The use of a beam quality correction factor,kQ, is needed in dosimetry of radiotherapy beams for correcting differences between chamber responses at the calibration beam quality, Q0 and at the quality beam of the user, Q. The purpose of this study is to determine the beam quality correction factor for the NE2571 ionization chamber widely used in radiotherapy and its dependence with the stopping-power and the chamber perturbation factors. In addition, an investigation of the use of parallel plate chambers for determining surface doses in photon beams is also performed using the EGSrnc Monte Carlo code system. Results obtained with PENELOPE show that simulations with phase-space files appropriately scored can be up to ten times shorter than using a full spectrum in the input-file. Values of kQ, and its components show good agreement with published values in the literature and are provided with typical statistical uncertainties of 0.2%. Values of kQ and absorbed dose to water conversion factors obtained with egs_chamber user code for parallel plate chambers are also provided with maximum statistical uncertainty of 0.7%. Therefore, the results obtained are expected to contribute with improving dosimetry protocols and the quality of life of radiotherapy patients. / O uso de uma fator de correção para a qualidade do feixe, kQ, é necessário em dosimetria de feixes radioterápicos para a correçãoo das diferenças entre a resposta de câmaras de ionização nas qualidades do feixe de calibração, Q0 e do usuário Q. O propósito deste trabalho consiste em determinar o fator de correção da qualidade de feixe para a câmara de ionização NE2571 amplamente utilizada em radioterapia e sua dependência com o stopping-power e os fatores de perturbação da câmara. Além disso, uma investigação do uso de câmaras de placas paralelas para determinar doses na superfície em feixes de fótons é também realizada usando o sistem de códigos em Monte Carlo EGSnrc. Resultados obtidos com o PENELOPE mostram que simulações usando phase-space, podem ser cerca de dez vezes menos longa do que simula ções usando um espectro completo no arquivo de entrada. Valores de kQ e suas componentes mostraram boa concordncia com dados publicados na literatura e são fornecidos com incertezas estatísticas típicas de 0.2%. Valores de kQ e fatores de conversão pra dose absorvida na água obtidos para as câmaras de placas paralelas com o código de usuário egs_chamber são também fornecidos com incerteza estatística máxima de 0.7%. Deste modo, espera-se que os resultados obtidos possam contribuir com o aperfeiçoamento de protocolos de dosimetria e com a qualidade de vida de pacientes radioterpicos.

O presente trabalho descreve e introduz uma metodologia numérica de simulação térmica de trocadores de calor de fluxo cruzado e de casco e tubo. A metodologia computacional é utilizada para simular doze configurações de arranjos de escoamento de trocadores de calor de fluxo cruzado com número de passes e tubos por passe arbitrários, assim como diversas condições de mistura de ambos os fluidos. O procedimento computacional é desenvolvido, baseado em diversos trabalhos da literatura, para calcular a efetividade de temperatura e o fator de correção da diferença média logarítmica de temperatura para trocadores de calor de fluxo cruzado em escoamentos contracorrente e paralelo. Novos dados da efetividade de temperatura e do fator de correção para configurações complexas de trocadores de calor são apresentados em diversas tabelas e figuras. As condições de mistura do fluido interno depois de cada passe são analisadas e caracterizadas por três configurações: misturado, não misturado com uma ordem idêntica das fileiras e não misturado com uma ordem inversa das fileiras. A influência da mistura do fluido externo entre os tubos do trocador de calor também é analisada. A metodologia computacional também é utilizada para trocadores de calor de casco e tubo tipo TEMA E com um passe de ambos os fluidos (fluidos do casco e dos tubos) em escoamentos contracorrente e paralelo de acordo com as entradas do trocador de calor. O algoritmo é baseado em diversas hipóteses e considerações de modelagem adotadas em diversos trabalhos de trocadores de calor de fluxo cruzado e de casco e tubo. Cada seção entre as chicanas é idealizada como um trocador de calor não misturado - não misturado. Além disso, este estudo fornece um sumário de correlações matemáticas exatas e aproximadas para algumas configurações de trocadores de calor de fluxo cruzado e de casco e tubo, que são muito apropriadas para análises computacionais e que facilitam o cálculo de efetividade de temperatura e do fator de correção. Os resultados encontrados são comparados com o algoritmo HETE e com soluções e relações matemáticas disponíveis em outras literaturas e mostram a capacidade dos algoritmos desenvolvidos. / The present thesis describes and introduces the numerical simulation methodologies for thermal modeling of crossflow and shell-and-tube heat exchangers. The computational methodology is used for simulating twelve general flow arrangement configurations of crossflow heat exchangers with arbitrary number of passes and tubes per pass, as well as, several mixture conditions of both fluids. The computational procedures are developed, based on some works from literature, to calculate the temperature effectiveness and the mean logarithm temperature difference (MLTD) correction factor for crossflow and parallel and counter-crossflow heat exchangers. New temperature effectiveness and correction factor data for the treated complex flow arrangements configurations are provided and showed in various tables and plots. Tube fluid mixing conditions after each pass, characterized by three types of configuration: tube fluid mixed; tube fluid unmixed keeping identical order of the rows; and tube fluid unmixed with inverted order of the rows, are analyzed. The influence of external fluid mixing between tube rows along the heat exchanger configurations is also addressed. The computational methodology is also addressed to TEMA E shell-and-tube heat exchangers type with one-pass of both fluids (in-tube and shell side) flowing in counterflow and parallel regarding the heat exchangers inlets. The algorithm is based on various assumptions and modelling considerations adopted in several works of crossflow and shell-and-tube heat exchangers. Each section between two baffles is idealized as an unmixed-unmixed crossflow heat exchanger. In addition, this study provides a summary of exact and approximate correlations for some configurations of crossflow and shell-and-tube heat exchangers, that are very appropriate for computerized analysis and that facilitate the computation of both parameters, the temperature effectiveness and the mean logarithmic temperature difference correction factor. The results found are compared to algorithm HETE and with available relations and solutions of other works and show the capability of the developed algorithm.