Orientador: Rosiane Lopes da Cunha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T10:00:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavallieri_AngeloLuizFazani_M.pdf: 989418 bytes, checksum: babcf5e74dc6ff4aa7b552001a22f631 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Proteínas e polissacarídeos correspondem a biopolímeros muito utilizados pela indústria de alimentos devido às suas características funcionais, porém apresentam uma incompatibilidade natural quando em soluções. Sistemas compostos por proteínas do soro e xantana foram avaliados neste trabalho em diferentes condições de pH, com as proteínas nativas e desnaturadas termicamente. Análises de eletroforese em gel de poliacrilamida foram realizadas para verificar o efeito do tratamento térmico nas proteínas do soro, mostrando que o aquecimento de soluções de proteínas do soro a 80oe por trinta minutos causou a formação de grandes agregados protéicos estabilizados principalmente por interações dissulfídicas. Estes agregados tiveram influência marcante no comportamento de fases destas proteínas com a xantana. Soluções nativas de isolado protéico de soro 5% (p/p) e xantana entre 0,01 % a 1 % se revelaram compatíveis, porém quando as proteínas foram termicamente desnaturadas, estes sistemas se mostraram termodinamicamente incompatíveis, separando em duas fases. Um diagrama de fases capaz de descrever a região de incompatibilidade termodinâmica desses sistemas foi determinado, porém limitações experimentais atribuídas principalmente à ineficiência da ultracentrifugação na separação das fases incompatíveis quando as soluções possuem elevada viscosidade impediu a determinação da binodal de equilíbrio. O principal mecanismo termodinâmico envolvido na incompatibilidade termodinâmica seria a baixa entropia quando as proteínas do soro estão agregadas, porém efeitos de volume excluído entre os agregados e as grandes moléculas de xantana também poderiam estar envolvidos nesta incompatibilidade, principalmente quando as soluções são diluídas. A técnica reológica conhecida como compressão biaxial imperfeita com lubrificação foi adequada na determinação de diferenças de consistência de géis ácidos de isolado protéico de soro 7% (p/p). As soluções (48h armazenamento/10°C) apresentaram estabilização de pH entre 3,36 e 5,63 e os índices de comportamento do fluido em regime extensional variaram entre 0,19 e 0,43, enquantoque..os. Indices .deconsistência . extensional. variaramentre.131.eA127 kPa.sn, indicando o caráter pseudoplástico destes géis. Os géis mais consistentes foram obtidos nos pHs 4,73 e 5,10. Interações dissulfídicas foram responsáveis pela estabilização dos agregados no tratamento térmico e podem estar envolvidas no processo de gelificação, enquanto que interações eletrostáticas seriam as principais envolvidas na agregação das proteínas durante a redução do pH / Abstract: Proteins and polysaccharides are two biopolymers widely used in food industry for their functional characteristics, but these biopolymers show natural thermodynamic incompatibility in solution. Native and heat denatured whey proteins and xanthan systems were studied in this work in different pH conditions. Polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) analysis was used to verify the effect of heat treatment on whey proteins showing that the experimental conditions (80OC for 30 minutes) caused protein aggregation in large aggregates stabilized mainly by disulfíde interactions. The large protein aggregates had great influenceon phase behavior between such proteins and xanthan. Native whey protein (5% w/w) and xanthan (0,01-1% w/w) solutions are soluble, but such solutions beco me not soluble and show thermodynamic incompatibility, when the proteins are heat denatured. A phase diagram was established and it was able to describe the concentration region of ingredients incompatibility. The binodal line was not drawn due to experimental limitations, probably associated to the inefficiency of the uJtracentrifugation to separate the incompatible phases of high viscosity. Low mixture entropy due to protein aggregation is the main thermodynamic event leading to phase separation of this systems, but excluded volume effects between protein aggregates and great xanthan molecules could be involved in this incompatibility, mainly for diluted solutions. Imperfect lubricated squeezing flow viscosimetry analysis was able to distinguish consistency differences in acidified whey protein isolate (7% w/w) gels. The pH of whey protein solutions (48h storage/10°C) was stabilized between 3,36 and 5,63 and the flow index values under extensional fJow were between 0,19 and 0,43, while the consistency index values under extensíonal flow were between 131 and 4127 kPa.sn, indicating the shear thinning behavior of such gels. The strongest gels were obtaíned in the pH range between 4,73 and 5,10. Disulphide interactions were responsible for protein aggregation caused by the heat treatment, while eJectrostatic interactions could be the mainly factor determining protein aggregation duríng pH reduction / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Everson Alves Miranda / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T07:13:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barros_GeorgiadeOliveiraFigueiredo_M.pdf: 2282903 bytes, checksum: b104323f697a813ec6af57b15ba7b95b (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A separação de enantiômetros em altos níveis de pureza enantiomérica é atualmente um requerimento da industria farmacêutica. No entanto, altas purezas estão sendo alcançadas neste sistema com comprometimento da produtividade. O acoplamento do leito móvel simulado (LSM) a uma etapa de cristalização pode resultar num processo de maior produtividade global . A escolha do método de cristalização para a resolução de misturas racêmicas por cristalização é dependente do tipo de cristal (conglomerado ou composto racêmico) e da localização do ponto eutético no diagrama de solubilidade. O ponto eutético difine a mínima puraza enantiomérica que deve ser fornecida pelo LMS para assegurar que a cristalização irá produzir somente um dos enantiômeros puros. A cetamina é um anstésico que possui um isômero R com indesejáveis efeitos colaterais. O objetivo deste trabalho é trabalho é o desenvolvimento de conhecimento básico (identificação do tipo de racemato e seu ponto eutético no diagrama de solubilidade) para o acolplamento do LMS a uma etapa de cristalização a fim de produzir o isômero S da cetamina em pureza enantiomérica e produtividade alta. Para caracterizar a natureza cristalina da cetamina, diração de raios-X e espectroscopia de infravermelho da mistura racêmica e dos enantilômero puros foram realizados e as curvas de solubilidade em função da temperatura foram determinadas...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The resolution of enantiomers to high levels of enantiomeric purity is presntly a requeriment in the pharmaceutical industry. However, high, purities are reached with this system at the expenses of productivity. Coupling of simulated moving bed (SMB) to a crystallization step can result in a process whith a overall higher productivity. The choise ofcristallization method for the resolution of racemic mixtures is dependent on the eutetic point on the solubility diagram. Eutetic point is the minimum enantiomeric purity that has to be delivered by the SMB to assure that crystallization will produce just one pure isomer. Ketamine is a anesthetic that has a R-isomer with undesirable side-effect. The objective of this work was development of basic knowlwdge for a process (identification of the type of racemate and its eutetic point in the solubility diagram) coupling the SMB to a crystallization step in order to produce the S-isomer of ketamine at high enantiomeric purity and productivity. To characterize the crystalline nature of ketamine, X-ray diffraction and infrared spectroscopy of the racemic mixture and pure enantiomers were performed between powder x-ray pattems, infrared spectra, and solubility curve slopes of the pure enantiomers and racemic mixture indicated racemic compound formation...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Maria Alvina Krahenbuhl, Antonio Jose de Almeida Meirelles / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:44:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_MarianaConceicaoda_M.pdf: 1844255 bytes, checksum: ee4d7a09d7ff92c6448aaaf1522a95b2 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Por serem os ácidos graxos os constituintes básicos dos óleos e gorduras de origem vegetal, o conhecimento do seu comportamento no equilíbrio sólidolíquido é de grande importância na elaboração de diversos produtos da indústria química, farmacêutica, cosmética e alimentícia. Nesta última, o número de misturas de óleos e gorduras utilizadas em alimentos diários é muito grande e a qualidade destes alimentos está relacionada às propriedades físico-químicas dessas misturas. O comportamento na cristalização dos óleos e gorduras tem duas grandes aplicações industriais, o processamento de produtos finais a partir dos cristais das gorduras (o chocolate, por exemplo) e a separação de óleos e gorduras específicos a partir de fontes naturais. Estes exemplos demonstram que o estudo físico-químico das misturas de ácidos graxos é um assunto interessante para pesquisa, sendo relevante para o entendimento das funções biológicas das cadeias lipídicas bem como para a aplicação dos materiais lipídicos na indústria de alimentos. Os ácidos graxos também têm sua importância sem ser como os principais componentes dos óleos e gorduras, eles são usados para obtenção, entre outros produtos, de ésteres, alcanolamidas e álcoois graxos, muito usados nas indústrias para diversas aplicações, como por exemplo, tensoativos não iônicos. Os diagramas de fase de nove misturas binárias de ácidos graxos saturados com diferença de dois, quatro e de seis átomos de carbono entre suas cadeias foram construídos empregando a técnica de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). Foi averiguado que a presença do ponto peritético nessas misturas está relacionada à diferença entre os números de átomos de carbono dos compostos puros que as compõem, como descrito por ROLEMBERG et al, 2002. Foi empregada a metodologia proposta por SLAUGHTER e DOHERTY (1995) para a modelagem termodinâmica dos sistemas medidos, buscando a melhor forma de representá-los matematicamente, com atenção especial ao tratamento termodinâmico da fase sólida / Abstract: Fatty acids are the basic constituents of oils and fats of vegetal origin. The knowledge of its solid-liquid equilibrium is of great importance for the production of diverse products for the chemical, pharmaceutical, cosmetic and food industry. Regarding the latter there is a number of oil and fat mixtures used in daily foods. The quality of these foods is strongly related to their chemical and physical properties. The operation conditions of the crystallization process of oil and fats, affects the quality of end products, such as chocolate. The physical chemistry of fatty acid mixtures is an interesting subject for research. It is important both for the understanding of the lipid chain biological functions as well as for the application of lipid materials in the food industry. Fatty acids, besides having importance as major components of oils and fats, are raw materials for the production of fatty esters and fatty alKanolamides, for example. The phase diagrams of nine binary mixtures of saturated fatty acids were obtained by Differential Scanning Calorimetry (DSC) technique. Each mixture was made up of two saturated fatty acids (caprylic, capric, lauric, mirystic, palmitic and stearic acids) whose carbon chain having a difference of the two, four or six atoms between them. It was observed that the peritectic point of these mixtures are related to the difference between the number of carbon atoms of these chains, as described by ROLEMBERG et al, 2002. The methodology suggested by SLAUGHTER and DOHERTY (1995) was employed for the thermodynamic modeling of the systems. The best form to represent them mathematically was searched, with special attention to the thermodynamic treatment of the solid phase / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T05:09:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martini_RogerioFavinha_M.pdf: 5134097 bytes, checksum: 5d9a958e775edbee9eb2e6cf27869dba (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo desenvolver uma metodologia que permita o estudo do comportamento de fases líquida-(líquida)- vapor de sistemas ternários e a rápida determinação da miscibilidade parcial, usando como ferramenta de calculo o simulador comercial PROII. Essa metodologia utiliza a simulação de tambores flash para executar cálculos de equilíbrio liquído-(líquido)-vapor; os resultados são usados para gerar superfícies de equilíbrio, através das quais pose-se estudar o comportamento termodinâmico do sistema ternário. Para cada sistema há três superfícies de equilíbrio: 'y IND, 1¿ , 'y IND. 2¿ , 'y IND. 3¿ . Pelas superfícies de equilíbrio pode-se observar se o sistema apresenta separação de fases líquidas, visível através da formação de patamares. A extensão e a quantidade de patamares da uma dimensão da região de miscibilidade parcial do sistema. A partir das superfícies de equilíbrio são identificados os pontos em que 'x IND. 1¿ = 'y IND.1¿ , 'x IND. 2¿ = 'y IND. 2¿ e 'x IND. 3¿ = 'y IND. 3¿; as linhas formadas por esses pontos são denominadas linhas de não-idealidade ('x IND. 1¿ = 'y IND.1¿e 'x IND. 3¿ = 'y IND. 3¿) e linha de inversão ('x IND. 2¿ = 'y IND. 2¿), e são usadas para determinar a existência ou não de azeótropos ternários ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The objective of this work is to develop a methodology for studing the vapor-(liquid)-liquid phase behaviour of ternary systems and for rapidly determining the partial miscibility presence by using the commercial simulator PROII. The methodology uses flash simulation to do liquid-(liquid)-vapor equilibrium calculations simulation results are used to generate equilibrium surfaces, which help the study of ternary systems thermodynamic behaviour. Every system has three equilibrium surfaces: 'y IND, 1¿ , 'y IND. 2¿ , 'y IND. 3¿. In the equilibrium surfaces one can observe if one system presents a gap of miscibility by observing a flat line formation. The number and extent of flat lines give the dimensions of partial miscibility region of a system. One can identify from equilibrium surfaces I points for which 'x IND. 1¿ = 'y IND.1¿ , 'x IND. 2¿ = 'y IND. 2¿ e 'x IND. 3¿ = 'y IND. 3¿ lines formed by these points are designated non-ideality lines ('x IND. 1¿ = 'y IND.1¿e 'x IND. 3¿ = 'y IND. 3¿) and inversion line ('x IND. 2¿ = 'y IND. 2¿), I and they are used to verify if there exist ternary azeotropes. In this work one also tries to establish a relationship between characteristic shape of the inversion line and the choice of best solvent(s) or entrainers to separate a binary mixture by azeotropic or extractive distillation ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Mário Noboru Tamashiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-31T00:17:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ercule_Adinei_M.pdf: 1649654 bytes, checksum: a32bd621f02831c6f06d0618847ad1a9 (MD5) Previous issue date: 2016 / Resumo: Estudamos através da solução do modelo de Blume¿Emery¿Griffiths na rede de Bethe, o efeito da coordenação da rede no comportamento multicrítico do modelo ferromagnético (J > 0) na região de acoplamentos biquadráticos repulsivos, analisando o caso particular K/J = ?3,5. O estudo foi feito para duas coordenações diferentes (z = 4, 6) e a campo nulo (H = 0). Durante a análise do mapeamento surgiram órbitas de período 2 e por esse motivo foi feita uma divisão da rede em duas sub-redes interpenetrantes. Nesta região o diagrama de fases apresentou quatro fases termodinâmicas distintas: paramagnética, ferromagnética, quadrupolar alternada (ou antiquadrupolar) e ferrimagnética. Além disso, o diagrama de fases apresentou regiões de coestabilidade numérica que foram investigadas pelo cálculo da energia livre. A expressão analítica da energia livre foi obtida através do engenhoso método de Gujrati. Para a coordenação z = 4 a transição entre as fases ferrimagnética e quadrupolar alternada é sempre contínua, enquanto a transição das fases ferromagnética e ferrimagnética é descontínua a baixas temperaturas, tornando-se contínua para temperaturas acima do ponto tricrítico. Por outro lado, para a coordenação z = 6 a transição entre as fases ferromagnética e ferrimagnética é sempre contínua. No entanto, a transição entre as fases ferrimagnética e quadrupolar alternada é descontínua para temperaturas abaixo do ponto tricrítico e contínua para temperaturas maiores, em concordância com os diagramas de fases obtidos na aproximação de campo médio / Abstract: We studied through the solution of the Blume¿Emery¿Griffiths model on the Bethe lattice, the effect of the lattice coordination on the multicritical behavior of the ferromagnetic model (J > 0) in the region of repulsive biquadratic couplings, analyzing the particular case K/J = ?3,5. The study was performed for two different lattice coordinations (z = 4, 6) and zero magnetic field (H = 0). During the mapping analysis, 2-cicle orbits arose and therefore a division of the lattice into two interpenetrating sublattices was implemented. In this region the phase diagram displayed four distinct thermodynamic phases: paramagnetic, ferromagnetic, staggered quadrupolar and ferrimagnetic. In addition, the phase diagram displayed regions of numerical co-stability, that were investigated by calculating the free energy. The analytical free-energy expression was obtained by the inventive Gujrati¿s method. For coordination z = 4 the transition between the ferrimagnetic and the stag- gered quadrupolar phases is always continuous, while the transition of the ferromagnetic and ferrimagnetic phases is discontinuous at low temperatures, turning into continuous for temperatures above the tricritical point. On the other hand, for coordination z = 6 the transition between the ferromagnetic and the ferrimagnetic phases is always continuous. However, the transition between the ferrimagnetic and the staggered quadrupolar phases is discontinuous for temperatures below the tricritical point and continuous for higher temperatures, in agreement with the phase diagrams obtained in the mean-field approximation / Mestrado / Física / Mestre em Física / 132988/2014-3 / CNPQ

Orientador: Maurice de Koning / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-31T00:11:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SantosFlorez_PedroAntonio_M.pdf: 3560756 bytes, checksum: 596fa8433415493ec218ee7c185319ea (MD5) Previous issue date: 2016 / Resumo: O modelo de Uhlenbeck-Ford, que é um sistema artificial caracterizado por um potencial interatômico logarítmico e repulsivo, foi definido originalmente para o estudo teórico de gases imperfeitos, baseado no fato de que todas as integrais de muitos corpos, envolvidas no cálculo de coeficientes viriais, podem ser calculadas analiticamente. Assim, este modelo possui uma expressão exata para a equação de estado e a energia livre de Helmholtz na fase fluida. Um potencial escalonado deste modelo já foi proposto como sistema de referência na implementação de métodos de simulação atomística, para cálculos de energia livre de sistemas na fase fluida. Neste trabalho, é construído o diagrama de fase do modelo de Uhlenbeck-Ford dependente deste fator de escalonamento, delimitando as fases fluida e sólida, com estruturas cristalinas (BCC e FCC). A estabilidade das diferentes fases foi estudada analisando as curvas de energia livre, que foram obtidas utilizando a técnica de simulação atomística da Dinâmica Molecular a partir de processos fora do equilíbrio. Nossos resultados mostraram que existem regiões para qualquer densidade onde a fase fluida é a mais estável, e portanto, o modelo de Uhlenbeck-Ford pode ser usado como sistema de referência para cálculos de energia livre de sistemas na fase fluida / Abstract: The Uhlenbeck-Ford model, which is an artificial system characterized by a logarithmic and repulsive interatomic potential, was originally defined for the theoretical study of imperfect gases, based on the fact that all the many-body integrals, involved in calculating virial coefficients, can be calculated analytically. Thus, this model has an exact expression for the equation of state and the Helmholtz free energy in the fluid phase. A modified potential by a scale factor of this model was proposed as a reference system in the implementation of atomistic simulation methods for free energy calculation in the fluid phase. In this paper, we construct the phase diagram of the Uhlenbeck-Ford model dependent on a scale factor, finding the coexistence lines between fluid and solid phases, with crystalline structures (BCC and FCC). The stability of the different phases was studied by analyzing the free energy curves, which were obtained using the atomistic simulation technique of Molecular Dynamics, using nonequilibrium processes. Our results show that for any density, there exist regions in which the fluid phase is the most stable and therefore the Uhlenbeck-Ford model can be used as a reference system for free energy calculations of systems in the fluid phase / Mestrado / Física / Mestre em Física / 1370441/2014 / CAPES

En física estadística, uno de los mayores desafíos es calcular la función de partición de un sistema de muchos cuerpos interactuantes. La primera aproximación consiste en reducir el problema de muchos cuerpos al problema de un solo cuerpo, esto se logra al considerar las interacciones que afectan a una partícula como un promedio sobre éstas. Puede ser demostrado que esta aproximación es equivalente a tener un sistema donde cada partícula interactúa con todas las otras con la misma intensidad J, estas interacciones son llamadas interacciones de tipo campo medio, de esta manera la función de partición puede ser fácilmente calculada. Sin embargo, en modelos magnéticos la aproximación de campo medio puede afectar la topología de los diagramas de fase que describen las fronteras que separan las diferentes fases magnéticas que pueden existir. Se ha demostrado que los resultados de la aproximación de campo medio son exactos cuando el sistema se encuentra en infinitas dimensiones. A veces pueden surgir fases o tipos de frontera en la aproximación de campo medio que en un determinado modelo no existen debajo de cierta dimensión llamada dimensión crítica superior. En el presente trabajo la física estadística del modelo de Blume Capel con espín 5/2 es estudiada al introducir una competencia entre interacciones ferromagnéticas J de tipo campo medio con interacciones antiferromagnéticas K de corto alcance en una cadena lineal de N espínes. El objetivo de este trabajo es observar cómo la topología de los diagramas de fase evoluciona a partir del comportamiento magnético en campo medio (correspondiente a altas dimensiones), al introducir interacciones antiferromagnéticas de corto alcance estas crean un conflicto entre ferromagnetismo de altas dimensiones con antiferromagnetismo de bajas dimensiones. Los cálculos se han realizado tomando el límite termodinámico (N → ∞). Para el desarrollo de la presente investigación se estudió el caso particular de S = 5/2 basado en el progreso de trabajos anteriores con S = 1 y S = 3/2 y mediante un procedimiento de minimización de energía libre basado en la construcción de un algoritmo en lenguaje C que busca el valor de la magnetización que minimiza la energía libre con la finalidad de conseguir cada punto relevante del diagrama de fase. Por lo tanto, los diagramas de fase fueron obtenidos al encontrar el parámetro de orden correspondiente al equilibrio en el plano T − D para diferentes valores de K, donde T es la temperatura y D la constante de anisotropía del modelo de Blume Capel. En temperatura nula, el diagrama de fase fue hecho en plano D versus K minimizando la energía del Hamiltoniano. La magnetización es el parámetro de orden ferromagnético, mientras que el parámetro de orden antiferromagnético es una función de las magnetizaciones de las subredes que se forman. Cabe resaltar que el diagrama de fase a temperatura nula es fundamental para entender los diagramas de fase en temperatura finita. En T = 0, el diagrama se divide esencialmente en dos tipos de fases, fases ferromagnéticas para K/J < 0. 25 y fases antiferromagnéticas para K/J > 0. 25, estas últimas solo existen en T = 0, debido a que son producidas por interacciones unidimensionales. Por otro lado, en temperatura finita, a medida que aumenta el valor de K surgen topologías complejas debido al surgimiento de más fronteras que limitan nuevas fases que van apareciendo de regiones pequeñas en el diagrama a temperatura nula. Para K/J > 0. 25 todo orden magnético desaparece en T > 0, existiendo solo la fase paramagnética. Es importante resaltar que toda frontera de segundo orden desaparece para cierto valor de K = K∗ , tal que K∗/J < 0. 25. Por lo tanto, para K∗/J < K/J < 0. 25, todas las fronteras que limitan las fases ferromagnéticas son de primer orden. Se encontró, además, un comportamiento anómalo de la magnetización para ciertas regiones del diagrama de fases, donde la magnetización aumenta con la temperatura. Los resultados de esta tesis contribuyeron parcialmente al artículo publicado en Phys. Lett. A 382, 3325 (2018), que fue un trabajo en colaboración con otro grupo de investigación. / Tesis

Este trabalho apresenta a análise modal e o processo de fabricação de uma hélice fabricada em materiais compósitos, utilizando-se como material de enchimento espuma de poliuretano. A concepção estrutural desta hélice é composta basicamente dos materiais: tecidos de fibra de vidro, "rovings", espuma de poiuretano, flanges de titânio e tubos de alumínio utilizados na fabricação de seu cubo. A análise teórica, com extração de modos e das freqüências naturais deste conjunto estrutural, é feita pelo método numérico dos elementos finitos (MEF). Os resultados teóricos são comparados como os resultados experimentais do modelo real. As várias freqüências dos modos são plotadas em conjunto no diagrama "SPOKE", onde se pode estudar se existe alguma freqüência natural da hélice, que coincide com um harmônico do motor, indicando assim a possibilidade de ocorrência de ressonância. Na análise dos resultados finais pode-se avaliar, apesar da influência de fatores vinculados à fabricação, a participação estrutural dos materiais que compôem a hélice, ressaltando a melhoria estrutural proporcionada pela inserção da espuma de poliuretano.

Embora em um sistema bidimensional com simetria contínua não haja ordem de longo alcance para temperaturas finitas, o modelo XY 2D exibe uma transição de fase de ordem infinita não usual, associada com a dissociação de defeitos topológicos chamados de vórtices-inteiros, e que pertence à classe de universalidade de Kosterlitz-Thouless (KT). O modelo XY tridimensional exibe ordem de longo-alcance para baixas temperaturas e, à medida que a temperatura aumenta, passa para o estado desordenado através de uma transição ferromagnética usual. Generalizações do modelo XY, incluindo competição entre um termo ferromagnético e um nemático, foram introduzidas e estudadas por diversos autores. Essas interações nemáticas criam novas transições de fases e novos defeitos topológicos, como vórtices semi-inteiros. Neste trabalho, para casos particulares desses modelos generalizados, exploramos as classes de universalidade e os diagramas de fases em duas e três dimensões através de simulações de Monte Carlo usando algoritmos de cluster em GPUs, escalonamento de tamanhos finitos e análise da helicidade. Em particular, encontramos que a competição entre os termos ferromagnético e nemático dá origem a novas linhas de transição que podem pertencer a uma ampla gama de classes, desde a Kosterlitz-Thouless, 3dXY, Ising, Potts com 3 estados e até mesmo uma transição descontínua. / Although in a two-dimensional system with continuous symmetry there is no long-range order at finite temperature, the 2D XY model exhibits an unusual infinite order phase transition, associated with the unbinding of topological defects called integer-vortices, which belongs to the Kosterlitz-Thouless (KT) universality class. The three dimensional XY model exhibits a ferromagnetic long-range order at low temperatures and goes to the disordered state through a usual ferromagnetic transition. Generalizations of the XY model, including competition between a ferromagnetic and a nematic-like term, have been introduced and studied by many autors. These nematic-like interactions create new phase transitions and new topologial defects, like half-integer-vortices. In this work, for particular cases of these generalized models, we explore the universality classes of the transitions and the phase diagrams in two and three dimensions through Monte Carlo simulations using clusters algorithms on GPUs, finite size scaling and helicity analysis. In particular, we find that the competition between the ferromagnetic and nematic terms gives origin to new transition lines that can belong to a wide spectrum of classes, ranging from Kosterlitz-Thouless, 3dXY, Ising, 3 states Potts and even a discontinuous transition.

Embora em um sistema bidimensional com simetria contínua não haja ordem de longo alcance para temperaturas finitas, o modelo XY 2D exibe uma transição de fase de ordem infinita não usual, associada com a dissociação de defeitos topológicos chamados de vórtices-inteiros, e que pertence à classe de universalidade de Kosterlitz-Thouless (KT). O modelo XY tridimensional exibe ordem de longo-alcance para baixas temperaturas e, à medida que a temperatura aumenta, passa para o estado desordenado através de uma transição ferromagnética usual. Generalizações do modelo XY, incluindo competição entre um termo ferromagnético e um nemático, foram introduzidas e estudadas por diversos autores. Essas interações nemáticas criam novas transições de fases e novos defeitos topológicos, como vórtices semi-inteiros. Neste trabalho, para casos particulares desses modelos generalizados, exploramos as classes de universalidade e os diagramas de fases em duas e três dimensões através de simulações de Monte Carlo usando algoritmos de cluster em GPUs, escalonamento de tamanhos finitos e análise da helicidade. Em particular, encontramos que a competição entre os termos ferromagnético e nemático dá origem a novas linhas de transição que podem pertencer a uma ampla gama de classes, desde a Kosterlitz-Thouless, 3dXY, Ising, Potts com 3 estados e até mesmo uma transição descontínua. / Although in a two-dimensional system with continuous symmetry there is no long-range order at finite temperature, the 2D XY model exhibits an unusual infinite order phase transition, associated with the unbinding of topological defects called integer-vortices, which belongs to the Kosterlitz-Thouless (KT) universality class. The three dimensional XY model exhibits a ferromagnetic long-range order at low temperatures and goes to the disordered state through a usual ferromagnetic transition. Generalizations of the XY model, including competition between a ferromagnetic and a nematic-like term, have been introduced and studied by many autors. These nematic-like interactions create new phase transitions and new topologial defects, like half-integer-vortices. In this work, for particular cases of these generalized models, we explore the universality classes of the transitions and the phase diagrams in two and three dimensions through Monte Carlo simulations using clusters algorithms on GPUs, finite size scaling and helicity analysis. In particular, we find that the competition between the ferromagnetic and nematic terms gives origin to new transition lines that can belong to a wide spectrum of classes, ranging from Kosterlitz-Thouless, 3dXY, Ising, 3 states Potts and even a discontinuous transition.