Desde a década de 70, há um crescente interesse em simulações em computador de fenômenos físicos visto sua diversidade de aplicações. Dentre esses fenômenos, podem ser destacados a interação entre corpos rígidos, elásticos, plásticos, quebráveis e também fluidos. Neste trabalho realizamos a simulação de um desses fenômenos, o escoamento de fluidos, por um método conhecido como Smoothed Particles Hydrodynamics, uma abordagem lagrangeana baseada em partículas para resolução das equações que modelam o movimento do fluido. Várias são as vantagens de métodos lagrangeanos usando partículas sobre os que usam malhas, por exemplo, as propriedades do material transladam com as partículas como função do tempo, além da capacidade de lidar com grandes deformações. Dentre as desvantagem, destacamos uma deficiência relacionada ao ganho de energia total do sistema e estabilidade das partículas. Para lidar com isso, utilizamos uma abordagem baseada na lei da conservação da energia: em um sistema isolado a energia total se mantém constante e ela não pode ser criada ou destruida. Dessa forma, alterando o integrador temporal nós restringimos o aumento arbitrário de energia, tornando a simulação mais tolerante às condições iniciais / Since the late 70s, there is a growing interest in physically-based simulations due to its increasing range of application. Among these simulations, we may highlight interaction between rigid, elastic, plastic and breakable bodies and also fluids. In this work, one of these phenomena, fluid flow, is simulated using a technique known as Smoothed Particle Hydrodynamics, a meshless lagrangean method that solves the equations of the flow behavior of fluids. There are several advantages of meshless methods over mesh-based methods, for instance, the material properties are translated along with particles as a function of time and the ability to handle arbitrary deformations. Among the disadvantages, we may highlight a problem related to the gain of energy by the system and stability issues. In order to handle this, we used an approach based on the law of conservation of energy: in an isolated system the total energy remains constant and cannot be created or destroyed. Based on this, we used a technique that bounds the total energy and the simulation becomes less sensitive to initial conditions

This research presents an analysis of multiphase flow classified as dispersed solid and characterized by solid - gaseous medium granular mineral materials (silica) in a transport process in a discharge chute. The device is subsequently inserted into the tubular chamber with a rotatable differential pressure and temperature, to drag the mineral in the discharge chute which carries the flow direction of the mineral two exit points for the process. The objective of this work is to analyze the behavior of the material in the original geometry of the discharge chute, identifying flow paths, pressure loss and velocity discharge and subsequently propose a modified geometry permits to make a comparison between them, applying dynamic computational fluid. This study and simulation of the behavior of the scale models were developed considering the physical and chemical characteristics of the material as well as process data, generating information for creating the models, processing, and post -analysis simulation in CFX 12.0 software. The results of the simulations by comparison between the original geometry of the discharge chute and the modified geometry showed considerable variations in pressure drop, reduced velocities, and also the discharge points of sedimentation of the material due to better flow characteristics. The study leads to the conclusion that the modification made and simulated by CFD between geometries, has resulted in pressure discharge velocities in the gas phase and the solid phase decreases, and an improvement in the flow path which reduces wear and lessens sedimentation of material inside the machine. / Esta pesquisa apresenta uma análise de escoamento multifásico classificado como disperso contínuo e caracterizado pelo meio sólido-gasoso de material mineral granulado (sílica) em um processo de transporte em uma calha de descarga. O equipamento esta inserido posteriormente a uma câmara tubular rotativa com diferencial de pressão e temperatura, para o arraste do mineral na calha de descarga, que realiza o direcionamento do fluxo mineral por dois pontos de saída para o processo. O objetivo deste trabalho é realizar a análise do comportamento do material na geometria original da calha de descarga, identificando as trajetórias de fluxo, perda de pressão e velocidade de descarga e posteriormente propor uma geometria modificada permitindo a realização de uma comparação entre ambas, aplicando dinâmica dos fluidos computacional. O estudo e simulação do comportamento dos modelos foram desenvolvidos em escala, considerando as características físicas e químicas do material assim como dados de processo, gerando informações para criação dos modelos, processamento, simulação e pós-análise no software CFX 12.0. Os resultados obtidos pela comparação das simulações entre a geometria original da calha de descarga e a geometria modificada mostraram variações consideráveis de perda de pressão, redução das velocidades de descarga e também dos pontos de sedimentação do material devido a melhores características de escoamento. A pesquisa permite concluir que a modificação realizada e simulada por meio de CFD entre as geometrias, resultou em reduções de pressão, velocidades de descarga na fase gasosa e na fase sólida, além de uma melhoria na trajetória de fluxo o que reduz o desgaste e diminui sedimentação de material no interior do equipamento.

Pacientes com câncer de mama sob quimioterapia tem níveis aumentados de marcadores inflamatórios, que podem piorar condições periodontais pré-existentes. Este estudo avaliou o efeito do tratamento periodontal nao cirúrgico (TPNC) e estabeleceu a correlação entre os parâmetros clínicos com os níveis de citocinas presentes no fluido crevicular gengival (FCG) antes e após TPNC. Quarenta indivíduos foram alocados em dois grupos; pacientes com periodontite cronica (PC) (n=20) e pacientes com câncer de mama com periodontite crônica (CAN/PC) (n=20). Os seguintes parâmetros clínicos e imunológicos foram analisados: i) profundidade de sondagem (PS), nível clinico de inserção (NCI), índice gengival (IG), índice de placa (IP), ii) avaliação dos níveis de Interleucina (IL) - 4, IL-10, IL-17, IL-2, IL-6, IL-1&beta;, Interferon gama (INF-&gamma;), Fator de Necrose Tumoral alfa (TNF-&alpha;) e Fator de Crescimento Tumoral-beta (TGF-&beta;) no fluido crevicular gengival (Luminex), no baseline, 45 dias e 180 dias após TPNC. Os dados obtidos foram estatisticamente analisados. Nas comparações entre grupos: No baseline, o grupo PC apresentou níveis maiores de INF-&gamma; e níveis menores de IL- 10 e TGF-&beta; quando comparados ao grupo CAN/PC. Aos 45 dias o grupo CAN/PC apresentou níveis mais reduzidos de TNF-&alpha; (p < 0,0001) em comparação com o grupo PC. Em relação aos 180 dias, o grupo PC apresentou níveis mais reduzidos de INF-&gamma; (p < 0,001), IL-2 (p < 0. 001), TNF-&alpha; (p < 0,0001) e níveis elevados de IL-10 (p < 0,01) e TGF-&beta; (p < 0,001), quando comparados ao grupo CAN/PC. Nas comparações entre períodos de tempo: o grupo CAN/PC apresentou uma redução significativa de IL-2 aos 45 e 180 dias (p < 0,05) em comparação com baseline, TNF-&alpha; teve uma redução aos 45 dias, em comparação com baseline (p < 0.0001), alem disso, houve uma redução significativa do TGF-&beta; aos 180 dias em comparação com baseline (p < 0,0001). Enquanto IL-1&beta;, foi aumentado aos 45 dias em comparação com baseline (p < 0,05). No grupo PC, houve uma redução significativa dos níveis de INF-&gama; aos 180 dias, em comparação com baseline (p < 0,0001) e 45 dias (p < 0,05). Da mesma forma, IL-2 e TNF-&alpha; reduziram aos 180 dias, em comparação com baseline (p < 0,0001) e 45 dias (p < 0,0001), bem como um aumento de TGF-&beta; aos 180 dias, em comparação com baseline (p < 0,05) e 45 dias (p < 0,0001). Na análise de correlação entre os parâmetros clínicos e os níveis de citocinas do FCG: No grupo CAN/PC, foi encontrado uma positiva correlação entre PS e os níveis de TNF-&alpha; (r = 0.6489, p = 0.002) no baseline. IL-17 foi positivamente correlacionado com redução de PS (r = 0.4596, p = 0.04) aos 180 dias; assim também IL-6 foi positivamente correlacionado com redução de PS e ganho de NCI (r = 0.4513, p = 0.05, r = 0.5578, p = 0.01, respectivamente) aos 180 dias. No grupo PC, IL-17 foi positivamente correlacionada com PS e NCI (r = 0.4558, p = 0.04, r= 0.5447, p = 0.01, respectivamente) no baseline. IL-1&beta; foi positivamente correlacionado com redução de PS e ganho de NCI (r = 0.5538, p = 0.01, r = 0.5902, p = 0.006, respectivamente), aos 45 dias. Uma negativa correlação foi encontrada entre IL-4 e ganho de NCI (r = -0.4981, p = 0.03) aos 180 dias. Pode-se concluir que a TPNC reduz os estímulos antigênicos e consequentemente ajuda a reduzir a carga inflamatória de pacientes com câncer de mama com periodontite crônica, melhorando assim as condições clinicas periodontais e sistêmicas. / Patients with breast cancer undergoing chemotherapy have increased levels of inflammatory markers, which may worsen pre-existing periodontal conditions. The aim of this study was to evaluate the effect of non-surgical periodontal treatment (NSPT) and to establish a correlation between clinical parameters and levels of cytokines present in the gingival crevicular fluid (GCF) before and after NSPT. Forty individuals were allocated in two groups; patients with chronic periodontitis (PC) (n = 20) and patients with breast cancer with chronic periodontitis (CAN/PC) (n = 20). The following clinical and immunological parameters were analyzed: i) probing depth (PD), clinical attachment level (CAL), gingival index (GI), plaque index (PI), ii) levels of Interleukin (IL) - 4, IL-10, IL-17, IL-2, IL-6, IL-1&beta;, Interferon gamma (INF-&gama;), tumor necrosis factor (TNF-&alpha;), transforming growth factor beta (TGF-&beta;) in gingival crevicular fluid (Luminex) in baseline, 45 days and 180 days after NSPT. The data were statistically analyzed. In the comparisons between groups: At the baseline, the PC group had higher levels of INF-&gama; and low levels of IL-10 and TGF-&beta; when compared to the CAN/PC group. At 45 days, the CAN/PC group had lower levels of TNF&alpha;- (p <0.0001) compared to the PC group. In 180 days, the PC group had lower levels of INF-&gama; (p <0.001), IL-2 (p < 0. 001), TNF-&alpha; (p <0.0001), and higher levels of IL-10 (p < 0.01) and TGF-&beta; (p < 0.001), compared to the CAN/PC group. In comparisons between periods: The CAN/PC group showed a significant reduction of IL-2 at 45 and 180 days (p < 0.05) compared to baseline, TNF-&alpha; had a reduction at 45 days, when compared to baseline (p < 0.0001). In addition, there was a significant reduction of TGF-&beta; at 180 days when compared to the baseline (p < 0.0001), while IL-1&beta; increased at 45 days when compared to baseline (p < 0.05). The P group showed a significant reduction of INF-&gama; at 180 days when compared to baseline (p < 0.0001) and 45 days, (p <0.05). In the same manner, IL-2 and TNF-&alpha; had a reduction at 180 days when compared to baseline (p < 0.0001) and 45 days (p <0.0001). Likewise, there was an increase of TGF-&beta; at 180 days when compared to the baseline (p < 0.05) and at 45 days (p <0.0001). IL-17, IL-6 and IL-4 had no statistically significant differences between groups in all time points. In the analysis of correlation between the clinical parameters and the cytokine levels of the GCF: In the CAN/P group, a significant positive correlation was found between PD and TNF-&alpha; levels (r = 0.6489, p = 0.002) at baseline. IL-17 was positively correlated with PD reduction (r=0.4596, p = 0.04) at 180 days; also IL-6 was significantly positively correlated with PD reduction and CAL gain (r = 0.4513, p = 0.05, r = 0.5578, p = 0.01, respectively) at 180 days. In the P group, IL-17 was also positively correlated with PD and CAL (r = 0.4558, p = 0.04, r = 0.5447, p = 0.01, respectively) at baseline. IL-1&beta; was positively correlated with PD reduction and CAL gain (r = 0.5538, p = 0.01, r = 0.5902, p = 0.006, respectively) at 45 days. A negative correlation was found between IL-4 and CAL gain (r = -0.4981, p = 0.03) at 180 days. In conclusion, these data suggest that NSPT reduces antigenic stimuli and consequently helps to reduce the inflammatory burden in breast cancer patients with chronic periodontitis.

La investigación realizada se enfoca en la evaluación del pabellón B del Hospital Luis Negreiros Vega con planos modificados aplicando disipadores de fluido viscoso en la disposición chevron diagonal y horizontal. En el modelo numérico se aplicaron disipadores lineales y no lineales de acuerdo con las expresiones del FEMA, 356, con el fin de realizar una comparación de la disposición y valor de exponente de velocidad óptimo para una deriva objetivo y amortiguamiento efectivo planteado para cada dirección. Los resultados con los cuales se evaluó esta efectividad, son mejores reducciones de distorsiones, menores fuerzas de disipación, y reducción de la irregularidad torsional que presentaba la estructura inicialmente en la dirección Y. Finalmente, entre los resultados que presenta esta investigación, son que los disipadores chevron horizontales no lineales son los más recomendables, debido a que requieren menores valores de coeficiente de amortiguamiento, reducen distorsiones en mayor medida que los otros modelos, presentan menores valores de fuerzas de disipación y reducen la irregularidad torsional en los pisos inferiores. / The research carried out focuses on the evaluation of pavilion B of the Luis Negreiros Vega Hospital with modified planes applying viscous fluid dissipators in the diagonal and horizontal chevron arrangement. In the numerical model, linear and non-linear dissipators were applied according to the FEMA expressions, 356, in order to make a comparison of the arrangement and value of the optimum speed exponent for a target drift and effective damping proposed for each direction. The results with which this effectiveness was evaluated are better reductions of distortions, lower dissipation forces, and reduction of torsional irregularity that the structure initially presented in the Y direction. Finally, among the results presented by this research, are that the Non-linear horizontal chevron heatsinks are the most recommended, because they require lower values of damping coefficient, reduce distortions to a greater extent than other models, present lower values of dissipation forces and reduce torsional irregularity in the lower floors. / Trabajo de investigación

El Relleno Fluido o también conocido como Material Controlado de Baja Resistencia (CLSM por sus siglas en inglés) vienen siendo requeridos sobre todo en épocas de pandemia por el COVID-19 en lugar del relleno compactado, debido a su gran facilidad y rapidez para los rellenos de cavidades de zanjas, tanto en redes de agua, desagüe y alcantarillado, relleno de cimentaciones de edificios y puentes, entre las principales aplicaciones. El presente estudio contempla el desarrollo de mezclas con contenidos de cemento Portland tipo I de 60 a 90 kg/m3 para rangos de resistencia a compresión entre 5 a 15 kg/cm2 a 28 días, con agregados de la cantera Tinguiña de Ica, y aditivo agente espumante para conferir la fluidez y trabajabilidad necesaria que facilite su colocación en obra. Resultados satisfactorios de fluidez entre 9 ½” a 10 ½” y pérdida de fluidez promedio de 2”/ hora, y rangos de resistencia de hasta 24 kg/cm2 fueron obtenidos, los cuales permitieron un buen comportamiento costo beneficio tanto en ahorro económico, y tiempo de ejecución propuesto para un proyecto real de saneamiento en la ciudad de Ica. Asimismo, gracias a la aplicación de las mezclas de Relleno Fluido propuestas, se preservará el distanciamiento social durante su empleo en obra, dado que solo requiere de una persona para su aplicación en los rellenos de zanjas. / Flowable Fill or also known as Controlled Low Resistance Material (CLSM) have been required especially in times of pandemic by COVID-19 instead of traditional compacted fill, due to its great ease and speed for fillings works of trench cavities, both in water and wastewater networks, filling for foundations in buildings and bridges, among the main applications. The present study contemplates the development of mixtures with Portland cement type I from 60 to 90 kg / m3 for 28 days compressive strength ranges between 5 to 15 kg / cm2, coarse and fine aggregates from the Tinguiña quarry, in Ica city, and foaming agent chemical admixture to provide the adequate fluidity and workability to cast in place at the job site. Satisfactory fluidity results between 9 ½ ” to 10 ½” and average fluidity loss ratio of 2 ”/ hour, and compressive strength ranges of until 24 kg/cm2 were obtained, which a good cost-benefit performance both in economic savings, and execution time for a proposed sanitation project in the city of Ica. Likewise, thanks to the application of the proposed flowable fill mixtures, social distancing will be preserved during its use on site, because it only requires one person to apply it in the trench fillings. / Tesis

This work is focused on the development of controllable suspension systems for heavy-duty vehicles, in particular for agricultural tractors. In this field the research activity is not complete, as confirmed by the lack of scientific literature and for the few examples of commercial application for this kind of vehicles present in the market. For off-highway vehicles the load conditions can vary considerably and have an effect on the dynamic behaviour of the vehicle. Moreover, in many cases (such as tractors in agriculture), only the front axle is provided with a suspension. Typical applications of suspensions in off-highway industry include the cabin suspension (known as secondary suspension system) and the front axle suspension (known as primary suspension system). Up to now, the performance improvements have been reached through new solutions developed for the secondary systems, while the primary systems are generally implemented with passive systems, due to economical motivations and their limited energy demand. Obviously, such technical solutions partially satisfy the system requirements. Moreover, during the past few years there has been an increasing demand in power capabilities, loads and driving speeds of heavy duty vehicles. Therefore, off-highway vehicle manufacturers have shown their interest in employing controllable suspension, assumed as a potential way to reach the desired dynamic performances. The main targets of this activity is the study of the dynamical behaviour of agricultural tractors and the design of a cost-effective controllable suspension, capable to adapt the tractor dynamical behaviour, under different operating conditions. This work is part of a collaboration between Dana Corp. and the University of Trento. The main objective consists in the acquisition of competence in relation to the dynamic control of the vehicle. In particular the development of mechatronic systems according to the Model Based Design approach and the rapid prototyping of control algorithms. On this purpose, a simulation and experimental system was developed, for the testing of suspension systems and control algorithms for primary suspension systems. The first part of the thesis investigates the state of the art of the scientific literature of suspension systems for heavy duty vehicles, referring to different technologies and control solutions. In particular, attention was focused on the analysis and experimental characterization of commercial applications for this kind of vehicles present in the market. In the second part of the thesis the design development of a hydro-pneumatic suspension system is presented. The design of the control algorithms is based on the development of different multibody models of the actual tractor, including the pitch motion of the sprung mass, the load transfer effects during braking and forward-reverse maneuvers and the non-linear dynamics of the system. For an advanced analysis, a novel thermo-hydraulic model of the hydraulic system has been implemented. Several damping controls are analyzed for the specific case study. Therefore, the most promising damping strategy is integrated with other control functions, namely a self-leveling control, an original control algorithm for the reduction of the pitch motion, an anti-impact system for the hydraulic actuator and an on-line adaptation scheme, which preserves an optimal damping ratio of the suspension, even against large variations in operating conditions. According to the system requirements, the control is firstly integrated with other functionalities, such as the calibration of the suspension set-points and the procedures for the lock of the suspension. Finally, in accordance to the industrial product development, the control scheme is redefined in a Finite State Machine, useful for the subsequent generation of the ECU (Electronic Control Unit) Embedded Code. The final section of this work presents the development of an industrial prototype of suspension system, composed of a hydraulic suspension unit and a controller (hardware and software units). The prototype is tested by using a suspension bench test and Rapid Prototyping Tools for testing real-time control systems. Conclusions and final remarks and are reported in the last section.

[pt] Uma abordagem experimental foi utilizada para o estudo da eficiência de varredura de fluidos viscoplásticos na célula de Hele-Shaw , que representa um meio poroso com porosidade constante. A análise baseia-se em um fluido empurrando outro onde, pela razão de viscosidades acima do punto de referência , manifesta-se a instabilidade de Saffman-Taylor, que desencadeia em uma interface instável com divisões sucessivas conhecidas como viscous fingers. A formação da instabilidade é considerada uma condição indesejável, e no caso da indústria petrolífera, torna-se de interesse na invasão da formação pelo fluido de perfuração, pasta de cimento, e no deslocamento de petróleo pesado em reservatórios entre outros. Apesar de que o fenômeno é vastamente estudado utilizando a célula de Hele-Shaw, a maioria dos trabalhos concentram-se no deslocamento de líquidos newtonianos por ar, deixando uma ampla gama de possibilidades de estudo, particularmente no que diz respeito aos fluidos não newtonianos. Utilizando equipamentos que permitem assegurar uma vazão constante de injeção, testou-se três concentrações diferentes de solução aquosa de carbopol em duas configurações diferentes onde o líquido viscoplástico é o deslocador e vice-versa. Fazendo uso do processamento digital de imagens, avaliou-se a forma da interface em função do desvio padrão, além da velocidade e da eficiência de varredura no deslocamento. Determinaram-se parâmetros adimensionais em função da geometria da bancada e dos fatores dinâmicos e reológicos dos fluidos onde se obtiveram duas zonas vem marcadas de varredura. Observou-se que a razão de viscosidades e o número de capilaridade modificada crítica são os indicadores que governam o deslocamento. / [en] An experimental approach has been used to study the sweep efficiency of viscoplastic fluid in a Hele-Shaw cell, which represents a porous medium with constant porosity. The analysis is based on a lower viscosity fluid pushing a more viscous through a geometry, which manifests the instability of Saffman-Taylor, that result in an unstable interface with successive divisions known as viscous fingers. The occurrence of instability is considered an undesirable condition, and in the petroleum oil industry, it becomes of interest in the reservoir oil invasion and heavy oil displacement in reservoirs. Despite being widely studied, most studies focus on the displacement of Newtonian liquids by air, leaving the field of study of non-Newtonian fluids without being evaluated where none of viscosities of the fluids involved can be considered negligible. Using equipment that ensures a constant flow rate of injection three different aqueous concentrations of carbopol were tested in two different configurations: carbopol as the displacing fluid and vice-versa. Using digital image processing, the shape interface was evaluated according to their standard deviation, average velocity and efficiency sweep during the displacement. Determined dimensionless parameters was evaluated in function of the experimental geometry, dynamic and rheological factors of the fluids in order to get benchmark that allow separating interfaces zones that tend to 100 per cent or plugs and the zone where the viscous fingers reveal themselves. It was found that the viscosity ratio and modified critical capillary govern the displacement.

[pt] Diversos processos apresentam escoamentos com superfícies livres. Alguns desses processos vão além dos problemas de engenharia, incluindo questões cotidianas como gotas de chuva caindo do céu, água fluindo pelo rio ou através de uma torneira. Na indústria, o processo de extrusão e revestimento são dois exemplos de processos que são fortemente afetados pelo comportamento da interface. O modelo de interface livre mais comumente utilizado foi desenvolvido no século XIX e descreve como isotrópico o comportamento das interfaces e dependente de um único parâmetro, denominado tensão interfacial. Desde então, os avanços na área de reologia interfacial vêm mostrando que os fenômenos interfaciais são mais complexos e precisam de mais informações para serem modelados. Nesta linha de pensamento, este trabalho analisa o efeito da viscosidade interfacial na dinâmica do processo de extrusão e revestimento por slot, no qual o conjunto de equações diferenciais que governam o problema é resolvido pelo método dos elementos finitos. / [en] Several processes present free surfaces flows. Some of those processes go beyond engineering problems, including everyday issues like raindrops falling from the sky, water flowing down the river or through a faucet. In industry, extrusion and coating process are two examples of processes that are strongly affected by the behavior of the interface. The most commonly used free interface model was developed in the 19th century and describes as isotropic the behavior of interfaces and dependent on asingle parameter called interfacial tension. Since then, advances in the areaof interfacial rheology have been showing that the interfacial phenomena are more complex and accurate of more information to be modeled. In this line of thinking, this work analyzes the effect of interface viscosity on the dynamics of extrusion and slot coating process, in which the set of differential equations that governs the problem is solved by Finite Element method.

En los últimos años el interés hacia el silicio poroso nanoestructurado para el desarrollo de nuevas aplicaciones biomédicas, como pueden ser: biosensores, liberación controlada de fármacos, etc., ha crecido exponencialmente. Los materiales ideales para este tipo de aplicaciones deben ser biocompatibles, biodegradables y biorreabsorbibles dependiendo de su función. el silicio mesoporoso es biodegradable, pero su biocompatibilidad depende de sus propiedades superficiales y de su estructura. Nuestro objeto de estudio ha sido el aumento de la biocompatibilidad del silicio poroso. En particular se ha investigado la interacción "in Vitro" de este material con fluido corporal simulado (FCS), que contiene una composición iónica casi idéntica a la del plasma sanguíneo, con el objetivo de conocer su comportamiento. Posteriormente, se han realizado dos tipos de tratamientos sobre el mismo: de oxidación (Si-O) y de derivatización con acetileno (Si-C), analizando su influencia en el comportamiento del material en FCS. Ambos procesos, ya conocidos en diversas aplicaciones del silicio poroso, han dado lugar a una estabilización en este medio. Además se ha demostrrado que la oxidación electroquímica en ácido fosfórico concentrado del silicio poroso con o sin derivatización, incrementa su bioactividad, asegurando la biocompatibilidad. Los resultados han permitido llegar a obtener capas de hasta 5 um de hidroxiapatito (componente mineral del hueso) sobre la superficie de las muestras, tras un mes de inmersión de las mismas en FCS, lo que es de gran interés en futuras aplicaciones biomédicas que tengan como base este material. / Pastor Galiano, EL. (2008). Contribución al estudio del comportamiento de silicio poroso nano-estructurado en fluidos corporales simulados para el desarrollo de nuevos materiales biocompatibles y biodegradables [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1985

[pt] O escoamento de cápsulas suspensas em uma fase líquida através de canais e capilares micrométricos representa um problema complexo que ocorre em diferentes aplicações, de glóbulos vermelhos em hemodinâmica até escoamento em meios porosos. Em aplicações de meios porosos, a compreensão da dinâmica na microescala é fundamental para avaliar o comportamento macroscópico do escoamento. Canais e capilares com constrição podem ser usados para modelar uma garganta conectando dois poros adjacentes. O escoamento de uma cápsula suspensa através de tais modelos foi analisado para avaliar as características do escoamento considerando os efeitos inerciais (isto é, número de Reynolds finito), incluindo a máxima diferença de pressão necessária para empurrar uma cápsula através da constrição em função do raio da cápsula, a tensão inicial e o material da membrana, geometria do canal e do capilar, assim como as condições de escoamento. De fato, neste estudo, a resposta da pressão é fundamental para avaliar o efeito de bloqueio da cápsula. As fases líquidas internas e externas foram descritas pelas equações de Navier-Stokes, enquanto que a dinâmica da membrana da cápsula foi modelada por uma estrutura flexível 1-D tipo mola. O problema de interação fluido-estrutura foi resolvido usando o método de elementos finitos acoplado ao método de fronteira imersa. Os resultados mostraram a redução da mobilidade da fase contínua devido à presença da cápsula através da constrição. Tais resultados podem ser usados para projetar microcápsulas para bloquear caminhos preferenciais de fluxo da água no processo de deslocamento de óleo em meios porosos. / [en] The flow of capsules suspended in a liquid phase through small channels and capillaries poses a complex problem presented in different applications, from red blood cells on hemodynamics to flow in porous media. In applications of porous media, the understanding of microscale dynamics is fundamental to assess the macroscopic flow behavior. Constricted channels and capillaries can be used to model a pore throat connecting two adjacent pore bodies. The flow of a suspended capsule through such models was analyzed to evaluate the flow characteristics considering inertial effects (i.e. finite Reynolds numbers), including the maximum pressure difference required to push a capsule through the constriction as a function of capsule radius, initial membrane tension, membrane material, channel and capillary geometries, as well as flow conditions. In fact, in this study, the pressure response is fundamental in order to assess the capsule blocking mechanism. Inner and outer liquid phases were described by the Navier-Stokes equations and capsule membrane dynamics was modeled by a 1-D spring-like flexible structure. The fluid-structure interaction problem was solved using the finite element method coupled with the immersed boundary method. Results showed the mobility reduction of the continuous phase due to the presence of a capsule as it flows through the constriction. Such results can be used to design microcapsules to block preferential water flow paths in oil displacement process in porous media.