Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2018-11-23T15:19:44Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Roberto Carlos Doring Wolter.pdf: 2034054 bytes, checksum: d53dff149845c79db461dd69fc6b8806 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-11-23T18:52:35Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Roberto Carlos Doring Wolter.pdf: 2034054 bytes, checksum: d53dff149845c79db461dd69fc6b8806 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-23T18:52:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Roberto Carlos Doring Wolter.pdf: 2034054 bytes, checksum: d53dff149845c79db461dd69fc6b8806 (MD5) Previous issue date: 2014-08-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / A toxidez por ferro é um dos mais importantes estresses abióticos em solos de várzea. Depois do surgimento dos sintomas de toxidez na lavoura, apenas medidas paliativas podem ser tomadas para diminuir o efeito do problema. Os objetivos do trabalho foram verificar se os critérios de interpretação para prognóstico do risco de ocorrência da toxidez por ferro em arroz irrigado por alagamento baseado na porcentagem de saturação da CTC por Fe2+ (PSFe2+), que é calculada a partir da estimativa do ferro trocável, proveniente da determinação do ferro extraído por oxalato de amônio pH 6,0 de uma amostra coletada anterior ao alagamento, são válidos para um grupo de solos de várzea do Rio Grande do Sul. Além disso, se a inclusão de outras variáveis melhora a estimação e o prognóstico, e ainda se a relação das classes de riscos está de acordo com a ocorrência da toxidez nas plantas. Para isso foram conduzidos quatro experimentos com plantas usando diferentes solos em casa de vegetação e um experimento em solução nutritiva em laboratório. Os resultados do experimento em solução nutritiva mostram que o surgimento dos sintomas de toxidez por ferro nas plantas de arroz apenas ocorreram a partir da fração entre 0,45 e 0,60 de ferro pelos cátions divalentes, diferente do valor de 0,40 da fração de ferro na solução definido como crítico para a toxidez pelo método, no entanto, não foi detectada mudança nos teores de ferro no tecido das plantas quando se variou a fração molar de ferro na solução nutritiva. Com os resultados dos experimentos com plantas em solos verificou-se que a alta PSFe2+ de uma amostra de solo está relacionada a uma maior probabilidade de ocorrência de toxidez por ferro, e em amostra com baixa PSFe2+ quase não ocorrem sintomas de toxidez por ferro, indicando que o método foi eficiente para prever a ocorrência de sintomas de toxidez por ferro nas plantas de arroz, para o grupo de solos. Também foi constatado que o uso das variáveis: C orgânico, ferro e manganês extraídos por oxalato de amônio pH 6 melhora a exatidão da estimação do ferro trocável comparado a estimação apenas pela extração de ferro, porém, isso não se refletiu em melhores prognósticos do risco de ocorrência de toxidez por ferro nas plantas de arroz do grupo de solos estudados, observou-se que as correlações com as duas formas de estimativas de ferro trocável com os atributos relacionados com a toxidez por ferro tiveram coeficientes bem próximos, impossibilitando a definição do melhor método. Pelo menor número de variáveis a serem determinadas, ou seja, pela maior facilidade de execução, a estimação do ferro trocável obtido apenas pelo ferro extraído por oxalato de amônio pH 6,0 é o método mais eficiente para prognosticar o risco de ocorrência de toxidez por ferro para o arroz irrigado. / The iron toxicity is one of the most important abiotic stress in lowland soils. After the appearance of toxicity symptoms in the field, only palliative measures can be taken to lessen the effect of the problem. The aims of this work were to verify if the interpretation criteria for predicting the risk of iron toxicity occurrence in rice plants by flooding based on the percentage saturation of CEC by Fe2+ (PSFe2+), which is calculated from the estimated exchangeable iron from the determination of iron extracted by ammonium oxalate pH 6.0 in a sample collected prior to flooding, are valid for a group of lowland soils from of Rio Grande do Sul. Furthermore, if the inclusion of other variables improves the estimation and prognosis, and if the relation of the classes of risks is consistent with the occurrence of toxicity in plants. For this, four experiments were conducted with plants, using different soils in a greenhouse and an experiment in nutrient solution in laboratory. The results of the experiment in nutrient solution have shown that the emergence of symptoms of iron toxicity in rice plants occurred only for the 0.45 and 0.60 molar ratio of iron to divalent cations, different from the 0.40 molar ratio of iron in solution defined as critical to the toxicity by the method. However, no change was detected for the iron levels on plant tissue when varying the molar ratio of iron in the nutrient solution. With the results of experiments with plants in soil one could verify that the higher the PSFe2+ of a soil sample the greater the probability of toxicity by iron, and for samples with low PSFe2+ almost no symptoms of toxicity occurred, indicating that the method was efficient in predicting the occurrence of iron toxicity symptoms in rice plants, for the group of soils. It was also found that the use of the variables: organic C, iron and manganese extracted by ammonium oxalate pH 6 improve the accuracy of the exchangeable iron estimation, when compared to estimating only by the iron extraction. However, it was not reflected in better prognostic of the risk of iron toxicity occurrence in rice plants, for the group of soils. It was observed that the correlations with the two forms of estimating exchangeable iron-related attributes of toxic iron coefficients were very close, making impossible the definition of the best method. By the small number of variables to be determined, ie, by the easiness of implementation, the estimation of exchangeable iron obtained only by the iron extracted by ammonium oxalate pH 6.0 is the most efficient method to predict the risk of iron toxicity for rice crop. Keywords: symptoms of iron toxicity, molar ratio of iron, iron oxalate, percentage of CEC saturation by Fe2+.

In this thesis we propose models based on a reparameterized Birnbaum-Saunder (BS) distribution introduced by Santos-Neto et al. (2012) and Santos-Neto et al. (2014), to analyze survival data. Initially we introduce the Birnbaum-Saunders frailty model where we analyze the cases (i) with (ii) without covariates. Survival models with frailty are used when further information is nonavailable to explain the occurrence time of a medical event. The random effect is the frailty, which is introduced on the baseline hazard rate to control the unobservable heterogeneity of the patients. We use the maximum likelihood method to estimate the model parameters. We evaluate the performance of the estimators under different percentage of censured observations by a Monte Carlo study. Furthermore, we introduce a Birnbaum-Saunders regression frailty model where the maximum likelihood estimation of the model parameters with censored data as well as influence diagnostics for the new regression model are investigated. In the following we propose a cure rate Birnbaum-Saunders frailty model. An important advantage of this proposed model is the possibility to jointly consider the heterogeneity among patients by their frailties and the presence of a cured fraction of them. We consider likelihood-based methods to estimate the model parameters and to derive influence diagnostics for the model. In addition, we introduce a bivariate Birnbaum-Saunders distribution based on a parameterization of the Birnbaum-Saunders which has the mean as one of its parameters. We discuss the maximum likelihood estimation of the model parameters and show that these estimators can be obtained by solving non-linear equations. We then derive a regression model based on the proposed bivariate Birnbaum-Saunders distribution, which permits us to model data in their original scale. A simulation study is carried out to evaluate the performance of the maximum likelihood estimators. Finally, examples with real-data are performed to illustrate all the models proposed here. / Nesta tese propomos modelos baseados na distribuição Birnbaum-Saunders reparametrizada introduzida por Santos-Neto et al. (2012) e Santos-Neto et al. (2014), para análise dados de sobrevivência. Inicialmente propomos o modelo de fragilidade Birnbaum-Saunders sem e com covariáveis observáveis. O modelo de fragilidade é caracterizado pela utilização de um efeito aleatório, ou seja, de uma variável aleatória não observável, que representa as informações que não podem ou não foram observadas tais como fatores ambientais ou genéticos, como também, informações que, por algum motivo, não foram consideradas no planejamento do estudo. O efeito aleatório (a fragilidade) é introduzido na função de risco de base para controlar a heterogeneidade não observável. Usamos o método de máxima verossimilhança para estimar os parâmetros do modelo. Avaliamos o desempenho dos estimadores sob diferentes percentuais de censura via estudo de simulações de Monte Carlo. Considerando variáveis regressoras, derivamos medidas de diagnóstico de influência. Os métodos de diagnóstico têm sido ferramentas importantes na análise de regressão para detectar anomalias, tais como quebra das pressuposições nos erros, presença de outliers e observações influentes. Em seguida propomos o modelo de fração de cura com fragilidade Birnbaum-Saunders. Os modelos para dados de sobrevivência com proporção de curados (também conhecidos como modelos de taxa de cura ou modelos de sobrevivência com longa duração) têm sido amplamente estudados. Uma vantagem importante do modelo proposto é a possibilidade de considerar conjuntamente a heterogeneidade entre os pacientes por suas fragilidades e a presença de uma fração curada. As estimativas dos parâmetros do modelo foram obtidas via máxima verossimilhança, medidas de influência e diagnóstico foram desenvolvidas para o modelo proposto. Por fim, avaliamos a distribuição bivariada Birnbaum-Saunders baseada na média, como também introduzimos um modelo de regressão para o modelo proposto. Utilizamos os métodos de máxima verossimilhança e método dos momentos modificados, para estimar os parâmetros do modelo. Avaliamos o desempenho dos estimadores via estudo de simulações de Monte Carlo. Aplicações a conjuntos de dados reais ilustram as potencialidades dos modelos abordados.

Neste trabalho propomos a distribuição Weibull-Binomial-Negativa (WBN) considerando uma estrutura de ativação latente para explicar a ocorrência do evento de interesse, em que o número de causas competitivas é modelado pela distribuição Binomial Negativa, e os tempos não observados devido às causas seguem a distribuição Weibull. Em geral, as causas competitivas podem ter diferentes mecanismos de ativação, sendo assim os casos de primeira ativação, última ativação e ativação aleatória foram considerados no estudo. Desse modo o modelo proposto inclui uma ampla distribuição, tais como Weibull-Geométrico (WG) e Exponencial-Poisson Complementar (EPC), introduzidas por Barreto-Souza et al. (2011) e G. et al. (2011), respectivamente. Baseando-nos na mesma estrutura, consideramos o modelo de regressão locação-escala baseado na distribuição proposta (WBN) e o modelo para dados de sobrevivência com fração de cura. Os principais objetivos deste trabalho é estudar as propriedades matemáticas dos modelos propostos e desenvolver procedimentos de inferências desde uma perspectiva clássica e Bayesiana. Além disso, as medidas de diagnóstico Bayesiana baseadas na \'psi\'-divergência (Peng & Dey, 1995; Weiss, 1996), que inclui como caso particular a medida de divergência Kullback-Leibler (K-L), foram consideradas para detectar observações influentes / In this work we propose the Weibull-Negative-Binomial (WNB) considering a latent activation structure to explain the occurrence of an event of interest, where the number of competing causes are modeled by the Negative Binomial distribution and the no observed time due to the causes following the Weibull distribution. In general, the competitive causes may have different activation mechanisms, cases of first, last and random activation were considered in the study. Thus, the proposed model includes a wide distribution such as Weibull-Geometric distribution (WG) and Exponential-Poisson complementary (EPC) introduced by (Barreto-Souza et al., 2011) and (G. et al., 2011) respectively. Based on the same structure, we propose a location-scale regression model based on the proposed distribution (WNB) and the model for survival data with cure fraction. The main objectives of this work is to study the mathematical properties of the proposed models and develop procedures inferences from a classical and Bayesian perspective. Moreover, the Bayesian diagnostic measures based on the \'psi\'-divergence (Peng & Dey, 1995; Weiss, 1996), which includes Kullback-Leibler (K-L) divergence measure as a particular case, were considered to detect influential observations

Introdução: A Retinose Pigmentar (RP) é uma doença hereditária da retina, caracterizada por perda da função visual, principalmente devido à degeneração dos fotorreceptores (bastonetes e cones). Objetivo: Avaliar os efeitos de uma única injeção intravítrea de fração mononuclear de células da medula óssea (FMMO) CD34+ em pacientes portadores de RP. Métodos: Ensaio clínico aberto, não randomizado, prospectivo, observador mascarado, no qual 20 pacientes, portadores de RP, com boa fixação ao exame de campo visual, foram incluídos. Única injeção intravítrea (IIV) de FMMO foi aplicada em apenas um dos olhos de cada paciente, enquanto que os olhos contralaterais serviram como controle e foram submetidos à injeção simulada. As avaliações incluíram: melhor acuidade visual corrigida (MAVC); campo visual estático - estratégia 30-2 (Octopus 900); microperimetria (MAIA - Center Vue) para avaliar estabilidade de fixação e sensibilidade macular; eletrorretinografia de campo total (ERG) e multifocal (mfERG) - padrão da ISCEV usando aparelho Espion E2 (Diagnosys LLC) e tomografia de coerência óptica (OCT). Os exames foram realizados antes da injeção e 4, 16, 32 e 48 semanas após. Resultados: Não houve diferença significativa na MAVC durante o seguimento. A diferença entre MAVC medida após 48 semanas e a basal foi de -0,04 ? 0,02 logMAR nos olhos tratados frente a -0,03 ? 0,01 logMAR nos controles (p=0,3898). A melhora da sensibilidade macular foi discretamente maior nos olhos com FMMO: 1,0 ? 0,5 dB do que nos olhos contralaterais: 0,2 ? 0,5 dB, mas sem significância estatística (p=0,0569). Não se observou mudança na estabilidade de fixação. A perda de desvio médio (MD) do campo visual dos olhos tratados (0,33 ? 0,70 dB) foi discretamente menor do que nos olhos controle (1,12 ? 0,58 dB) (p=0,0761). Nenhuma diferença significativa foi observada nas amplitudes e latências das respostas eletrorretinográficas durante o período avaliado. Não se verificou nenhuma complicação e nem efeito colateral após a injeção. Conclusão: A aplicação intravítrea de FMMO contendo células CD34+ mostrou-se segura em pacientes com RP. Observou-se, ainda, discreta melhora na sensibilidade macular, mas esta não foi significativa estatisticamente. Estudos futuros são necessários para esclarecer o potencial uso dessas células em distrofias retinianas. / Introduction: Retinitis pigmentosa (RP) is a hereditary disease of the retina, characterized by loss of visual function, mainly due to degeneration of the photoreceptors (rods and cones). Objective: To evaluate the effects of a single intravitreal injection of bone marrow mononuclear fraction (BMMF) containing CD34+ cells in patients with RP. Methods: Open trial, non-randomized, prospective, masked observer, in which 20 patients with RP with good fixation in visual field examination were included. Single intravitreal injection of BMMF was performed in only one eye of each patient, while the contralateral eyes served as control and underwent shaw injection. Evaluations included: best corrected visual acuity (BCVA); static visual field - strategy 30-2 (Octopus 900); microperimetry (MAIA - Center Vue) to evaluate fixation stability and macular sensitivity; full-field (ERG) and multifocal (mfERG) electroretinograms according to the ISCEV using Espion E2 (Diagnosys LLC) and optical coherence tomography (OCT). The exams were performed before the injection and 4, 16, 32 and 48 weeks after. Results: There was no significant difference in BCVA during follow-up. The difference measured in BCVA between 48 weeks and baseline was 0.04 ? 0.02 logMAR in treated eyes versus -0.03 ? 0.01 logMAR in controls (p=0.3898). The improvement in macular sensitivity was slightly higher in BMMF eyes: 1.0 ? 0.5 dB than in contralateral eyes: 0.2 ? 0.5 dB, but without statistical significance (p=0.0569). No change in fixation stability was observed. The mean deviation loss (MD) of the visual field in treated eyes (0.33 ? 0.70 dB) was slightly lower than in the control eyes (1.12 ? 0.58 dB) (p=0.0761). No significant difference was observed evaluating amplitudes and latencies of ERG and mfERG responses during the follow-up. No complications or side effects were observed after the injection. Conclusion: The intravitreal injection of BMMF containing CD34 + cells was shown to be safe in patients with RP. There was still a slight improvement in macular sensitivity, but this was not statistically significant. Future studies are needed to clarify the potential use of these cells in retinal dystrophies.

O escoamento estratificado óleo-água é bastante comum na indústria do petróleo, especialmente em poços direcionas offshore, oleodutos e gasodutos. Entretanto, existem poucos trabalhos na literatura sobre a natureza da estrutura ondulatória observada no escoamento em dutos ascendentes ou descendentes a partir da horizontal. O objetivo deste trabalho foi estudar as propriedades geométricas e cinemáticas da onda interfacial, i.e, forma média, comprimento, amplitude e celeridade, e assim contribuir para a compreensão do papel da onda interfacial na dinâmica do escoamento estratificado. Um software baseado em plataforma Labview® possibilitou a automação para obtenção dos dados das ondas interfaciais extraídas de imagens de vídeos de alta resolução. Além das propriedades das ondas, também se coletaram valores de fração volumétrica in situ e de gradiente de pressão bifásico para cinco ângulos de inclinação (-20°, -10°, 0°, 10° e 20°) em diferentes pares de vazões de óleo e água. Desenvolveu-se um modelo fenomenológico considerando os termos ondulatórios do escoamento para o cálculo da fração volumétrica in situ e do gradiente de pressão bifásico, sendo comparado com modelos disponíveis na literatura e dados experimentais. A concordância do modelo proposto com os dados coletados neste trabalho se mostrou muito boa, o que sugere um avanço em comparação ao existente na literatura. O estudo da equação da onda de perturbação interfacial para o escoamento estratificado óleo-água indicou que a natureza da onda observada é cinemática e não dinâmica; e baseado na equação da celeridade da onda cinemática pode-se confrontar a celeridade experimental com a teórica, revelando boa concordância. / The oil-water stratified flow is quite common in the oil industry, especially in offshore directional wells and pipelines. However, there are few studies on the physics of the wavy structure observed in upward and downward stratified flow. The goal of this work was to study the geometric and kinematic properties of interfacial waves, i.e., the average shape, wavelength, amplitude and celerity. A homemade Labview®-based software enabled the automatic acquisition of data extracted from frames obtained via high resolution video recording. In situ volume fraction and two-phase pressure gradient data for five inclination angles (-20°, -10°, 0°, 10° and 20°) at several pairs of oil and water flow rates were also collected. A phenomenological model that takes into account the wavy structure is proposed to calculate volume fractions and two-phase pressure gradient and it was compared with available models from the literature and experimental data. The good agreement of the proposed model with the data collected in this study is promising and suggests that it may provide better predictions in comparison with models from the literature. The study of the interfacial perturbation wave equation for stratified flow indicates that the observed waves nature is kinematic and not dynamic; and based on the kinematic wave velocity equation we could compare the experimental celerity with the theoretical one, with good agreement.

Sensores capacitivos são amplamente utilizados em vários sistemas de medida, tanto na indústria como em laboratórios de pesquisa. Estes dispositivos medem variadas grandezas físicas, como deslocamento, força, pressão, densidade e concentração de substâncias em escoamentos bifásicos, entre outros. Sua aplicação vêm sendo utilizada há algum tempo de forma relativamente elementar, necessitando ainda de estudos específicos para entender a fundo o fenômeno de transferência de carga. A sonda proposta neste trabalho visa melhorar a aquisição do sinal capacitivo e obter uma medida precisa de fração volumétrica em condições bifásicas e trifásicas. Portanto, é necessário um circuito transdutor que transmita de forma precisa a capacitância registrada entre os eletrodos dos sensores até uma central de aquisição. Neste trabalho buscamos desenvolver um modelo de sonda para medir frações volumétricas in situ. Para tanto, apresentamos as etapas de calibração dos sensores, através de válvulas de fechamento rápido, e validamos a técnica sob determinadas condições e variados padrões de escoamento. Dois sensores de geometrias distintas (anéis e hélices) foram utilizados na composição da sonda capacitiva não intrusiva. Propõe-se a solução do sistema linear para medição direta de fração volumétrica em escoamento trifásico. / Capacitive sensors are widely employed in many measurement systems in both industry and laboratory activities. These devices measure several physical quantities such as displacement, forces, pressure, density and concentration of substances in two-phase flows. Their application in industry is still insipient, in part because specific studies are still necessary to properly understand the phenomenon of charge transfer. The goal of this research is the development of a non-intrusive double-sensor probe to on-line measurement of in-situ volumetric fractions in two and three-phase flows. Therefore, we present the calibration work, through quick-closing valves, and validation techniques under certain conditions and for different flows patterns. A transducer circuit to transmit the capacitance sign accurately from the sensors to the central acquisition was developed. Two sensors with different geometries (rings and helix) comprise the double-sensor capacitive probe. Finally, we propose the solution of a linear system for the direct measurement of in-situ volumetric fraction in three-phase flow.

A Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA - \"International Atomic Energy Agency\") vem incentivando o desenvolvimento de sistemas passivos de refrigeração em plantas nucleares visando a simplificação e o incremento da confiabilidade em funções essenciais de segurança nos projetos de uma próxima geração de reatores nucleares refrigerados a água. O principal fundamento desses sistemas é o emprego da circulação natural como sistema de segurança aplicável em operações de desligamento do reator para manutenção ou na ocorrência de acidentes. A circulação natural é um fenômeno que surge em virtude do gradiente de temperatura em pontos diferentes do circuito de refrigeração. Em condições extremas de estabilidade têm-se o estabelecimento do escoamento bifásico gás/líquido podendo configurar-se segundo diferentes regimes. A fração de vazio é reconhecida como um dos parâmetros chave na predição da ocorrência de instabilidades do escoamento bifásico. Apresenta-se neste trabalho uma inovadora metodologia para estimativa da fração de vazio a partir de imagens digitais capturadas diretamente de circuitos experimentais que geram o escoamento bifásico. O método é baseado na aquisição de imagens, com controle da profundidade de campo, de uma seção do Circuito de Circulação Natural (CCN) presente no IPEN/CNEN-SP. A imagem é segmentada com base na inferência fuzzy de diferentes parâmetros de segmentação e ajustada ao foco utilizado na sua aquisição. Ela é varrida de um modo inédito e iterativo, utilizando máscaras de diferentes tamanhos integrando um conjunto de redes neurais com a Transformada Randomizada de Hough. Cada diferente tamanho de máscara é escolhido de acordo com os tamanhos das bolhas que são os objetos de interesse. O volume da bolha é estimado baseado em sua projeção plana capturada nas imagens digitais. O cálculo da fração de vazio considera o volume da seção geométrica do escoamento no tubo de vidro cilíndrico e a profundidade de campo utilizada e nos parâmetros geométricos inferidos para cada bolha detectada. Os resultados mostraram que a integração entre o conjunto de redes neurais e a Transformada Randomizada de Hough aumentaram a robustez das estimativas do sistema. / The International Atomic Energy Agency (IAEA) has been encouraging the use of passive cooling systems in new designs of nuclear power plants. Next nuclear reactor generations are intended to possess simpler and robust safety functions. Natural circulation based systems hold an undoubtedly prominent position among these. Natural circulation phenomenon occurrence depends only on the existence of refrigerant liquid temperature gradient in different sections of the plant refrigerator circuit. The study of limit conditions for these systems has led to instability behavior analysis where many different two-phase flow patterns are present. Void fraction is a key parameter in thermal transfer analysis of theses flow instability conditions. This works presents a new method to estimate void fraction from digital images captured at an experimental two-phase flow circuit. The method is primarily based on depth-of-field controlled image acquisition of a section of a closed loop of natural circulating water through cylindrical glass tubes. This loop is called Natural Circulation Facility (NCF) and is located at Nuclear and Engineering Research Institute in Brazil (IPEN/CNEN-SP). Image is segmented based on fuzzy inference of different segmentation parameters and adjusted to image acquisition focus. The image is then scanned in an inedited way using different-sized masks integrating a set of different artificial neural networks with a modified Randomized Hough Transform. Each different mask size is chosen in accordance to bubble sizes which are objects of interest. The bubble volume is estimated based on two-dimensional projection sizing based on digitally acquired images. Void fraction calculation takes into account the volume of the geometrical section of flow inside cylindrical glass tube considering used depth-of-field. It is also based on the summed bubble geometrical parameters inferred for each detected bubble. The results have shown that integration between artificial-neural-net sets and Randomized Hough Transforms increase system estimations robustness.

O presente trabalho tem como objetivo a proposição de uma Sequência Didática (SD) com vistas ao processo de ensino e aprendizagem de adição de frações. Considerando o conjunto dos números racionais não-negativos Q+, a natureza das quantidades, bem como os diferentes significados de fração, propusemos uma SD para estudantes do 6o ano do Ensino Fundamental. A elaboração da SD tomou como base a Engenharia Didática (ED) e é composta de 3 fases: o Diagnóstico, organizado em 8 tarefas; a Experimentação, constituída de 3 Atividades, cada uma delas subdivididas em tarefas; e a Avaliação, que contém 11 tarefas. Em cada fase, as tarefas foram organizadas considerando graus de complexidades cada vez maiores. A proposição do desenvolvimento da SD precede da realização do diagnóstico, com o intuito de apresentar os objetivos, metodologia e materiais em cada uma das atividades; identificar procedimentos sobre o modo como os estudantes resolvem cada uma das tarefas e possíveis dificuldades no processo e solução. Os resultados do presente estudo mostrou-se bastante profícuo, especialmente porque coloca ao professor o desafio de elaborar atividades pensando nas diferentes perspectivas que um dado conceito contempla, e ao estudante, o papel de agente ativo no processo de aprendizagem. Assim, tem-se mais uma possibilidade metodológica para o ensino de adição de frações. / The present work proposing a Didactic Sequence (DS) with a view to the process of teaching and learning of fractions addition. Considering the set of rational numbers nonnegatives Q+, the nature of the quantities, as well as the different meanings of fraction, we proposed a DS for students of the 6th year of Elementary School. The elaboration of DS was based on Didactic Engineering (DE) and is composed of 3 phases: Diagnosis, organized in 8 tasks; Experimentation, consisting of 3 Activities, each subdivided into tasks; and Evaluation, which contains 11 tasks. In each phase, the tasks were organized considering degrees of increasing complexity. The DS development proposal precedes the diagnosis, with the purpose of presenting the objectives, methodology and materials in each of the activities; identify procedures about how students solve each of the tasks and possible difficulties in the process and solution. The results of the present study proved to be very fruitful, especially as it places the teacher in the challenge of elaborating activities, thinking about the different perspectives that a given concept contemplates, and the student, the role of an active agent in the learning process. Thus, there is a further methodological possibility for the teaching of addition of fractions.

Esta dissertação resulta de um estudo bibliográfico que tem como objetivo a proposição uma sequência didática como recurso metodológico com vistas à compreensão do conceito de fração por estudantes da Educação Básica, considerando o campo do conjunto dos números racionais não negativos +. O estudo bibliográfico foi desenvolvido em três momentos não desconexos: o primeiro teve o objetivo de compreender melhor o conceito de fração, para tanto consultamos a literatura que trata dos diferentes significados da fração, sua relação com outros conceitos matemáticos e a natureza das quantidades; o segundo consiste de um estudo na literatura que trata sobre Engenharia Didática e Sequência Didática; e a terceira consiste na elaboração da Sequência Didática. Os estudos apontam como frutífera a implementação de propostas pedagógicas cujas metodologias colocam os estudantes como agentes no processo de aprendizagem e consideram distintas perspectivas relacionadas aos objetos de ensino, no caso em tela, de fração. Os resultados deste estudo indicam que a elaboração e desenvolvimento de sequências didáticas colocam ao professor a perspectiva de tornar-se pesquisador de sua própria prática, vez que desempenha papel de articulador, organizador, incentivador e mediador no fazer de sala de aula, ao mesmo tempo em que coloca o estudante na centralidade do processo de ensino e aprendizagem. / This dissertation is the result of a bibliographical study whose objective is the proposition of a didactic sequence as a methodological resource with a view to understanding the concept of fraction by students of Basic Education, considering the field of the set of non-negative rational numbers +. The bibliographic study was developed in three nondisconnected moments: the first one had the objective to better understand the concept of fraction, for this we consult the literature that deals with the different meanings of the fraction, its relation to other mathematical concepts and the nature of the quantities; the second consists of a study in the literature that deals with Didactic Engineering and Didactic Sequence; and the third consists in the elaboration of the Didactic Sequence. The studies point out how fruitful the implementation of pedagogical proposals whose methodologies place students as agents in the learning process and consider different perspectives related to teaching objects, in the case in point, of fraction. The results of this study indicate that the preparation and development of didactic sequences give the teacher the perspective of becoming a researcher of his/her own practice, since he/she plays the role of articulator, organizer, incentive and mediator in the classroom, at the same time it places the student in the centrality of the teaching and learning process.

A maioria dos poços de petróleo offshore explorados no Brasil utilizam a técnica de elevação artificial de petróleo conhecida como gas-lift. Mais importante, há previsão de uso intensivo dessa técnica nos poços do pré-sal, sob pressões extremas e condições operacionais ainda não compreendidas completamente. O efeito de injetar gás em um escoamento em tubo vertical é o decréscimo do componente gravitacional do gradiente de pressão total. Por outro lado, os óleos pesados (10 < ºAPI < 19) são viscosos e difíceis de escoar. Em certas ocasiões, este tipo de petróleo não é extraído pela falta de tecnologia viável ou pelo alto custo do processo de produção. Alguns estudos recentes indicam que, para óleos ultra viscosos, o cisalhamento viscoso (componente \"friccional\") seria significativo no computo do gradiente de pressão total. Percebe-se, portanto, que deve existir, para cada condição de escoamento específica, um grau API ou uma viscosidade limite do fluido, acima do qual a técnica gas-lift torna-se ineficiente, quando não inútil. Dessa forma, o estudo do uso da água como fluido coadjuvante para a elevação artificial torna-se válido para óleos viscosos e pode ser indicado para melhorar a produtividade e reduzir a potência requerida de bombeamento. Outra questão é a possibilidade do escoamento trifásico gás-óleo-água ser promissor na redução do gradiente de pressão total. Dessa forma, para a prospecção dessa problemática e a avaliação dessas questões foram realizados testes em laboratório, utilizando misturas de óleos de diversas viscosidades (100 cP, 220 cP e 325 cP), onde foram quantificados os ganhos oferecidos pela injeção de gás, no caso ar, e de água em termos de fatores de redução de gradiente de pressão e fatores de desempenho. Além disso, com o intuito de melhor compreender a fenomenologia de escoamentos trifásicos, foram realizadas análises quanto ao deslizamento entre as fases e a aplicabilidade do modelo de deslizamento. Por fim, através de uma modelagem, foi verificado o efeito do deslizamento entre as fases na queda de pressão total em tubulações de elevado comprimento. / Most of the offshore oil wells operated in Brazil use the artificial lifting technique known as gas-lift. More importantly, an intensive use of this technique in the pre-salt wells under extreme pressures and operating conditions not yet completely understood is planned. The effect of injecting gas into the flow in a vertical pipe is the decrease of the gravitational component of the total pressure gradient. On the other hand, the heavy oils (10 < ºAPI < 19) are viscous and difficult to flow. In some occasions, this type of oil is not extracted by the lack of viable technology or by the high cost of the production process. Some recent studies indicated that for ultra-viscous oils, viscous shear stress (\"frictional\" component) would be significant in the total pressure gradient. Therefore, there must be an API degree or a fluid viscosity limit for each specific flow condition above which the \"gas-lift\" technique becomes inefficient. Thus, the study of water used as method of artificial lift becomes valid for viscous oils and can be indicated to improve productivity and reduce the pumping power required. Another issue is that the gas-oil-water three-phase flow can be advantageous in reducing the overall pressure gradient. Thus, for prospecting of this problems and the evaluation of these issues, tests were performed in laboratory using mixtures of oils with different viscosities (100 cP, 220 cP e 325 cP), at which the gains offered by gas (air) and water injection were quantified by pressure gradient reduction factors and performance factors. Furthermore, in order to better understand the phenomenology of three phase flows, analyzes were performed about the slip between the phases and the applicability of the drift flux model. Finally, the effect of slippage between the phases in the total pressure drop in long pipes was checked through modeling.