Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / The use of the irrigation in cultivars improved has a tendency to favor the increase of the productivity of castor in the semi-arid. This work was carried out in Fazenda Experimental Vale do Curu, Pentecoste, CearÃ, Brazil and the objective of the present study was to evaluate the productive characteristics of three castor cultivars of high agricultural importance (IAC Guarani, Mirante 10 e BRS ParaguaÃu) under different levels of irrigation. The experimental delineation used was of the blocks at random with subdivided parcels, composed of five treatments in the parcels, with three cultivars in the sub parcels and three repetitions. The treatments was constituted in five levels of irrigation based on the evaporation of the tank Class âAâ ECA (T1 = 0,25 ECA; T2 = 0,50 ECA; T3 = 0,75 ECA; T4 = 1,00 ECA; T5 = 1,25 ECA). The result, found a significant effect between cultivars. The variables length and number of fruits per racemes were higher for the IAC Guarani, while the tenor of oil and number of racemes per plant were higher for the Mirante 10. However the ParaguaÃu BRS stood out of the rest of cultivars as for the mass of the raceme, mass of the fruits, mass of hundred seeds and productive potential. There was no significant effect of variable tenor of oil with the blades of irrigation. The Mirante 10 presented the largest tenor of oil (40,64 %), with the maximum blade used of 913,4 mm. The best efficiency of the use of the water was obtained by the treatment T5 (913,4 mm) in the BRS ParaguaÃu, what turned the productivity of 2872,42 Kg ha -1. The secondary racemes were that more contributed with the total productivity. / O uso da irrigaÃÃo em cultivares melhoradas tende a favorecer o aumento da produtividade da mamoneira no semi-Ãrido. Assim, esta pesquisa teve como objetivo avaliar o comportamento das variÃveis produtivas de trÃs cultivares de mamoneira de importÃncia agrÃcola (IAC Guarani, Mirante 10 e BRS ParaguaÃu) a cinco nÃveis de irrigaÃÃo por gotejo. O experimento foi realizado na Fazenda Experimental Vale do Curu, Pentecoste, CearÃ, Brasil. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com parcelas subdivididas, composto de cinco tratamentos nas parcelas, com trÃs cultivares nas subparcelas e trÃs repetiÃÃes. Os tratamentos constituÃram-se em cinco nÃveis de irrigaÃÃo baseados na evaporaÃÃo do tanque Classe âAâ ECA (T1 = 0,25 ECA; T2 = 0,50 ECA; T3 = 0,75 ECA, T4 = 1,00 ECA; T5 = 1,25 ECA). Houve diferenÃa estatÃstica entre as cultivares, as variÃveis comprimento e nÃmero de frutos por racemos foram maiores para a cultivar IAC Guarani, enquanto o teor de Ãleo e nÃmero de racemos por planta foram maiores para cultivar Mirante 10. JÃ a BRS ParaguaÃu destacou-se das demais cultivares quanto a massa do racemo, massa dos frutos, massa de cem sementes e potencial produtivo. NÃo houve efeito significativo da variÃvel teor de Ãleo com as lÃminas de irrigaÃÃo. Verifica-se maior teor de Ãleo (40,64 %), nas sementes da cv. Mirante 10, com a lÃmina mÃxima aplicada de 913,4 mm. A melhor eficiÃncia do uso da Ãgua foi obtida com o tratamento T5 (913,4 mm) na cultivar BRS ParaguaÃu, que resultou na produtividade de 2872,42 kg ha-1. Os racemos secundÃrios foram os que mais contribuÃram com a produtividade total.

O objetivo do presente estudo foi: a) comparar dois métodos de detecção e contagem de S. agalactiae, (cultura microbiológica e qPCR) em leite de vacas e de tanques; b) determinar a sensibilidade analítica e a repetibilidade do diagnóstico por qPCR em relação à cultura microbiológica para detecção de S. agalactiae em amostras compostas de leite de vaca e de tanque. Foram utilizadas amostras de leite de vaca (n=31) e de tanque (n=150), as quais foram submetidas à cultura microbiológica e contagem de S. agalactiae por cultura de microbiologia convencional e qPCR. Para avaliar a sensibilidade analítica, foi construída uma curva padrão com amostras de leite desnatado reconstituído estéril contaminado artificialmente com S. agalactiae (ATCC 13813). Em apenas duas amostras não foi possível amplificação de DNA, o que indica que a qPCR foi capaz de detectar S. agalactiae, em 96% e 97%, do leite de vaca e de tanque, respectivamente. Embora a técnica qPCR tenha apresentado alta sensibilidade analítica, não houve equivalência de resultados de contagem S. agalactiae entre os dois métodos propostos. Os coeficientes de variação interensaio utilizados para avaliar a técnica qPCR foram < 5%, o que demonstra que a técnica possui repetibilidade adequada. Portanto, não houve equivalência entre a contagem de S. agalactiae por cultura microbiológica padrão e a técnica de qPCR, provavelmente pela alta sensibilidade da técnica qPCR em quantificar DNA de células inviáveis. No entanto, a qPCR apresentou-se como uma técnica sensível para identificação de S. agalactiae em amostras de leite de vaca e de taque. / The aim of this study was to: a) to compare two methods of detection and enumeration of S. agalactiae (microbiological culture and qPCR) in cow`s milk and bulk tank milks, b) to determine the analytical sensitivity and repeatability of the diagnosis by qPCR in relation to microbiological culture for detection of S. agalactiae on composite samples of cow\'s milk and bulk tank milk. Samples of cow\'s milk (n = 31) and bulk tank milk (n = 150), which were submitted to microbiological culture and enumeration of S. agalactiae by conventional microbiology culture and qPCR. To evaluate the analytical sensitivity, a standard curve was made with samples of sterile reconstituted skim milk artificially contaminated with S. agalactiae (ATCC - 13813). In two samples was not possible the amplification of DNA, indicating that qPCR was able to detect S. agalactiae, 96% and 97% cow\'s milk and bulk tank milk, respectively. Although the technique has presented qPCR high analytical sensitivity, there was no equivalent result of counting S. agalactiae between the two proposed methods. The interassay coefficients of variation technique used to evaluate the qPCR were <5%, which demonstrate that the technique has adequate repeatability. So there was no equivalence between the counts of S. agalactiae by standard microbiological culture and qPCR technique, probably due to the high sensitivity of qPCR technique to quantify DNA of unviable cells. However, the qPCR presented as a sensitive technique for identifying S. agalactiae in samples of cow\'s milk and bulk tank milk.

Made available in DSpace on 2016-01-26T18:56:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Daniela.pdf: 200686 bytes, checksum: 738c24570a7f86211f674f2c744f2487 (MD5) Previous issue date: 2008-09-24 / Calendula officinalis L. could be used as ornamental, culinary and therapeutic. The inflorescence is used as healing and anti-inflammatory. This experiment analyzed the effect of four different irrigations depth under field conditions in the production of flavonoids in the marigold plant (Calendula officinalis L.). The water depths were estimated upon the class A pan evaporation (CPE): 0, 50, 100 and 150% CPE. The depths were applied since of the beginning flowering until the end of culture cycle. There were no statistical differences in the flavonoids content. The higher dry weight flowers and flavonoids yield were obtained with the treatment without irrigation. The higher content of proline was found stressing the overwatering treatment. The accumulated water deficit for the treatment without irrigation signalized possible death by water deficit. With the precipitation occurrence in the pre-flowering, the plant, originated in the Mediterranean Basin, answered with abundant flourishment, in mass and in number of flowers. For Presidente Prudente region (São Paulo State, Brazil), if did not occur water replacement only in the pre-flowering, it will be necessary supplementary irrigation of 200 mm to induce the maximum flowering and yield per hectare of flavonoids. / A Calendula officinalis L. apresenta uso ornamental, culinário e terapêutico. A inflorescência é usada com ação cicatrizante e antiinflamatória. O experimento analisou o efeito de quatro lâminas de irrigação em condições de campo, na produção de flavonóides em calêndula. As lâminas baseadas na evaporação do Tanque Classe A (ECA) foram: 0, 50, 100 e 150% ECA; sendo aplicadas desde o início do florescimento até o final do ciclo da cultura. O teor de flavonóides não apresentou diferenças estatísticas. Os maiores valores de matéria seca de flores e rendimento de flavonóides foram obtidos no tratamento sem irrigação. O teor de prolina foi maior para o tratamento com estresse por excesso hídrico. A deficiência hídrica acumulada para o tratamento sem irrigação sinalizou uma possível morte por deficiência hídrica. Com a ocorrência da precipitação no período de pré-florescimento, a planta, originária do Mediterrâneo, respondeu com um florescimento abundante em massa e em número de flores. Assim, para região de Presidente Prudente São Paulo, caso não ocorra a reposição hídrica do solo apenas no período de pré-florescimento, é necessário o uso de irrigação complementar com 200 mm para induzir ao máximo florescimento e máximo rendimento de flavonóides por hectare.

Made available in DSpace on 2016-01-26T18:56:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertaca Paulo.pdf: 254511 bytes, checksum: c2a84e6eed7079ddc23e53dc978a94f9 (MD5) Previous issue date: 2008-05-28 / The purpose of this experiment was to analyze five irrigation water depth effect on the basil production. The basil is a plant very used as spice to food preparation. The water depths had been based in the class A pan evaporation (CPE): 0% CPE; 50% CPE; 75% CPE; 100% CPE, and 150% CPE. The analyzed variables were dry weight for leaves and flowers; content of essential oil and dry mass and length of root zone. It was calculated the essential oil yield and net return. The experiment was carried out in President Prudente, SP, Brazil, from March to October 2007. The third harvest was possible only under irrigation. The daily excessive water depth was detrimental to the plant development. The 100% CPE water depth showed maximum dry mass productivity (4,248.67 kg ha-1), maximum essential oil yield (58.26 kg ha-1) with the net annual profit of R$ 2,543.82 ha-1. / O objetivo deste experimento foi analisar o efeito de cinco lâminas de irrigação na produção do manjericão, planta muito usada como tempero na preparação de alimentos. As lâminas foram baseadas na evaporação do tanque classe A (ECA) sendo: 0% ECA; 50% ECA; 75% ECA; 100% ECA e 150% ECA. As variáveis analisadas foram a matéria seca das folhas e inflorescências, teor de óleo essencial e massa seca e comprimento de raízes. Foram calculadas a produtividade de óleo essencial e a receita líquida. O experimento foi instalado em Presidente Prudente-SP no período de março a outubro de 2007. A terceira colheita só foi viável utilizando irrigação. A irrigação excessiva diária prejudicou o desenvolvimento da planta. A lâmina de irrigação equivalente a 100% ECA apresentou a máxima produtividade de massa seca (4.248,67 kg ha-1), a máxima produtividade de óleo essencial (58,26 kg ha-1) com a receita líquida anual de R$ 2.543,82 ha-1.

Made available in DSpace on 2016-07-18T17:51:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Daniela.pdf: 200686 bytes, checksum: 738c24570a7f86211f674f2c744f2487 (MD5) Previous issue date: 2008-09-24 / Calendula officinalis L. could be used as ornamental, culinary and therapeutic. The inflorescence is used as healing and anti-inflammatory. This experiment analyzed the effect of four different irrigations depth under field conditions in the production of flavonoids in the marigold plant (Calendula officinalis L.). The water depths were estimated upon the class A pan evaporation (CPE): 0, 50, 100 and 150% CPE. The depths were applied since of the beginning flowering until the end of culture cycle. There were no statistical differences in the flavonoids content. The higher dry weight flowers and flavonoids yield were obtained with the treatment without irrigation. The higher content of proline was found stressing the overwatering treatment. The accumulated water deficit for the treatment without irrigation signalized possible death by water deficit. With the precipitation occurrence in the pre-flowering, the plant, originated in the Mediterranean Basin, answered with abundant flourishment, in mass and in number of flowers. For Presidente Prudente region (São Paulo State, Brazil), if did not occur water replacement only in the pre-flowering, it will be necessary supplementary irrigation of 200 mm to induce the maximum flowering and yield per hectare of flavonoids. / A Calendula officinalis L. apresenta uso ornamental, culinário e terapêutico. A inflorescência é usada com ação cicatrizante e antiinflamatória. O experimento analisou o efeito de quatro lâminas de irrigação em condições de campo, na produção de flavonóides em calêndula. As lâminas baseadas na evaporação do Tanque Classe A (ECA) foram: 0, 50, 100 e 150% ECA; sendo aplicadas desde o início do florescimento até o final do ciclo da cultura. O teor de flavonóides não apresentou diferenças estatísticas. Os maiores valores de matéria seca de flores e rendimento de flavonóides foram obtidos no tratamento sem irrigação. O teor de prolina foi maior para o tratamento com estresse por excesso hídrico. A deficiência hídrica acumulada para o tratamento sem irrigação sinalizou uma possível morte por deficiência hídrica. Com a ocorrência da precipitação no período de pré-florescimento, a planta, originária do Mediterrâneo, respondeu com um florescimento abundante em massa e em número de flores. Assim, para região de Presidente Prudente São Paulo, caso não ocorra a reposição hídrica do solo apenas no período de pré-florescimento, é necessário o uso de irrigação complementar com 200 mm para induzir ao máximo florescimento e máximo rendimento de flavonóides por hectare.

Made available in DSpace on 2016-07-18T17:51:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertaca Paulo.pdf: 254511 bytes, checksum: c2a84e6eed7079ddc23e53dc978a94f9 (MD5) Previous issue date: 2008-05-28 / The purpose of this experiment was to analyze five irrigation water depth effect on the basil production. The basil is a plant very used as spice to food preparation. The water depths had been based in the class A pan evaporation (CPE): 0% CPE; 50% CPE; 75% CPE; 100% CPE, and 150% CPE. The analyzed variables were dry weight for leaves and flowers; content of essential oil and dry mass and length of root zone. It was calculated the essential oil yield and net return. The experiment was carried out in President Prudente, SP, Brazil, from March to October 2007. The third harvest was possible only under irrigation. The daily excessive water depth was detrimental to the plant development. The 100% CPE water depth showed maximum dry mass productivity (4,248.67 kg ha-1), maximum essential oil yield (58.26 kg ha-1) with the net annual profit of R$ 2,543.82 ha-1. / O objetivo deste experimento foi analisar o efeito de cinco lâminas de irrigação na produção do manjericão, planta muito usada como tempero na preparação de alimentos. As lâminas foram baseadas na evaporação do tanque classe A (ECA) sendo: 0% ECA; 50% ECA; 75% ECA; 100% ECA e 150% ECA. As variáveis analisadas foram a matéria seca das folhas e inflorescências, teor de óleo essencial e massa seca e comprimento de raízes. Foram calculadas a produtividade de óleo essencial e a receita líquida. O experimento foi instalado em Presidente Prudente-SP no período de março a outubro de 2007. A terceira colheita só foi viável utilizando irrigação. A irrigação excessiva diária prejudicou o desenvolvimento da planta. A lâmina de irrigação equivalente a 100% ECA apresentou a máxima produtividade de massa seca (4.248,67 kg ha-1), a máxima produtividade de óleo essencial (58,26 kg ha-1) com a receita líquida anual de R$ 2.543,82 ha-1.

Por causa da carência de dados sobre a produtividade de tilápias em tanques-rede em escala comercial, produtores e empresários rurais relutam em investir neste sistema de produção. Este estudo objetivou determinar as funções de produção da tilápia do Nilo em tanques-rede; a biomassa econômica de sistemas de produção comercial de tilápias em tanques-rede de diferentes volumes (300 a 400 peixes/m 3 e 500 a 600 peixes/m 3 ); e analisar a influência das condições ambientais no desempenho dos peixes em tanques-rede. Foram estudados 2 casos na região Sudoeste do Estado de São Paulo: (1) represa do Chapadão, 3,3 ha de espelho d’água e profundidade média de 4,00 m, onde foram instaladas nove gaiolas, totalizando 94,50 m 3 de volume útil de produção; e (2) represa da Colônia Nova, 8,8 ha de espelho d'água e profundidade média de 2,60 m, que alojou 27 gaiolas com volume útil total de 235,70 m 3 , ambas localizadas na Usina Paredão, Oriente, SP. De setembro de 2001 a abril de 2002, foram monitorados diariamente o consumo de ração, a mortalidade de cada gaiola e a temperatura da água das represas nos horários das alimentações; pH, oxigênio dissolvido e transparência pelo disco de Secchi foram monitorados quinzenalmente. Foram realizadas biometrias mensais nas gaiolas das duas represas, compreendendo 3% do lote de peixes de cada gaiola. Os peixes foram alimentados com ração extrusada comercial com 32% de proteína bruta, 3 vezes ao dia (09h00m, 13h00m e 17h00m), 7 dias por semana. A taxa de alimentação foi ajustada com base nas biometrias e mortalidade de cada gaiola. Os dados de desempenho foram analisados por análise de variância e regressão. Para a determinação das funções de produção a partir dos dados de campo, foram utilizadas as funções Logística e de Mitscherlich. Não houve diferença de desempenho em relação à biomassa acumulada e peso médio unitário em função do tempo, na densidade de 300 a 400 peixes/m 3, para ambas as represas (P<0,05), possivelmente porque os dois ambientes apresentaram variações dos parâmetros de qualidade de água muito similares e dentro dos limites aceitáveis para a espécie considerada. A densidade de 500 a 600 peixes/m 3 apresentou maior biomassa acumulada e maior eficiência alimentar que a densidade de 300 a 400 peixes/m 3. Não houve diferença significativa (P<0,05) entre o peso médio unitário dos peixes nas duas densidades, mostrando que o aumento na densidade de estocagem não influenciou o crescimento individual dos peixes. Para a densidade de 500 a 600 peixes/m 3, a biomassa que maximizou a lucratividade da produção (biomassa econômica - BE) foi 145 kg/m 3, ponto em que os peixes devem ser despescados ou remanejados. Para a densidade de 300 a 400 peixes/m 3 , a BE foi de 121 kg/m 3. Para a obtenção de peixes com peso médio unitário de 283g, considerando a BE de 145 kg/m 3 , a densidade de 500 a 600 peixes/m 3 possibilitou otimização do espaço e tempo de produção, melhor eficiência alimentar, maior produção por m 3 de tanque-rede, sendo portanto mais rentável economicamente que a de 300 a 400 peixes/m 3. / Cage farming of tilapia is an excellent alternative to utilize lakes, dams and reservoirs inadequate to conventional aquaculture. Low investment on cage or pond farming of tilapia is credited to the lack of reliable production and economical data for commercial scale farming. This study aimed to determine the production functions of Nile tilapia Oreochromis niloticus in cages; the economic biomass at stocking densities of 300-400 fish/m 3 and 500-600 fish/m 3 commercially produced tilapia in cages of different volumes; and the influence of environmental conditions in fish performance in cages. Two cases in São Paulo State south-west region were studied: (1) reservoir Chapadão (Usina Paredão , Oriente, SP), 3.3 ha of surface area, 4.00 m deep, with 9, 94.50 m 3 cages; and (2) reservoir Colônia Nova (Usina Paredão, Oriente, SP), 8.8 ha of surface area, 2.60 m deep, with 27, 235.70 m 3 cages. Feed intake, survival rate and water temperature were monitored daily during scheduled feedings from September 2001 - April 2002. Dissolved oxygen, pH and transparency of water were monitored each 15 days. Fish growth was evaluated by measuring and weighing 3% of fish of each cage. Caged tilapia fed on commercial, floating pellets (32% crude protein) at 0900, 1300 and 1700 h, 7 days for a week. Feeding rate was adjusted based on sample weight and survival rate. Data were analyzed statistically by ANOVA and regression analysis. The Logistic and Mitscherlich functions were chosen to elaborate the production functions. Carrying capacity of both stocking densities 300-400 fish/m 3 and 500-600 fish/m 3 was 200 kg/m 3. No differences were observed in fish performance regarding accumulated biomass and individual average weight over time between both reservoirs for the stocking density of 300-400 fish/m 3 . The stocking density of 500-600 fish/m 3 presented larger accumulated biomass and better feeding efficiency than the stocking density of 300-400 fish/m 3. No significant differences between individual average weight of fish of both densities were observed (P<0.05), meaning that increasing stocking density didn't influence the individual growth of fish. The biomass that maximized the profit to the stocking density of 500-600 fish/m 3 was 145 kg/m 3. Economic biomass (BE) for stocking density of 300-400 fish/m 3 , was 121 kg/m 3. This density had worse feed conversion than 500-600 fish/m 3. Stocking density of 500-600 fish/m 3 , up to individual average weight of 283 g, present many advantages: optimization of space and production time, better feed efficiency, higher fish production per m 3 of cages, and is more profitable than 300-400 fish/m 3.

Tesis por compendio / The mixing processes are present in the hydraulics engineering field as well as in the environmental field, and they appear in many different situations that are of great interest for humankind. The mechanisms that rule these processes can be very diverse and complex, these being able to interact with each other. However, when a fluid has a turbulent behavior, it is highly unstable and three-dimensional, modifying greatly the other mixing processes. In these cases, the resolution for the fluid mechanics with classical methods can be extremely difficult, making the use of approximations and models necessary. On the other hand, in the last few years, numerical simulation techniques have advanced a lot, and with the velocity increase and the computational capacity, Computational Fluids Dynamics (CFD) allows the development of simulations of these complex processes. This doctoral thesis is motivated by the importance of analyzing the physics of the turbulent flow by numerical methods in different mixing processes of interest in the field of hydraulics engineering and the environmental fluid mechanics. It is intended to illustrate the utility and potentiality of the CFD through the application and analysis in four specific steps, grouped together in two groups of mixing processes: the ones influenced by a turbulent jet in a water tank, and the ones influenced by the turbulent structures due to the curved geometry of the meander channels. The four studied cases are: i) mixing processes in drinking water storage tanks, ii) inlet influence in the thermal stratification in hot water storage tanks, iii) turbulent flow and mixing in a meandering channel, and iv) turbulent flow and mixing in compound meandering channels. The developed work is focused in a practical context. To that effect, test simulations on each studied case have been developed. The experimental data is useful for validating the models and, overall, to thoroughly study the problem. Two CFD techniques are used to solve the Navier-Stokes equations, together with turbulence models, dispersion and/or heat transference, depending on the case. For the jet mixing cases, the chosen technique was the URANS (Unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes). In the meander cases the LES (Large Eddy Simulation) technique was required. The first work shows a procedure for the study of the fluid dynamic in the mixing processes in potable water tanks. The procedure can be applied in the design and improvement of these elements by using the URANS technique together with experimental methods. In the second case, the URANS simulations in the hot water tank could determine the distribution of the temperature in the whole computational domain. Besides, the model, validated with a high level of adjustment, was developed for the study of the influence of some inlet configurations and to improve the degree of stratification. With respect to the third study, the suitability of the LES technique has been proved in the thorough study of the flow and the turbulence in meanders, even by using relatively coarse grids. The great influence of the secondary flows (due to the curved shape of the channel) on the mixing process has been clarified. Finally, the LES technique was very effective upon adding information about the flow and the turbulence in meanders with different flooding levels. A very good consistency with the experimental data was obtained, despite the use of relatively coarse grids. The mixing process between the flooding flow and the meander has been observed with more clarity. / Los procesos de mezcla están presentes tanto en el campo de la ingeniería hidráulica como en el del medio ambiente y aparecen en infinidad de situaciones que son de gran interés para el ser humano. Los mecanismos que gobiernan estos procesos pueden ser muy diversos y complejos, pudiendo interaccionar entre sí. Sin embargo, cuando un fluido tiene un comportamiento turbulento, éste es altamente inestable y tridimensional, modificando en gran medida los otros mecanismos de mezcla. En estos casos, la resolución con métodos clásicos de la mecánica de fluidos puede llegar a ser extremadamente difícil, siendo necesario utilizar aproximaciones o modelos. Por otro lado, en los últimos años, se ha avanzado mucho en las técnicas de simulación numérica, y junto con el aumento de la velocidad y capacidad computacional, la Dinámica de Fluidos Computacional (en inglés Computational Fluid Dynamics, CFD) permite desarrollar simulaciones de estos complejos procesos. Esta Tesis Doctoral está motivada por la importancia de analizar mediante métodos numéricos la física del flujo turbulento en diferentes procesos de mezcla de interés en el campo de la ingeniería hidráulica y la mecánica de fluidos medioambiental. Se pretende ilustrar la utilidad y potencialidad de la CFD a través de la aplicación y análisis a cuatro casos concretos, agrupados en dos grupos de procesos de mezcla: los dominados por un chorro turbulento de entrada en un tanque de agua y los dominados por las estructuras turbulentas debidas a la propia geometría curva de los canales meándricos. Los cuatro casos de estudio son: i) procesos de mezcla en tanques de agua potable, ii) influencia del chorro de entrada en la estratificación térmica en tanques de agua caliente, iii) flujo turbulento y mezcla en canales con meandros, y iv) flujo turbulento y mezcla en canales con meandros inundables. El trabajo desarrollado está centrado en un contexto práctico donde, a partir de casos concretos, se buscan los métodos y modelos más adecuados en cada uno de ellos. A tal efecto, se han desarrollado simulaciones de ensayos llevados a cabo en cada uno de los casos de estudio. Aunque los datos experimentales empleados fueron generados por diferentes equipos de investigación, en todo momento existió una estrecha relación y colaboración con todos los grupos. Dichos datos experimentales sirvieron para validar los modelos y, en conjunto, para estudiar en profundidad el problema. El trabajo en el que se analiza el primero de los cuatro casos muestra un procedimiento para el estudio de dinámica de fluidos de los procesos de mezcla en tanques de agua potable. El procedimiento puede aplicarse en el diseño y mejora de de estos elementos mediante la técnica URANS junto con métodos experimentales. En el segundo caso, las simulaciones URANS en el tanque de agua caliente permitieron determinar la distribución de temperatura en todo el dominio computacional. Además, el modelo, validado con un alto nivel de ajuste, fue desarrollado para el estudio de la influencia de algunas configuraciones de entrada y mejorar el grado de estratificación inicial. Con el tercer caso de estudio, se ha mostrado la idoneidad de la técnica LES en el estudio en profundidad del flujo y la turbulencia en meandros, incluso habiendo empleado mallas relativamente gruesas. La mayor influencia de los flujos secundarios (resultado de la forma curva del canal) sobre el proceso de mezcla ha podido ser clarificada. Por último, la técnica LES resultó ser muy eficaz a la hora de ampliar la información disponible sobre el flujo y la turbulencia en meandros con diferentes planos de inundación. Se obtuvo una muy buena concordancia con los datos experimentales, pese al uso de mallas relativamente gruesas. El proceso de mezcla entre el flujo de la inundación y el del meandro ha podido ser observado con mayor claridad. / Els processos de mescla estan presents tant en el camp de l'enginyeria hidràulica com en el del medi ambient i apareixen en infinitat de situacions que són de gran interès per a l'ésser humà. Els mecanismes que governen aquests processos poden ser molt diversos i complexos, podent interaccionar entre si. No obstant això, quan un fluid té un comportament turbulent, aquest és altament inestable i tridimensional, modificant en gran mesura els altres mecanismes de mescla. En aquests casos, la resolució amb mètodes clàssics de la mecànica de fluids pot arribar a ser extremadament difícil, sent necessari utilitzar aproximacions o models. D'altra banda, en els últims anys, s'ha avançat molt en les tècniques de simulació numèrica, i juntament amb l'augment de la velocitat i capacitat computacional, la Dinàmica de Fluids Computacional (en Anglès Computational Fluids Dynamics, CFD) permet desenvolupar simulacions d'aquests complexos processos. Aquesta Tesi Doctoral està motivada per la importància d'analitzar mitjançant mètodes numèrics la física del flux turbulent en diferents processos de mescla d'interès en el camp de l'enginyeria hidràulica i la mecànica de fluids mediambiental. Es pretén il¿lustrar la utilitat i potencialitat de la CFD a través de l'aplicació i anàlisi a quatre casos concrets, agrupats en dos grups de processos de mescla: els dominats per un doll turbulent d'entrada en un tanc d'aigua i els dominats per les estructures turbulentes degudes a la pròpia geometria corba dels canals meàndrics. Els quatre casos d'estudi són: i) processos de mescla en tancs d'aigua potable, ii) influència del doll d'entrada en l'estratificació tèrmica en tancs d'aigua calenta, iii) flux turbulent i mescla en canals amb meandres, i iv) flux turbulent i mescla en canals amb meandres inundables. El treball desenvolupat està centrat en un context pràctic on, a partir de casos concrets, es busquen els mètodes i models més adequats en cadascun d'ells. A aquest efecte, s'han desenvolupat simulacions d'experiments duts a terme en cadascun dels casos d'estudi. Tot i que les dades experimentals emprats van ser generats per diferents equips d'investigació, en tot moment va existir una estreta relació i col¿laboració amb tots els grups. Aquests dades experimentals varen servir per validar els models i, en conjunt, per estudiar en profunditat el problema. El treball en el qual s'analitza el primer dels quatre casos mostra un procediment per a l'estudi de dinàmica de fluids dels processos de mescla en tancs d'aigua potable. El procediment pot aplicar-se en el disseny i millora d'aquests elements mitjançant la tècnica URANS juntament amb mètodes experimentals. En el segon cas, les simulacions URANS en el tanc d'aigua calenta van permetre determinar la distribució de temperatura en tot el domini computacional. A més, el model, validat amb un alt nivell d'ajust, va ser desenvolupat per a l'estudi de la influència d'algunes configuracions d'entrada i millorar el grau d'estratificació inicial. En el tercer cas d'estudi, s'ha mostrat la idoneïtat de la tècnica LES en l'estudi en profunditat del flux i la turbulència en meandres, fins i tot havent emprat malles relativament gruixudes. La major influència dels fluxos secundaris (resultat de la forma corba del canal) sobre el procés de mescla ha pogut ser aclarida. Per últim, la tècnica LES va resultar ser molt eficaç a l'hora d'ampliar la informació disponible sobre el flux i la turbulència en meandres amb diferents plànols d'inundació. Es va obtenir una molt bona concordança amb les dades experimentals, malgrat l'ús de malles relativament gruixudes. El procés de mescla entre el flux de la inundació i el del meandre ha pogut ser observat amb major claredat. / Moncho Esteve, IJ. (2017). Procesos de Mezcla en Flujos Turbulentos con Técnicas de la Mecánica de Fluidos Computacional (CFD) [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90573 / Compendio

O objetivo geral do estudo foi avaliar os fatores de risco associados com práticas de manejo e a qualidade higiênica do leite cru, e caracterizar o nível de conhecimento e opiniões de produtores de leite sobre controle de mastite e qualidade do leite. Os objetivos específicos foram avaliar os fatores de risco associados com a qualidade higiênica do leite, determinar o efeito do tipo de agente causador de mastite sobre a qualidade do leite cru, e avaliar a associação entre o nível de conhecimento dos produtores e a contagem de células somáticas (CCS) do leite de tanque. O presente estudo foi dividido em três experimentos. No experimento 1, para avaliação de práticas de manejo associadas à qualidade higiênica do leite cru em rebanhos leiteiros, foram selecionados 120 rebanhos de acordo com a média geométrica da contagem bacteriana total (CBT) de 10 amostras de leite/ rebanho coletadas durante dois meses consecutivos, para compor dois grupos: 60 com alta CBT (1,11x104 UFC/mL) e 60 com baixa CBT (4,4x103 UFC/mL). Após a seleção, amostras de leite foram coletadas uma vez por semana durante dois meses para determinação da CBT, contagem do leite com incubação preliminar (CIP), contagem do leite pasteurizado (CLP), contagem de coliformes (CC), CCS e de concentrações de gordura, proteína e sólidos totais. Após a realização das análises, 63 rebanhos foram selecionados e visitados para aplicação de questionário sobre: a) informações gerais de manejo do rebanho; b) manejo de ordenha; c) procedimentos de limpeza de equipamento de ordenha e utensílios; d) programa de controle da mastite; e) condições de limpeza do úbere. Para o experimento 2, o nível de conhecimento e as opiniões dos produtores de leite sobre mastite e qualidade do leite, foram avaliados em 63 rebanhos selecionados e distribuídos de acordo com as médias geométricas da CCS (8 coletas semanais consecutivas durante dois meses) em três grupos: a) baixa CCS: &#8804; 250.000 céls/mL(n = 16); b) média CCS: >250.000 &#8804; 400.000 céls/mL (n = 24); c) alta CCS: > 400.000 céls/mL(n = 23). Nos rebanhos selecionados, foram aplicados questionários aos responsáveis pelo manejo do rebanho, com questões sobre: características socioeconômicas, conhecimentos a respeito de CCS, CBT e mastite e comportamentos dos produtores com relação a práticas de prevenção da mastite. No experimento 3, para avaliação da associação entre patógenos causadores de mastite e qualidade do leite, foram selecionados 90 rebanhos com base na CCS do tanque de 10 amostras/ rebanho coletadas durante dois meses consecutivos, para compor os seguintes grupos: a) &#8804; 250.000 céls/mL (n = 30); b) >250.000 &#8804; 600.000 céls/mL (n = 30); c) >600.000 céls/mL (n = 30). As amostras do leite de tanque foram coletadas, a cada 15 dias por um período de 3 meses, para determinação da contagem de Staphylococcus aureus, contagem de Streptococcus agalactiae, contagem de estafilococos coagulase-negativa, contagem de estreptococos ambientais, contagem de Escherichia coli, contagem de coliformes totais, CBT, CCS e de concentrações de gordura, proteína e sólidos totais. A alta quantidade de matéria orgânica presente na válvula de saída do tanque de expansão é um fator de risco para a qualidade higiênica do leite cru; o uso do desinfetante de tetos pré e pós-ordenha são práticas de manejo que reduzem a contagem dos principais indicadores de qualidade higiênica do leite e a prática de ordenha com o bezerro ao pé da vaca está associada ao aumento de CBT, CIP e CC. Outros fatores socioeconômicos como ter o leite como principal atividade econômica na propriedade, o tipo de ordenha utilizada no rebanho, o uso de métodos para detecção de mastite e o conhecimento das exigências legais de CCS e CBT foram fatores associados à CCS do leite de tanque. Adicionalmente, altas contagens de Streptococcus agalactiae reduzem a qualidade do leite de tanque por estarem correlacionadas com o aumento de CCS. / The overall objectve of this study was to evaluate risk factors associated with management practices and hygienic raw milk quality, and to caracterize the farmer\'s knowledge and opinions about mastitis control and milk quality. The specific objectives were to evaluate the risk factors associated with hygienic milk quality, to determine the effect of mastitis pathogens on raw milk quality and to assess the association between framers knowledge about mastitis control and somatic cell count (SCC) of bulk tank. Therefore, we proposed three experiments. For experiment 1, to evaluate management practices associated with hygienic quality of raw milk in dairy farms, 120 dairy herds were selected according to the geometric mean of the total bacterial count (TBC) from 10 milk samples collected during two consecutive months, which were distributed in two groups: high TBC (1.11 x104 CFU / mL, n = 60) and low TBC (4.4 x103 CFU / mL, n = 60). After selection of herds, milk samples were collected weekly for two months to perform analyzes of TBC, preliminary incubation count (PIC), laboratory pasteurization count (LPC), coliform count (CC), somatic cell count (SCC) and fat, protein and total solids concentrations. After laboratory analysis, 63 herds were visited for on-farm data collection by a questionnaire about: a) general aspects of farm management; b) milking management; c) milking equipment and utensils cleaning procedures; d) mastitis control; e) udder cleaning conditions. For experiment 2, to evaluate the knowledge and opinions of dairy farmers about mastitis control and milk quality, 63 herds were selected and distributed according to geometric means of SCC (8 weekly milk sampling during two consecutive months) into three groups: a) low SCC: &#8804; 250,000 cells / mL (n = 16); b) medium SCC: >250,000 &#8804; 400,000 cells / mL (n = 24); c) high SCC:> 400,000 cells / mL (n = 23). Previously formulated questionnaires were submitted to the herd manager, with questions about the following topics: socioeconomic characteristics, knowledge about SCC, TBC, mastitis and mastitis prevention practices. For experiment 3, to evaluate the association between mastitis pathogens, SCC and TBC, 90 herds were selected based on the SCC of 10 milk samples collected during two consecutive months, to compose the following groups: a) &#8804; 250,000 cells / mL (n = 30), b) >250,000 &#8804; 600,000 cells / mL (n = 30), c)> 600,000 cells / mL (n = 30). Bulk Tank milk samples were collected every 15 days for a period of three months, for Staphylococcus aureus count, Streptococcus agalactiae count, coagulase-negative staphylococci count, environmental streptococci count, Escherichia coli count, coliform count, TBC, SCC and fat, protein and total solids concentrations. The high amount of organic matter in the bulk tank outlet valve is a risk factor for the raw milk hygienic quality, the use of pre and post teat dipping is associated with a reduction of major indicators of raw milk hygienic quality and the presence of suckling calves before milking was associated with increased TBC, PIC and CC. Other social and economical factors, such as the milk as main economic activity in the farm, type of milking procedures used, the use of methods for mastitis detection and knowledge about legal requirements for SCC and TBC were correlated with CCS in bulk tank milk. Additionally, high Streptococcus agalactiae counts is associated with reduced bulk tank milk quality because of increased SCC.

O objetivo principal deste trabalho foi criar um modelo matemático para determinar, em nível estratégico, os locais no Brasil mais apropriados à instalação de tanques de álcool combustível (anidro e hidratado) e seus respectivos volumes. O modelo de programação inteira-mista desenvolvido baseou-se na organização do sistema de distribuição de álcool, enfocando sua logística, e considerando questões de oferta, demanda, infra-estrutura de transporte e armazenagem, além de custos de transporte, armazenagem e investimentos em tanques. O modelo foi formulado considerando o horizonte temporal dos meses do ano-safra canavieiro de 2006/2007. Essa formulação reflete as sazonalidades de produção, demanda e estoques do álcool. O modelo de transporte foi enfatizado na minimização dos custos logísticos da cadeia distribuição de álcool combustível dos produtores aos consumidores. Dois cenários e a análise de sensibilidade de suas respostas abordaram a questão estocástica do problema. O primeiro analisou o panorama atual do mercado de álcool, logo não considerou a possibilidade de criação de novos tanques. A idéia desse cenário foi apresentar a consistência da modelagem e ressaltar as condições de infra-estrutura existente de transporte e armazenagem para álcool combustível. Foi feita uma análise de sensibilidade em relação a custos de transporte e restrições de armazenagem para checagem das respostas e para a comparação das práticas atuais de mercado. No segundo cenário, considerou-se a possibilidade de criação de novos tanques procurando identificar os locais mais apropriados para construção dessas estruturas e seu dimensionamento. A análise de sensibilidade em relação a custos de transporte e restrições de armazenagem foi feita para confirmar o potencial de cada localização. Os resultados indicaram a localização inapropriada das bases de distribuição de álcool no país. Destacaram-se também os baixos níveis de fretes de transferência em função das limitações de infraestrutura do sistema de distribuição de álcool. Tanto que as principais localizações de novos tanques disseram respeito a bases no interior da região Centro-Sul, destinos cujos custos de transporte de coleta e entrega são mais competitivos. Em relação aos novos tanques de álcool hidratado houve a indicação das cidades de: Cascavel - PR, Umuarama - PR, Maringá - PR, Lages - SC, Sinop - MT, Limeira - SP e Sorocaba - SP. Para o caso do álcool anidro os novos investimentos sugeridos foram nas cidades de: Londrina - PR, Cascavel - PR, Guarapuava - PR, Lajes - SC, Santa Maria - RS, Araçatuba - SP, Sinop - MT, Vilhena - RO, Montes Claros - MT, Dourados - MS, Gurupi - TO e Teresina - PI. Somado a isso houve a alocação de praticamente todo o custo de armazenagem às usinas. Finalmente, as soluções para a localização de novos investimentos dos tanques de álcool foram todas em regiões de bases de distribuição, já que as usinas estão bem servidas em relação à capacidade de armazenagem. / The main purpose of this research is to develop a mathematical model intended for strategic analysis of the optimal location and considering suitable volumes for storage ethanol (anhydrous and hydrous) tanks. The Mixed Integer Program - MIP model was based on Brazilian ethanol distribution system. The model considered market parameters as supply, demand, and infrastructure parameters on transportation, storage values as well as their expenses. New construction ethanol tanks expenses also were considered. The months along the sugarcane crop year period of 2006/2007 were referred into the modeling formulation. This formulation allows a seasonal storage, production and demand patterns analysis. Transportation model is the main concern in the total logistics cost minimization from producers to consumers. The model stochastic formulation was elaborated by creating two simulated scenarios and developing a sensitivity analysis. The purpose of the first scenario was to check the model consistency and explore the current ethanol transport and storage infrastructure without considering the possibility of new tank installation. Based on these results, a sensitivity analysis regarding transportation expenses and storage restrictions was elaborated in order to make a comparison with current market practices. In the second scenario, it was considered the construction of new ethanol tanks and the identification of the most suitable places bearing in mind volume capacities. Based on these results, a sensitivity analysis regarding transportation expenses and storage restrictions was elaborated in order to check each location consistency. Results indicated that mills are mostly responsible for ethanol (anhydrous and hydrous) storages maintenance types and that the existing geographic organization of terminals and fuel distributors is inappropriate for ethanol distribution in Brazil. Transportation low flows among terminals and fuel distributors also indicated lack of a better infrastructure for ethanol distribution. The model indicated that main location results for installation of new tanks would be located especially in the countryside of the centersouth states, where allocation and distribution of ethanol from mills to the consumer market would be more competitive. In relation to the new hydrous ethanol tanks, the model indicated appropriated locations for the cities of: Cascavel - PR, Umuarama - PR, Maringá - PR, Lages - SC, Sinop - MT, Limeira - SP e Sorocaba - SP. In the other hand, for anhydrous ethanol, new investments suggested in: Londrina - PR, Cascavel - PR, Guarapuava - PR, Lajes - SC, Santa Maria - RS, Araçatuba - SP, Sinop - MT, Vilhena - RO, Montes Claros - MT, Dourados - MS, Gurupi - TO e Teresina - PI. Finally, the model indicated that the best locations for the establishment of new ethanol tanks would be located in fuel distributors\' bases, once results confirmed that mills have enough storage capacity.