O ultrassom é rotineiramente utilizado para avaliação de tecidos moles, contudo é um método que possui características importantes para avaliação não somente destes tecidos, mas dos ósseos também, além de possuir recursos diferenciais que auxiliariam muito no planejamento do tratamento e do prognóstico; embasados nessa premissa analisamos a possibilidade de avaliação de alterações intra-ósseas, por meio do ultrassom. A amostra foi constituída por cinco mandíbulas de porco, maceradas, e avaliadas nas regiões dos terceiros molares (tanto do lado direito quanto do esquerdo, totalizando 10 avaliações), por possuírem nessa região uma cripta óssea expressiva, o que simularia uma lesão intra-óssea. Para as avaliações ultrassonográficas dois grupos de três observadores foram formados, sendo um de CirurgiõesDentistas (Radiologistas) e outro de Médicos (Ultrassonografistas), os quais avaliaram, individualmente, a facilidade de visualização da imagem obtida por meio da ultrassonografia, bem como também o grau de translucidez do osso. Sendo que 46,6% das avaliações feitas pelos Cirurgiões-Dentistas foram ponderadas como de fácil visualização, 13,3% foram considerados de média dificuldade para avaliação, contra 23,3% que foram classificadas como de difícil localização, contudo 16,6% não foram possíveis de serem observadas. Os médicos classificaram como de fácil visualização 43,3% das ultrassonografias avaliadas, 23,3% como de média dificuldade, 20% de difícil observação e não conseguiram visualizar em 13,3% da amostra. Após avaliar os resultados encontrados e embasados na revisão da literatura foi possível concluir que: é possível se avaliar cavidades intraósseas por meio da ultrassonografia, contudo, para isso é necessário que a cortical óssea, por onde o feixe de ondas ultrassônicas vai penetrar, esteja adelgaçada; o US é um método imaginológico de fácil execução e interpretação, uma vez que os Cirurgiões- Dentistas que não tinham acesso, nem familiaridade, com este recurso imaginológico, conseguiram não só utilizá-lo, mas também compreender suas imagens, contudo em um grau discretamente menor em relação ao grupo formado por Médicos Ultrassonografistas, o que pode ser justificado por uma maior experiência por parte desses profissionais; mais estudos devem ser conduzido a fim de se explorar mais os benefícios e as vantagens que o US pode oferecer na área Odontológica. / Ultrasound (US) is routinely used for evaluation of soft tissues; however it is a method that has important features to evaluate not only these tissues, but also hard tissues that could help in the treatment planning and prognosis. This study analyzed the possibility of evaluation of intra-osseous changes, by means of US; grounded in this premise. The sample consisted of five macerated pig jaws, and the third molars areas (both the right and the left, totaling 10 ratings) were evaluated as these regions have a significant bone crypt, which simulate an intra-osseous lesion. For ultrasound images assessments two groups of three observers were trained, one of dentists (Radiology specialists) and other of physicians (US specialists), which evaluated individually, the visualization of the image obtained by US, and also the translucency degree of the bone. Dentists have been considered 46.6% of the assessments of easy viewing; 13.3% were considered of medium difficulty; 23.3% were classified as very difficult, although 16.6% were not found. Physicians considered 43.3% of images of easy viewing; 23.3% were considered of medium difficulty; 20% were classified as very difficult, although 13,3% were not found. Based on this results and the literature findings, it is possible to conclude that US is a useful tool for assessment of intraosseus cavities, but cortical bone should be thin so the sound waves can penetrate. US is an imaging method easy to perform and interpret, as the dentists, who had no access or familiarity with US, could interpret its images, at a slightly lower level than the US specialists, which can be explained by greater experience by these professionals. More studies should be conducted in order to explore the potential benefits and advantages of US utilization in Dentistry.

Este estudo avaliou, in vitro, os níveis de microinfiltração em cavidades Classe II restauradas com três sistemas restauradores para dentes posteriores (P60/Single Bond-3M; Solitaire/Gluma One Bond-Kulzer e SureFil/Prime & Bond 2.1-Dentsply), com interposição de bases (uma resina de baixa viscosidade - Flow-It!/Jeneric Pentron; e um ionômero de vidro modificado por resina – Vitremer/3M); nos grupos controle nenhuma base foi utilizada. Em 90 dentes pré-molares humanos, extraídos por razões ortodônticas, foram confeccionadas cavidades de Classe II (MOD) padronizadas, com margens cervicais localizadas da seguinte forma: na caixa distal: 1mm aquém do limite amelo-cementário; na caixa mesial: 1mm além do limite amelo-cementário. Os dentes foram divididos em 9 grupos de 10 espécimes, como a seguir descritos: grupos I, II e III: receberam Flow-It! como base, nas paredes de fundo (axial e pulpar) e circundante (gengival) e foram restaurados com P60, Solitaire e SureFil, respectivamente; grupos IV, V e VI: foram apenas restaurados com as mesmas resinas (P60, Solitaire e SureFil), respectivamente: grupos VII, VIII e IX: receberam Vitremer como base e foram restaurados com P60, Solitaire e SureFil, respectivamente. As bases foram mantidas na parede gengival ao nível da junção amelo-dentinária, na caixa distal, e a 1mm do cavo-superficial, na caixa mesial. Passadas 24 horas da confecção das restaurações, estas foram submetidas a estresse mecânico (1-17kg, 10x a cada dia/7 dias). Após esse tempo, com as superfícies dentárias devidamente protegidas com esmalte para unhas, os espécimes foram armazenados em fuccina básica por 24 horas. Em seguida, foram lavados em água corrente, também por 24 horas. Foram incluídos em moldes de resina ortoftálica e seccionados, donde se obtiveram cortes de aproximadamente 0,8mm. Com um “scanner”, foram tomadas imagens, previamente selecionadas com lupa (10x), da secção mais infiltrada de dente. A área de penetração do corante foi demarcada e calculada pelo programa ImageTool (UTHSCSA) e os resultados submetidos à análise de variância (ANOVA) a três critérios e à comparação individual de Tukey-Kramer. A análise dos resultados demonstrou que as margens em esmalte apresentaram menores áreas infiltradas, independentemente do material utilizado e das associações entre eles (p<0,05). A presença de base não resultou em redução da infiltração marginal significante para as resinas, P60 e SureFil, independente da margem avaliada (p>0,05). A resina Solitaire apresentou os maiores níveis de infiltração quando empregada sem a presença de base (p<0,05). Assim, concluise que a presença de base pode minimizar os níveis de infiltração, nas margens em esmalte e dentina, porém está na dependência do sistema restaurador empregado. / The purpose of this study was to determine the microleakage at cervical margins of class II (MOD) resin composite restorations using (P60/Single Bond©; Solitaire/Gluma One Bond6 e SureFil/Prime & Bond 2.1<), with and without Flow-It!J or Vitremer© bases. MOD cavity preparations were cut in 90 extracted, caries-free human premolars. One cervical margin was placed in enamel (1mm to the CEJ) and one in dentin (1mm below the CEJ). The teeth were randomly divided in 9 groups: groups I, II and III - a layer of a low viscosity resin composite (Flow It!) was placed on the pulpal, axial and gingival margins up to 1 mm before the cavosurface margin using their respective proprietary bonding agents and restored with P60, Solitaire or Surefil resin composite systems, respectively; groups IV, V and VI – were restored without placement of any base material with the mentioned restorative systems; groups VII, VIII and IX - a layer of a resin-modified glass-ionomer cement (Vitremer) was applied as described for groups I, II and III. The restored teeth were stored in water at 37oC and subjected to load cycles (1-17Kg x10/7 days) before being immersed in 0.5% basic fucsin for 24 h. The teeth were then washed and serially sectioned in a mesio-distal direction to obtain slices of the gingival margin interface. The slice with the highest degree of leakage as judged by a 10X microscope was selected and scanned image was analyzed by a digital image software (ImageTool, UTHSCSA) to calculate the area of leakage. Multivariable ANOVA showed that the highest degrees of leakage occurred at dentin margins regardless of the presence of base or type of resin filling (p<0.05). The presence of a base did not result in significant differences in the degree of leakage for both Surefil and P60 (p>0.05). Solitaire presented the highest degree of leakage when placed without a base material (p<0.05). The presence of a base material may decrease the degree of leakage, but this is dependent on the filling material.

Orientador: José Antonio Roversi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-18T22:02:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GonzalezHenao_JulioCesar_M.pdf: 3018273 bytes, checksum: 8a7504d4a51886c5befb08df936170c0 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Nesta dissertação estudamos um sistema formado por dois íons de dois níveis aprisionados em cavidades ópticas acopladas, onde analisamos a transferência de estados de dois qubits a partir dos graus de liberdade (de movimento unidimensional e dos estados internos) de um dos íons para o outro. Para o acoplamento entre as cavidades consideramos dois mecanismos diferentes: (1) onde acoplamento é dado pela sobreposição dos campos (acoplamento direto) e (2) via fibra óptica. Em ambos casos foram utilizadas aproximações onde participam apenas um ou dois modos normais coletivos na transferência do estado. Tambem observamos que , na aproximação com dois modos normais, uma melhor transferência dos qubits no sistema acoplado por fibra óptica, quando é comparado com o sistema acoplado diretamente. Por último, estudamos, na aproximação com um só modo normal de transferência, os efeitos de reservatórios térmicos sobre a transferência dos qubits no sistema de íons aprisionados em cavidades acopladas via fibra óptica. Tais reservatórios foram representados pelos processos de emissão espontânea e flutuações na armadilha a temperaturas T = 0. Os resultados mostram que os reservatórios geram perdas na fidelidade da transferência dos qubits / Abstract: In this work we studied a system consisting of a pair of two-level trapped ions in coupled optics cavities, where we analyze the transfer of states of two qubits from the degrees of freedom (of movement and of internal states) of one ion to another. For the coupling between the cavities we consider two different mechanisms: One where the coupling is given by the overlap of the fields (direct coupling) and one optical fiber. In both cases we use aproximations in which only one or two collective normal modes are envolved in the transfer of the state. From these calculations we have noted that in the aproximations with two normal modes a better transfer of the qubit in the system coupled by optical fiber, compared with the system connected directly. Finally, we studied the effects of thermal reservoirs in system of trapped ions in cavities coupled via optical fiber in the proximity of the one normal mode transfer. These reservoirs represent the processes of spontaneous emission and fluctuations in the trap for T = 0 / Mestrado / Física / Mestre em Física

A identificação e caracterização geométrica e físico-química de espaços vazios na estrutura tridimensional de proteínas é capaz de agregar informações importantes para guiar o desenho racional de drogas e a caracterização funcional de sítios de ligação e sítios catalíticos. Dessa forma, algumas ferramentas computacionais foram desenvolvidas nas últimas duas décadas, visando efetuar essas caracterizações. Contudo, as ferramentas existentes lidam com uma série de limitações, dais quais merecem destaque a falta de precisão, falta de capacidade de integração em protocolos de larga escala, falta de capacidade de customização e a falta de uma caracterização eletrostática . Tendo em mente estas limitações, desenvolvemos uma nova ferramenta, denominada KV-Finder, com o objetivo de estender as funcionalidades dos programas existentes, fornecendo assim uma caracterização sistemática mais eficiente e mais informativa dos espaços vazios da estrutura tridimensional de proteínas. Através de uma modelagem matricial baseada em um direcionamento realizado pelo usuário, nossa ferramenta identifica e caracteriza espaços vazios em topologias proteicas. O utilitário é capaz de quantificar o volume, a forma, a extensão de sua superfície, os resíduos proteicos que interagem com os espaços vazios e um mapa de cargas parciais da superfície encontrada. Nossa rotina foi integrada com ferramentas gráficas de modelagem molecular, fornecendo uma interação fácil e eficiente com o usuário. A validação de nosso algoritmo foi realizada em um conjunto de proteínas cujos diversos tipos de espaços vazios englobam os mais variados sítios de ligação e sítios catalíticos. O cálculo do volume de cavidades enzimáticas foi efetuado em larga escala, acompanhando a evolução do tamanho de bolsões na superfamília ALDH. Com relação aos outros softwares existentes, nossa ferramenta apresenta uma série de vantagens das quais merecem destaque menor tempo de execução, maior precisão, maior acessibilidade e facilidade de integração com outros programas, além das características únicas de permitir que a busca ocorra em regiões específicas dentro da proteína e de realizar um mapeamento parcial de cargas da superfície encontrada. / The identification and characterization of geometrical and physical-chemical properties in protein vacant spaces aggregates important information for steering rational drug designing and functional characterization of binding and catalytic sites. Therefore, several softwares have been develop during the past two decades in order to perform such characterization. Nevertheless, the existing tools still present a series of limitations such as lack of precision, lack of integrability in large scale protocols, lack of customization capacity and the lack of a proper electrostatic depiction. We developed a new software, dubbed KV-Finder, in order to complement and extend the functionality of existing softwares, providing a systematic and more descriptive portrayal of protein vacant spaces. By employing a user-driven matrix modeling, our tool identifies and characterizes empty spaces in all sorts of protein topologies. The software quantifies the volume, the area and the shape of the surface, the residues that interact with the vacant spaces and a partial charge map of the computed surface. Our routine was integrated with a graphical molecular modeling software, providing the user with a simple and easy-to-use interface. KV-Finder has been validated with a distinct set of proteins and binding sites. The volume computation was carried in large scale, accompanying the evolution of the pocket volume in the ALDH superfamily. Compared with existing software, KV-Finder presents greater precision, greater accessibility and ease of integration in large scale protocols and visualization softwares. Also, the software possesses unique and innovative features such as the ability to segment and subsegment the empty spaces, a electrostatic depiction and a ligand interaction highlight feature.

We show that, with a suitable choice of the parameters of the gravitational wave detector Mario Schenberg, with technological accessible parameters (using state-of-art electronics), its sensitivity curve can be improved over the current project curve to become competitive with interferometric detectors in a frequency band of ~1500 Hz, in the region from 1000 to 10000 Hz (these competitive bands are centered at the sphere's quadrupole modes). The sensitivity curve of an array of 100 identical spheres identical to the Schenberg one is also analyzed, and is competitive against advanced LIGO in the entire band. A detailed study of the project's viability is conducted, with an emphasis on the project of the klystron resonant cavity, which will have a center post with a 1 nm gap, which represents a great technological challenge. This challenge is analyzed in terms of the cavity project as well as with a focus on the Casimir effect on the cavity. This could open an opportunity for precise measurements of this effect on a new distance scale compared to current measurements (in the m scale).

Há uma extensa variedade de aplicações em engenharia em que é necessário desenvolver o projeto acústico de cavidades, as quais foram concebidas com objetivos os mais diversos. No setor aeroespacial destacam-se: cabine de passageiros em aeronaves, baia de equipamentos, coifa e câmara de combustão de motor foguete em veículos espaciais. No projeto acústico de cavidades é comum deparar-se com a característica de materiais que dependam da frequência e com modos complexos provenientes de sistemas com alto amortecimento local. Nesse sentido, a pesquisa aqui proposta pretende utilizar os avanços alcançados com métodos de síntese de subestruturas e de modificação estrutural, mais especificamente, os que se baseiam no domínio da frequência, para desenvolver um modelo de síntese de subsistemas acústicos utilizando funções de impedância. Objetiva-se predizer o comportamento acústico de uma nova cavidade, através da síntese de subsistemas (cavidade original e elementos modificantes) via funções de impedância escalonadas. Puderam ser comprovados: o acoplamento de cavidades (para alteração de formas modais e frequências naturais); a aplicação de material de absorção (visando atenuação resistiva); e a inserção (simples e múltipla) de ressonadores (visando atenuação reativa), sem a necessidade de refazer modelos completos. O método mostrou-se bastante versátil, ao utilizar modelos numéricos (elementos finitos) e analíticos concomitantemente com funções de impedância obtidas experimentalmente. Seu desempenho se destacou pela habilidade em lidar com modos complexos e características dependentes da frequência, bem como pela possibilidade realizar síntese simultânea ou distribuída. Como estudo de caso, ressonadores foram inseridos em uma câmara de combustão de motor foguete, através da síntese proposta, e a validação foi realizada em um ensaio a frio para comprovar sua atenuação, de fundamental importância para o controle da instabilidade de combustão.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:30:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 462638.pdf: 1440576 bytes, checksum: 4bcbd45daf2312b27e7e80da0fe9fc8e (MD5) Previous issue date: 2014-09-22 / This thesis had the purpose to evaluate the action of a new irrigant, QMix, on bacterial endotoxins as well as the effect of its combination with sodium hypochlorite on the root canal walls. Having the main purpose to evaluate its action on bacterial endotoxins, 50 extracted human teeth were contaminated in vitro with endotoxins and irrigated with QMix, EDTA, chlorhexidine (CHX) and sodium hypochlorite (NaOCl). It was used a Limulus Amebocyte Lysate (LAL) assay to quantify the remaining endotoxins after the irrigation. The results of this first study showed that QMix reduced the endotoxins level when compared to the other irrigant solutions that were tested. The second study from this thesis had the purpose to observe in scanning electron microscopy (SEM) the formation of precipitate on the root canal walls due to the concomitant use of NaOCl and QMix. The results from this study showed that despite the presence of CHX in the composition of QMix, its use after the chemical mechanical preparation of the canal with NaOCl did not result in the formation of a precipitate on the root canal walls. On the contrary, the images in SEM showed clean walls with exposed dentinal tubules. Once it is a new product there are still few studies about QMix. Although, according to the results presented on this study, it can be concluded that QMix is effective on the elimination of bacterial endotoxins from the root canal, not showing any precipitate formation when used concomitantly with NaOCl. / Este trabalho teve o objetivo de avaliar a a??o de um novo irrigante, o QMix, sobre endotoxinas bacterianas, bem como o efeito da sua combina??o com hipoclorito de s?dio sobre as paredes do canal radicular. Com a finalidade de avaliar sua a??o sobre endotoxinas bacterianas, 50 dentes humanos extra?dos foram contaminados in vitro com endotoxinas, e preenchidos com QMix, EDTA, clorexidina (CHX) e hipoclorito de s?dio (NaOCl). Foi utilizado um teste de Lisado de Ameb?cito de Limulus (LAL) para quantifica??o de endotoxinas remanescentes ap?s a irriga??o. Os resultados deste primeiro estudo demonstraram que o QMix reduziu os n?veis de endotoxinas quando comparado com as outras solu??es irrigadoras testadas. O segundo estudo da presente tese teve o prop?sito de observar em Microscopia Eletr?nica de Varredura (MEV) a forma??o de precipitado sobre as paredes do canal decorrente do uso concomitante de NaOCl e QMix. Os resultados deste estudo demonstraram que, apesar da presen?a de CHX na composi??o do QMix, seu uso ap?s o preparo qu?mico mec?nico do canal com NaOCl n?o resultou na forma??o de precipitado sobre as paredes do canal. Muito pelo contr?rio, as imagens em MEV apresentaram paredes limpas com t?bulos dentin?rios expostos. Por se tratar de um produto novo, ainda existem poucos estudos sobre o QMix. Por?m, de acordo com os resultados apresentados neste trabalho, pode-se concluir que o QMix ? eficaz na elimina??o de endotoxinas bacterianas do interior do canal radicular, e seu uso concomitante com NaOCl n?o resulta na forma??o de precipitado sobre as paredes do canal.

Made available in DSpace on 2016-04-26T20:22:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabricio Bolzan de Almeida.pdf: 569759 bytes, checksum: bd69c8e34ffaa3ab12624a18440e9937 (MD5) Previous issue date: 2014-04-25 / As cavidades naturais subterrâneas possuem riquíssimo patrimônio em seu interior, quer de ordem histórico-cultural, quer no aspecto econômico, dentre outros. Por isso, o estudo desse bem ambiental é de suma relevância para o Brasil e para o mundo. A exploração turística ou minerária estão umbilicalmente ligadas às cavernas, situação que também demonstra relevo nos trabalhos voltados ao citado bem natural. Nesse contexto, a presente dissertação tentará demonstrar, inicialmente, um panorama geral sobre o Direito Minerário e a importância dos bens minerais, levantando, logo no início, a problemática maior do estudo: qual seria a natureza jurídica das cavidades naturais subterrâneas? Para chegarmos a uma resposta razoável, partimos a construção do nosso raciocínio por meio da análise das disposições constitucionais, legais e infralegais sobre as cavernas. Ato contínuo, transitamos por boa parte da teoria geral dos bens públicos, em especial sua definição legal, divergências doutrinárias a respeito de seu alcance e respectivo regime jurídico, tudo como forma de nos dar sustentação ao enquadramento das cavidades naturais subterrâneas em uma das espécies de bens públicos, quer as clássicas bem de uso comum do povo, bem de uso especial ou bem dominical , quer as mais contemporâneas como bens difusos, de interesse público ou comum extraordinário. Identificada sua natureza, passamos a questionar qual seria o melhor regime de exploração dos recursos minerais no interior das cavernas autorização de uso, permissão de uso ou concessão de uso do aludido bem público? A parte final deste trabalho preocupou-se em tratar de enquadrar a atividade de extração mineral de forma sustentável, percorrendo os três aspectos de sua definição o social, o econômico e o ambiental , além de demonstrar a viabilidade de ser cumprida a função social da propriedade no desempenho da respectiva atividade econômica sobre esse bem

El presente trabajo estudia la convección Rayleigh-Bénard en cavidades cúbicas sin inclinación con respecto a la horizontal y calentadas por debajo para números de Rayleigh tanto dentro del estado estacionario como dentro del régimen turbulento.Inicialmente se estudian los efectos que tiene la variación de las propiedades físicas con la temperatura sobre la estructura de flujo, el mecanismo de transporte y la transferencia de calor para dos números de Rayleigh bajos (Ra=104 y Ra=5×104) en los que el flujo es laminar y estacionario y para un Rayleigh dentro del régimen turbulento (Ra=107). Para este estudio numérico se utilizó agua como fluido convectivo (Pr=5.9) y se supuso que las paredes laterales de la cavidad eran perfectamente conductoras. De acuerdo con Gray y Giorgini (1976) la aproximación de Boussinesq debe aplicarse para diferencias menores al 10% en las propiedades físicas del fluido. De acuerdo con este criterio, para agua a T0=26ºC las variaciones de temperatura máximas permitidas para poder aplicar la aproximación de Boussinesq serían &#916;T &#8804; 2.9ºC para el coeficiente de expansión térmica, &#916;T &#8804; 4.5ºC para la viscosidad. Los cálculos sin la aproximación de Boussinesq llevados a cabo en el presente trabajo fueron calculados con una diferencia de temperaturas de 17.5ºC entre placas fría y caliente (6 veces mayor que el limite para la propiedad física más crítica) y por tanto los presentes resultados pueden ser considerados fuera de la aproximación de Boussinesq. En estas condiciones las variaciones del coeficiente de expansión térmica y de la viscosidad entre las paredes caliente y fría respecto al valor evaluado a la temperatura media, son del 62% y 40%, respectivamente, siendo el fluido cerca a la pared fría más viscoso y con menor coeficiente de expansión.Posteriormente se han identificado numéricamente las estructuras de flujo promedio temporal para cinco números de Rayleigh dentro del régimen turbulento (para el rango 107&#8804;Ra&#8804;108). Debido a la similitud de cuatro de estas estructuras (para Ra>3×107) sólo dos de ellas fueron verificadas experimentalmente (Ra=7×107 y Ra=108) además de la estructura encontrada a Ra=107. Para los cálculos se asumió la aproximación de Boussinesq debido a que las diferencias de temperatura en la experimentación eran suficientemente bajas como para considerar propiedades físicas constantes de acuerdo con los resultados obtenidos en el análisis anterior. Con el fin de reproducir al máximo las condiciones experimentales, los resultados numéricos fueron obtenidos teniendo presente la conductividad térmica del vidrio de las paredes laterales. La visualización de las estructuras de flujo y la medición de los campos de velocidad en el plano vertical medio de la cavidad se realizó con el método PIV (de Particle Image Velocimetry). Estos resultados nos permitieron validar los resultados obtenidos con las simulaciones, comparándose tanto las topologías del flujo como los valores de velocidad puntuales en perfiles dentro del plano analizado.De los resultados numéricos se encontró que aun con porcentajes de variación de las propiedades físicas del fluido entre las paredes fría y caliente muy por encima del criterio normalmente utilizado (10%) tanto en régimen laminar como turbulento, las estructuras de flujo y las condiciones de transporte de calor, no se ven afectadas considerablemente por esta variación. Esto es debido principalmente a que los gradientes de temperatura mas altos están localizados dentro de la delgada límite térmica cerca de las paredes y por tanto la variación de las propiedades físicas con la temperatura solo es significativa en esta zona. En los resultados numéricos a régimen turbulento para números de Rayleigh en el rango 3×107&#8804;Ra&#8804;108 se observa que la estructura cambia de dirección a través del cambio de orientación del eje de rotación dela estructura permaneciendo períodos de tiempo indefinidos en una posición determinada. Los resultados experimentales para Ra=7×107 y Ra=108, no presentan este cambio de orientación en la estructura. Se observa que la estructura de flujo no cambia de posición en el tiempo conservando la misma orientación durante todo el tiempo de muestreo. La diferencia entre resultados numéricos y experimentales puede atribuirse a las inevitables imperfecciones en las condiciones de contorno de los experimentos, especialmente en la distribución de temperaturas en las paredes de la cavidad, o bien a la pequeña pero también inevitable desviación de la cavidad respecto la perfecta horizontalidad. Estos efectos pueden ser los causantes de la inhibición del cambio de orientación de la estructura observado en las simulaciones numéricas con condiciones de contorno ideales y llevadas a cabo suponiendo una perfecta horizontalidad de la cavidad. Sin embargo, es importante resaltar que las estructuras de flujo medias y los contornos de la desviación estándar de la velocidad vertical obtenidos experimentalmente son cualitativamente similares a aquellos obtenidos numéricamente para un periodo de tiempo en el cual la estructura media permanece en la misma posición, indicando que la estructura de flujo experimental corresponde a una determinada orientación de la estructura obtenida numéricamente. Por otro lado las estructuras de flujo promedio temporal y los valores de velocidad obtenidos numéricamente concuerdan significativamente con las correspondientes medidas experimentales para los números de Rayleigh analizados. / In the first part of this study, the effects of a non-Boussinesq fluid are numerically studied and discussed for Rayleigh-Bénard convection in a cubical cavity with perfectly conducting sidewalls at low and high Rayleigh numbers using water as a convecting fluid (Pr=5.9). Numerical simulations at all Rayleigh numbers considered were carried out for two different cases. In the first case a Boussinesq fluid was considered (Boussinesq Fluid Simulation-BFS) and in the second case, the dependence of viscosity and thermal conductivity of water on temperature was adopted in the simulations (Non-Boussinesq Fluid Simulation-NBFS). At the low Rayleigh numbers used in this study (Ra=104 and Ra=5x104) the flow is laminar and steady and at the high Rayleigh number considered (Ra=107) the flow is turbulent. At Ra=104 and Ra=5x104 we focus our analysis on the effect of variation of the fluid viscosity with temperature on the more stable flow structures from the set of seven different topologies reported in previous studies. At Ra=107 and Pr=5.9 the non-Boussinesq effects on the turbulent flow are analysed in detail and the flow structures and heat transfer rates compared with those available in the literature at Pr=0.71. Previous works recommend that temperature difference should be less than 4.5ºC in order to obtain less than 10% of variation in the viscosity. Non-Boussinesq simulations in the present work were calculated with a viscosity variation of 40% between cold and hot plates. The numerical simulations at high and low Rayleigh numbers were conducted with a second order finite volume code without any turbulence model because the time-steps and grid sizes used are adequate for the time and spatial resolution requirements reported in previous direct numerical simulations of Rayleigh-Bénard flows. The structure of the flow topologies at Ra=104 and Ra=5x104 are not significantly affected by the effects of the variation of viscosity and thermal conductivity with temperature. However, results obtained with a NBFS show an increase of the ascending flow velocities compared with those obtained with the Boussinesq approximation according to the decrease of viscosity with increasing temperature. At Ra=107 the instantaneous flow shows large deviations with respect to the time-average flow field that consists in two counter rotating vortex rings located near the horizontal plates. The temperature gradients and, thus the viscosity variation are located close to the walls within the thermal boundary layers. This causes that the time-averaged flow field topologies corresponding to BFS and NBFS are not greatly affected by the effects of the variation of viscosity and thermal conductivity with temperature.In the second part, experimental measurements and numerical simulations of natural convection in a cubical cavity heated from below and cooled from above are reported at turbulent Rayleigh numbers using water as a convective fluid (Pr=6.0). The numerical simulations were carried out, in the range 107&#8804;Ra&#8804;108, with a second order finite volume code without any turbulence model because the time-steps and grid sizes used are adequate for the time and spatial resolution requirements reported in previous direct numerical simulations of Rayleigh-Bénard flows. The Boussinesq approximation was considered in the simulations according to the thermal conditions and the dimensions of the cavities used in the experiments. The Particle Image Velocimetry technique was used to measure the two velocity components parallel to a vertical mid-plane of the cavity at Ra=107, Ra=7×107 and Ra=108. Both experiments and simulations show that at Ra=107 the time averaged flow structure consists in two horizontal counter-rotating vortex rings located near the horizontal walls of the cavity. At the higher Rayleigh numbers considered, the simulations predict an unsteady single roll motion in which the direction of the axis of rotation rotates in the horizontal plane with very low frequencies. This rotation produces a time averaged flow structure similar to that found at Ra=107. There is a general agreement between the predicted time averaged localvelocities and those experimentally measured if the heat conduction through the sidewalls occurring in the experiments is considered in the simulations.

El objetivo principal de este trabajo es el estudio numérico (caffa3d.MB) y experimental (PIV) de los campos de velocidad y de temperatura en dominios complejos como los encontrados en las computadoras u otros sistemas electrónicos refrigerados que contengan circuitos impresos (PCB, Printed Circuit Board). La refrigeración es uno de los principales desafíos que estos dispositivos se deben tratar. La disipación del calor de los dispositivos de circuitos electrónicos se ha convertido en una cuestión importante a tener en cuenta durante su diseño. Los PCB son circuitos electrónicos que generan calor por efecto Joule y necesitan ser enfriados. Son cada vez más pequeños y por lo tanto los problemas del calentamiento disminuyen su eficiencia y vida útil. El estudio de la velocidad y los campos de temperatura está estrechamente relacionada con el análisis de la evolución espacial y temporal de las estructuras de flujo que se encuentran en las cavidades cerradas que contiene PCB y con el entendimiento de la influencia de la geometría, la velocidad de entrada de fluido y temperatura de la placa en el proceso de enfriamiento del PCB. / The main objective of this work is the numerical (caffa3d.MB) and experimental (PIV) study of the velocity and temperature fields in complex domains like those encountered in computers or other electronic refrigerated systems with printed circuit board (PCB). Cooling is one of the main challenges these devices have to deal with. Heat removal from the electronic circuit devices has become an important issue to take into account during their design. PCB's are electronic circuits that generate heat by Joule effect and need to be cooled down. They are becoming smaller and therefore some warming problems appear that lowers their efficiency and lifespan. The study of the velocity and temperature fields is closely connected with the analysis of the spatial and temporal evolution of the flow structures found in PCB enclosed cavities and with the understanding of the influence of the geometry, the inlet fluid velocity and plate temperature in the cooling process of the PCB.