The influence of physical properties on heat transfer between solid and fluid phases is investigated for laminar and turbulent flows in a channel filled with a moving porous material. Concurrent, counterflow and crossflow configurations are analyzed. To simulate flow and heat transfer between phases, a two-energy equation model using a thermal non-equilibrium condition is applied. Transport equations are discretized using the control volume method and the system of algebraic equations is relaxed via the SIMPLE algorithm. Validations are made for laminar model under concurrent and counterflow configurations. Effects of thermal and hydrodynamic properties on heat transfer for several conditions are analyzed and compared with analytical results in the literature. For concurrent laminar flow, simulations indicate that, when the speed of the solid approaches that of the fluid, the strong axial convection of the solid phase, as well as the reduction of the relative velocity, cause an increase in the axial length needed for thermal equilibrium between phases to occur. Longer thermal developing lengths are also found for higher permeability and porosity. Results for a counterflow moving bed indicate that motion of the solid material, contrary to the direction of the fluid, enhances heat transfer between phases. The same effect is observed for smaller Darcy number and porosity, as well as for higher solid-to-fluid thermal capacity and thermal conductivity ratios. In the case of crossflow, where there are two fluid inlets, more energy is convected into the system in both longitudinal and transversal directions .The fluid temperature reaches the highest values in the symmetry region of the channel. This occurs mainly for high velocity, high thermal capacity and high thermal conductivity ratios between fluid and solid phases. These behaviors were observed for laminar and turbulent flows, in both fully filled and half filled channels. The studies presented here might have applications to problems involving engineering equipment in which a moving porous bed is identified.

Veículos aeroespaciais, voando a grandes velocidades, estão sob o efeito de elevadas cargas térmicas decorrentes da transformação da energia cinética do escoamento em energia térmica, causando um fenômeno conhecido como aquecimento aerodinâmico. O objetivo desta dissertação é, através de uma abordagem analítica do problema, estimar os níveis de fluxo de calor ao qual o Veículo Hipersônico Aeroespacial 14-X S estará sujeito durante o voo atmosférico. O Veículo Hipersônico Aeroespacial 14-X S faz parte de um projeto estratégico do Comando da Aeronáutica que consiste de um demonstrador da tecnologia de um estato-reator a combustão supersônica (scramjet) que está sendo desenvolvido na Divisão de Aerotermodinâmica e Hipersônica, do Instituto de Estudos Avançados (IEAv). Este trabalho apresenta uma revisão bibliográfica dos principais projetos em scramjet desenvolvidos até o momento, além das principais teorias para cálculo de fluxo de calor de veículos em voo. As cargas térmicas são obtidas através de duas modelagens distintas para o ar atmosférico, sendo a primeira como um gás perfeito e a segunda como um gás em equilíbrio termodinâmico. Depois, através do desenvolvimento de sub-rotinas computacionais desenvolvidas em linguagem MATLAB, os fluxos de calor são calculados para as diversas regiões do veículo e em diversas condições de voo simuladas, baseadas na trajetória do Veículo de Sondagem VSB 30. Os resultados foram comparados aos obtidos de projetos similares e também a uma análise preliminar na área de CFD (Computational Fluid Dynamics) apresentando uma relevante concordância.

Nesse trabalho, a equação de estado PC-SAFT é combinada com um método de contribuição de grupos (GC) para estimação dos seus parâmetros. Para tanto, foram utilizados dados experimentais dos componentes puros (pressão de vapor e volume específico do líquido) e em mistura (equilíbrio líquido-vapor - VLE e coeficiente de atividade em diluição infinita - IDAC). Através de uma análise de sensibilidade, verificou-se que o parâmetro volume de associação poderia ser mantido constante, reduzindo o número de parâmetros a serem estimados. O objetivo principal foi estudar misturas que apresentassem associação cruzada ou forte interação entre os compostos. Com os parâmetros estimados, avaliou-se o desempenho do modelo GC-PC-SAFT no cálculo de propriedades de n-alcanos, 1-álcoois, aminas, clorofórmio e acetona. Os desvios médios obtidos no cálculo do equilíbrio líquido-vapor (VLE), entre as diferentes misturas estudadas, mostraram que a estratégia adotada para a estimação do parâmetro energia de associação apresentou bons resultados, com desvios relativamente baixos para a maioria dos casos estudados. Para IDAC, as predições foram muito semelhantes àquelas obtidas por outros modelos. Os resultados de VLE são importantes, pois fornecem informações sobre as concentrações intermediárias de uma mistura, enquanto que o IDAC fornece uma medida eficiente do grau de não-idealidade da mistura. Essas propriedades foram escolhidas com o objetivo de conseguir uma melhor representação das misturas, buscando eliminar a necessidade de parâmetros de interação binária. Os resultados obtidos revelam que o modelo GC-PC-SAFT proposto pode ser utilizado para predizer o equilíbrio líquido-vapor com uma precisão satisfatória para sistemas binários entre os diferentes compostos estudados, sem nenhum parâmetro de interação binária. / In this work, the PC-SAFT EoS is combined with a group contribution method (GC) for parameter estimation. To achieve this, experimental data for pure components (vapor pressure and liquid volume) and mixtures (vapor-liquid equilibria - VLE and infinite dilution activity coefficient -IDAC) has been used. Through sensitivity analysis, it has been found that the association volume parameter could be set constant, thus reducing the amount of parameters that needed to be estimated. The aim of this work was to study mixtures that presented cross association or strong component interaction. With the estimated parameters, GC-PC-SAFT performance in properties calculation of n-alkanes, 1-alcohols, amines, chloroform and ketone has been evaluated. The average deviations obtained in the calculation of vapor-liquid equilibria (VLE), in the different mixtures considered, have shown that the strategy for association energy parameter estimation has presented good results, with relatively low deviations for most of the cases. For IDAC, the predictions presented very similar results to those obtained by other models. VLE results are important because they provide information about mixtures’ intermediary concentrations, whereas IDAC offers an efficient measure of mixtures’ degree of non-ideality. These properties have been chosen with the aim of getting a better representation of the mixtures, seeking to eliminate the need for binary interaction parameters. The obtained results show that GC-PC-SAFT can be used to predict vapor-liquid equilibria for binary systems among the different studied components with satisfactory accuracy with no binary interaction parameter.

Submitted by Santos Davilene (davilenes@ufba.br) on 2017-05-30T21:33:41Z No. of bitstreams: 1 tesededoutorado_thiago_bomfim_final.pdf: 1432533 bytes, checksum: e5fc0b79704aaec51e9363c8b86f6553 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-06-01T12:41:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tesededoutorado_thiago_bomfim_final.pdf: 1432533 bytes, checksum: e5fc0b79704aaec51e9363c8b86f6553 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-01T12:41:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tesededoutorado_thiago_bomfim_final.pdf: 1432533 bytes, checksum: e5fc0b79704aaec51e9363c8b86f6553 (MD5) / Nesta tese estudamos classes robustas de sistemas dinâmicos não-uniformemente expansores. Inicialmente provamos a diferenciabilidade da pressão topológica e de estados de equilíbrio e suas densidades com respeito ao sistema dinâmico, obtendo fórmulas precisas para as derivadas. Tais resultados, que decorrem da uniformidade do gap espectral dos respectivos operadores de transferência obtida a partir da técnica de cones e métricas projetivas, têm fortes consequências nas propriedades estatísticas do sistema dinâmico. De fato, provamos que a média e a variância obtidos do teorema central do limite variam diferenciavelmente com a dinâmica e também que vale um princípio de grandes desvios cuja função taxa varia diferenciavelmente com a dinâmica. Mais ainda, obtemos que a função taxa de decaimento de correlações em tempo-n para a medida de máxima entropia e diferenciável com respeito ao sistema dinâmico com derivada assintótica a zero. / No estudo das propriedades erg´odicas destas classes de sistemas dinˆamicos foi inclu´ıda tamb´em uma descri¸c˜ao topol´ogica sobre o formalismo multifractal associado a m´edias de Birkhoff e sequˆencias n˜ao necessariamente aditivas motivadas pelo estudo de expoentes de Lyapunov em dimens˜ao alta. Para estados de equil´ıbrio que exibem a propriedade de Gibbs fraco, provamos que a press˜ao topol´ogica do conjunto de pontos cuja m´edia de Birkhoff est´a afastada da m´edia espacial correspondente ao ´unico estado de equil´ıbrio pode ser expressa em termos press˜ao topol´ogica de todo sistema e da taxa grandes desvios. Extens˜oes para sistemas dinˆamicos com singularidades, fluxos e difeomorfismos hiperbólicos bem como conjuntos irregulares associados a medidas empíricas foram também obtidos.

Submitted by Mayara Nascimento (mayara.nascimento@ufba.br) on 2016-06-08T12:44:12Z No. of bitstreams: 1 dissertação_v4 - Sara Ruth.pdf: 864664 bytes, checksum: 9c2f39642abe743c08a9bef2a08b0a3d (MD5) / Approved for entry into archive by Alda Lima da Silva (sivalda@ufba.br) on 2016-06-13T17:33:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertação_v4 - Sara Ruth.pdf: 864664 bytes, checksum: 9c2f39642abe743c08a9bef2a08b0a3d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-13T17:33:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertação_v4 - Sara Ruth.pdf: 864664 bytes, checksum: 9c2f39642abe743c08a9bef2a08b0a3d (MD5) / Neste trabalho estudamos o teorema de Ruelle para extensões por grupos de uma cadeias de Markov topológicas, esse resultado foi obtido por Stadlbauer em 2013. A prova do resultado é baseado em uma construção de uma família de medidas equivalentes - finita conforme para uma dado potencial definido em uma extensão por grupo de uma cadeia de Markov topológica. Vimos que as derivadas de Radon-Nikodym associadas são autofunções para o operador de Ruelle e localmente log- Hölder. Além disso, a extensão por grupo não é ergódica com respeito as medidas acima na maioria dos casos.

Submitted by Arilson José de Oliveira Júnior null (arilsonjr@outlook.com) on 2016-09-23T17:30:32Z No. of bitstreams: 1 dissertação-v.16_final.pdf: 5639185 bytes, checksum: 41dab40b84e40ca63b845dee1590104f (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-09-27T18:21:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 oliveirajunior_ajo_me_bot.pdf: 5639185 bytes, checksum: 41dab40b84e40ca63b845dee1590104f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-27T18:21:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 oliveirajunior_ajo_me_bot.pdf: 5639185 bytes, checksum: 41dab40b84e40ca63b845dee1590104f (MD5) Previous issue date: 2016-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Nos países de clima tropical, como o Brasil, um dos maiores desafios para produção animal e trabalho humano são os fatores ambientais, como altas temperaturas e umidades dentro de ambientes, assim como as tipologias das instalações, muitas vezes limitantes para o desempenho produtivo. O conforto térmico e a ambiência são áreas de estudo que tem por objetivo conceder o bem-estar para indivíduos, sejam eles animais ou seres humanos. Nos dias atuais grande parte das análises de conforto térmico no meio agrícola, ressaltando às em ambientes de produção animal, utilizam índices que possibilitam a avaliação do nível de estresse térmico de um determinado local por meio de variáveis climatológicas, como o Índice de Temperatura e Umidade – ITU, Índice de Temperatura de Globo Negro e Umidade – ITGU e Índice de Temperatura Equivalente – ITEq. Semelhantemente, em locais de trabalho humano há um limite de tolerância para exposição ao calor que deve ser monitorado mediante o chamado Índice de Bulbo Úmido Termômetro de Globo – IBUTG. Para a resolução desses índices, não há atualmente um sistema computacional específico, de hardware e software, que forneça, em tempo real, a condição térmica de um ambiente. Deste modo, o presente trabalho teve por objetivo desenvolver um sistema computacional capaz de avaliar, em tempo real, o conforto térmico de instalações de produção animal e de ambientes de trabalho humano. O sistema foi desenvolvido baseado na criação de um dispositivo portátil para coleta e transmissão das variáveis climatológicas de temperatura do ar, temperatura de globo negro e umidade relativa do ar, e do desenvolvimento de um aplicativo para smartphones e tablets Android. O dispositivo portátil foi desenvolvido utilizando um microcontrolador padrão Arduino, juntamente com sensores de temperatura e umidade relativa do ar. Para o desenvolvimento do aplicativo para dispositivos móveis, foi utilizado a linguagem de programação orientada a objetos Java no ambiente de desenvolvimento integrado Android Studio. O aplicativo para dispositivos móveis e o dispositivo portátil foram aplicados em diferentes ambientes e apresentaram correta medição de variáveis climatológicas e cálculo dos índices de conforto térmico. O dispositivo portátil demonstrou ser um produto funcional na transmissão de dados para dispositivos móveis. / In tropical weather countries, such as Brazil, one of the greatest challenges for animal production and human work environments are environmental factors, among them high temperature and humidity inside of the environments, as well as the type of facilities which are limiting for productive performance. The thermal comfort and the ambience are study areas that aims the well-being of individuals, whether they are animals or humans. It is possible to define thermal comfort as the pleasant thermal sensation of the body, in which are not necessary physiological efforts to keep the body in thermal balance. Nowadays, several analysis of thermal comfort in the agriculture environment, mainly at environments of animal production, apply indexes to make it possible the evaluation of thermal stress level of a specific place through the climatological variables, for instance, the Temperature and Humidity Index – THI, Black Globe-Humidity Index – BGHI and Heat Load Index – HLI. In the same way, at places of human work, there is a tolerance limit for heat exposition that should be monitored by the known Wet-bulb Globe Temperature Index – WBGT index. Currently, for resolution of these indexes, there is not a specific computational system (hardware and software) that provides the thermal comfort of an environment in real time. Therefore, the present work aimed to develop a computational system with features to evaluate in real time the thermal comfort of facilities of animal production and human work. The system was developed based on the creation of a mobile device to collect and transmit weather variables from the air temperature, black globe temperature and relative air humidity, and also the development of an app for smartphones and tablets. The mobile device was developed using the Arduino microcontroller, along with sensors of air temperature and relative humidity. For the development of the app it was used the Java oriented object program language, with the Android integrated development environment. The app for mobile devices and the portable device were applied in different environments and both presented a correctly measurement of climatological variables and the calculating of thermal comfort indexes. The portable device proved to be a functional product in data transmission for mobile devices.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-01-28T17:15:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE - VERSÃO FINAL.pdf: 3264050 bytes, checksum: cea53080cf691ea6d1444de8cba4cffc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-28T17:15:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE - VERSÃO FINAL.pdf: 3264050 bytes, checksum: cea53080cf691ea6d1444de8cba4cffc (MD5) Previous issue date: 2015-05-06 / O agravamento dos problemas ambientais em virtude do aumento da atividade industrial tem despertado na sociedade a demanda de novas tecnologias para lidar com os resíduos gerados. Neste âmbito inclui-se a indústria têxtil, cujos rejeitos de corantes como o remazol black B são potencialmente poluidores aos ecossistemas, conduzindo ao comprometimento da qualidade da água e do solo. Diversos processos têm sido estudados com objetivo de reduzir tal contaminação aplicando tratamento de águas residuárias. O objetivo do presente trabalho é avaliar o processo de remoção do corante têxtil remazol black B por adsorção em batelada, utilizando o carvão ativado como adsorvente. Para se realizar este estudo, fez-se inicialmente um estudo sobre a influência de alguns parâmetros sobre o tratamento, dentre os quais a massa de adsorvente, concentração da solução de corante, granulometria do carvão ativado, pH do meio e temperatura. Em seguida fez-se aplicação de alguns modelos de equilíbrio para saber qual modelo melhor se adequa ao presente estudo. Um estudo cinético foi realizado, e um modelo cinético foi desenvolvido a partir dos resultados obtidos. Aplicou-se em seguida um estudo termodinâmico para saber o comportamento do processo. Verificouse que todos os parâmetros influenciaram no tratamento, tendo-se obtido na melhor condição do tratamento para menor massa de carvão ativado, de 10 g, menor tamanho de partícula, de 1,7 mm (12 mesh), menor concentração de solução de corante, 5 mg/L, menor pH 2 e maior temperatura, 60ºC. Verificou-se que o melhor modelo de equilíbrio foi o de Langmuir, com qmax = 0,5886 mg/g, RL = 0,49, keq = 0,2056 L/mg, para um processo adsortivo físico, aplicando como melhor modelo cinético o modelo de pseudosegunda ordem, com K2 = 0,0369 (g/mg.min), Qe = 0,3538 (mg/g), verificando que difusão intrapartícula não influencia na camada limite. Já no estudo termodinâmico, constatou-se que o processo foi endotérmico, H = 756,913 kJ; (reação endotérmica), o que explicou o fato de que ao aumentar a temperatura do processo adsortivo, houve um favorecimento do tratamento. / The worsening environmental problems because of increased industrial activity has aroused in society the demand for new technologies to deal with the waste generated. In this context include the textile industry, whose dye waste as black B remazol are potentially polluting ecosystems, leading to impairment of water quality and soil. Several processes have been studied in order to reduce such contamination applying wastewater treatment. The aim of this study is to evaluate the removal of textile dye remazol black B adsorption in batch, using the activated carbon as adsorbent. To carry out this study, there was initially a study on the influence of some parameters of the treatment, among which the mass of adsorbent, the concentration of the dye solution, the activated carbon particle size, pH of the medium and temperature. Then made up applying some equilibrium models to determine which model best suits the present study. A kinetic study was carried out, and a kinetic model was developed from the results obtained. Applied then a thermodynamic study about the process behavior. It was found that all parameters influencing the treatment, yielding the best condition for treatment of activated charcoal smaller mass of 10 g, a smaller particle size, 1.7 mm (12 mesh), lower solution concentration dye, 5 mg / L 2 lower pH and higher temperatures, 60 ° C. It was found that the best balance model was Langmuir with qmax = 0.5886 mg / g, Rt = 0.49, keq = 0.2056 U / mg, a physical adsorptive process for applying kinetic model as the best the model of pseudo-second order with K2 = 0.0369 (g / mg.min), Qe = 0.3538 (mg / g), verifying that intraparticle diffusion does not influence the boundary layer. You thermodynamic study, it was found that the process was endothermic, DH = 756.913 kJ; (Endothermic reaction), which explains the fact that by increasing the temperature of the adsorptive process, there was a bias of treatment.

Dissertação(mestrado)-Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica, Escola de Engenharia, 2006. / Submitted by Lilian M. Silva (lilianmadeirasilva@hotmail.com) on 2013-04-23T21:28:50Z No. of bitstreams: 1 Estudo da eficiência energetica em sistemas de refrigeracao mecanica que utilizam r 717 contaminado por Água Uma Aplicação Para A Indústria Pesqueira de Rio Grande.pdf: 9060063 bytes, checksum: 062f3d7bf45bc90a87b8e3cd34a178fe (MD5) / Approved for entry into archive by Gabriela Silva da Rosa(gabrielasilvadarosa@gmail.com) on 2013-07-01T21:31:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Estudo da eficiência energetica em sistemas de refrigeracao mecanica que utilizam r 717 contaminado por Água Uma Aplicação Para A Indústria Pesqueira de Rio Grande.pdf: 9060063 bytes, checksum: 062f3d7bf45bc90a87b8e3cd34a178fe (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-01T21:31:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Estudo da eficiência energetica em sistemas de refrigeracao mecanica que utilizam r 717 contaminado por Água Uma Aplicação Para A Indústria Pesqueira de Rio Grande.pdf: 9060063 bytes, checksum: 062f3d7bf45bc90a87b8e3cd34a178fe (MD5) Previous issue date: 2006 / Este trabalho aborda, a influência da contaminação por água, sobre a eficiência energética de uma instalação de refrigeração mecânica funcionando com fluido refrigerante R-717. O estudo toma como base as amostras de refrigerante coletadas e as grandezas termodinâmicas levantadas em pesquisa de campo realizadas nos sistemas de refrigeração da indústria pesqueira local. Com as informações obtidas e utilizando o pacote computacional CoolPack, foram calculadas as performances dos ciclos termodinâmicos operando com o fluido anidro e contaminado com água em diversas concentrações. Mostra-se por meio desse estudo, que a contaminação por água, normalmente negligenciada, deve ser considerada como um dos parâmetros mais significativos na avaliação do potencial de economia de energia destas instalações. / This work approaches, the influence of the contamination for water, on the energy efficiency of an installation of mechanical refrigeration working with fluid soda R-717. The study takes as base the soda samples collected and the lifted up thermodynamic greatness in the obtain infomation and using the software CollPack, the perfromances of the thermodynamic cycles were calculted operating with the fluid anhydrous and polluted with water in several concentrations. It shown by middle of that study, that the contamination for water, usually neglectful, it should be considered as one of the most significant parameters in the evaluation of the potential of economy of energy of these facilities.

Certos ambientes subterrâneos da Terra possuem acumulados, naturalmente, compostos de radionuclídeos de longa vida, como 238U, 232Th 40K, próximo à presença de água líquida. O mesmo é esperado que aconteça em corpos planetários, no Sistema Solar, que possua quantidades apreciáveis de água. Nestes ambientes radioativos naturais, a radiólise da água produz espécies químicas e desequilíbrios químicos importantes para a vida. Apesar da proposta do decaimento radioativo como fonte alternativa de energia para sistemas vivos existir há mais de trinta anos, isto se mostrou realmente concreto após descoberta de um ecossistema peculiar cuja sobrevivência é dependente de espécies químicas produzidas por radiólise aquosa. Neste trabalho, avaliamos e quantificamos os desequilíbrios químicos gerados localmente pela radiólise aquosa e a possível contribuição destes para a emergência da vida, tendo como referência os estudos em ambientes de fontes hidrotermais alcalinas, consideradas promissores ambientes para esse evento. Também foram avaliados seus efeitos na habitabilidade de possíveis ambientes análogos na lua gelada Europa. Procuramos quantificar a diversidade química formada nessas condições e a associar aos desequilíbrios parâmetros termodinâmicos. As estimativas realizadas para ambientes radioativos na Terra primitiva apontaram para a similaridade entre o desequilíbrio causado por radiólise aquosa e o encontrado em fontes hidrotermais alcalinas. Confirmando e detalhando a análise preliminar que motivou o trabalho. Não obstante, considerando Europa, chegamos a valores de densidade de células do extremófilo Candidatus Desulforudis audaxviator que sobreviveriam em um conjunto de candidatos a análogos geológicos de possível ambiente radioativo na lua gelada. A partir deste estudo pudemos analisar o potencial para a emergência da vida e de protometabolismos nestes ambientes radioativos naturais na Terra primitiva, bem como levantar parâmetros mensuráveis para futuras missões espaciais que buscam vida ou habitabilidade em Europa. / Certain subterranean environments of the Earth has naturally accumulated compounds of longlived radionuclides, such as 238U, 232Th 40K, near the presence of liquid water. The same is estimated in wet planetary bodies in the Solar System. In these natural radioactive environments, water radiolysis produces chemical species and chemical disequilibria, which are important for life. Although the proposal of radioactive decay as an alternative source of energy for deep biospheres has existed for more than thirty years, this proved to be really feasible after the discovery of a peculiar ecosystem whose survivor is dependent on chemical species produced by water radiolysis. In this work, we evaluate and quantify the chemical disequilibria generated locally by water radiolysis and the possible contribution of these to the emergence of life, having as reference the studies alkaline hydrothermal vents, which is considered highly promising environment for this event. It is also evaluated their effects on the habitability of possible analogous environments on the Jupiter icy moon Europa. It was aimed to quantify the chemical diversity formed under these conditions and to calculate disequilibria using thermodynamic parameters. The estimates made for natural radioactive environments in early Earth pointed to the similarity between the disequilibrium caused by water radiolysis and those found in alkaline hydrothermal vents. What confirms and details the preliminary analysis that motivated this work. In addition, it was calculated values for cell density of the Candidatus Desulforudis audaxviator extremophile, that would survive in Europa comparable to the in situ analysis of some terrestrial radioactive environments, using a set of possible scenarios for possible local natural radioactive environments. From this study, we were able to analyze the potential for the emergence of life and protometabolisms in these natural radioactive environments in early Earth, as well as to provide measurable parameters for future space missions that seek for life or habitability in Europa.

The literature has documented proposals for macroscopic energy equation modeling for porous media considering the local thermal equilibrium hypothesis and laminar flow. In addition, a two-energy equation model has been proposed for conduction and laminar convection in packed beds. With the aim of contributing to new developments, this work treats turbulent heat transport modeling in porous media under the local thermal non-equilibrium assumption. Macroscopic time-average equations for continuity, momentum and energy are presented based on the recently established double decomposition concept (spatial deviations and temporal fluctuations of flow properties). Interfacial heat transfer coefficients are numerically determined for an infinite medium over which the fully developed flow condition prevails. The numerical technique employed for discretizing the governing equations is the control volume method. Laminar and turbulent flow results for the macroscopic heat transfer coefficient, between the fluid and solid phase in a periodic cell, are presented. Furthermore, fully developed forced convection in a porous channel bounded by parallel plates is considered based on a two-energy equation model. In conclusion, solutions for temperature profile and Nusselt number are obtained and presented for laminar and turbulent flows.