O tema deste trabalho é o estudo de métodos numéricos para a simulação de escoamentos incompressíveis com superfície livre a baixos Reynolds, por meio da metodologia GENSMAC e suas formulações explícita e implícita. Neste contexto, temos especial interesse na formulação implícita, objetivando o enfraquecimento da restrição de estabilidade parabólica no passo temporal em escoamentos com superfície livre. O trabalho pode ser dividido em duas partes: na primeira, algumas modificações são discutidas, propostas e testadas com o objetivo de tornar a formulação implícita mais eficiente e precisa; em seguida, aproveitamos os resultados obtidos e generalizamos o método numérico existente para simular escoamentos viscoelásticos modelados pela equação constitutiva SXPP. Em ambos os casos, a formulação explícita também é usada para comparação e teste. Resultados que demonstram a eficiência e robustez das técnicas desenvolvidas são apresentados por meio da simulação numérica de complexos problemas envolvendo superfície livre.O tema deste trabalho é o estudo de métodos numéricos para a simulação de escoamentos incom- pressíveis com superfície livre a baixos Reynolds, por meio da metodologia GENSMAC e suas formulações explícita e implícita. Neste contexto, temos especial interesse na formulação implícita, objetivando o en- fraquecimento da restrição de estabilidade parabólica no passo temporal em escoamentos com superfície livre. O trabalho pode ser dividido em duas partes: na primeira, algumas modificações são discutidas, propostas e testadas com o objetivo de tornar a formulação implícita mais eficiente e precisa; em seguida, aproveitamos os resultados obtidos e generalizamos o método numérico existente para simular escoamentos viscoelásticos modelados pela equação constitutiva SXPP. Em ambos os casos, a formulação explícita também é usada para comparação e teste. Resultados que demonstram a eficiência e robustez das técnicas desenvolvidas são apresentados por meio da simulação numérica de complexos problemas envolvendo superfície livre / The purpose of this work is the study of numerical methods for low Reynolds number incompressible free surface flows, including the GENSMAC methodology and its explicit and implicit formulations. In this context, we have special interest in the implicit formulation, in order to circumvent the parabolic stability restriction in the time step for free surface flows. The work can be divided into two parts: firstly, some modifications are proposed, discussed, and tested with the purpose of making the implicit formulation more e¢ cient and accurate; secondly, we take advantage of the results derived in the first part to generalize the numerical method for simulating viscoelastic free surface flows modeled by the constitutive equation SXPP. In both cases, the explicit formulation is also used for comparison and tests. Results that demonstrate the e¢ ciency and robustness of the developed techniques are presented and illustrated by the numerical simulation of complex problems involving free surface flows

Todos os seres vivos compartilham uma característica comum na sua composição estrutural, a célula. No corpo humano, as células vasculares de músculo liso são fundamentais para o bom funcionamento dos vasos arteriais. A principal função dessas células é contrair e regular o calibre desses vasos, a pressão sanguínea e a distribuição do fluxo de sangue. Devido a isto, alterações mecânicas sofridas por estas células acarretam modificações estruturais nos vasos, podendo levar à hipertensão, vasoespasmo e arteriosclerose. O principal objetivo do nosso trabalho foi o de desenvolver uma nova plataforma de análise de imagens de células vasculares para caracterizar suas propriedades estruturais. Em nossa plataforma, analisamos parâmetros estruturais de células vasculares de músculo liso de diferentes leitos arteriais, com as fibras de actina evidenciadas com marcadores fluorescentes, obtidas por microscopia confocal. Estes parâmetros são: o Índice de Alinhamento das fibras de actina da imagem, a distribuição de comprimento dessas fibras e sua dimensão fractal. Mostramos que com esses parâmetros somos capazes de comparar células de leitos arteriais diferentes de forma quantitativa, assim como, correlacionar esses parâmetros com suas propriedades mecânicas. / All living organisms share a unique characteristic in their structural composition, the cell. In the human body, vascular smooth muscle cells are fundamental for the ideal functioning of the arterial vessels. The main function of these cells is to contract and regulate these vessels caliber, as well as the blood pressure and flow distribution of blood. Due to the exposed above, mechanical alterations suffered by these cells cause structural modifications in vessels, which may lead to hypertension, vasospasm and atherosclerosis. The main objective of our research was to develop a new framework of image analysis for vessel cells in order to characterize their structural properties. In our framework we analyzed structural parameters of vascular smooth muscle cells from different arterial sites, with actin fibers labeled with fluorescent markers, obtained by confocal microscopy. These parameters are: the actin fibers alignment index of the image, the length distribution of these fibers and their fractal dimension. We presented that with these parameters we are able to quantitatively compare cells in different arterial sites as well as correlate these parameters with their mechanical properties.

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica, opção Térmica, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor no ramo de Engenharia Mecânica, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Professor Doutor Jorge Seabra

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Civil, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob aorientação do Prof. Doutor Joaquim da Conceição Sampaio

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação da Professora Maria do Pilar Figueroa Gonçalves

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Química, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação na FEUP do Professor Fernando Manuel Coutinho Tavares de Pinho, e na UBI do professor Paulo Jorge dos Santos Pimentel de Oliveira

Resumo: Devido a frequente demanda por aplicações de produtos fitossanitários dada pela ocorrência simultânea de pragas (insetos, doenças e planta-daninha) em uma mesma área e a procura do agricultor em otimizar recursos financeiros e operacionais na lavoura, a prática de misturas em tanque de diferentes classes de produtos fitossanitários tem sido cotidiana. Os efeitos resultantes das misturas, relativos a fatores como às formulações, às dosagens e a interação entre os produtos a serem aplicados, estão associados a compatibilidade entre as formulações e às alterações físico-química nas caldas, que podem resultar na perda de eficácia dos produtos aplicados e ainda em efeitos tóxicos para a cultura tratada e ao ambiente. Nesse cenário, o objetivo desse trabalho foi avaliar as propriedades físico-químicas de calda inseticida e identificar primórdios de perda da estabilidade de misturas com fungicidas e adjuvantes. Os tratamentos foram constituídos da combinação do inseticida tiametoxam + lambda-cialotrina com os fungicidas fluxapiroxade + piraclostrobina e clorotalonil e adjuvantes lecitina e ácido propiônico e óleo mineral. Foram realizadas avaliações de características físico-químicas das combinações, quanto ao pH, condutividade elétrica, tensão superficial e ângulo de contato resultantes das caldas preparadas. Para a avaliação dos primórdios de perda da estabilidade estoudou-se o comportamento reológico, a viscosidade, o potencial zeta, a distribuição de tamanho de partículas disper... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Due to frequent demand for pesticide applications, imports of financial and operational resources in tillage, a practice of tank storage of different classes phytosanitary products has been daily. The effects of the mixtures are factors such as the formulations, the dosages and the interactions between the products that are applied, are associated to the compatibility between the formulations and the physical of the chemical complex in the syrups, that can cause the breakage of its products and also in toxic effects on the treated crop and the environment. In this scenario, the use of chemical-chemical syrups proved to be insidious and identitarian, impairing the stability of the mixtures with fungicides and adjuvants. The isolates were constituted by the combination of the insecticide thiamethoxam + lambda-cyhalothrin with fungicides fluxapiroxade + pyraclostrobin and chlorothalonil and lecithin and propionic and mineral acid adjuvants. The physical, chemical and enzymatic properties, such as pH, electrical conductivity, surface tension and the contact bottom of the prepared syrups were discontinued. For an evaluation of the stability results, viscosity, zeta potential, dispersion capacity and physical stability of the grouts. The combination of the thiamethoxam + lambda-cyhalothrin insecticide with the chlorothalonil fungicide and the lecithin and propionic acid adjuvants and the mineral oil interfere with the coating of the target, eliminating the surface tension of the sy... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Resumo: O conhecimento das propriedades reológicas é de grande importância no processamento, manuseio, controle de qualidade e desenvolvimento de diversos produtos. Determinar as propriedades de fluxo de produtos alimentícios é necessário para avaliar os efeitos dos diferentes métodos de processos ou de fatores como a potência requerida durante uma mistura, fornecendo subsídios à projetos de engenharia para o dimensionamento adequado de motores e bombas, que efetuem operação de mistura ou agitação com o mínimo de consumo de energia elétrica e a perda de carga em tubos de escoamentos. A concepção de um misturador ou sistema de agitação para fluidos passa necessariamente por uma análise reológica. Sendo os parâmetros empíricos como o índice de escoamento, o índice de consistência e a curva reológica dos alimentos, informações importantes no processamento e armazenamento de produtos alimentícios, este trabalho teve por objetivos: avaliar o uso de um misturador ou sistema de agitação Ika LR-2.ST com um agitador modelo Eurostar Power control-visc P7 acoplado a um impelidor do tipo âncora plana modificada e pela unidade de medida Ika Viscovlick VK 600 - na determinação das propriedades reológicas do mel de abelhas, suco concentrado de pessego, suco concentrado de laranja (sem adicao de acucar) e suco concentrado de goiaba; verificar o modelo matematico mais adequado ao comportamento de fluxo dos produtos analisados; calcular a potencia requerida numa operacao de agitacao ou mistura. O equipamento utilizado para a obtencao dos resultados foi o Sistema de Agitacao, devido a sua versatilidade em relacao ao Viscosimetro Convencional, pois este permite a analise com amostras com um volume de ate 2 litros, com fluidos em processos de reacoes quimicas, a baixa pressao, entre outras caracteristicas. Os parametros reologicos obtidos atraves do viscosimetro de cilindros concentricos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The knowledge of the rheological properties is of great importance in the processing, handling, quality control and development of several products. The determination of the properties of flow of nutritious products is necessary to evaluate the effects of the different methods of processes or of factors as the potency requested during a mixture, supplying subsidies to engineering projects for the appropriate dimensioning of motors and bombs, that make mixture operation or agitation with the electric minimum of energy consumption and the load loss in tubes of drainages. A mixer's conception or agitation system for fluids necessarily goes by an rheological analysis. Being the empiric parameters as the drainage index, the consistence index and the rheological curve of the foods, important information in the processing and storage of nutritive products, this work has had for objectives: the validation of a mixer's use or agitation system - Ika LR-2.ST with an agitator Eurostar Power control-visc coupled P7 to an impelidor of plain anchor modified type and for the unit of measure Ika Viscovlick VK 600 - in the determination of the rheological properties of the honey of bees, concentrated juice of peach, concentrated juice of orange (without addition of sugar) and concentrated juice of guava; the verification of the more appropriate mathematical model to the behavior of flow of the analyzed products; the calculation of the requested potency in an agitation operation or mixes. The System of Agitation was used because he is much more versatile than a conventional viscometer because it allows the work with a sample volume of up to two liters, with fluids in processes of chemical reactions, the low pressure, among other characteristics The rheological parameters obtained through the viscometer of concentric cylinders Brookfield with sensor LV - SC4-31, were used as pattern in the comparison with the data... (Complete abstract click electronic access) / Orientador: José Angelo Cagnon / Coorientador: Neusa Maria Pavão Battaglini / Banca: João Eduardo Guarnetti dos Santos / Banca: Jair Rosas da Silva / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-12-11Bitstream added on 2014-06-13T20:35:22Z : No. of bitstreams: 1 reis_jfa_me_ilha.pdf: 4095503 bytes, checksum: 7b68949931b17d9ea9723fac44c2e518 (MD5) / As propriedades reológicas do concreto no seu estado fresco são importantes principalmente no período em que o material é lançado nas fôrmas e podem ser determinadas em qualquer momento durante o período de indução da hidratação do cimento. Entretanto, o uso da reologia para estudar a taxa de fluidez ou trabalhabilidade do concreto não é muito comum. Geralmente, o abatimento de tronco de cone é o único parâmetro medido e, mesmo em laboratório, os estudos raramente fornecem informações adicionais sobre o comportamento ao escoamento desses materiais. O ensaio do tronco de cone modificado proposto de LARRARD permite avaliar a tensão crítica e a viscosidade plástica do concreto, de maneira simples e sem grandes custos, uma vez que reômetros de laboratórios são aparelhos sofisticados e relativamente com custos elevados. Este estudo avalia a tensão de escoamento e a viscosidade plástica obtida pelo teste de abatimento de tronco de cone modificado para dois tipos distintos de concreto, a saber: o concreto fresco convencional e o concreto de alto desempenho (CAD), elaborados com cimento CPV ARI-Plus. E também foi realizado correlações entre o ensaio de abatimento de tronco de cone modificado e o ensaio de reometria clássica. Os resultados obtidos mostraram-se bastante satisfatórios para o cálculo da tensão e da viscosidade dos concretos avaliados. / The concrete rheological properties in fresh state are mainly important in the period that the material is thrown in the molds and it can be certain in any moment during the induction period of the cement hydration. However, the use of the rheology to study the fluidity rate or concrete workability is not very common. Usually, the slump is just an unique measured parameter and, even in laboratory, the studies rarely supply additional information about the flow behavior of those materials. The slump modified test proposed by LARRARD it allows to evaluate the critical tension and concrete plastic viscosity so simply and without significant costs, because rheometers of the laboratories are very sophisticated and relatively expensive apparels. This study evaluates the yield stress and the viscosity obtained by the slump modified test for two different types of concrete, like to: the conventional fresh concrete and the concrete of high acting (CAD), elaborated with cement CPV ARIPlus. And it was done to test the correlation between slump modified test and test classical rheometer. For the concretes of high performed starting from the specific line the addictive volume addition superplastificante was varied obtaining initial slumps that varied between 100mm and 260mm. The initial results obtained have proved very satisfactory in tension and viscosity calculus of the evaluated concretes.