O interesse quanto ao uso de índices de eficiência alimentar na seleção de bovinos é crescente, pela sua associação com o custo de produção e impacto ambiental. O objetivo deste trabalho foi avaliar dois índices de eficiência, o consumo alimentar residual (CAR) e consumo e ganho residual (CGR) e suas relações com desempenho, características de carcaça, qualidade de carne, batimentos cardíacos e consumo de oxigênio em bovinos Nelore. Foram avaliados 84 animais para desempenho, peso de carcaça, rendimento, área de olho de lombo, espessura de gordura subcutânea, peso de vísceras e gordura interna. Foi avaliada a qualidade da carne de amostras não maturadas e maturadas (pH, força de cisalhamento, cor, perdas por cocção, capacidade de retenção de água, índice de fragmentação miofibrilar e gordura intramuscular). Para estimar a produção de calor (PC) pela metodologia do Pulso de O2 (O2P), 39 animais foram monitorados para frequência cardíaca, que foi calibrada para consumo de O2 em 18 deles. A PC foi estimada multiplicando-se o total de batimentos cardíacos diários pelo volume de O2/batimento e pela constante 4,89 kcal/LO2. Foram estudados os coeficientes de inclinação das retas entre CAR e CGR e as variáveis estudadas. O CAR não foi associado com o peso vivo e ganho de peso (P>0,05), porém animais eficientes consumiram 16,1% menos alimento (P<0,0001). Animais eficientes para CGR apresentaram consumo 11,7% menor e ganharam mais peso (P<0,01). O CGR não foi associado ao peso vivo metabólico médio (P>0,05), contudo foi associado ao peso vivo final (P=0,06). A PC estimada pela diferença entre energia retida e consumo de energia metabolizável foi maior nos animais ineficientes (P<0,0001), porém não foi diferente quando estimada pela metodologia do O2P (P>0,05). A frequência cardíaca (FC) e consumo de O2 não foram associados ao CAR e CGR (P>0,05), contudo a FC foi menor nos animais eficientes durante a calibração do O2 (P<0,05). Ambos os índices foram associados com mudanças na composição corporal; animais eficientes para CAR apresentaram menor teor de gordura subcutânea avaliada por ultrassom (P=0,08), e os eficientes para CGR apresentaram maior AOL (P<0,05). As características de qualidade da carne não foram associadas ao CAR, mas animais eficientes para CGR apresentaram intensidade da cor vermelha na carne menor e na gordura maior (P<0,05). Animais eficientes quanto ao CAR apresentaram menor peso de fígado e de gordura interna (P<0,05) sendo este efeito não observado para CGR. Os animais eficientes em ambos, CAR e CGR, apresentaram menor custo de produção resultando em aumento no lucro (P<0,01). O lucro foi fortemente associado à conversão alimentar, CGR e ganho de peso (r=-0,812; 0,72 e 0,61; P<0,0001) enquanto sua associação com CAR foi menor (r=-0,46; P<0,0001). As correlações fenotípicas sugerem que seleção de animais eficientes para CAR ou CGR pode reduzir custos na produção de bovinos de corte, com alteração na coloração da carne. O lucro tem maior correlação com o CGR que com CAR. Porém o CGR tem a possível desvantagem de ser fenotipicamente associado ao maior peso final o que pode indicar uma correlação genética para peso adulto. / There is growing interest in the use of feed efficiency in beef cattle, due to its relationship to production costs and environmental impact. Identification of variation in energy losses can explain differences in efficiency. The objective of this study was to evaluate measures of feed efficiency (residual feed intake - RFI and residual intake and gain _ RIG) and their relationships with performance, carcass characteristics, meat quality, heart rate and oxygen use in Nellore bulls. A group of 84 animals were evaluated for performance, carcass characteristics (weight, yield, loin eye area, fat thickness, weight of visceral and internal fat) and meat quality in fresh and aged meat samples (pH, shear force, cooking loss, water retention capacity, myofibrilar fragmentation index and intramuscular fat). To estimate heat production (HP) by O2 pulse methodology (O2P), 39 animals were monitored for heart rate (HR). A subgroup of 18 animals which was calibrated for O2 consumption determined over in 18 of them. HP was estimated multiplying daily heart beats by O2 volume per beat, assuming 4.89 kcal/LO2 as constant. The slope coefficient for each variable against RFI and RIG was studied. There was no association of RFI with weight (P>0.05) and weight gain (P>0.05), but efficient animals consumed 16.1% less feed (P<0.0001). Efficient animals for RIG consumed 11.7% less food (P<0.0001), but gained more weight than inefficient animals (P<0.01). There was no association between RIG and average metabolic weight (P>0.05), however RIG was related to final weight (P=0.06). HP estimated by the difference between retained energy and metabolic energy intake was higher for inefficient animals (P<0.001), for both RFI and RIG. However there was no effect on HP estimated by the O2P methodology (P>0.05). Heart rate (HR) and O2 consumption were not associated with RFI and RIG (P>0.05), but HR was lower in efficient animals during O2 calibration (P<0.05). There was a positive association of efficiency with a leaner gain composition, where efficient animals for RFI had of lower ultrasound subcutaneous fat (P=0.08), while efficient animals for RIG had higher loin eye area (P<0.05). There was no effect on meat quality parameters for RFI but in efficient animals for RIG, there was an effect on meat and fat color (P<0.05) compared to inefficient animals. Internal fat and liver weights were decreased in efficient animals according to RFI (P<0.05), but unchanged according to RIG (P>0.05). Efficient animals for RFI and RIG had lower cost of production resulting in increased profit (P<0.01). Profit was strongly associated with feed intake, RIG and weight gain (r =-0.81, 0.72 and 0.61, P<0.0001), whereas its association with RFI was lower (r =-0.46, P<0.0001). Efficient animals for RFI and RIG are more profitable with small decreases in fat and small increases in muscle content. Profit is better related to RIG than RFI. However, RIG had the disadvantage of increasing final test weight which could be genetically associated with mature weight.

The work deals with design solutions to the intake manifold modern contemporary internal combustion engines. Then describes the types of flow and structural design of ports, including the intake of their basic properties. The thesis also compare the results of the analysis and design optimization based on simulation of flow inlet port and measure the actual inlet port.

Diplomová práce je zaměřena na konstrukční návrh sacího potrubí pro vůz Formula Student. Pro pohon vozu je použit jednoválcový atmosférický benzinový motor Husaberg FE 570. Sací potrubí je navrhováno tak, aby bylo v souladu s pravidly Formula Student. Pro zvýšení plnící účinnosti sací potrubí využívá resonančního efektu. Délky sacího potrubí byly spočítány v software Lotus Engine simulation.

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Im Rahmen der Dissertation wurde ein neues und effektives Verfahren entwickelt, um die Oberflächenwirbelbildung an Ansaugstutzen von Pumpen in großen, komplexen Becken (wie z. B. Gebäudesumpf oder Flutbehälter) zu untersuchen so-wie deren charakteristischen Größe, die kritische Überdeckung, zu bestimmen. Die kritische Überdeckung ist die minimale Überdeckung, über die eine Oberflächenwir-belbildung sich ausschließen lässt. Durch die verursachte Strömungsinhomogenität und durch mitgerissene Luft kann die Oberflächenwirbelbildung die Förderleistung der Pumpen stark einschränken und langfristig sogar Pumpenschäden hervorrufen. Deshalb die Sicherstellung eine wirbelfreie Ansaugung ist für einen sicheren Pum-penbetrieb erforderlich. In Leichtwasserreaktoren ist der sichere und langfristige Betrieb der Not- und Nach-kühlsysteme besonders wichtig, um die Einhaltung des kerntechnischen Schutzzie-les, Kühlung der Brennelemente, zu gewährleisten. Die Pumpen dieser Systeme för-dern unter Störfallbedingungen aus großen und komplexen Sicherheitsbehältern bzw. Sümpfen das Kühlwasser, wobei die Vorhersage der kritischen Überdeckung sehr schwierig ist. Für industrielle Prozesse wird die kritische Überdeckung entweder mit aufwendigen Experimenten oder mit einfachen empirischen und semiempirischen Korrelationen abgeschätzt. Auch die Deutsche Reaktor-Sicherheitskommission (RSK) empfiehlt im Falle des Sumpfbetriebs einer Anlage mit Druckwasserreaktor die Durchführung von großskaligen Experimenten, um die kritische Überdeckung zu ermitteln. Nach der Empfehlung der RSK kann beim Fehlen experimenteller Daten auf die einfache, anhand von Experimenten und analytischen Modellen abgeleitete ANSI-Korrelation zurückgegriffen werden. Das im Rahmen dieser Arbeit entwickelte CVA-Verfahren (Combined Vortex Analy-ses) basiert auf der Kombination von numerischen CFD-Simulationen mit dem analytischen Wirbelmodell von Burgers-Rott und bietet damit eine alternative und effektive Methode zur Bestimmung der kritischen Überdeckung samt weiterer wesentliche Parameter eines Oberflächenwirbels wie z. B. Zirkulation, Luftkernlänge und Tangentialgeschwindigkeitsverteilung. Die CFD-Methoden sind in der Lage die Strömungsparameter außerhalb der Wirbelkernregion auch in komplexen Anlagen zu berechnen. Die CFD-Berechnung der Wirbelkernregion eines Oberflächenwirbels inkl. der Luft-kernbildung erfordert jedoch sehr hohen Rechenaufwand. Das Wirbelmodell von Burgers und Rott dagegen kann die Luftkernlänge von Oberflächenwirbeln analytisch bestimmen, wenn die Zirkulation und der sog. Saugparameter außerhalb der Wirbel-kernregion bekannt sind. Im CVA-Verfahren werden diese Parameter mit dem CFD-Code ANSYS-CFX berechnet und in analytische Gleichungen, abgeleitet aus dem Burgers-Rot-Modell, eingesetzt. Basierend auf den Ergebnissen von zwei geeigneten CFD-Simulationen kann das CVA-Verfahren die kritische Überdeckung für eine breites Parameterspektrum, wie z. B. den Ansaugmassenstrom, analytisch berechnen. Die Validierung des CVA-Verfahrens erfolgte in dieser Arbeit anhand von zwei Experimenten für vertikale Ansaugstutzen. In dem Experiment von Moriya wurden die Typen der Oberflächenwirbel bestimmt und deren lokale Parameter gemessen. Anhand der Ergebnisse werden die erforderlichen physikalischen Modelle, Rand-bedingungen und weitere Modellparameter für die CFD-Simulationen festgelegt. Des Weiteren wird das CVA-Verfahren zur Berechnung der Luftkernlänge eines Oberflächenwirbels anhand der Moriya-Versuche erfolgreich validiert. Die Bestimmung der Luftkernlänge ist ein wichtiger Schritt des CVA-Verfahrens und ermöglicht die analytische Berechnung der kritischen Überdeckung. Das zweite Experiment zur Validierung wurde von Jain et al. durchgeführt. In diesem Experiment wurde die kritische Überdeckung für ein breites Spektrum diverser Ein-flussparameter gemessen. Auf der Basis dieser experimentellen Ergebnisse wird das CVA-Verfahren erfolgreich validiert, um die kritische Überdeckung bei unterschiedlichen Ansauggeschwindigkeiten, Zirkulationen, Viskositäten und Saugleitungsdurchmessern zu ermitteln. Des Weiteren wird eine einfache analytische Korrelation, nachfolgend CVA-Formel genannt, basierend auf dem CVA-Verfahren abgeleitet. Diese beschreibt den analytischen Zusammenhang zwischen der kritischen Überdeckung, der Froude-Zahl und dem Saugleitungsdurchmesser und berücksichtigt die Zirkulation durch eine vorgegebene Konstante. Im Rahmen der Nachrechnung der Versuche von Jain et al. wird diese Konstante für drei Fälle ermittelt. Das validierte CVA-Verfahren wird zunächst eingesetzt, um in den industriellen Prozessen häufig verwendete einfache Korrelationen zur Berechnung der kritischen Überdeckung zu untersuchen und deren Konservativitäten zu quantifizieren. Aus der Literatur wurde, neben der auch in der kerntechnischen Verfahren ange-wendete Korrelation von ANSI, die Korrelation von Odgaard, Rindells und Gulliver, Jain et al. und Knauss für die Analysen ausgewählt. Die Anwendung dieser Korrelationen sind nur in einem bestimmten Parameterbereich zulässig. Die Vergleichsanalysen haben die Konservativitäten, Einschränkungen sowie das Erweiterungspotential der Anwendungsbereiche der Korrelationen erfolgreich aufgezeigt. Darüber hinaus wird die Anwendungsgrenze der ANSI-Korrelation für die Zirkulation bestimmt und belegt, dass das CVA-Verfahren auch in kerntechnische Verfahren angewendet werden kann. Zuletzt wird das CVA-Verfahren angewendet, um die Problematik der Oberflächen-wirbelbildung im Sicherheitsbehältersumpf eines Vor-Konvoi-Druckwasserreaktors zu untersuchen. In dem postulierten Störfallszenario befindet sich das Not- und Nach-kühlsystem (TH-System) der Anlage im Sumpfbetrieb. Oberhalb der Saugstutzen der TH-Pumpen befindet sich eine Betondecke, die bei Sumpffüllstand oberhalb dieser Decke eine wirbelbrechende Maßnahme ist. Deshalb wurde zuerst ein Störfallszenario mit dem CFD-Code ANSYS-CFX untersucht, wobei der Füllstand des Sumpfs oberhalb der Betondecke liegt. In den Analysen wird ein Leckstörfall mit 400 cm2 Leckage im Kaltstrang des Primärkühlkreises betrachtet, bei dem nur 2 TH-Pumpen, jeweils mit einem Ansaugmassenstrom von 300 kg/s in Betrieb sind. Die Simulationen zeigen eine starke Wirbelbildung in den in Betrieb befindlichen Sumpfkammern ohne dass sich jedoch luftziehende Wirbel ausbilden. Anschließend wird die Bildung luftziehender Wirbel für Sumpffüllstände unterhalb der Betondecke untersucht. Um die Parameter für den analytischen Teil des CVA-Verfahrens zu bestimmen, werden CFD- Simulationen mit zwei unterschiedlichen TH-Massenströmen durchgeführt. Anhand der Ergebnisse der zwei CFD-Simulationen gelingt es mit dem CVA-Verfahren die kritische Überdeckung der TH-Pumpen für den gesamten Massenstrombereich zu berechnen. Damit wird die Anwendung des CVA-Verfahrens für große, komplexe Anlage erfolgreich demonstriert. Die durchgeführten Analysen bestätigen die vielseitigen Anwendungsmöglichkeiten des neuen Verfahrens und zeigen, dass das CVA-Verfahren für die kerntechnische Nachweisführung eine effektive Alternative ist.:Inhaltsverzeichnis Abstract I Kurzfassung IV Vorwort VII Inhaltsverzeichnis VIII Formelzeichen XI Bildverzeichnis XIV Tabellenverzeichnis XVII 1 Einleitung 1 2 Stand des Wissens 6 2.1 Theoretische Grundlagen von Wirbeln 6 2.2 Analytische Wirbelmodelle 11 2.2.1 Modell von Rankine 12 2.2.2 Modell von Burgers und Rott 12 2.2.3 Modell von Ito et al. 14 2.3 Experimentelle Untersuchungen 15 2.3.1 Experiment von Moriya 18 2.3.2 Experiment von Jain et al. 20 2.4 Auslegungsempfehlungen und Korrelationen 23 2.4.1 Korrelation von Odgaard 25 2.4.2 Korrelation von Jain et al. 26 2.4.3 Korrelation von Knauss 27 2.4.4 Korrelation von Rindels und Gulliver 28 2.4.5 ANSI Korrelation 29 2.4.6 Vergleich der Korrelationen für eine vertikale Ansaugung 30 2.5 Parameterbereich der Untersuchungen 32 3 Neues Verfahren zur Bestimmung der kritischen Überdeckung 35 3.1 Grundsätzliche Herangehensweise an eine CFD-Simulation 35 3.1.1 Lösungsverfahren 36 3.1.2 Modellierung der Turbulenz 39 3.1.3 Zweiphasenmodellierung 42 3.2 Relevante veröffentlichte CFD Analysen und eigene Vorstudien 44 3.2.1 Erkenntnisse aus relevanten, veröffentlichten CFD-Analysen 45 3.2.2 Eigene Vorstudien zur Simulation von Oberflächenwirbeln mit ANSYS CFX 47 3.3 CVA-Verfahren 48 3.3.1 Identifizierung von Oberflächenwirbeln in CFD-Simulationen 49 3.3.2 Bestimmung der Zirkulation aus den CFD-Ergebnissen 51 3.3.3 Bestimmung der Saugparameter aus den CFD-Ergebnissen 52 3.3.4 Berechnung der kritischen Überdeckung 54 4 Validierung des CVA-Verfahrens anhand von Experimenten 59 4.1 Validierung anhand der Versuche von Moriya 60 4.1.1 CFD-Modell 60 4.1.1.1 Optimierung des Rechengitters 62 4.1.1.2 Sensitivitätsanalyse zur Turbulenzmodellierung 67 4.1.2 Ergebnisse der Validierungsrechnungen anhand des Moriya Versuches 72 4.2 Validierung und Parameteruntersuchung anhand der Versuche von Jain et al. 75 4.2.1 CFD-Modell und Anwendung des CVA-Verfahrens 75 4.2.2 Ergebnisse der Validierungsrechnungen und der Parameteruntersuchung 78 4.2.2.1 Einfluss des Anströmwinkels 79 4.2.2.2 Einfluss des Saugleitungsdurchmessers 80 4.2.2.3 Einfluss der Viskosität 83 4.2.2.4 Einfluss der Zirkulation 85 4.3 Ableitung einer analytischen Korrelation zur Abschätzung der kritischen Überdeckung 86 4.4 Fazit der Validierung und Empfehlungen zur Anwendung des CVA-Verfahrens 88 5 Anwendung des neuen CVA-Verfahrens 90 5.1 Analyse der Korrelationen zur Berechnung der kritischen Überdeckung 91 5.1.1 Analyse der Korrelation von Jain et al. 91 5.1.2 Analyse der Korrelation von Odgaard 93 5.1.3 Analyse der Korrelation von Knauss 95 5.1.4 Analyse der Korrelation von Rindels und Gulliver 96 5.1.5 Analyse der Korrelation von ANSI 98 5.1.6 Fazit der Analysen der Korrelationen zur Berechnung der kritischen Überdeckung mit dem CVA-Verfahren 102 5.2 Analyse der Sumpfansaugung bei Druckwasserreaktoren 104 5.2.1 Beschreibung der ausgewählten Störfallszenarien 106 5.2.2 Geometriemodell des Sicherheitsbehälters 108 5.2.3 Untersuchung der Sumpfansaugung bei einem 400-cm²-Leck 110 5.2.3.1 CFD-Modell 111 5.2.3.2 Ergebnisse 115 5.2.4 Bestimmung der kritischen Überdeckung der TH-Pumpen in Sumpfbetrieb mit dem CVA-Verfahren 116 5.2.4.1 CFD-Modell 117 5.2.4.2 Ergebnisse der Analysen mit dem Gesamtmodell und Bestimmung der Zirkulation 121 5.2.4.3 Ergebnisse der Simulationen mit dem Submodell und Bestimmung des Saugparameters 125 5.2.4.4 Berechnung der kritischen Überdeckung der TH-Pumpen im Sumpfbetrieb 127 6 Zusammenfassung und Ausblick 131 Literaturverzeichnis 135 Vorveröffentlichungen von Teilergebnissen 141

Background: Dietary salt intake in the South African population exceeds the physiological need. Excessive salt intake is associated with elevated blood pressure levels which may lead to hypertension and cardiovascular accidents. A lifestyle modification such as dietary salt restriction is an inexpensive, effective disease prevention option. Objective: The overall main objectives of this investigation was to: 1) compare salt intake, estimated from a short salt frequency intake questionnaire, with the 24-hour urinary salt excretion and blood pressure of young normotensive healthy white and black South Africans; and 2) compare 24-hour salt excretion and 24-hour blood pressure profiles of normotensive white and black individuals in terms of their knowledge, attitude and behaviour towards dietary salt intake. Study design: The study design was cross-sectional and nested in the baseline phase of the African Prospective Study on the Early Detection and Identification of Cardiovascular Disease and Hypertension in South Africa (African-PREDICT) study. Methods: Multiple methods of data collection were used including anthropometry, biochemical analyses, dietary intakes and cardiovascular measurements. Participants in the study completed the short salt frequency intake questionnaire, describing and quantifying habitual salt intake, and a questionnaire describing knowledge, attitude and behaviour regarding salt intake. Responses to the questionnaires were compared with actual salt intakes estimated from a single 24-hour urine sample and with the 24-hour blood pressure measurements. Results: There was no significant correlation between salt intake based on the questionnaire and 24-h urinary excretion in the white (r=0.07; p=0.40) and black (r=-0.53; p=0.56) participants before and after adjustment for covariates. Estimated salt intake from the questionnaire significantly correlated with systolic blood pressure in white participants (r=0.22, p=0.005) before adjustment for covariates and was no longer significant after adjustment. None of the correlations (unadjusted or adjusted) were significant for the black participants (all p>0.05). The Bland-Altman plots for salt intake showed that the mean difference between the methods used to determine salt intake for the white group is 0.5 g/day, and for the black group is -1.9 g/day. The urinary salt excretion may estimate salt intake to be 9.6 g/day above or 11.1 g/day below the questionnaire’s estimation in the white, and 10.8 g/day above and 18.4 g/day below in the black groups. The level of agreement (Cohen’s Kappa analyses) between the salt frequency questionnaire and the 24-hour urinary salt excretion were determined by categorising the participants in groups who meet the target of <5 grams salt per day or do not. The value of Kappa for the white participants was 0.17 (slight agreement) and for the black participant it was -0.06 (no agreement). In the white participants were a significant increase in both SBP and DBP with increasing tertiles of salt intake according to the questionnaire (p<0.006 and p<0.02 respectively). In the black participants there were no significant difference in BP levels (all p>0.05). The five foods/food groups that contributed most to dietary salt intake in both ethnic groups were discretionary salt, bread, gravy made with stock or gravy powder, soup and biltong. There were no differences in the BP levels between those who answered questions about their knowledge and attitude towards salt intake in both ethnic groups (all p>0.05). Also, there were no differences in their urinary salt excretion (all p>0.05). Only certain behaviours mentioned in the questionnaire were reflected in the salt intake levels and blood pressure. Conclusions: The short salt frequency intake questionnaire can be used to identify food items that contribute to total salt intake. However, the questionnaire considerably underestimates the dietary salt intake. The application of this questionnaire may be helpful in epidemiological studies that evaluate foods which contribute to the total salt intake in order to monitor the average salt intake of a population and to assess the proportion of the population that does not meet the target of less than 5 grams of salt intake per day. It cannot, however, be used to assess the salt intake of an individual. The knowledge, attitude and behaviour of women and men of both ethnic groups are poorly reflected in their actual salt intake and blood pressure, especially among the black participants. The majority of the participants in both ethnic groups consume dietary salt in much higher quantities than the recommended less than 5 grams per day. The current public awareness campaign to decrease salt intake to the target level of less than 5 grams per day by the South African National Department of Health and the Heart and Stroke Foundation is commendable. / MSc (Nutrition), North-West University, Potchefstroom Campus, 2015

Background: Child sexual abuse is a problem that manifests in all spheres of our society, a social problem that often crosses the desk of a social worker rendering services to children and families. The researcher can still remember how daunting her first experience was when she dealt with an allegation of child sexual abuse. Now, in hindsight she believes that if she had more in-depth knowledge when dealing with children who has been sexually abused and their disclosure thereof, it would have made the world of difference to her and the clients that she was rendering services to. Objectives: The primary aim of the study was to investigate the level of knowledge that the social workers of Child Welfare Tshwane currently have when dealing with a disclosure of sexual abuse during the intake interview. The findings will provide guidelines to Child Welfare Tshwane regarding the required level of knowledge of social workers during the intake interview when dealing with a sexual abuse disclosure. Method: The study was conducted through a questionnaire that was composed using information gathered during a literature study. Social workers employed by Child Welfare Tshwane completed the questionnaire in order to shed light on their knowledge base with regard to child sexual abuse and the disclosure thereof. Results: Through the study it was evident that the knowledge base of social workers from Child Welfare Tshwane, dealing with child sexual abuse, is variable and lacks continuity. / MSW (Forensic Practice), North-West University, Potchefstroom Campus, 2015