Inter-turbine diffusers or swan neck ducts (SND's) provide flow continuity between the H.P. and L.P. turbine, which with diffusing of the flow allow; greater stage efficiencies to be achieved as a consequence of reducing both the stage loading and flow coefficient of the L.P. turbine. This thesis presents an experimental and computational investigation into the local flow development and overall performance of two different severity diffusing annular sshaped ducts, with the same overall diffusion ratio of 1.5, in order to validate the CFD code M.E.F.P. The first less severe diffusing duct was used to investigate the effects of inlet swirl on the duct performance. It was found that at an optimum swirl angle of 15 degrees, the duct total pressure loss coefficient was approximately half the value at 0 or 30 degrees swirl. The second more severely diffusing duct had simple symmetrical aerofoil struts added, which simulated struts required in real inter-turbine diffusers to support inner shafts and supply vital engine services. The total pressure loss developed by the 30% shorter duct was 15% greater that of the longer duct, and when struts were added to the second duct the loss almost doubled. These increases were attributed to gradually worsening casing surface flow separations which also acted to reduce the overall static pressure recovery of the ducts as their losses increased. The computational investigations were made on the more severe duct with and without struts. The code, Moore's Elliptic Flow Solver (M.E.F.P) which used a mixing length model, predicted flow separation in the strutted duct case albeit in slightly the wrong position, however, it failed to predict any secondary flow for the unstrutted case and hence correlated worse with the measured results. This was also true of the results predicted by a version of Dawes BTOB3D.

A deformidade em pescoço de cisne é uma postura anormal do dedo caracterizada por hiperextensão da articulação interfalangeana proximal juntamente com a flexão da interfalangeana distal, que pode causar dor e incapacidade funcional. Na prática clínica, as órteses são amplamente aplicadas no tratamento conservador da deformidade, sendo indicados modelos adquiridos comercialmente ou confeccionados sob medida pelos terapeutas. Trabalhos anteriores do grupo de pesquisa propuseram um modelo de órtese articulada para correção da deformidade pescoço de cisne denominada AOA (Anel em Oito Articulado) que teve sua funcionalidade aprovada pelos voluntários da pesquisa. O presente trabalho objetiva a evolução deste projeto na busca de um modelo mais anatômico (maior conforto), mais funcional e melhorar a compreensão acerca da relação entre materiais, manufatura e custo da órtese. Para isto, foram utilizados os processos de Manufatura Aditiva (MA) ou impressão 3D e parametrização, que permite o redezenhar automaticamente a órtese. A metodologia aplicada foi baseada no desenvolvimento de produtos e otimização integrada entre a técnica e a participação de adultos, atendidos nos ambulatórios do HCFMRP-USP, que apresentam a deformidade a fim de identificar sua percepção acerca da experimentação. A metodologia foi dividida didaticamente em duas etapas. Na primeira, foram realizadas as medidas antropométricas de dedos com a deformidade, além da definição das medidas de referência para parametrização através de medidas das mãos dos pesquisadores e de clientes; na segunda etapa, foi realizada a otimização e a parametrização do desenho, foi testada a manufatura da órtese com diferentes materiais, teste de usabilidade, por teste de bancada com os pesquisadores e após aprovação foram experimentadas por dois clientes para avaliar a opinião e na sequencia, foi feita análise descritiva dos dados. As principais alterações do projeto atual sobre o original foram a substituição dos diâmetros das seções dos dedos pela altura e largura que as aproximou de formatos elípticos; aumentos e reposicionamentos dos apoios ao dedo; reposicionamento do eixo de rotação da articulação; alteração do ângulo de bloqueio segundo recomendação do terapeuta pela avaliação da deformidade; modelagem paramétrica e manufatura aditiva em resina de alta resistência. Foram realizados também ensaios mecânicos para avaliação das propriedades das resinas curadas e teste com sensor de força, para conhecimento da distribuição de pressão da órtese no dedo. O presente modelo possibilitou aos usuários um ganho em funcionalidade e conforto e através do desenho paramétrico e manufatura aditiva direta possibilitou a dispensação da órtese personalizada com maior agilidade, em poucas horas. A evolução da AOA foi considerada promissora pois apresenta uma ferramenta inovadora muito próxima da aplicação comercial para a resolução de um problema de saúde crônico. / The swan neck deformity is an abnormal posture of the finger characterized by the hyperextension of the proximal interphalangeal joint with distal interphalangeal flexion, which can cause pain and lead to functional disability. In clinical practice, the orthosis is widely recommended in the conservative treatment of the deformity, and both commercially-acquirable models and on demand models made by therapists can be indicated. The previous work of the research group proposed an articulated orthosis model for the correction of swan neck deformity called AOA (Articulated Eight-shape Ring) that had its functionality approved by the research volunteers. The present work aims to further develop this project by searching for a more anatomical and functional model, providing greater comfort, and seeking a compromise among materials, manufacture and cost of the orthosis. For this, the processes of Additive Manufacturing (MA) or 3D printing and parameterization were used, which allows the automatic redesign of the orthosis The applied methodology was based on the product development and the integrated optimization between the technique and the feedback of adult patients who were affected by the deformity and treated at the HCFMRP-USP ambulatories. The methodology was divided into two steps: firstly, the anthropometric measurements of the fingers with the deformity were carried out, and the reference measurements for parameterization were defined through the measurement of the researchers\' and the patients\' hands; secondly, the optimization and parameterization of the design was performed, followed by the manufacturing of the orthosis with different materials that were submitted to usability tests and a bench test with the researchers. After approval, the orthosis were tested by two patients in order to obtain their opinion, and subsequently, the descriptive analysis of collected data was established. When comparing the current design to the original one, the main changes were the replacement of the diameters of fingers sections by slightly elliptical formats, the enlargement and repositioning of the finger supports, the repositioning of the rotation axis of the joint, the alteration of the blockage angle according to the recommendation of the therapist to evaluate the evolution of the deformity, and the parametric modelling and additive manufacture in high strength resin. Mechanical tests were also carried out to evaluate the properties of the cured resins as well as load sensor tests to identify the pressure distribution from the orthosis to the finger. The present model provided the users with greater functionality and comfort. Moreover, the personalized orthosis can be fabricated in matter of a few hours due to the parametric design and direct additive manufacture. The evolution of AOA was considered promising as it presents an innovative tool very close to the commercial application for the resolution of a chronic health issue.

Orientador: Pasqual Barretti / Resumo: Introdução: As complicações mecânicas e infecciosas associadas ao cateter de dialise peritoneal representam as principais causas de falência da técnica. Tais complicações podem estar associadas às configurações intra e extraperitoneal do cateter. Objetivo: comparar complicações mecânicas e infecciosas, além de sobrevida da técnica entre cateteres de Tenckhoff implantados com Orifício de Saída (OS) voltado para baixo e OS voltado para cima e cateteres de Swan Neck (ponta reta e ponta coil). Metodologia: estudo prospectivo randomizado que comparou complicações mecânicas (translocações) e infecciosas (peritonites e infecções de orifício de saída) entre cateteres divididos de maneira randomizada em quatro grupos: Tenkhoff OS baixo, Tenckhoff OS cima, Swan Neck ponta reta e Swan Neck ponta coil. Os grupos foram seguidos pelo período de um ano. O implante foi realizado pela equipe da Nefrologia utilizando a técnica de Seldinger. Resultados: no período de agosto de 2013 a fevereiro de 2016 foram implantados 107 cateteres em 96 pacientes. As características clinicas e demográficas foram semelhantes entre os pacientes nos quatro grupos. A análise da curva de sobrevida pelo método de Kaplan-Meier não mostrou diferenças para o tempo livre do primeiro episódio de infecção de OS (p=0,19) ou peritonite (p=0,29) entre os quatro grupos. Observamos no entanto, menor tempo livre até o primeiro episódio de translocação (p=0,03), menor sobrevida do cateter (p=0,001) e menor sobrevida da técnica ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Background: The mechanical and infectious complications associated with the peritoneal dialysis catheter represent the main causes of technique failure. Such complications may be associated with the intra- and extra-peritoneal configurations of the catheter. Purpose: The objectives of this study were to compare infectious and mechanical complications and technique survival among four randomized groups of PD catheters: straight Tenckhoff catheters implanted with downward Exit Site (ES), straight Tenckhoff implanted with upward ES, Swan-Neck coil tip and Swan-Neck straight tip. Methods: A prospective randomized trial comparing mechanical (translocations) and infectious (peritonitis and exit-site infection) complications between catheters randomly divided into four groups: Tenkhoff downward ES, Tenckhoff upward ES, Swan Neck straight tip and Swan Neck coil tip. The four groups were followed for one year. The implant was performed by the Nephrology team using the Seldinger technique. Results: In the period from August 2013 to February 2016, 107 catheters were implanted in 96 patients. The baseline demographics characteristics were similar among the groups. Analysis of the Kaplan-Meier survival curve showed no difference in the free time of the first episode of ES infection (p = 0.19) or peritonitis (p = 0.29) among the four groups. We observed, however, less free time for the first episode of translocation (p = 0.03), lower catheter survival (p = 0.001) and lower technique survi... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by Vanessa Burgugi Banin null (vanessa_banin@yahoo.com.br) on 2017-06-11T19:47:04Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Vanessa B Banin.pdf: 2100486 bytes, checksum: c9614d685e65624e0fd677fc24e44a8d (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-06-13T14:48:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 banin_vb_dr_bot.pdf: 2100486 bytes, checksum: c9614d685e65624e0fd677fc24e44a8d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-13T14:48:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 banin_vb_dr_bot.pdf: 2100486 bytes, checksum: c9614d685e65624e0fd677fc24e44a8d (MD5) Previous issue date: 2017-05-30 / Introdução: As complicações mecânicas e infecciosas associadas ao cateter de dialise peritoneal representam as principais causas de falência da técnica. Tais complicações podem estar associadas às configurações intra e extraperitoneal do cateter. Objetivo: comparar complicações mecânicas e infecciosas, além de sobrevida da técnica entre cateteres de Tenckhoff implantados com Orifício de Saída (OS) voltado para baixo e OS voltado para cima e cateteres de Swan Neck (ponta reta e ponta coil). Metodologia: estudo prospectivo randomizado que comparou complicações mecânicas (translocações) e infecciosas (peritonites e infecções de orifício de saída) entre cateteres divididos de maneira randomizada em quatro grupos: Tenkhoff OS baixo, Tenckhoff OS cima, Swan Neck ponta reta e Swan Neck ponta coil. Os grupos foram seguidos pelo período de um ano. O implante foi realizado pela equipe da Nefrologia utilizando a técnica de Seldinger. Resultados: no período de agosto de 2013 a fevereiro de 2016 foram implantados 107 cateteres em 96 pacientes. As características clinicas e demográficas foram semelhantes entre os pacientes nos quatro grupos. A análise da curva de sobrevida pelo método de Kaplan-Meier não mostrou diferenças para o tempo livre do primeiro episódio de infecção de OS (p=0,19) ou peritonite (p=0,29) entre os quatro grupos. Observamos no entanto, menor tempo livre até o primeiro episódio de translocação (p=0,03), menor sobrevida do cateter (p=0,001) e menor sobrevida da técnica (p=0,02) no grupo Tenckhoff OS baixo. A análise múltipla mostrou que o fator associado com falência do cateter foi a presença de translocações. Em um segundo modelo, quando excluído translocações, o cateter Tenckhoff OS baixo se associou com maior risco de falência do cateter. Conclusão: o cateter de Tenckhoff reto com OS voltado para baixo foi associado com menor tempo livre até o primeiro episódio de translocação, além de menor sobrevida do cateter e da técnica. É provável que a atuação da força de resiliência possa ter sido responsável pelos resultados observados nesse estudo. / Background: The mechanical and infectious complications associated with the peritoneal dialysis catheter represent the main causes of technique failure. Such complications may be associated with the intra- and extra-peritoneal configurations of the catheter. Purpose: The objectives of this study were to compare infectious and mechanical complications and technique survival among four randomized groups of PD catheters: straight Tenckhoff catheters implanted with downward Exit Site (ES), straight Tenckhoff implanted with upward ES, Swan-Neck coil tip and Swan-Neck straight tip. Methods: A prospective randomized trial comparing mechanical (translocations) and infectious (peritonitis and exit-site infection) complications between catheters randomly divided into four groups: Tenkhoff downward ES, Tenckhoff upward ES, Swan Neck straight tip and Swan Neck coil tip. The four groups were followed for one year. The implant was performed by the Nephrology team using the Seldinger technique. Results: In the period from August 2013 to February 2016, 107 catheters were implanted in 96 patients. The baseline demographics characteristics were similar among the groups. Analysis of the Kaplan-Meier survival curve showed no difference in the free time of the first episode of ES infection (p = 0.19) or peritonitis (p = 0.29) among the four groups. We observed, however, less free time for the first episode of translocation (p = 0.03), lower catheter survival (p = 0.001) and lower technique survival (p = 0.02) in the Tenckhoff downward ES group. Multiple analysis showed that the factor associated with catheter failure was the presence of translocations. When we excluded translocations from the model the Tenckhoff downward ES was associated with catheter failure. Conclusions: Straight Tenckhoff catheter implanted employing donward tunnel-tract and ES direction is associated with less free time until the first translocation episode, lower catheter and technique survival. It is likely that the performance of resilience force may have been responsible for the results observed in this study.