O objetivo neste estudo foi comparar modelos de prototipagem, originados a partir de dados obtidos em exames de tomografia volumétrica (TV) e tomografia computadorizada (TC), a fim de verificar a precisão de reprodutibilidade destas tecnologias. Uma mandíbula seca foi submetida aos exames de TV (NewTom 9000? QR, Itália) e TC (Select SP-Elscint, Israel). Os dados obtidos nos exames foram manipulados em dois sistemas de tratamento de imagem, o 3D- Analyze (Mayo Clinic, E.U.A.) e o InVesalius (CenPRA, Brasil) e confeccionados protótipos, em duas diferentes tecnologias (SLS - sinterização seletiva a laser e 3DP - impressão tridimensional). A mandíbula seca (padrão ouro) e os oito conjuntos de protótipos gerados, sendo I-TC-Analyze?3DP; II-TC-Invesalius?3DP; III-TC-Analyze?SLS; IVTC- Invesalius-SLS; V-TV-Analyze?3DP; VI-TV-Invesalius?3DP; VIII-TV-Analyze? SLS; VIII-TV-Invesalius-SLS, foram submetidos a processos de engenharia reversa com a finalidade de digitalizar as superfícies dos objetos para uma comparação de cada modelo de prototipagem produzido com o padrão ouro, com precisão de 0,001mm. Os desvios de até 1mm e até 2mm foram calculados, comparados e analisados estatisticamente os erros percentuais. Os modelos de prototipagem rápida originados por meio da obtenção de dados de exames de tomografia computadorizada são mais precisos que os modelos de prototipagem originados por meio de dados de exames de tomografia volumétrica. / The purpose of this study is to compare rapid prototyping models created from cone beam computerized tomography (CBCT) and multislice computerized tomography (CT) data, in order to verify the accuracy of these technologies. A dry skull mandible was submitted in a CBCT (NewTom ? QR, Italy) and CT (Select SP-Elscint, Israel) exams. The tomographies data were processed by two different Medical Image processing systems, 3D-Analyze (Mayo Clinic, U.S.A.) and InVesalius (CenPRA, Brazil). Rapid prototypes models were built in two different rapid prototyping technologies, 3D Printer (3DP) and Selective Laser Sintering (SLS). The dry skull mandible (gold standard) and the eight prototypes, as follows; I-CT-Analyze?3DP; IICT- Invesalius?3DP; III-CT-Analyze?SLS; IV-CT-Invesalius-SLS; V-CBCT-Analyze? 3DP; VI-CBCT-Invesalius?3DP; VIII-CBCT-Analyze?SLS; VIII-CBCT-Invesalius-SLS, were submitted to a reverse engineering process aimed to digitalize the surfaces of the objects to compare each rapid prototype model with the gold standard with a precision of 0.001mm. Percentage deviations errors until 1.0mm and 2.0mm were calculated, compared and statistically analyzed. The prototyped models obtained with multislice computerized tomography data shows more accuracy than those obtained with data from cone beam computerized tomography.

Este trabalho trata da caracterização de propriedades termodinâmicas e de transporte de nanofluidos baseados em nanopartículas de alumina em água para diferentes concentrações. Suspensões estáveis foram elaboradas por meio de um agitador ultrassônico. As seguintes propriedades foram analisadas: i) condutividade térmica com o método da sonda-linear; ii) viscosidade dinâmica através do reômetro do tipo cone e placa e iii) ângulo de contato com base em registros fotográficos de gotas em uma superfície plana e o tratamento de imagem através de um programa elaborado em LabVIEW. Procedimentos foram utilizados visando validar os métodos experimentais adotados, entre eles a comparação com resultados para fluidos puros. Além do estudo experimental, foi realizada uma análise crítica da literatura sobre condutividade térmica e viscosidade dinâmica de nanofluidos. Com base nesta análise, os resultados experimentais foram comparados a dados empíricos da literatura e métodos de previsão de propriedades desenvolvidos para nanofluidos e para suspensões de particulado sólido em líquido. De uma maneira geral, os resultados levantados neste estudo para condutividade térmica e viscosidade dinâmica de nanofluidos foram significativamente superiores a maioria dos dados experimentais da literatura e aos resultados proporcionados pelos métodos de previsão. Entretanto, para nanofluidos com composições distintas de nanopartículas de alumina em água, comportamentos similares ao do presente estudo também são observados na literatura. No caso do ângulo de contato, verificou-se seu decréscimo com o incremento da concentração de nanopartículas. Tal resultado coincide com a bibliografia consultada, segundo a qual a molhabilidade do nanofluido se eleva com o incremento da concentração de nanopartículas. / The present study concerns the characterization of thermodynamic and transport properties of nanofluids based on alumina nanoparticles in deionized water. Stable suspensions were obtained using an ultrasonic homogenizer (Sonicator). The following properties were measured: i) thermal conductivity using the linear probe method, ii) dynamic viscosity through a cone-plate rheometer iii) contact angle, based on photographic of nanofluid drops on a flat surface and image processing through a program based on LabVIEW. The methods and experimental procedures were validated by performing measurements properties of pure fluids with well known characteristics. Besides the experimental study, it was performed a comprehensive literature review on thermal conductivity and dynamic viscosity of nanofluids. Experimental results were compared against the data from the literature and the respective predictive methods developed for suspensions of nanofluids and micro solid particles in liquid. Generally speaking, the nanofluid thermal conductivity and dynamic viscosity measured in the present study were higher than the empirical values from the literature and the values given by predictive methods. However, it should be highlighted that although for different compositions of nanofluids behaviors similar to the one observed in this study are also reported in the literature. In case of contact angle, it was found that its value decreases with increasing the nanoparticle volumetric concentration. Such results is coincident with literature reports according to which the nanofluid wettability, given in terms of the contact angle, increases with increasing the nanoparticle concentration.

Neurocirurgia guiada por imagem permite ao neurocirurgião navegar dentro do cérebro do paciente, usando imagens pré-operatórias como orientação, através do uso de sistemas de rastreamento, durante o procedimento cirúrgico. Muitos sistemas desenvolvidos para neurocirurgia guiada por imagem, empregam imagens pré-operatórias para fornecer orientação ao cirurgião, durante o procedimento cirúrgico. Seguindo um procedimento de calibração, a posição tridimensional e orientação dos instrumentos cirúrgicos podem ser transmitidas ao computador. Estas informações espaciais são usadas para acessar a região de interesse nas imagens pré-operatórias com a finalidade de apresentá-las ao cirurgião durante o procedimento. Contudo, quando ocorre a craniotomia, o movimento dos tecidos do cérebro pode ser fonte significativa de erro nestes sistemas. A arquitetura implementada neste trabalho visa o desenvolvimento de um sistema que permite planejamento e orientação cirúrgica. Para orientação cirúrgica foi desenvolvido um software que permite extrair fatias do volume de imagens de ressonância magnética (IRM), com orientação fornecida por um transdutor de posição magnético (Polhemus®). As fatias extraídas serão, futuramente, correlacionadas com imagens de ultra-som (IUS) intra-operatórias para detectar e corrigir a deformação do tecido cerebral durante a cirurgia. A ferramenta para navegação pré-cirúrgica foi desenvolvida para fornecer três fatias ortogonais obtidas através do volume de imagens. Na metodologia usada para a implementação do software, foi utilizada a linguagem de programação Python e a biblioteca gráfica Visualization Toolkit (VTK). Os resultados mostraram que o programa de planejamento pré-cirúrgico, gerou uma alta resolução na visualização dos planos ortogonais e oblíquos das IRM, além de ser rápido e interativo. O programa de extrair fatias do volume de IRM permitiu a aplicação de transformações ao volume, com base nos valores de coordenadas fornecidos pelo transdutor de posição. / Image guided neurosurgery enables the neurosurgeon to navigate inside the patient\'s brain using pre-operative images as a guide and a tracking system, during surgical procedure. Many image guided neurosurgery implementations employ pre-operative images as a guide to the surgeons throughout surgical procedure. Following a calibration procedure, three-dimensional position and orientation of surgical instruments may be transmitted to computer. The spatial information is used to access an interest region, in the pre-operative images, displaying them to the neurosurgeon during the surgical procedure. However, when a craniotomy is involved, movements of brain tissue can be a significant source of error in these systems. The architecture implemented in this work intends the development of a system to surgical planning and orientation. For surgical orientation, the software developed allows the extraction of slices from the volume of the magnetic resonance images (MRI) with orientation supplied by a magnetic position sensor (Polhemus®). In the future, the extracted slices will be correlated with intra-operative ultrasound images to detect and to correct the deformation of brain tissue during the surgery. Also, a tool for pre-operative navigation was developed, providing three orthogonal planes through the image volume. In the methodology used for the software implementation, the Python programming language and the Visualization Toolkit (VTK) graphics library were used. The results showed that the program of pre-operative navigation had high resolution in the visualization of orthogonal and oblique MRI planes. Furthermore, it was fast and interactive. The program to extract slices of the MRI volume allowed the application of transformations in the volume, using coordinates supplied by the position sensor.

O objetivo neste estudo foi comparar modelos de prototipagem, originados a partir de dados obtidos em exames de tomografia volumétrica (TV) e tomografia computadorizada (TC), a fim de verificar a precisão de reprodutibilidade destas tecnologias. Uma mandíbula seca foi submetida aos exames de TV (NewTom 9000? QR, Itália) e TC (Select SP-Elscint, Israel). Os dados obtidos nos exames foram manipulados em dois sistemas de tratamento de imagem, o 3D- Analyze (Mayo Clinic, E.U.A.) e o InVesalius (CenPRA, Brasil) e confeccionados protótipos, em duas diferentes tecnologias (SLS - sinterização seletiva a laser e 3DP - impressão tridimensional). A mandíbula seca (padrão ouro) e os oito conjuntos de protótipos gerados, sendo I-TC-Analyze?3DP; II-TC-Invesalius?3DP; III-TC-Analyze?SLS; IVTC- Invesalius-SLS; V-TV-Analyze?3DP; VI-TV-Invesalius?3DP; VIII-TV-Analyze? SLS; VIII-TV-Invesalius-SLS, foram submetidos a processos de engenharia reversa com a finalidade de digitalizar as superfícies dos objetos para uma comparação de cada modelo de prototipagem produzido com o padrão ouro, com precisão de 0,001mm. Os desvios de até 1mm e até 2mm foram calculados, comparados e analisados estatisticamente os erros percentuais. Os modelos de prototipagem rápida originados por meio da obtenção de dados de exames de tomografia computadorizada são mais precisos que os modelos de prototipagem originados por meio de dados de exames de tomografia volumétrica. / The purpose of this study is to compare rapid prototyping models created from cone beam computerized tomography (CBCT) and multislice computerized tomography (CT) data, in order to verify the accuracy of these technologies. A dry skull mandible was submitted in a CBCT (NewTom ? QR, Italy) and CT (Select SP-Elscint, Israel) exams. The tomographies data were processed by two different Medical Image processing systems, 3D-Analyze (Mayo Clinic, U.S.A.) and InVesalius (CenPRA, Brazil). Rapid prototypes models were built in two different rapid prototyping technologies, 3D Printer (3DP) and Selective Laser Sintering (SLS). The dry skull mandible (gold standard) and the eight prototypes, as follows; I-CT-Analyze?3DP; IICT- Invesalius?3DP; III-CT-Analyze?SLS; IV-CT-Invesalius-SLS; V-CBCT-Analyze? 3DP; VI-CBCT-Invesalius?3DP; VIII-CBCT-Analyze?SLS; VIII-CBCT-Invesalius-SLS, were submitted to a reverse engineering process aimed to digitalize the surfaces of the objects to compare each rapid prototype model with the gold standard with a precision of 0.001mm. Percentage deviations errors until 1.0mm and 2.0mm were calculated, compared and statistically analyzed. The prototyped models obtained with multislice computerized tomography data shows more accuracy than those obtained with data from cone beam computerized tomography.

Durante o processo de admissão do ar em motores de combustão interna, nota-se que sua aspiração não é ideal, ou seja, o volume do cilindro não é completamente ocupado, devido à variação de sua massa específica e perdas de carga ao longo do sistema de alimentação. Conseqüentemente, a eficiência volumétrica no cilindro atinge valores ínfimos de desempenho, o que afeta diretamente a potência do motor. O trabalho consiste em um estudo numérico e experimental do sistema de admissão de um motor de combustão interna. A solução numérica foi obtida por um código comercial que resolve as equações de transporte, baseada nos princípios de conservação de massa, quantidade de movimento e energia, pelo método de discretização de volumes finitos. Os resultados numéricos foram validados através dos resultados obtidos em uma bancada experimental, que possibilitou medidas de vazão mássica, pressão e temperatura do ar admitido. A bancada é formada por um motor de combustão interna acionado por um motor elétrico e o estudo foi realizado sem a presença de combustível e por conseqüência sem a ocorrência de combustão. Através da utilização do software, demonstrou-se que foi possível construir um coletor inédito que proporcionou ao motor estudado um aumento de eficiência volumétrica de 6% a 3.500 rpm. / During the process of intake air in the internal combustion engine it has been noted that air flow is not ideal, i.e., the cylinder volume is not completely occupied concerning the variation of specific mass and the charge loss along the feed system. Consequently, the volumetric efficiency in the cylinder reaches low values of performance, affecting the engine power. The aims of this work were a numerical and experimental study of the intake manifold in an internal combustion engine. The numerical solution is obtained through a commercial code which solves the transport equations, according to the continuity, momentum and energy principles by the method of finite volume discretization. Numerical data were validated by the experimental results set-up, enabling the mass flow, pressure and temperature measures of the intake air. The flow bench is composed by an internal combustion engine turned on by an electric engine. The study was developed without fuel and combustion. Regarding the software, it was possible to build an original intake manifold which provides to engine studied an increase in the volumetric efficiency of 6% at 3,500 rpm.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-01-26Bitstream added on 2014-06-13T18:31:24Z : No. of bitstreams: 1 bruno_nmn_me_jabo.pdf: 1393793 bytes, checksum: b6969b3a0511e0625a390172ce1b229c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho foi avaliado o desempenho de três reatores anaeróbios horizontais instalados em série, em escala de bancada, com volume de 1,2 L cada, para o tratamento de águas residuárias do beneficamento do café por via úmida. Foi utilizado um reator anaeróbio horizontal com manta de lodo (R1) e dois de leito fixo, preenchidos com anéis de bambu (R2) e fibras da casca de coco (R3) como meio suporte. O reator R1 foi inoculado com lodo proveniente de reator UASB tratando águas residuárias de suinocultura. Os tempos de detenção hidráulica (TDH) aplicados aos reatores anaeróbios horizontais (R1+R2+R3) foram de 90, 72 e 54 h resultando em cargas orgânicas volumétricas médias (COV) de 12,8, 13,2 e 19,7 kg DQOtotal (m3 d)-1, nos ensaios 1, 2 e 3, respectivamente. Os valores médios da DQO total do afluente foram de 16002, 13198 e 14774 mg L-1, nos ensaios 1, 2 e 3, respectivamente. Os valores médios da DQO total dos efluentes dos reatores R1, R2 e R3 foram 6424, 4067 e 2975 mg L-1 , 6807, 5232 e 4081 mg L-1 e 8154, 6871 e 5700 mg L-1 nos ensaios 1, 2 e 3, respectivamente. As eficiências médias de remoção de DQO total no sistema de tratamento com os três reatores, foram de 76, 69 e 61%, nos ensaios 1, 2 e 3, respectivamente. A produção volumétrica média foi de 1,70, 1,25 e 0,70 L CH4 (L reator d)-1 no conjunto dos reatores, (R1+R2+R3), respectivamente. As eficiências médias de de remoção de DQOtotal, SST, e fenóis totais no conjunto de reatores (R1+R2+R3) não apresentaram diferença significativa e foram de 76, 69 e 61%, de 77, 81, 82% e de 58, 62 e 69% nos ensaios 1, 2 e 3, respectivamente. Os valores médios de pH nos efluentes dos reatores variaram de 6,2 a 7,9. A concentração média de ácidos voláteis totais do afluente e efluente do R3 foram de 2206, 1630 e 1732 mg CH3COOH L-1 e de 168, 1269 e 1220 mg CH3COOH L-1, nos ensaios 1, 2 e 3, respectivamente... / In this work it was evaluated the efficiency of three horizontal anaerobic reactors installed in series, in bench scale (volume of 1,2 L each), one with sludge blanket (R1) and two of fixed bed filled out with bamboo rings (R2) and coconut fibers (R3) as it supports. The reactor R1 was inoculated with sludge originating from reactor UASB treating swine residual water. These reactors were fed whit wastewater from the coffee pulping originating by hand pulping of the dry coffee beans, simulating the wastewater of the mechanical pulping of the coffee beans. Each reactor was submitted at hydraulic detention time (HDT) of 30, 24 and 18 h resulting in organic load rate (OLR) of 12,8, 13,2 and 19,7 kg COD (m3 d)-1, in the rehearsals 1 and 2, respectively. The average values of total COD of the influent in the rehearsals 1, 2 and 3 were of 16002, 13198 and 14774 mg L-1, respectively. The average values of total COD of the effluent of the reactors R1, R2 and R3 were 6424, 4067 and 2975 mg L-1, 6807, 5232 and 4081 mg L-1 and 8154, 6871 and 5700 mg L-1 in the rehearsals 1, 2 and 3, respectively. The average efficiencies of removal of total COD in the treatment system with the three reactors, in the rehearsals 1, 2 and 3 were of 76, 69 and 61%, respectively. The content of methane in the biogas was of 76, 69 and 61% and the maximum volumetric methane production was of 1,7 L CH4 (L reactor d)-1 in the system of treatment, with OLR of 12,8 kg DQO (m3 d)-1 and HDT of 30 h, in the second rehearsal the average content of methane was 71, 64 and 17% in the reactors R1, R2 and R3, respectively with volumetric methane production of 1,21 L CH4 (L reactor d)-1 in the system of treatment. The average values of pH in the effluent of the reactors ranged from 6,2 to 7,9. In the rehearsal 1 the average concentration of total volatile acids of the influent was of 2206 mg CH3COOH L-1 and in the effluent... (Complete abstract click electronic access below)

O objetivo neste estudo foi avaliar a reprodutibilidade quantitativa dos modelos tridimensionais gerados por meio de imagens de tomografia volumétrica de feixe cônico, obtidos por dois tomógrafos volumétricos NEWTOM 9000 DVT (i- (Quantitative Radiology, Verona, Itália) e i-CAT (Imaging Sciencies Int. Hatfield, Pensilvânia. Estados Unidos da América), submetidos à inspeção de engenharia reversa. Uma mandíbula macerada foi digitalizada por meio do SCANNER 3D VIVID 910, com precisão de 0,01 mm, associado à fotometria digital, sendo utilizado o software GEOMAGIC STUDIO, e assim obteve-se um modelo considerado padrão ouro. Posteriormente realizamos o exame de tomografia volumétrica de feixe cônico, na mesma mandíbula nos dois tomógrafos volumétricos, obtendo-se assim os modelos virtuais tridimensionais. Por meio de um alinhamento das geometrias do padrão ouro com os modelos virtuais resultantes da tomografia do aparelho NEWTOM 9000 DVT e do i-CAT, foram observadas as possíveis discrepâncias. Concluímos que estas alterações encontradas após a análise quantitativa das diversas regiões foram menores nas imagens adquiridas pelo tomógrafo volumétrico de feixe cônico modelo i-CAT, e portanto possibilitam a geração de modelos de prototipagem rápida de melhor qualidade. / The purpose of this study was to evaluate the quantitative reproductability of the 3d models created using CT images. The images used were obtained from two different cone beam tomographs: NEWTOM 9000 DVT (Quantitative Radiology, Verona, Italy) and i-CAT ( Imaging Sciences Int., Hatfield, EUA) and then inspected through reverse engineering processing software. A dry mandible was digitalized using a 3D Scanner VIVID 910 and the GEOMAGIC STUDIO software to obtain a 0,01mm precision model considered to be our gold standard. Two distinct 3D virtual models were then created after submitting the same dry mandible to a cone beam exam on both tomographs (NEWTOM and i-Cat). Possible discrepancies between the 3D models and the gold standard were analyzed through and alignment of their geometries. After evaluating the discrepancies at the different sites of the models, we concluded that the virtual model obtained using the i-Cat tomograph images was more accurate and therefore of greater quality.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:22:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Sergiana Lucas de Almeida.pdf: 2622253 bytes, checksum: 21fa0eb6da0f9440fb93df84fa552260 (MD5) Previous issue date: 2014-02-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The airglow due to emissions of atmospheric species is a typical phenomenon of the high mesosphere and lower thermosphere region and has been used to study the dynamic and chemistry of the upper atmosphere. This work had as objective retrieve the atomic oxygen density [O] profile from atomic oxygen O, molecular oxygen (O ), and hydroxyl (OH) emissions, obtained by multichannel photometer at São João do Cariri - Brazil. The technique uses the Chapman distribution to represent the atomic oxygen profile in the MLT region together with data provided by the MSISE-00 model. The [O] density profiles for the year 2005 were used to reconstruct the OI 5577, O and OH height profiles obtained from ground-based airglow, and the results showed temporal behavior quite similar for the two first species, in which the maximum emission occurring in the early evening until ~ 22 hours, while the OH (6,2) emission rate has intensity peaks at different times during the year. The measurements obtained between 1998 and 2003 were used to study the emission seasonality with maximum volumetric emission rates registered during the equinoxes, in accordance with work already reported. The method showed useful and suitable for reconstruction of atomic oxygen density vertical profiles and, therefore, the OI 5577, O and OH height profiles. / A luminescência atmosférica devido às emissões de espécies atmosféricas é um fenômeno típico da região da alta mesosfera e baixa termosfera e tem sido usada para estudar a dinâmica e a química da alta atmosfera. Este trabalho teve como objetivo reconstruir o perfil da densidade do oxigênio atômico [O] a partir de medidas fotométricas das emissões devidas ao oxigênio atômico O, ao oxigênio molecular (O ), e a hidroxila (OH), obtidas em São João do Cariri PB. Os perfis verticais de [O] foram reconstruídos usando o método de distribuição de Chapman com os dados do modelo MSISE-00. Os perfis verticais da densidade [O] para o ano de 2005 foram usados para reconstruir os perfis verticais das taxas de emissão volumétricas do OI 5577 mesosférico, O b (0,1) e OH (6,2) e os resultados apresentaram comportamento temporal bastante semelhante para as duas primeiras espécies, com os máximos de emissão ocorrendo do início da noite até ~ 22 horas, enquanto que a taxa de emissão devida a OH (6,2) apresenta picos de intensidade em horários variados ao longo do ano. As medidas obtidas entre 1998 e 2003 foram usadas no estudo da sazonalidade das emissões em que as máximas taxas de emissão volumétrica das espécies foram encontradas durante os equinócios, em acordo com trabalhos já reportados. O método demonstrou ser útil e satisfatório para reconstrução dos perfis verticais da densidade do oxigênio atômico e, consequentemente, dos perfis da taxa de emissão das espécies.

Durante o processo de admissão do ar em motores de combustão interna, nota-se que sua aspiração não é ideal, ou seja, o volume do cilindro não é completamente ocupado, devido à variação de sua massa específica e perdas de carga ao longo do sistema de alimentação. Conseqüentemente, a eficiência volumétrica no cilindro atinge valores ínfimos de desempenho, o que afeta diretamente a potência do motor. O trabalho consiste em um estudo numérico e experimental do sistema de admissão de um motor de combustão interna. A solução numérica foi obtida por um código comercial que resolve as equações de transporte, baseada nos princípios de conservação de massa, quantidade de movimento e energia, pelo método de discretização de volumes finitos. Os resultados numéricos foram validados através dos resultados obtidos em uma bancada experimental, que possibilitou medidas de vazão mássica, pressão e temperatura do ar admitido. A bancada é formada por um motor de combustão interna acionado por um motor elétrico e o estudo foi realizado sem a presença de combustível e por conseqüência sem a ocorrência de combustão. Através da utilização do software, demonstrou-se que foi possível construir um coletor inédito que proporcionou ao motor estudado um aumento de eficiência volumétrica de 6% a 3.500 rpm. / During the process of intake air in the internal combustion engine it has been noted that air flow is not ideal, i.e., the cylinder volume is not completely occupied concerning the variation of specific mass and the charge loss along the feed system. Consequently, the volumetric efficiency in the cylinder reaches low values of performance, affecting the engine power. The aims of this work were a numerical and experimental study of the intake manifold in an internal combustion engine. The numerical solution is obtained through a commercial code which solves the transport equations, according to the continuity, momentum and energy principles by the method of finite volume discretization. Numerical data were validated by the experimental results set-up, enabling the mass flow, pressure and temperature measures of the intake air. The flow bench is composed by an internal combustion engine turned on by an electric engine. The study was developed without fuel and combustion. Regarding the software, it was possible to build an original intake manifold which provides to engine studied an increase in the volumetric efficiency of 6% at 3,500 rpm.

Este trabalho trata da caracterização de propriedades termodinâmicas e de transporte de nanofluidos baseados em nanopartículas de alumina em água para diferentes concentrações. Suspensões estáveis foram elaboradas por meio de um agitador ultrassônico. As seguintes propriedades foram analisadas: i) condutividade térmica com o método da sonda-linear; ii) viscosidade dinâmica através do reômetro do tipo cone e placa e iii) ângulo de contato com base em registros fotográficos de gotas em uma superfície plana e o tratamento de imagem através de um programa elaborado em LabVIEW. Procedimentos foram utilizados visando validar os métodos experimentais adotados, entre eles a comparação com resultados para fluidos puros. Além do estudo experimental, foi realizada uma análise crítica da literatura sobre condutividade térmica e viscosidade dinâmica de nanofluidos. Com base nesta análise, os resultados experimentais foram comparados a dados empíricos da literatura e métodos de previsão de propriedades desenvolvidos para nanofluidos e para suspensões de particulado sólido em líquido. De uma maneira geral, os resultados levantados neste estudo para condutividade térmica e viscosidade dinâmica de nanofluidos foram significativamente superiores a maioria dos dados experimentais da literatura e aos resultados proporcionados pelos métodos de previsão. Entretanto, para nanofluidos com composições distintas de nanopartículas de alumina em água, comportamentos similares ao do presente estudo também são observados na literatura. No caso do ângulo de contato, verificou-se seu decréscimo com o incremento da concentração de nanopartículas. Tal resultado coincide com a bibliografia consultada, segundo a qual a molhabilidade do nanofluido se eleva com o incremento da concentração de nanopartículas. / The present study concerns the characterization of thermodynamic and transport properties of nanofluids based on alumina nanoparticles in deionized water. Stable suspensions were obtained using an ultrasonic homogenizer (Sonicator). The following properties were measured: i) thermal conductivity using the linear probe method, ii) dynamic viscosity through a cone-plate rheometer iii) contact angle, based on photographic of nanofluid drops on a flat surface and image processing through a program based on LabVIEW. The methods and experimental procedures were validated by performing measurements properties of pure fluids with well known characteristics. Besides the experimental study, it was performed a comprehensive literature review on thermal conductivity and dynamic viscosity of nanofluids. Experimental results were compared against the data from the literature and the respective predictive methods developed for suspensions of nanofluids and micro solid particles in liquid. Generally speaking, the nanofluid thermal conductivity and dynamic viscosity measured in the present study were higher than the empirical values from the literature and the values given by predictive methods. However, it should be highlighted that although for different compositions of nanofluids behaviors similar to the one observed in this study are also reported in the literature. In case of contact angle, it was found that its value decreases with increasing the nanoparticle volumetric concentration. Such results is coincident with literature reports according to which the nanofluid wettability, given in terms of the contact angle, increases with increasing the nanoparticle concentration.