[pt] Neste trabalho, apresenta-se uma nova proposta para forma de bocais radicais de vasos esféricos tal que as tensões de flexão devidas a um carregamento axial sejam as mínimas possíveis. Investigam-se os esforços de flexão oriundos da compatibilização entre o bocal e o vaso utilizando a técnina dos elementos finitos com um elemento curvílineo com três nós e um campo de deslocamentos com quatro variáveis. Obtem-se, também, a distribuição de tensões proveniente da pressão interna para o bocal ótimo para esforço axial. Considera-se a união tubulação-vaso esférico com espessuras diferentes utilizando um local com a mesma forma de meridiano dos bocais ótimos, tendo, porém, espessura de parede variável. Tendo como objetivo a comparação com os bocais ótimos, anali sam-se, também, os bocais tradicionais. A nova geometria mostrou-se, para os casos usuais de carga, superior á convecional, no que se refere aos níveis de tensão alcançados. / [en] A new shape of radial nozzles for spherical shells is presented in this paper. The geometry is obtained imposing a bending-free condition for the transition between a cylinder and sheperical shell. The soltion is exact for ideal boundary conditions, and under the action of axisymetric axial load. In order to examine the load effects introduced by the spherical an cylindrical shells at the ends of the nozzle, it was performed a stress analysis of the whole structure, using the finite element technique with a curvilinear element. Two load cases were considered: axial load and internal pressure, for constant thickness nozzles and nozzles with variable thickness, the results were compared with the stress distribuition for a conventional nozzle under the same loading conditions. The new geometry proved to be superior as compared with the conventional one as far a stress instensities are taken into account, for the usual loading conditions.

[pt] Neste trabalho são estudados diferentes tipos de estruturas sujeitas a carregamentos térmicos e sob condições de apoio distintas, com o objetivo de analisar o mecanismo de Thermical Ratchet. Tal fenômeno é previsto no aspecto de segurança de usinas nucleares, uma vez que vasos de pressão e tubulações podem sofrer deformações permanentes devido a diferenças térmicas. Um primeiro modelo estuda o comportamento de um conjunto de dois tubos ligados por suas extremidades e sujeitos a variações lineares de temperatura ao longo de suas seções transversais. Também são determinadas condições para que ocorra acúmulo de deformações plásticas. O terceiro modelo simula um vaso cilíndrico livre ou ligado à um flange a variações térmicas lineares na espessura, através do estudo de vigas sobre base elástica. Neste caso não se admite a estrutura sofrendo ciclos de temperatura e apenas o comportamento para o caso de aquecimento ou resfriamento é estudado. / [en] Different types of structures submitted to thermal loadings under different conditions of support are studied in this work, with the purpose of analysing the thermal Ratchet Mechanism. This phenomena is na important criteria of safety of nuclear power systems. A first model was used to simulate the bahavior of a structure free of bending, submitted to temperature fluctuation. The conditions for Ratcheting are determined. A second model was used to simulate the behavior of two tubes joinned at theirs ends, and submitted to a linear profile of temperature in its cross-section. A third model was used to beams on elastic foundation. This may be used to simulate the behavior of a cilindrical vessels submitted to thermal loadings.

Esta tese objetiva caracterizar o escoamento provocado pela incidência de um jato vertical em um fundo plano, descrevendo assim as características médias e flutuantes das pressões a partir da investigação experimental. O modelo utilizado é composto por um jato retangular posicionado, perpendicularmente, a uma distância de 0,92 m do fundo plano de um canal. Utilizando transdutores de pressão instalados na posição de incidência do jato, adquiriu-se os valores de pressão “instantânea” a uma frequência de 128 Hz durante 10 minutos. Foram ensaiadas cinco (5) vazões: 25 l/s (Fr1 = 7,12), 30 l/s (Fr1 = 8,51), 36,6 l/s (Fr1 = 10,35), 42,7 l/s (Fr1 = 12,12) e 50l/s (Fr1 = 14,23), além de vinte (20) diferentes espessuras de colchão d'água. Com os dados de pressão, efetuou-se análises no domínio do tempo, da frequência e da posição. No domínio do tempo, analisou-se a variação dos parâmetros estatísticos essenciais (média, desvio padrão, assimetria e curtose) bem como a identificação de valores máximo e mínimos das pressões. No domínio da frequência, procurou-se avaliar por meio da análise espectral a identificação de frequências significativas associadas à energia macroturbulenta. No que tange à análise no domínio da posição buscou-se analisar a faixa de influência do jato junto ao fundo, a região de subpressões e o alcance das pressões dinâmicas. Outro aspecto importante abordado é a apresentação dos resultados em gráficos adimensionalizados, o que confere ao estudo um caráter geral dentro da faixa de valores ensaiados. Os resultados definem um colchão mínimo de água da ordem de 3 vezes a altura crítica do escoamento, para o amortecimento das pressões dinâmicas. A análise dos momentos estatísticos demonstra que a distribuição das pressões não segue a distribuição normal. Dentro disso, estão disponibilizados coeficientes estatísticos de probabilidade para a determinação das pressões extremas. Ainda, estão definidas quatro zonas a jusante do impacto do jato: Zona I - região do impacto, Zona II - reflexão do jato, Zona III - Acomodação do escoamento e por fim, a Zona IV - caracterizada pelo fim da influência do jato. Além disso, uma análise deste escoamento sob a perspectiva da formação de um ressalto hidráulico é realizada, indicando que apenas os parâmetros utilizados, não descrevem o escoamento como tal. Esta tese é produto da parceria entre Laboratório de Obras Hidráulicas do Instituto de Pesquisas Hidráulicas da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (LOH/IPH/UFRGS) e o Laboratório de Hidráulica Experimental e Recursos Hídricos de Furnas Centrais Elétricas S. A. (LAHE/FURNAS). / This thesis aims to characterize the flow prompted by the incidence of a vertical jet on a flat bottom, thus describing the mean and floating characteristics of the pressures from the experimental investigation. The model used is comprised of a rectangular jet positioned perpendicularly at a distance of 0.92 m from the flat bottom of a channel. Using pressure transducers installed in the jet incidence position, the "instantaneous" pressure values were acquired at a frequency of 128 Hz for 10 minutes. Five (5) discharges were tested: 25 l/s (Fr1 = 7.12), 30 l/s (Fr1 = 8.51), 36.6 l/s (Fr1 = 10.35), 42.7 l/s (Fr1 = 12.12) and 50 1/s (Fr1 = 14.23), as well as twenty (20) different waterbed thicknesses. The pressure data were analyzed in terms of time, frequency and position domains. In the time domain, the variation of the essential statistical parameters (mean, standard deviation, asymmetry and kurtosis) was analyzed, as well as the identification of maximum and minimum pressure values. In the frequency domain, it was sought to assess, by means of the spectral analysis, the identification of significant frequencies associated with macroturbulent energy. Regarding the analysis in the position domain, this study aimed to analyze the range of influence of the jet near the bottom, the region of subpressions and the reach of the dynamic pressures. Another important aspect is the presentation of the results in dimensionless graphs, which grants the study a general character within the range of values tested. The results define a minimum waterbed of the order of 3 times the critical height of the flow for the damping of the dynamic pressures. Statistical moments analysis shows that the distribution of pressures does not follow the normal distribution. Therein, probability statistical coefficients are available for the determination of extreme pressures. Also, four zones are defined downstream of the impact of the jet: Zone I - region of impact, Zone II - reflection of the jet, Zone III - accommodation of the flow and, finally, Zone IV - characterized by the end of the influence of the jet. Furthermore, an analysis of this flow from the perspective of the formation of a hydraulic jump is conducted, indicating that the parameters used alone do not describe the flow as such. This thesis is a product of the partnership between the Hydraulic Works Laboratory of the Hydraulic Research Institute of the Federal University of Rio Grande do Sul (LOH/IPH/UFRGS) and the Laboratory of Experimental Hydraulics and Hydraulic Resources of Furnas Centrais Elétricas SA (LAHE/FURNAS).

O pinçamento e o despinçamento da aorta abdominal infra-renal são procedimentos de rotina em ctrurgta vascular, sendo utilizados muitas vezes em pacientes portadores de aterosclerose difusa e sujeitos ao risco de complicações hemodinâmicas durante os eventos da abordagem desse segmento. O objetivo deste trabalho era analisar as alterações da pressão arterial média, pressão de oclusão da artéria pulmonar, resistência vascular sistêmica e índice cardíaco, antes e após o pinçamento e o despinçamento da aorta abdominal de suínos portadores e isentos de uma estenose acentuada implantada na aorta abdominal infra-renal, durante a cirurgia de substituição do segmento aórtico comprometido por uma prótese de politetrafluoretileno. Foram estudados 14 suínos de raça mista (White x Landrace) com idade próxima a 4 semanas, divididos em dois grupos. O grupo I era constituído de 6 animais e foi submetido à colocação de um anel sintético na aorta abdominal infra-renal, formando uma estenose acentuada. O grupo li era formado por 8 animais e foi utilizado como controle. Os animais foram submetidos à reintervenção 12 a 16 semanas após o procedimento através de laparotomia mediana sob anestesia geral. A aorta abdominal foi abordada e o pinçamento estabelecido em posição transversal infra-renal, permitindo a substituição do segmento estenosado por uma prótese de politetrafluoretileno As variáveis hemodinâmicas foram medidas através de um cateter de termodiluição 7F e cateteres inseridos no átrio direito e artéria carótida esquerda, conectados a um monitor de pressão adaptado a um computador de débito cardíaco. As medidas das variáveis foram realizadas 3 minutos antes e após o pinçamento e 3 minutos antes e após o despinçamento da aorta abdominal, associado a um período de isquemia de 25 minutos. Para a análise estatística, utilizou-se o teste de Mann - Whitney - Wilcoxon para a comparação entre os grupos e o teste de Friedmann para testar o efeito do tempo entre as variáveis do mesmo grupo. Os resultados obtidos nas quatro medidas não apresentaram diferenças significativas na comparação das variáveis entre os dois grupos, mas na análise individual de cada grupo, apenas a pressão arterial média e a resistência vascular sistêmica aumentaram significativamente ao final do período de isquemia (medida 3) no grupo de animais isentos de estenose da aorta abdominal (grupo II). É possível concluir-se que o pinçamento da aorta abdominal infra-renal promove repercussões hemodinâmicas significativas em suínos cuja via troncular comum aos membros inferiores encontra-se isenta de uma obstrução severa crônica. / The clamping and unclamping are routine procedures in vascular surgery and are frequently performed in patients with difuse atherosclerotic disease. The risk of hemodynamic complications is present in this population during these events. The purpose of this study is to assess the changes in mean arterial pressure, pulmonary wedge pressure, systemic vascular resistance and cardiac index in pigs with and without a severe abdominal aortic stenosis. Fourteen Landrace x White pigs were studied, 3 to 4 months old, and divided in two groups. Six animais were submitted to an abdominal aortic constriction and eight pigs were used as control. The abdominal aorta was clamped transversaly and the stenosed segment was substituted by a PTFE prothesis 12 to 16 weeks after the first surgery. The cardiac output were measured with a computer using a 7 French thermodiluition catheter. The central venous pressure and mean arterial pressure were measured through an right atrial and left carotid lines. Variables were collected 3 minutes before and after clamping and unclamping. Statitical analysis was performed with the Mann - Whitney - Wilcoxon test to compare the data between groups and the Friedmann test to analyze the reponse to different times in the same group. The results showed insignificant changes on data analysis between the groups. The mean arterial pressure and systemic vascular resistance raised significantly before the unclamping only in group caracterized by the unconstricted abdominal aorta. We conclude that significant hemodynamic changes can occur in pigs without severe abdominal aortic constriction undergoing infrarenal aortic clamping.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2013-06-25T19:53:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 309554.pdf: 1908260 bytes, checksum: 9ddec5d35aa224ea591bcf27308c16ab (MD5) / O Brasil é o maior produtor de tomate destinado à produção industrial e o maior consumidor de produtos de tomate da América do Sul. Sendo assim, a qualidade da matéria-prima deve ser garantida de forma a se obter um produto que atenda aos padrões de segurança. Bactérias e fungos podem ser potenciais contaminantes de produtos de tomate, podendo apresentar contaminações por fungos e bactérias formadoras de esporos, como o gênero Byssochlamys spp. e Bacillus coagulans. Portanto, o amplo conhecimento do comportamento destes microrganismos submetidos a processos de inativação é relevante para a constante melhoria dos tratamentos de esterilização, a fim de garantir a segurança e a qualidade de produtos de tomate sujeitos à contaminação por microrganismos termorresistentes. Neste contexto, o objetivo geral deste trabalho foi determinar a resistência de esporos de Byssochlamys fulva IOC 4518 e Bacillus coagulans ATCC 7050 em polpa de tomate comercial, sob condições isotérmicas, não isotérmicas e de altas pressões hidrostáticas. Primeiramente, um estudo sobre a idade e temperatura de esporulação destes microrganismos foi realizado para verificar as condições de maior termorresistênica, sendo 30 e 84 dias 30 °C para esporos de B. fulva e 10, 20 e 30 dias a 37, 45 e 50 °C para esporos de B. coagulans. Os fatores analisados não influenciaram a termorresistência de esporos de B. coagulans, sendo seus esporos produzidos nas condições de 10 dias e 37 °C. Porém, os esporos de B. fulva foram mais termorresistentes quando obtidos a 84 dias a 30 °C, sendo estas condições adotadas para o cultivo da suspensão de esporos. A partir deste estudo, a termorresistência de esporos de B. fulva (90 a 100 °C) e B. coagulans (95 a 105 °C) foi verificada em polpa de tomate ajustada para 4 e 10 °Brix, utilizando a metodologia de tubo TDT (tempo de morte térmica). Como já esperado, a temperatura influenciou nos parâmetros de inativação, sendo que o teor de sólidos solúveis não apresentou influência significativa (p > 0,05) sobre estes parâmetros, para ambos os microrganismos, dentro da faixa estudada. Como neste estudo os esporos de B. coagulans apresentaram maior termorresistência, estes foram utilizados para a sequência do trabalho. A fim de verificar se diferentes metodologias influenciariam nos parâmetros de inativação de esporos de B. coagulans, um estudo da resistência térmica (95 a 120 °C) de esporos deste microrganismo em polpa de tomate a 4 °Brix, utilizando as metodologias de tubo capilar e tubo TDT, foi realizado e os resultados obtidos foram comparados. A inativação térmica em tubo capilar apresentou, além das fases de ombro e exponencial de destruição que haviam sido observadas na metodologia em tubo TDT, uma cauda que permaneceu, pelo menos, os 60 minutos de experimento. Com os dados obtidos através do estudo da inativação térmica dos esporos de B. coagulans em polpa de tomate a 4 °Brix, utilizando o método de tubo capilar, a predição da inativação de esporos de B. coagulans sob condições de temperatura variáveis foi realizada com a aplicação de modelo não isotérmico e o modelo foi validado. A cinética das curvas de inativação preditas e observadas foi similar, apresentando o mesmo comportamento (ombro, exponencial e cauda). Finalmente, a resistência de esporos de B. coagulans em polpa de tomate a 4 °Brix foi analisada com o uso de alta pressão hidrostática combinada com temperatura. Pressões de 300 a 600 MPa e temperaturas de 50 e 60 °C foram testadas por períodos de 1 a 39 minutos. Houve a formação de duas fases, sendo estas bastante pronunciadas quando pressões de 300 a 450 MPa foram aplicadas, para ambas as temperaturas. Os modelos preditivos estabelecidos neste trabalho são relevantes para estimar o comportamento de microrganismos formadores de esporos em produtos de tomate, dentro dos limites analisados, podendo contribuir para a melhoria dos tratamentos utilizados pela indústria, a fim de garantir a segurança e qualidade dos produtos, diminuindo assim os riscos à saúde do consumidor e trazendo benefícios econômicos para a indústria de alimentos. / Brazil is considered the largest producer of tomatoes for the industry and the largest consumer of tomato products in South America. Therefore, the quality of the tomatoes should be ensured in order to obtain a high quality product. Bacteria and moulds may be a potential contaminant of tomato products, which may present contamination of spore-forming microorganisms, such as Byssochlamys spp. and Bacillus coagulans. Therefore, the extensive knowledge of these microorganisms behavior undergoes to inactivation process is relevant to the continuous improvement of the processes to guarantee the safety and quality of tomato products. Accordingly, the aim of this study was to determine the resistance of Byssochlamys fulva IOC 4518 and Bacillus coagulans ATCC 7050 spores in commercial tomato pulp, under isothermal, non-isothermal and high hidrostatic pressure conditions. Firstly, a study of the influence of different ages (30 and 84 days old at 30 °C) on the heat resistance of B. fulva; and different ages (10, 20, and 30 days old) and sporulation temperatures (37, 45, and 50 °C) on the heat resistance of B. coagulans were evaluated. The analyzed factors did not influence the heat resistance of B. coagulans spores and the spores were produced at 37 °C for 10 days. However, B. fulva spores were more heat resistant when cultivated for 84 days at 30 °C being these conditions used to produce the spores# suspension. From this study, the heat resistance of B. coagulans (95 to 105 °C) and B. fulva (90 to 100 °C) spores were analyzed in tomato pulp adjusted to 4 and 10 °Brix, using the TDT (thermal death time) tube methodology. As expected, the inactivation parameters were influenced by the temperature, and the soluble solids showed no significant influence (p > 0.05) on these parameters, for both microorganisms in the studied range. As B. coagulans spores presented higher heat resistance, these were used for the following studies. To verify whether different methodologies would influence the inactivation parameters of the B. coagulans spores, the heat resistance (95 to 120 °C) of this bacteria spores in tomato pulp at 4 °Brix using capillary and TDT tubes were realized, and the experimental data were compared. The thermal inactivation in capillary tube showed, apart from the shoulder and the exponential phase as observed in TDT tube, a tail that remained at least up to 60 minutes of the experiment. Throughout the isothermal inactivation data of B. coagulans spores in tomato pulp at 4 °Brix using capillary method the spores inactivation kinetics under varying temperatures could be predicted by the non-isothermal model. The non-isothermal model was validated with experimental inactivation data of B. coagulans spores in tomato pulp at 4 °Brix, using capillary tube method. Similar behavior was observed between observed and predicted inactivation kinetics (shoulder, exponential and tail phases). Lastly, the combined effect of HHP and temperature on B. coagulans spore survival in tomato pulp at 4 °Brix was evaluated. Pressures from 300 to 600 MPa and temperatures of 50 and 60 °C were applied from 1 to 39 minutes. There was a two phases formation and these were greatly pronounced when pressures from 300 to 450 MPa was applied, for both temperatures studied. The predictive models established in this study are relevant to estimate the behavior of spore-forming microorganisms in tomato products, in the studied range. The findings can contribute to improve the efficiency of treatments applied by the industries to ensure the quality and safety of the food products, and so reducing the consumer health risks and bringing economic benefits to the food industry.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-07-16T21:07:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 316599.pdf: 2616486 bytes, checksum: 886fd2ef3956654c67a8a0360eae3bd7 (MD5) / Os materiais nanoestruturados (MN) FeSb2 e Sb2Te3 foram produzidos por moagem mecânica (MM) e tiveram suas propriedades estruturais e ópticas investigadas na condição de altas pressões, através de medidas in situ de padrões de difração de raios X (DRX) e espectros Raman (ER). As propriedades estruturais, térmicas e ópticas para a liga FeSb2 também foram estudadas nas condições ambiente, através de medidas de DRX, ER, calorimetria diferencial de varredura (DSC - Differential Scanning Calorimetry) e transmitância óptica (TO). Medidas in situ de DRX e ER em função da pressão foram realizadas para a liga FeSb2 para pressões até 28.2 e 45.2 GPa, respectivamente. As medidas de DRX revelaram que, com o aumento da pressão, ocorre degradação da fase ortorrômbica S.G Pnnm (fase I) estável em condições ambiente. Aumento de fração volumétrica de uma fase amorfa, nucleada durante o processo de MM é observado. A fração volumétrica da fase amorfa é máxima em 23.3 GPa. Entre 14.3 e 23.3 GPa uma fase tetragonal, com grupo espacial (S.G - space group) I4/mcm (fase II) é nucleada, porém até a máxima pressão aplicada, 28.2 GPa, não foi observada nenhuma transição total da fase I para a fase II através de medidas de DRX. Medidas de ER revelam que, para pressões acima de 21 GPa, o modo Raman ativo A1g referente a fase II começa a ser fracamente observado. Para maiores pressões, medidas de ER revelam uma transição da fase I para a fase II. Medidas de DRX e ER in situ em função da pressão foram realizadas para a liga Sb2Te3 para pressões até 19.2 e 25.5 GPa, respectivamente. As medidas DRX revelaram uma sequência de transições de fases: (1) A fase romboédrica (fase I), S.G R-3m, estável em condições ambientes, se transforma completamente em uma fase ortorrômbica (fase II), S.G C2/m, em torno de 13.2 GPa. (2) Entre 15.2 e 19.2 GPa, a fase II inicia uma transformação para uma terceira fase ortorrômbica (fase III), S.G C2/c. Em 19.2 GPa ainda há vestígios da fase II. Uma transição topológica eletrônica (ETT - electronic topological transition) foi observada através de medidas de DRX e ER em uma pressão em torno de 3.7 GPa.<br> / Abstract : Nanostructured materials (NM) FeSb2 e Sb2Te3 were produced by mechanical milling (MM). Their structural and optical properties were investigated under high pressure condition, via in situ measurements of patterns of X-ray diffraction patterns (XRD), and Raman spectra (RS). The structural, thermal and optical properties of FeSb2 were also studied of ambient conditions by XRD, RS, differential scanning calorimetry (DSC) and optical transmittance (OT). In situ XRD and RS measurements as a function of pressure were performed for the FeSb2 alloy for pressures up to 28.2 and 45.2 GPa, respectively. XRD measurements reveal that, with increasing pressure, degradation of the orthorhombic phase (phase I), S.G Pnnm, occurs. An increase in the volume fraction of an amorphous phase, nucleated during the MM process, is observed. The volume fraction of the amorphous phase is maximum at 23.3 GPa. Between 14.3 and 23.3 GPa a tetragonal phase, space group S.G I4/mcm (phase II) is nucleated, but until the maximum applied pressure, 28.2 GPa, the complete transition from phase I to phase II was not observed by XRD measurements. ER measurements show that for pressures above 21 GPa, the Raman active mode A1g, relative of phase II, begins to be faintly observed. For pressures higher than 21 GPa, measures of RS reveal a transition from phase I to phase II. XRD and RS measurements as a function of pressure were performed for the Sb2Te3 alloy for pressures up to 19.2 and 25.5 GPa, respectively. XRD measurements reveal a sequence of phase transitions: (1) the rhombohedra phase (phase I) with space group S.G R-3m, stable at ambient conditions, is completely transformed into a orthorhombic phase, S.G C2/m (phase II) around 13.2 GPa. (2) between 15.2 and 19.2 GPa, phase II begins a transformation to a third orthorhombic phase (phase III) with S.G C2/c. At 19.2 GPa there is still some remain of phase II. An electronic topological transition (ETT) was observed around 3.7 GPa.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:56:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319748.pdf: 3201196 bytes, checksum: 37de40d9dfb337903f110635861453b9 (MD5) Previous issue date: 2013 / A regulação cardiovascular de curto prazo mediada pelos ramos simpático e parassimpático do sistema nervoso autônomo tem sido investigada por modelagem multivariada autoregressiva (MVAR), tendo se sedimentado como uma poderosa ferramenta de análise nas pesquisas clínicas. Modelos MVAR empregam a frequência cardíaca (FC), a pressão arterial sistólica (PAS) e a forma de onda do fluxo respiratório (RESP). ECG (a partir do qual é obtido a série FC) e a atividade respiratória podem ser facilmente captados dos pacientes. No entanto, os métodos envolvidos na aquisição da PAS (batimento a batimento) dificultam a utilização dos modelos MVAR durante exames clínicos. Estudos recentes mostram uma correlação inversa entre o tempo de trânsito da onda de pulso (PWTT) e as flutuações da PAS. PWTT é o intervalo de tempo decorrido entre a onda R do ECG e a base da onda de pulso captada com fotopletismografia no mesmo ciclo cardíaco. Este trabalho investiga a viabilidade do uso do inverso da série PWTT (IPWTT) como uma alternativa para medidas invasivas de PAS em modelagem MVAR da regulação cardiovascular. Para isso, as séries FC, RESP e IPWTT amostradas de voluntários durante alterações posturais e bloqueio autônomico foram aplicadas a modelos MVAR. Os resultados obtidos mostram que a série IPWTT pode ser utilizada em substituição das medições de PAS, a fim de superar as dificuldades práticas relacionadas com a amostragem contínua da PAS durante os exames clínicos. Isto abre a perspectiva de ampla utilização de modelagem MVAR para avaliação da função autonômica em exames clínicos de rotina, possibilitando uma melhor caracterização da enfermidade ou condição física do indivíduo. <br> / Abstract : Short-term cardiovascular regulation mediated by the sympathetic and parasympathetic branches of the autonomic nervous system has been investigated by multivariate autoregressive (MVAR) modeling, providing insightful analysis. MVAR models employ heart rate (HR), systolic blood pressure (SBP) and respiratory waveforms. ECG (from which HR series is obtained) and respiratory flow waveform (RFW) can be easily sampled from the patients. Nevertheless, the available methods for acquisition of beat-to-beat SBP measurements during exams hamper the wider use of MVAR models in clinical research. Recent studies show an inverse correlation between pulse wave transit time (PWTT) series and SBP fluctuations. PWTT is the time interval between the ECG R-wave peak and photoplethysmography waveform (PPG) base point within the same cardiac cycle. This work investigates the feasibility of using inverse PWTT (IPWTT) series as an alternative input to SBP for MVAR modeling of the cardiovascular regulation. For that, HR, RFW and IPWTT series acquired from volunteers during postural changes and autonomic blockade were used applied to MVAR models. Obtained results show that IPWTT series can be used in place of SBP measurements in order to overcome practical difficulties related to the continuous sampling of the SPB during clinical exams. This opens the prospect of widespread use of MVAR modeling for assessment of autonomic function in clinical routine, allowing a better characterization of disease or physical condition of the individual.

Esta pesquisa foi desenvolvida no Curso de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental do Instituto de Pesquisas Hidráulicas, pertencente à Universidade Federal do Rio Grande do Sul com o apoio de Furnas Centrais Elétricas S.A., fazendo parte do Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) intitulado: "Análise da Macroturbulência em Dissipadores por Ressalto Hidráulico". O ressalto hidráulico é amplamente utilizado como forma de dissipação de energia a jusante de obras hidráulicas. O conhecimento das flutuações de pressão e, principalmente, dos valores extremos são de elevada importância devido a problemas ocasionados pelos efeitos macroturbulentos do escoamento, tais como, fadiga, cavitação e ressonância. A presente pesquisa teve como objetivo verificar os possíveis efeitos de escala na previsão de valores extremos de pressões junto ao fundo em bacias de dissipação por ressalto hidráulico a partir de dados experimentais adquiridos em três modelos físicos reduzidos da UHE Porto Colômbia, nas escalas 1:100, 1:50 e 1:32, além das medições realizadas no protótipo. A análise dos dados foi realizada com base nas metodologias propostas por Wiest (2008) e Cerezer (2008), que também fizeram parte do P&D. De uma forma geral, o trabalho apresenta sugestões de escalas mínimas a serem utilizadas nos modelos reduzidos para a avaliação das pressões médias, das flutuações de pressão, dos coeficientes estatísticos de probabilidade e das pressões extremas ao longo da bacia de dissipação. Também foram investigados, em função da escala da estrutura, os mínimos valores de freqüência de aquisição e tamanho de amostra, assim como, os possíveis efeitos da aeração no escoamento. / This work was developed at the Post-graduation Program in Water Resources and Environmental Engineering of the Hydraulic Research Institute of Federal University of Rio Grande do Sul State being undertaken in collaboration with Furnas Centrais Elétricas S.A., as part of a Research and Development (R&D) project entitled "Macroturbulence Analysis of Hydraulic Jump Stilling Basins". The hydraulic jump is widely used as an energy dissipation form downstream hydraulic structures. The knowledge of pressure fluctuations and, mainly, of extremes values are of high importance due to problems caused by the macroturbulent effects of the flow such as fatique, cavitation and resonance. This research aimed to check the possible effects of scale in the prediction of extreme pressure values in the bottom of stilling basis structures from experimental data from three reduced scale models of Hydropower plant of Porto Colômbia in 1:100, 1:50 and 1:32 scale were used as well as prototype measurements. Data analysis was based on methodologies proposed by Wiest (2008) and Cerezer (2008), who also were part of this R&D project. This work suggests the minimum scale to be used in reduced scale models in order to evaluate mean pressures, pressure fluctuations, statistical probability coefficients and extreme pressures along the stilling basin. Due to the structure scale, the minimum values of acquisition frequency and sample size as well as the possible effects on air entrainment flow were investigated.

Neste estudo observamos os efeitos do bloqueio crônico do óxido nítrico por uma (1s), duas (2s) e quatro (4s) semanas de tratamento sobre a pressão arterial, freqüência cardíaca e o controle reflexo da circulação. O bloqueio crônico do óxido nítrico pela L-nitro-arginina-metil-éster (L-NAME), na água de beber, aumentou a pressão arterial média (PAM) em mmHg (1s=144; 2s=153 e 4s=167) de maneira tempo-dependente, quando comparado ao grupo controle (c=102). Tal aumento foi acompanhado pelo aumento de consumo de L-NAME e pelo aumento da relação peso do coração/peso corporal, um índice de hipertrofia cardíaca. A freqüência cardíaca (FC) basal não foi diferente entre os grupos tratados e o controle. O reflexo comandado pelos pressorreceptores estava atenuado significativamente (c=-4,17; 1s=-2,72; 2s=-2,10 e 4s=2,41) nos animais tratados, enquanto o reflexo cardiopulmonar estava exacerbado, de forma semelhante, em todos os grupos tratados. É possível que a atenuação do baroreflexo esteja relacionada ao aumento da sensibilidade do reflexo cardiopulmonar onde houve tanto aumento da resposta bradicárdica em bpm (c=-77; 1s=-109; 2s=-114 e 4s=-122) quanto da resposta hipotensora em mmHg (c=-14; 1s=-28; 2s=-29 e 4s=-31) . A resposta hipertensora comandada pelos quimiorreceptores estava diminuída enquanto a resposta de bradicardia praticamente não se alterou. Em todos os reflexos testados a bradicardia reflexa estava normal ou aumentada. As respostas reflexas normalmente associadas à ativação do ramo simpático do sistema nervoso autônomo estavam reduzidas enquanto os quimiorreceptores e os barorreceptores foram estimulados. Já a resposta de hipotensão mediada pelos cardiopulmonares estava aumentada nos animais hipertensos. Esses dados em conjunto sugerem um aumento tônico da atividade simpática periférica reduzindo a reserva para respostas excitatórias e facilitando as respostas inibitórias. Alterações do sistema renina angiotensina como aumento da atividade da renina plasmática nos animais tratados por duas semanas, não se correlacionaram com as alterações de PAM ou do controle reflexo da FC. A atividade da enzima de conversão da angiotensina I (ECA) se correlacionou positivamente com a hipertrofia cardíaca. Não foram observadas alterações da ECA pulmonar e da aorta. Alterações da atividade das enzimas antioxidantes mostraram variações tempo-dependentes que culminaram, no grupo de quatro semanas, com redução do estresse oxidativo expresso pela quimiluminescência. Neste tempo de tratamento, o aumento da atividade da enzima superóxido dismutase indica um papel para o ânion superóxido na fisiopatologia desse modelo de hipertensão. Finalizando, o bloqueio da síntese do óxido nítrico em ratos, pela administração crônica de L-NAME durante uma, duas e quatro semanas na água de beber, induziu hipertrofia cardíaca e aumentou a PAM. Esse aumento foi maior após 4 semanas de tratamento. Entretanto, diferentemente do que esperávamos, as alterações do controle reflexo da circulação encontradas após uma semana, não foram diferentes das encontradas em 4 semanas, com exceção do quimiorreflexo, que foi menor só na segunda e quarta semanas.

A partir de dados do CPTEC, utilizou-se o modelo numérico Regional Atmospheric Modeling System (RAMS) para simular as condições ambientais que originaram a formação e evolução de um ciclone no dia 11 de outubro de 2000, no município de Viamão, no estado do Rio Grande do Sul. Utilizou-se três grades aninhadas, com resolução progressivamente mais refinada e de forma simultânea. O modelo simulou com bastante precisão os campos de vento, pressão, umidade relativa e temperatura potencial. As simulações foram analisadas e comparadas à dados de superfície, imagens de satélite, cartas sinóticas e radiossondagens. A topografia e a brisa marítima exerceram forte influencia no sentido de intensificar o sistema convectivo que se formou sobre o Estado do Rio grande do Sul, bem como os altos valores de umidade relativa e o intenso cisalhamento vertical. Com estes procedimentos foi possível analisar e caracterizar o perfil atmosférico do sistema estudado e definir parâmetros meteorológicos que justificaram a formação de um tornado.