Nacional de Imigração editou a Resolução Normativa n° 72/2006, determinando às empresas de navegação, que operam barcos de bandeira estrangeira, a contratação de proporções mínimas de tripulantes brasileiros, após 90 dias contínuos de operação no país. Além disso, estudos encomendados pelo Sindicato dos Armadores, SYNDARMA, apontam que a taxa de evasão dos OMM, nos anos iniciais da carreira embarcada, é de cerca de trinta por cento. Assim, o presente estudo, a partir de uma revisão bibliográfica acerca da história da Marinha Mercante brasileira, da cultura brasileira, da motivação, dos conflitos família-trabalho, do trabalho em espaço confinado e da rotatividade, se desenvolveu em uma pesquisa exploratória e de campo, por meio de entrevistas pessoais, analisadas à luz da técnica da análise de conteúdo, com profissionais de reconhecida experiência com o tema, além de OMM, com o objetivo de identificar os fatores contribuintes para a evasão dos OMM nos anos iniciais da carreira embarcada. Como resultado, o estudo mostrou que os agentes motivadores intrínsecos e extrínsecos agem continuamente direcionando o comportamento dos OMM para a permanência ou saída da carreira embarcada. Nessa alternância de forças psicológicas e comportamentais, associadas à motivação, influenciam no processo decisório as alternativas existentes representadas pelas oportunidades de emprego oferecidas aos OMM, os conflitos trabalho-família e a dificuldade de adaptação ao trabalho em ambiente confinado. No caso dos OMM, do gênero feminino, a situação é ainda mais sensível, pois enfrentam dificuldades para conciliar a vida embarcada com o papel de mãe e esposa. Portanto, a motivação para a permanência ou saída da carreira embarcada está fortemente relacionada à busca pela realização das expectativas pessoais e ao desejo de equilibrar vida pessoal com a profissional.