Made available in DSpace on 2014-10-09T12:30:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 01386.pdf: 5820506 bytes, checksum: 6308c9f7dae1ed503a75ddfa5a2542db (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:29:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:02:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 01007.pdf: 2724240 bytes, checksum: 8267d8941366af67b7bec6f3d83870ab (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A dor à uma das principais causas do sofrimento humano, aflige a humanidade desde o inicio de sua existÃncia e, independentemente de seu carÃter agudo ou crÃnico, desencadeia no homem alteraÃÃes nos padrÃes de sono, apetite e libido, irritabilidade, diminuiÃÃo da capacidade de concentraÃÃo, alÃm de dificuldades em atividades familiares, profissionais e sociais. A fibromialgia (FB) à uma sÃndrome musculoesquelÃtica crÃnica caracterizada por dor generalizada, de etiologia ainda nÃo completamente esclarecida, que ocorre predominantemente em indivÃduos de cor branca, afetando 2,5% da populaÃÃo brasileira, com maior incidÃncia no sexo feminino, na fase produtiva (antes dos 50 anos de idade), podendo tambÃm afetar crianÃas e idosos. Na ausÃncia de marcadores especÃficos, o diagnÃstico da FB à baseado em achados clÃnicos conforme critÃrios estabelecidos pelo American College of Rheumatology: dor generalizada presente no esqueleto axial e em ambos os hemicorpos, acima e abaixo da cintura, presenÃa de 11 ou mais dos18 tender points e dor crÃnica por mais de 3 meses. O tratamento da FB tem como objetivo reduzir a dor e os sintomas associados e melhorar a qualidade de vida. Antidepressivos associados a tratamentos nÃo farmacolÃgicos incluindo exercÃcios aerÃbicos de baixo impacto, alongamentos, programas de fortalecimento ou relaxamento muscular, reabilitaÃÃo e fisioterapia tÃm sido usados com resultados nem sempre satisfatÃrios. Outras terapias sÃo recomendadas, como balneoterapia, termoterapia, terapia magnÃtica, homeopatia, manipulaÃÃo manual, dietoterapia, musicoterapia e acupuntura, pelos seus efeitos auto-reguladores, analgÃsicos e antiinflamatÃrios. Na busca de outras opÃÃes terapÃuticas, este estudo objetiva avaliar os efeitos da acupuntura, da eletro- acupuntura e da moxabustÃo sobre a dor e a qualidade de vida em mulheres fibromiÃlgicas. Participaram do estudo 30 mulheres com idades entre 20 e 60 anos (mÃdia 46,90Â9,24), selecionadas segundo critÃrios prÃ-definidos, portadoras de fibromialgia, que apresentavam dor de intensidade moderada a grave (Algometria de Fischer <4kg/cm2). As pacientes foram distribuÃdas aleatoriamente em trÃs grupos (n=10) e tratadas com acupuntura (AC) [G-1], eletroacupuntura (EAC) [G-2] e moxabustÃo (MX) [G-3], durante 8 semanas (sessÃes semanais). Agulhas de aÃo inoxidÃvel foram inseridas em acupontos especÃficos bilateralmente (Neiguan/PC-6, Hegu/IG-4, Yanglingquan/VB-34, Sanyinjiao/BP-6 e Taichong/F-3) em todas as pacientes e retidas por 30 minutos. Adicionalmente, foram aplicadas a EAC (G-2) ou a MX (G-3) durante 30 minutos. Para avaliaÃÃo da intensidade da dor foram utilizados o questionÃrio McGill, a Escala de Faces de Wong-Baker e o AlgÃmetro de Fischer. A qualidade de vida foi avaliada utilizando o questionÃrio The Medical Outcomes Study 36-Item Short-Form Health Survey (SF-36), traduzido, adaptado e validado para a lÃngua portuguesa em 1999. Os dados foram tabulados utilizando-se o software Excel para Windows 2007 da Microsoft Corporation (U.S.A.) e analisados pelo programa de anÃlise estatÃstica GraphPad Prism v.5.00 (GraphPad Software, San Diego, CalifÃrnia, U.S.A). Os resultados mostram que nenhum dos trÃs mÃtodos de tratamento utilizados no estudo (AC, EAC, MX) promove reduÃÃo da dor em mulheres fibromiÃlgicas, apÃs 8 semanas de tratamento. Por outro lado, tanto a EAC como a MX melhoram a saÃde mental; a AC promove a melhora da vitalidade nessas pacientes. / Pain is one of the major causes of human suffering, afflicted humanity since the beginning of its existence and, regardless of its acute or chronic character, triggers in man changes in sleep patterns, appetite and libido, irritability, decreased ability to concentrate, in addition to difficulties in family, professional and social activities. Fibromyalgia (FB) is a syndrome characterized by chronic widespread musculoskeletal pain, etiology not yet fully clarified, that occurs predominantly in white individuals, affecting 2.5% of the Brazilian population, with higher incidence in females, in the productive phase (before 50 years of age), and may also affect children and the elderly. In the absence of specific markers, the diagnosis of FB is based on clinical findings according to criteria established by the American College of Rheumatology: widespread pain present in the axial skeleton and in both hemibodies, above and below the waist, presence of 11 or more of the 18 tender points and chronic pain for more than 3 months. FB treatment aims to reduce pain and associated symptoms and improve quality of life. Antidepressants associated with non-pharmacological treatments including low impact aerobic, stretching, strengthening programs, or muscle relaxation, rehabilitation and physical therapy have been used with results not always satisfactory. Other therapies such as balneotherapy, thermotherapy, magnetic therapy, homeopathy, manual handling, dietotherapy, music therapy and acupuncture are recommended for its self-regulatory, analgesic and anti-inflammatory effects. In search of other therapeutic options, this study aims to evaluate the effects of acupuncture, electroacupuncture and moxibu stion on the pain and quality of life in fibromyalgic women. Thirty women aged between 20 and 60 years (mean age 46.90Â9.24), selected according to predefined criteria, with FB, who had pain of moderate to severe intensity (<4kg/cm2) were included in the study. The patients were randomized, distributed in three groups (n=10) and treated with acupuncture (AC) [G-1], electroacupuncture (EAC) [G-2] and moxibustion (MX) [G-3], during 8 weeks (weekly sessions). Stainless steel needles were inserted into specific acupoints bilaterally (Neiguan/PC-6, Hegu/G-4, Yanglingquan/VB-34, Sanyinjiao/BP-6 and Taichong/F-3) in all patients, and retained for 30 minutes. Additionally, EAC (G-2) or MX (G-3) were applied during 30 minutes. To evaluate the intensity of the pain the McGill questionnaire, the Wong-Baker Faces Scale and the Fischer Algometer device were used. The quality of life was assessed using the questionnaire The Medical Outcomes Study 36-Item Short-Form Health Survey (SF-36), translated, adapted and validated for the Portuguese language in 1999.The data was tabulated using the Excel 2007 software for Windows  from Microsoft Corporation (U.S.A). GraphPad Prism  v. 5.00 (GraphPad Software, San Diego, California, U.S.A) program was used for statistical analysis. The results show that none of the three treatment methods used in the study (AC, EAC, MX) promotes reduction of pain in fibromyalgic women, after 8 weeks of treatment. However, both EAC as MX treatments improve the mental health. Additionally, the AC improves vitality in these patients.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Solar thermal desalination plants operate with variable heat source, solar radiation, which complicates the identification of the influence of process variables and of the constructive geometric parameters. In operation, brackish or salt water is heated in a storage tank, where it evaporates and condenses on the walls of a lower metal tray (first stage) installed above the tank. By condensing, the steam transfers heat to the salt water of this first stage and the condensate is collected on the outside of the tank. This work aims to develop a new prototype desalination unit with thermal controllable operating parameters for operation in transient and steady states. In the prototype, the heating of the water to be desalinated is done by electrical resistance with controllable source, allowing the variation of the desired heating power. Sensors of the type PT-100 were installed, especially specified for the dimensions of the storage tank for measuring water temperature at different positions in the tank. The mass of water in the tank is measured by a precision balance. With the measurements, graphics of water temperature of the tank during the heating, the cooling and the steady state were constructed. Also, the Global Coefficient of Heat Transfer was measured for phases of heating, cooling and steady state. Finally, desalination was found by the electrical conductivity of the used water. / Dessalinizadores solares tÃrmicos operam com fonte variÃvel de calor, a radiaÃÃo solar, o que dificulta a identificaÃÃo da influÃncia das variÃveis de processo e dos parÃmetros geomÃtricos construtivos. Em seu funcionamento, Ãgua salobra ou salgada à aquecida em um tanque de armazenamento, onde evapora e condensa nas paredes inferiores de uma bandeja metÃlica (primeiro estÃgio) instalada acima do tanque. Ao condensar, o vapor transfere calor para a Ãgua salgada desse primeiro estÃgio e o condensado à coletado no exterior do tanque. O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um novo protÃtipo de dessalinizador tÃrmico com parÃmetros operacionais controlÃveis para funcionamento em regimes transiente e permanente. No protÃtipo, o aquecimento da Ãgua a ser dessalinizada à feito por resistÃncia elÃtrica com fonte de tensÃo controlÃvel, permitindo a variaÃÃo desejÃvel da potÃncia de aquecimento. Foram instalados sensores do tipo PT-100, especialmente especificados para as dimensÃes do tanque de armazenamento, para mediÃÃes de temperaturas da Ãgua em diferentes posiÃÃes no tanque. A massa de Ãgua no tanque à medida por balanÃa de precisÃo. Com as mediÃÃes realizadas, foram construÃdos grÃficos de temperatura da Ãgua do tanque durante os regimes constante de aquecimento e resfriamento. Foi tambÃm medido o Coeficiente Global de TransferÃncia de Calor para as fases de aquecimento, regime permanente e resfriamento. Por fim, foi constatada a dessalinizaÃÃo por medidas de condutividade elÃtrica da Ãgua utilizada.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:30:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 01386.pdf: 5820506 bytes, checksum: 6308c9f7dae1ed503a75ddfa5a2542db (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

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Este trabalho tem como objetivo a obtenção de soluções analíticas e semi-analíticas para o problema de transferência de calor em filmes de água líquida escoando sobre aerofólios. O problema da transferência de calor em filmes já foi abordado na literatura, no entanto, não foram encontradas, na bibliografia aberta, soluções analíticas aplicáveis ao problema da formação de gelo em filmes escoando sobre aerofólios de aeronaves. Este fato se deve à presença de um termo de transferência de calor por convecção na interface filme-escoamento de ar, que não foi considerado nas soluções analíticas encontradas na literatura. Para os problemas estudados, a obtenção da distribuição de temperaturas no filme é fundamental, pois, com ela, é possível prever a iminência da formação de gelo, ou seja, quando a temperatura de solidificação é atingida no filme. Nos caos de superfícies com proteção térmica, deve ser especificado um fluxo de calor na superfície de contato entre o filme e o aerofólio, enquanto nos casos nos quais a superfície do aerofólio está desprotegida, deve ser considerada uma temperatura fixa. Neste trabalho, para cada um destes casos, foram considerados gradientes de pressão nulos e constantes no filme dágua. Assim, ao total, quatro casos foram gerados e analisados. O método da separação de variáveis e expansões em séries de autofunções foi utilizado na obtenção das soluções analíticas e o de Galerkin na obtenção das soluções semi-analíticas. Este último método, apesar de não ser exato, não apresenta alguns dos desvios intrínsecos aos métodos numéricos usuais, pois não depende da discretização do espaço em forma de malha e das interpolações decorrentes. Foi feita uma comparação entre as soluções para gradiente de pressão nulo obtidas pelo método de Galerkin e as soluções obtidas por separação de variáveis. Desta maneira, encontraram-se os desvios da soluções semi-analíticas em relação às soluções exatas. Finalmente, foram encontradas estimativas simplificadas para a distribuição de temperaturas no filme, além de variáveis adimensionais que generalizam o problema, podendo ser traçadas, então, uma série de curvas válidas para uma extensa gama de parâmetros. / This work aims to obtain analytical and semi-analytical solutions to the airfoil film heat transfer problem. The film heat transfer problem has been already solved in the literature. Nevertheless, no consistent solution with the airfoil ice accretion problem is known. This issue is due to the presence of a convective term in the interface between the film and the airflow, which has not been taken into account in the analytical studies available in the literature. Solving the temperature distribution in the film is essential for predicting the ice growth onset, i.e., the location where the solidification temperature is reached in the film. In the cases corresponding to thermally protected surfaces, the heat flow at the airfoil surface has to be specified, while, on the other hand, for the non-protected surfaces, the surface temperature has to be specified. In this work, for each of these cases, it has been considered both zero pressure gradient and a non-zero constant pressure gradient at the water and air flow. In this way, four cases were generated and analyzed. Separation of variables and eigenfunction expansion methods were used in the analytical solutions, whereas the Galerkin method was used to obtain the semi-analytical solutions. The latter, despite being approximate, does not produce some of the numerical errors associated with the space discretization and interpolation. The zero pressure solutions were compared in order to find the deviation between the analytical and semi-analytical solutions. Finally, estimates for the film temperature distribution were found, besides dimensionless variables that generalize the problem, enabling the creation of a family of curves valid for a wide range of parameters.

O objetivo deste trabalho é apresentar a análise de uma coluna de destilação de pratos perfurados com vertedor segmentado em condições de regime permanente para um ciclo de refrigeração por absorção com capacidade de 5 toneladas de refrigeração que trabalha com amônia/água. Para garantir que o ciclo de refrigeração trabalhe em condições de projeto, a coluna de destilação deve proporcionar vapor com elevado grau de pureza de amônia. Os balanços de massa e de energia da coluna foram realizados com o método de Ponchon-Savarit o qual considera escoamentos do líquido e do vapor na saída de cada prato em equilíbrio termodinâmico. Para estas condições foi calculado como 4 o número de pratos ideais e a alimentação à coluna seria acima do segundo prato. A análise de sensibilidade do fator de refluxo indica que é um parâmetro importante na análise econômica do projeto, já que dele depende o alto custo inicial de construção da coluna, ou as maiores despesas de gasto em combustível no funcionamento do ciclo. As considerações hidráulicas, as quedas pressão e as razões de fluxos mássicos deram como resultado a geometria interna da coluna, a qual resultou satisfatória para os parâmetros de projeto recomendados, embora tenham sido usadas correlações da área de petróleo, petroquímica e de destilação de bebidas alcoólicas. A distância entre pratos é uma medida da compactabilidade da coluna e ficou muito dependente, assim como outras medidas do prato, da altura do vertedor a qual foi encontrada como ótima para valores entre 4 mm e 8 mm. A geometria do prato resulta ser sensível à carga de vapor e, em menor grau, à carga do líquido, mostrando-se insensível ao diâmetro do furo. A eficiência da coluna leva em conta fenômenos de transporte no prato que o afasta da condição de idealidade. Calculou-se uma eficiência da coluna de 50 %. Este valor baixo se deve principalmente ao baixo valor da inclinação da curva de equilíbrio amônia/água no início da seção de esgotamento e à baixa razão da vazão molar do vapor dividido pela vazão molar do líquido, nessa seção. / The objective of this work is to present the analysis of a segmented weir sieve tray distillation column in steady-state conditions for a 5 Tons of Refrigeration ammonia/water absorption refrigeration cycle. For a proper and correct cycle operation, the distillation column should provide ammonia at high degree of purity. Column, mass and energy balances were made using the Ponchon-Savarit method, which considers that the liquid and the vapor leaves the tray at thermodynamic equilibrium. For these conditions it was calculated as being 4 the ideal number of trays and the feeding to the column would be above the second tray. A sensibility analysis of the reflux factor indicates that it is an important project from an economical study, as from that parameter depends the initial cost of the column manufacture, or the expenses whit fuel for the cycle operation. Hydraulic considerations, pressure loss and of mass flow ratios provides the internal geometry of the column, which resulted satisfactory for the project parameters recommended, although, correlations used are more applied in petroleum, petrochemical and alcoholic industries. Tray spacing, which is a measure of the compactness of the column, and other geometric tray values, depend on the weir height. It was found optimal values between 4 mm and 8 mm. The tray geometry is also sensitive, to the vapor load and to the liquid load, at smaller degree, and it is insensible with the hole diameter. The column efficiency depends on the transport phenomena on the tray. This value fixes the tray number at the actual condition. It was calculated an efficiency of the column of 50 %. This low value depends mainly on the low value of the slope of the ammonia/water equilibrium curve below the stripping section and the low value of the molar flow vapor-liquid ratio at this section.

The world today has large challenges in order to manage a changing climate and the consequences that the climate change has on the environment and human living standards. This climate change is largely affected by the emissions of greenhouse gases, which come from usage of fossil fuels. This is a global problem that will affect the whole world and cause an increase of mean global temperature, which would lead to drastically changes in the living environment for human beings. A large part of the use of fossil fuels is connected to electric energy production. In EU almost half of the electric energy production is based on combustion of fossil fuels like natural gas and coal. These types of energy production need to be phased out and the energy consumption needs to decrease.   With climate change as a background there is a development towards more sustainable households. Companies around the world today invest in developing products that are more environmentally friendly. Household appliance companies develop products that use less water and energy, and a company like ASKO appliances AB tries to equip their machines with a new type of drying system. This new system would mean that less energy is needed for the drying cycle and humid air would not flow out in the kitchen.   The new drying system uses an air channel mounted on the side of a machine where moist hot air passes through the channel. During the passage the hot air will exchange heat with a cold surface inside of the channel. This work is focused on finding an optimal geometry of the air channel that enhances heat transfer between hot air and a cold surface. Installing obstacles inside of the duct could alter the flow pattern, and therefore enhance heat transfer. The work is mostly computer based with simulations performed in software called COMSOL Multiphysics. The software is used to build a 3-D model, where different geometries of obstacles are placed inside of the air channel. Results from simulations are compared with results from experimental trials, thus validating the computer model. Fluid flow simulations are used to investigate the effects of heat transfer for different types of geometries and sizes of obstacles. Parameters like influence angle and obstacle distance are tested.   The study shows results that obstacles inside of an air channel enhance heat transfer between a fluid and a surface. V-shaped obstacles perform the best results in order to enhance heat exchange, this compared with other tested geometries like W-shaped, wave-shaped obstacles and geometry without obstacles.   Different influence angle and distance between obstacles affects heat transfer, the study indicates that influence angle has larger effects on heat transfer than obstacle distance.

[pt] O processo de lingotamento contínua de metais é simulado numericamente. Placas ou tarugos metálicos são produzidos continuamente, mantendo-se o escoamento do material através do molde. A frente de solidificação depende da velocidade de retirada de material e da refrigeração imposta na superfície do lingote. A posição da interface líquido-sólido e o campo de temperaturas na região sólida são determinados, e consideram-se os efeitos da velocidade na curvatura da interface. É analisado um modelo retangular bi-dimensional e a equação da energia é resolvida utilizando-se o método numérica de diferenças finitas das volumes de controle. Os resultados são comparados com soluções analíticas simplificadas onde a termo de transporte não foi considerado e mostram que o calar transportado pelo movimento de lingote tem influência significativa na forma da interface e em sua localização dentro do molde durante o processo. / [en] This work deals with a numerical simulation of the continuous casting process. This process is employed in the fabrication of metallic inguts. The position of the solid-liquid interface is determined together with the temperature field in the solid region. The research is facused on studying the effect of the withdrawal velocity on the interface position, aiming at accidental leakage preventien during the process. In this analysis, the sensible heat is taken into acceunt, in contrast to previous marks reported in the open literature. The present work employed a two-dimensional model. The energy equation was integrated in the rectangular domain by means of the finite-volume method. The liquid regions was at the fusion temperatures, whereas one of the side boundaries was strogly cooled to promote solidification. An algorithm was developed to determine the interface pesition and the domain length. Comparisons of this results obtained with the available solutions obtained excluding sensible heat showed that, depending upon the value of the withdrawal velocity, the sensible heat may or may not be negleted. The simulations was performed with the aid of a microcomputer of the IBM-PC/XT type, employing the Fortran language.