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Orientador: Kamal A. R. Ismail Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Resumo: Este trabalho modela o processo de formação de gelo sobre a superfície de uma placa ma quando é exposta a um fluxo de ar úmido. O modelo matemático utilizado é uma formulação unidimensional e transiente de fluxo e transferência de calor e massa, baseado na técnica de media volumétrica local. Utilizando este modelo pode-se predizer a densidade e o crescimento da espessura da camada porosa de gelo, assim como também a temperatura da superfície da camada porosa de gelo. Outras propriedades como a temperatura, a taxa de deposição de massa e a fração volumétrica das fases no interior da camada porosa de gelo também são avaliadas. Dados experimentais e numéricos disponíveis foram usadas para validar o modelo. Também foram realizados experimentos numéricos para escolher os melhores valores iniciais de difusividade e raio inicial do cristal de gelo, assim como o parâmetro de difusão superficial Fs. Utiliza-se finalmente este modelo para predizer a formação de gelo em placas paralela Abstract: This paper models the frost formation process on a cold flat surface exposed to the flow of warm moist air. The model is a one dimensional transient formulation of flow, heat and mass transfer based upon the local volume averaging technique. This model enables predicting the ftost temperature, density and thickness distribution along the plate as well as the void fraction. Available experimental data was used to validate the model. Also numerical experiments were realized to choose the best initial values of the diffusivity and initial radius of the ice crystals and the frost diffusion parameter Fs. The model is also enables predicting a frost formation on paralleles flat plates Mestrado Térmica e Fluídos Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Kamal A. R. Ismail Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Resumo: Neste trabalho procurou desenvolver-se um método que permitisse avaliações locais de propriedades no processo de formação de gelo. Para isto é necessário conhecer os valores locais dos coeficientes de película e portanto resolver os campos de escoamento, temperatura e concentração. Utilizou-se método de vorticidade e função corrente para a solução do campo de escoamento. As equações para resolução do campo de temperaturas e umidade também tiveram seus fluxos convectivos convertidos de forma a se tornarem dependentes da função corrente. Obtidos os coeficientes de película usou-se um modelamento de dois estágios para a determinação da taxa de crescimento da fronteira de gelo. Os resultados obtidos foram plotados, analisados e comparados com resultados numéricos experimentais obtendo uma boa concordância. Resultados adicionais mostrando a variação da densidade, distribuição de temperatura, espessura da camada de gelo foram analisados e comentados. Os resultados deste trabalho são da maior importância nos futuros estudos de formação de gelo e também na otimização energética do processo de degelo Abstract: This investigation describes a model which permits evaluating the local properties during the process of frost formation. To achieve this objective it was necessary to know the local heàt and mass transfer coefficient and hence solve the flow, heat and humidity fields. The solution is based upon converting the fields function in terms of the vorticity and stream function. Once the local heat and mass transfer coefficients are determined a two stage model for the frost formation was used to determine the growth rate of the frost layer. The results were then compared with existing numerical and experimental results and good agreement were found. Additional results were obtained to demonstrate the variation of frost density, temperature field and frost thickness. These results were analyzed and commented. The results obtained from this investigation are important in future studies in frost formation as well as in the energy optimization of the defrosting process Mestrado Térmica e Fluídos Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Kamal Abdel Radi Ismail Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Resumo: No presente trabalho estuda-se o fenômeno de mudança de fase de um PCM em placas paralelas que compõe um banco de gelo. Parâmetros importantes como o espaçamento entre as placas, a temperatura da placa, a temperatura do fluido de trabalho e a vazão, são considerados numa faixa variável. Desenvolveu-se um modelo numérico para simular o processo de solidificação com o objetivo de determinar a posição da frente de solidificação e a distribuição de temperaturas na fase sólida, além de avaliar a influência dos parâmetros considerados. As equações governantes, considerando transferência de calor unidimensional, foram discretizadas utilizando o método de diferenças finitas e o esquema modificado de espaço de tempo variável (MVTS) para a resolução da malha computacional. Considera-se a temperatura inicial do PCM igual à da solidificação e com propriedades constantes. A modelagem da solidificação foi feita para os casos de temperatura da superfície da placa constante e variável. Para validar o modelo numérico, foi construída uma bancada experimental onde foram feitos diversos testes com os parâmetros mencionados anteriormente. Os resultados numéricos obtidos foram analisados e comparados. Estes mostraram concordância satisfatória com os resultados experimentais para a modelagem realizada com temperatura da placa variável. Os resultados deste trabalho podem ser utilizados para o projeto de armazenadores de calor latente em geometrias planas Abstract: In the present work, the phase change phenomenon of a PCM in parallel plates that compose an ice bank is studied. Important parameters such as the gap between the plates, the plate temperature, the temperature and flow of the secondary fluid are considered. A numerical model was developed to simulate the solidification process with the aim of determine the position of the solidification front and the temperatures distribution at the solid phase, moreover, to evaluate the influence of the considered parameters. The governing equations, considering one-dimensional heat transfer, had been discretized using the finite differences method and the modified variable time steps scheme (MVTS) to resolve the computational mesh. The PCM was considered initially at solidification temperature and with constant thermal properties. The solidification model was made for the cases of constant plate temperature and variable temperature. To validate the numerical model, an experimental device was constructed where many tests were carried through with the mentioned parameters. The numerical results were analyzed and compared. These ones show satisfactory agreement with the experimental results for the modeling carried through with variable plate temperature. The results of this work can be used for the project of latent heat storage systems with plain geometries Mestrado Engenharia Térmica e Fluídos Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Jose Tomaz Vieira Pereira Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Resumo: Neste trabalho tenta-se determinar as melhorias tecnológicas que devem ser feitas em um sistema de refrigeração por absorção que usa o par água-amônia como refrigerante para a fabricação de gelo. O estudo é feito sobre uma planta desse tipo que se encontra atualmente na área de serviços do Hospital das Clínicas da UNICAMP e que foi doada a esta Universidade pela empresa MADEF S.A., produtora deste tipo de fábrica no país. Foram usadas as avaliações energéticas e exergéticas, conjuntamente com o cálculo verificativo de trocadores de calor. Para conseguir isso instalou-se um sistema de aquisição de dados via computador, através do qual obtivemos os valores de pressão e temperatura da solução em diversos pontos, definidos geralmente pela entrada e saída de cada equipamento. Com estes dados determinou-se as propriedades termodinâmicas em cada ponto, com ajuda do software AQUAM, e do diagrama entalpia vs. exergia de Merkel-Bonsjakovich. A partir das avaliações energéticas e exergéticas, conseguiu-se determinar os pontos fracos do sistema, verificando os valores das irreversibilidades de cada equipamento pela aplicação do conceito de geração de entropia (Teorema de Gouy-stodola), metodologia válida para a análise de qualquer tipo de sistema. O sistema avaliado apresentou um coeficiente de operação de 0.42; as maiores irreversibilidades, 32 %, no conjunto gerador coluna de retificação; a maior eficiência exergética, 81 %, no pré-aquecedor de solução rica; e a menor, 14,29 %, no sub-resfriador de líquido. Os cálculos realizados indicam o subdimensionamento do absorvedor, do pré-resfriador de solução pobre, e do condensador evaporativo, pouco tempo de congelamento, baixa concentração de amônia no evaporador, dimensões excessivas da válvula de pressão constante e grandes perdas de calor Abstract: It is focused the technological developments that must be done on absortion freezing systems using the couple water-ammonia as absorber refrigerant for ice inclustries. This study was made over this kind of plant which actually is found in the service area of Hospital das ClinicaslHC in UNICAMP. That plant was freely given to this University by MADEF S.A., producer of this kind of industry in Brazil. Energetic and exergetic evaluations were used jointly to verificative account of heat exchangers. To achieve this goal it was installed a data adquisition system by means of computer through which we got the pressure and temperature values of the solution in different points, genera1ly defined by input and output of each equipment. Using this data, it was determined the thermod:ynamics properties in each point, with AQUAM software help as well as enthalpy exergy diagram ofMerkel and Bonsjakovic. Since the exergetic and energetic evaluations, it was found the weak points of the system verifying irreversibility values of each equipment by applying the entropy theory concept (Gouy-Stodola's Theorem), which is considered an appropriate methodology to analyze any kind of system. The evaluated system presented a coefficient of performance, COP of 0,42, major irreversibilities representing 32% on the generator complex rectifYing column, a major exergetic efficiency, 81%, in rich solution pre-heating and the minor, 14,29%, in the liquid sub-cooling. The calcu1atedvalues indicate the absorber subdimension of the weak solution pre-cooling and of the evaporative condensation, little time of cooling, low ammonia concentration in the evaporator, excessive size of the constant pressure valve and great heat losses Mestrado Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

RESUMO O gelo utilizado para refrigerar alimentos pode estar contaminado com micro-organismos patogênicos e se tornar um veículo de contaminação para infecções humanas. Para avaliar a qualidade microbiológica de gelo utilizado para conservar pescado fresco, 30 amostras foram estudadas. Os seguintes parâmetros foram determinados: contagem de heterotróficos mesófilos e psicrotróficos, NMP de coliformes totais e termotolerantes, pH, turbidez e cloro residual livre (CRL). A presença de uma alta população de coliformes e micro-organismos heterotróficos e a má qualidade físico-química sugerem que o gelo usado na conservação do pescado fresco pode representar risco potencial ao consumidor, além de reduzir a vida útil do alimento. ABSTRACT Ice used to refrigerate foods can be contaminated with pathogenic microorganisms and may become a vehicle for human infection. To evaluate the microbiological content of commercial ice used to refrigerate fresh seafood, 30 samples were studied. The following parameters were determined: counting of mesophilic and psychrotrophics, MPN for total coliforms and thermoresistant coliforms, pH, turbidity and free residual chlorine (FRC). The presence of high numbers of coliforms and heterotrophic indicator microorganisms, coupled with the bad physical-chemical results, suggested that ice used to preserve fresh fish may represent a potential hazard to the consumer while also reducing the shelf life of this food.

Orientador: Carlos Teofilo Salinas Sedano Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: Neste trabalho é apresentado um modelo para a formação de gelo poroso entre placas planas paralelas baseado em um novo tratamento bidimensional da taxa de crescimento. O modelo considera as equações de transporte de quantidade de movimento, energia e massa. Para a resolução do modelo, as equações são discretizadas usando o método de volumes finitos em um domínio bidimensional composto por ar e gelo poroso. A interface móvel ar-gelo é tratada utilizando a formulação de malha fixa. O domínio computacional inclui a região frontal das placas planas com a finalidade de estudar o crescimento do gelo poroso nessa região. O código numérico é verificado por partes de acordo com artigos de referência na literatura e o modelo é validado com dados experimentais. Os dados experimentais, reportando temperatura e crescimento de forma locais, coincidem com os resultados numéricos com um erro relativo inferior a 10 \% para o caso intermediário de taxa de umidade Abstract: In this study, a frost formation model is presented based on a new two-dimensional approach for the growth rate. For modeling the frost formation over parallel cold plates, the basic transport equations of mass, energy and momentum have been discretized using the finite volume method in a two-dimensional domain in which air and frost are considered. A volume tracking method employing a fixed grid formulation is used to deal with the air-frost moving boundary. An extended domain in the inlet boundary has been considered in order to study the frost formation in the leading edge of the plate. The numerical code is gradually verified using benchmarking references. The numerical results have been validated against experimental data in which frost growth and temperature as a function of time are reported as local values. The model predictions of the frost thickness as a function of time agree with the experimental data within 10 \% of deviation for the case of intermediate humidity ratio Mestrado Térmica e Fluídos Mestre em Engenharia Mecânica CAPES

Agradecimentos: The authors acknowledge support from CNPq and Fapesp Grants 2016/23891-6 and 2013/08293-7. I.d.A.R. gratefully acknowledges Valeria Molinero for helpful discussions. The authors thank Universidade Estadual de Campinas for financial support Abstract: We consider the effect of sodium chloride on the properties of internal interfaces in ice I-h. For this purpose, we employ molecular dynamics simulations to investigate the role of sodium and chloride ions in the properties of grain boundaries (GB), which are the interfacial regions separating adjacent crystal grains with different orientations. The results show that the presence of the ions significantly affects both the structural and dynamical characteristics of the disordered layers at the GB regions. Compared to pristine ice samples, in addition to reducing the degree of water structure, the ions enhance the mobility of the water molecules in the GB region. Even so, the briny GB regions display quasi-liquid behavior in that both the molecular and the ionic diffusivities are substantially lower than in the corresponding bulk liquid solutions at the same conditions of temperature, pressure, and salinity. Finally, the presence of sodium chloride in the GB regions is found to facilitate the GB sliding process, which is consistent with experimental insight CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP Fechado

Aim: Assess the action time of a single ice popsicle on the intensity and discomfort of thirst in the immediate postoperative period. Method: This is a quantitative, quasi-experimental, pre- and post-test study, with a non-probabilistic sample of 63 adult patients in the immediate postoperative period. The 10 milliliter ice popsicle was administered to patients approved in the Safety Protocol for Thirst Management (SPTM), who were questioned every 10 minutes until completing 40 minutes about the intensity and discomfort of thirst, according to the visual numerical scale and the Perioperative Thirst Discomfort Scale. Results: The average intensity of thirst was 8.54, and the discomfort 6.76. After 10 minutes of popsicle administration, the average decreased to 4.92 and 3.71, respectively. There was a significant difference in the intensity and discomfort of thirst at different times (p

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2020. Também conhecidas por icemakers, as máquinas de gelo estão cada vez mais presentes em refrigeradores domésticos, onde ar frio, proveniente do compartimento congelador ou evaporador dedicado, é utilizado para produzir gelo de forma automática e periódica. O presente trabalho tem seu foco voltado à caracterização do desempenho de máquinas de gelo através de métodos numéricos e experimentais. A frente experimental do trabalho contou com um túnel de vento em circuito fechado especialmente projetado e construído para esta finalidade, o qual permite um controle rigoroso da vazão e da temperatura do ar na entrada da seção de testes, onde a máquina de gelo, instrumentada com termopares, é posicionada de maneira a emular a condição existente no refrigerador. Curvas de resfriamento e congelamento foram obtidas para diferentes cubos de gelo em duas bandejas distintas, com 10 e 21 volumes, em diferentes condições de operação (vazões entre 5 e 25 m³/h, temperaturas entre -5 e -25°C). Com base nas curvas de resfriamento, um algoritmo foi desenvolvido para identificar o momento exato em que o cubo de gelo está totalmente na fase sólida, aumentando a produção. A frente numérica tratou da modelagem do processo de transferência de calor com mudança de fase a fim de simular a produção de gelo a partir da geometria da bandeja e das condições de operação. Um modelo tridimensional de fronteiras móveis foi desenvolvido com base na solução de Stefan e validado contra os dados experimentais, apresentando erros na faixa de ±10% para o tempo de produção de gelo. Por fim, uma correlação semi-empírica, formulada a partir do modelo de Plank para o tempo de congelamento, foi proposta e ajustada para cada um dos modelos de máquinas de gelo, sendo capaz de prever o tempo de produção de gelo com erros na faixa de ±10%. Utilizando os métodos numéricos e experimentais desenvolvidos neste trabalho, uma nova máquina de gelo foi projetada, prototipada e testada, apresentando o dobro da taxa diária de produção de gelo da máquina original. Abstract: The present work focuses on characterizing the performance of icemakers using numerical and experimental methods. Also known as automatic ice machines, these devices are increasingly present in domestic refrigerators, where cold air from the freezer compartment is used to produce ice automatically and periodically. The experimental part of the work made use of specially designed and built test bench, a closed-loop wind tunnel which allows strict control of the airflow and temperature at the entrance of the test section, where the ice machine, instrumented with thermocouples, is positioned to emulate the condition in the refrigerator. Cooling and freezing curves were obtained for different ice cubes in two different trays, with 10 and 21 volumes, under different operating conditions (flow rates between 5 and 25 m³/h, temperatures between -5 and -25 °C). Based on the freezing curves, an algorithm was developed to identify the exact moment when the ice cube is entirely in the solid phase in order to complete the production cycle, thereby reducing the time spent in the ice production. The numerical front focused at the heat transfer process with phase-change to simulate the production of ice from the tray geometry and operating conditions. A three-dimensional moving boundaries model was developed based on Stefan's solution and validated against experimental data, presenting errors in the range of ± 10% for the ice production time. Lastly, a semi-empirical correlation was formulated, based on the Plank model, for the freezing time was proposed and adjusted for each of the icemaker models, being able to predict the time of ice production with errors in ± 10% error bands. Using the numerical and experimental methods developed in this work, a new icemaker was designed, prototyped, and tested, presenting twice the daily ice production rate of the original model.

Agradecimentos: We acknowledge support from the Brazilian agencies CNPq, Capes, Fapesp (Grant No. 2016/23891-6), and the Center for Computing in Engineering and Sciences—Fapesp/Cepid (Grant No. 2013/08293-7) Abstract: In this paper, we present an overview of crystal imperfections in ice I-h. Due to its molecular nature, the fundamental asymmetry of the hydrogen bond, and proton disorder, crystal defects in this condensed form of water reveal a complexity not usually seen in atomic crystalline solids. The discussion is organized in terms of the spatial extent of the defects. We start with zero-dimensional imperfections such as the molecular vacancy and interstitial, Bjerrum, and ionic defects, as well as possible defect complexes that can be formed from them. Subsequently, we turn to the properties of dislocations, which are the one-dimensional disturbances that carry plastic deformation in crystalline solids. Finally, we discuss two-dimensional defects such as stacking faults and grain boundaries and discuss to what extent the latter are similar to other interfaces in ice I-h such as the free surface. We conclude with an outlook at the road ahead, discussing future challenges toward understanding the role of crystal defects in the macroscopic behavior of ice I-h CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP Fechado

Objective: To evaluate the effectiveness of the menthol package (lip hydration and ice popsicles) compared to a package of non-menthol measures (lip hydration and ice popsicles) as a way to relieve thirst in patients in the Anesthetic Recovery Room. Method: Randomized and parallel trial study, with 120 patients randomized patients in an experimental group - menthol measurements (n=59) and control group - measures without menthol (n = 61). Results: There was a significant (p

Tese de mestrado, Biologia Humana e Ambiente, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019 Submitted by Teresa Boa (tdboa@fc.ul.pt) on 2019-05-17T10:02:30Z No. of bitstreams: 1 ulfc124906_tm_Joana_Pires.pdf: 1948550 bytes, checksum: b59d11903d01ea20324c0997c17f8867 (MD5) Made available in DSpace on 2019-05-17T10:02:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ulfc124906_tm_Joana_Pires.pdf: 1948550 bytes, checksum: b59d11903d01ea20324c0997c17f8867 (MD5) Previous issue date: 2019

O presente trabalho compreende uma análise numérico-experimental do processo de formação de gelo poroso em placas planas com diferentes tratamentos superficiais. Tal fenômeno ocorre quando o escoamento da mistura ar e vapor d’água entra em contato com superfícies que apresentam temperaturas inferiores a 0ºC, presentes em diversas aplicações comerciais e industriais que atingem baixas temperaturas, passando diretamente para o estado sólido (mudança de fase por ressublimação), dando origem a uma estrutura porosa, estruturada por cristais irregulares de gelo. Seu acúmulo implica no aumento da demanda energética e diminuição no desempenho de diversos equipamentos envolvidos no processo de refrigeração, reduzindo sua eficiência e tornando necessária sua retirada periódica, resultando em gastos. Neste contexto, foi desenvolvido um aparato experimental de baixo custo, possibilitando uma análise experimental do fenômeno em estudo. As condições ambientais avaliadas são a temperatura da superfície fria, temperatura ambiente, umidade e velocidade do ar. O material das superfícies em estudo são o alumínio, cobre e latão com diferentes acabamentos superficiais, designados como superfície: lisa, ranhurada (hidrofílica) e envernizada (hidrofóbica). A análise numérico-experimental demonstra medições e simulações da espessura, temperatura superficial e velocidade de deposição da camada de gelo poroso em função do tempo transcorrido. Os resultados numéricos tiveram boa concordância com os resultados experimentais, indicando que a superfície envernizada, com características hidrofóbicas, apresenta maior dificuldade em prover o fenômeno. This Master's Dissertion comprises a numerical-experimental analysis of frost formation on flat plates with different surface treatments. This phenomenon occurs when the flow of the air and water vapour mixture comes into contact with surfaces that have temperatures below 0ºC, present in several commercial and industrial applications that reach low temperatures, going directly to the solid state (phase transition by resublimation), giving rise to a porous structure, organized by irregular crystals of ice. It's accumulation implies in the increase of energy demand and decrease in the performance of several equipment involved in the refrigeration process, reducing your efficiency and making necessary a periodic withdrawal, resulting in expenses. In this context, an experimental apparatus of low cost was developed, allowing an experimental analysis of the phenomenon under study. The environmental conditions evaluated are the plate surface temperature, ambient temperature, humidity and air velocity. The material of the surfaces under study are aluminum, copper and brass with different surface finishes, designated as: smooth, grooved (hydrophilic) and varnished (hydrophobic). The numericalexperimental analysis demonstrates measurements and simulations of the thickness, surface temperature and deposition velocity of the frost by elapsed time. The numerical results had good agreement with the experimental results, indicating that the varnished surface, with hydrophobic characteristics, presents greater difficulty in providing the phenomenon.

Agradecimentos: We acknowledge support from Capes, CNPq, and Fapesp Grant Nos. 2013/08293-7 and 2016/23891-6. The authors acknowledge the National Laboratory for Scientific Computing (LNCC/MCTI, Brazil) for providing HPC resources of the SDumont supercomputer, URL: http://sdumont.lncc.br. Part of the simulations was carried out at CCJDR-IFGW-UNICAMP, CENAPAD-SP (Brazil) and TOKO-FCEN-UNCuyo (Argentina) Abstract: Using molecular dynamics simulations, we assess the uniaxial deformation response of ice I-h as described by two popular water models, namely, the all-atom TIP4P/Ice potential and the coarse-grained mW model. In particular, we investigate the response to both tensile and compressive uniaxial deformations along the [0001] and [0 (1) over bar 10] crystallographic directions for a series of different temperatures. We classify the respective failure mechanisms and assess their sensitivity to strain rate and cell size. While the TIP4P/Ice model fails by either brittle cleavage under tension at low temperatures or large-scale amorphization/melting, the mW potential behaves in a much more ductile manner, displaying numerous cases in which stress relief involves the nucleation and subsequent activity of lattice dislocations. Indeed, the fact that mW behaves in such a malleable manner even at strain rates that are substantially higher than those applied in typical experiments indicates that the mW description of ice I-h is excessively ductile. One possible contribution to this enhanced malleability is the absence of explicit protons in the mW model, disregarding the fundamental asymmetry of the hydrogen bond that plays an important role in the nucleation and motion of lattice dislocations in ice I-h COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP Fechado

Agradecimentos: P. A. F. P. M. and I. A. R. acknowledge support from the CNPq. The work of R. F. was supported by the FAPESP, Grant no. 2010/13902-4. R. G. A. V. acknowledges support from the Fapesp, Grant no. 2014/10294-4. J. H. acknowledges funding by the High Performance Computing II program of Baden-Württemberg Stiftung. M. K. acknowledges support from Fapesp Grants no. 2013/08293-7 and 2016/23891-6. The authors acknowledge the National Laboratory for Scientific Computing (LNCC/MCTI, Brazil) for providing HPC resources of the SDumont supercomputer, URL: http://sdumont.lncc.br Abstract: Using ab initio and classical molecular dynamics simulations, we study pre-melting phenomena in pristine coincident-site-lattice grain boundaries (GBs) in proton-disordered hexagonal ice I-h at temperatures just below the melting point T-m. Concerning pre-melt-layer thicknesses, the results are consistent with the available experimental estimates for low-disorder impurity-free GBs. With regard to molecular mobility, the simulations provide a key new insight: the translational motion of the water molecules is found to be subdiffusive for time scales from approximate to 10 ns up to at least 0.1 s. Moreover, the fact that the anomalous diffusion occurs even at temperatures just below T-m where the bulk supercooled liquid still diffuses normally suggests that it is related to the confinement of the GB pre-melt layers by the surrounding crystalline environment. Furthermore, we show that this behavior can be characterized by continuous-time random walk models in which the waiting-time distributions decay according to power-laws that are very similar to those describing dynamics in glass-forming systems CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP Fechado

Submitted by Gabriela Gomes Rivera null (gabigrivera@hotmail.com) on 2017-06-08T04:33:46Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Gabriela_Gomes_Rivera.pdf: 1151447 bytes, checksum: acf9119d0fd47217865fb97583c32e6b (MD5) Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-06-08T16:39:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rivera_gg_me_jabo_par.pdf: 804127 bytes, checksum: 7f7703503976eac769ff139c25e67b5b (MD5) Made available in DSpace on 2017-06-08T16:39:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rivera_gg_me_jabo_par.pdf: 804127 bytes, checksum: 7f7703503976eac769ff139c25e67b5b (MD5) Previous issue date: 2017-04-28 Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) O uso da crioterapia digital tem sido utilizado como tratamento adjuvante nos casos de laminite equina. No entanto, os mecanismos e a real eficácia desse tratamento ainda precisam ser avaliados, pois mesmo na medicina humana ainda há falta de consenso quanto a sua eficácia. Com base nisso, o objetivo deste estudo foi analisar os efeitos da crioterapia sobre a perfusão digital dos equinos. Para tal, foram utilizados oito equinos hígidos sem histórico de afecções podais. Realizou-se uma avaliação dos efeitos locais e sistêmicos da crioterapia sobre a vascularização da artéria digital por Doppler espectral e registro da pressão arterial digital do membro torácico esquerdo (tratado) e do membro torácico direito (não tratado). As avaliações foram realizadas previamente (basal) em ambos os membros, e posteriormente à imersão do membro torácico esquerdo em solução refrigerada (4ºC) por 60 minutos ininterruptos, com intervalos de 10 minutos entre as avaliações. A análise multivariada mostrou que 37,2% da variação total dos parâmetros arteriais é explicada devido à associação entre o diâmetro, a área, o fluxo sistólico e médio (processo 1), 26% da variação total é explicada pela associação de pressão sistólica, diastólica e média (processo 2), 21% é atribuída à velocidade sistólica e média (processo 3) e 12%, à velocidade diastólica (processo 4). Os resultados não obtiveram diferença significativa no fator tratamento (p > 0,1) para todos os processos. Também não houve diferença significativa no fator temporal (p > 0,1), exceto o processo 3 e 4. Sendo que o processo 3 teve diferença significativa no fator interação (p < 0,1), o que não foi obtido no processo 4. O processo 3 (p < 0,05) apresentou um comportamento de efeito de 3°grau, o que aliás não foi visto nenhuma equação que elucidasse o membro não tratado. No caso de significância na análise de variância modelo misto (p ≤ 0,1) foi realizado o desdobramento dos processos avaliados. Para o desdobramento objetivando comparações múltiplas foi utilizado o teste Fisher (p ≤ 0,1) e obteve-se diferença significativa no membro tratado entre o T20 – T30, T20 – T40, T30 – T60 e T40 – T60 no processo 3 e no processo 4 no T60 em relação T0 – T40. Para as comparações entre os tratamentos utilizou-se o teste-T não paramétrico (p ≤ 0,05) e obteve-se diferença significativa no T50 entre os membros. Houve também diferença significativa em relação à correlação negativa no coeficiente de Pearson (p ≤ 0,1) entre os processo 1 e 3 em relação ao membro tratado, que obteve um coeficiente fraco (-0,32) e especificamente no T10, que apresentou um coeficiente moderado (- 0,63). Os resultados sugerem possível ação local da água resfriada, visto que apenas o membro tratado, no processo 3, apresentou variações ao longo do tempo. Além do mais, devido à alta variabilidade dos processos, é possível inferir que, embora não tenha havido diferença entre os processos (p > 0,05), principalmente entre 1 e 2, houve significância fisiológica do tratamento. As variações das médias observadas para o membro tratado indicaram ativação do sistema simpático. Esta, por sua vez, foi a responsável pela redução das variáveis do processo 1 e elevação das pressões do processo 2, para o membro tratado. As alterações observadas no membro tratado, principalmente em T10, identificado pelo coeficiente de correlação de Pearson, sugerem ativação de mecanismos de controle neuronais locais para manter o fluxo vascular local. Sugere-se que a ação local da água resfriada sobre microcirculação digital pode interferir na hemodinâmica local das artérias digitais palmares. Cryotherapy has been extensile used as adjuvant treatment in cases of equine laminites, despite scientific evidence to sustain its efficacy and lack of consensus regarding its efficiency, even on human medicine. Therefore, we assessed the effects of cryotherapy over digital perfusion of horses. To that purpose, eight healthy adult horses, with no previous history of laminitis, were used. The local and systemic effects of cryotherapy were assessed by spectral Doppler ultrasound and mean arterial pressure acquisition of the left thoracic limb (treated limb) and right thoracic limb (no treated limb). Data was recorded previously (baseline) and at 10- minute intervals in between evaluations following immersion of the left thoracic limb into a cooled solution (4 oC), for 60 minutes. A multivariate analysis was used for statistical purposes. Digital artery diameter, area, systolic and mean arterial flow were intimately correlated (process 1) and were responsible for 37.2% of the variability observed on arterial parameters. Twenty-six percent of the variability were associated to the systolic, diastolic and mean systemic arterial pressure (process 2), 21% to systolic and mean blood velocity (process 3) and 12% was correspondent to diastolic velocity (process 4). No statistical significance was observed for treatment (p > 0.1), regarding all processes. There was statistical difference between treated and nontreated limbs regarding Process 3 at T50 (t-test, p ≤ 0.05). Similarly, regarding treated limb, a statistical difference was observed between T20 and T30, T20 and T40, T30 and T60, and T40 and T60 (Fisher test, p ≤ 0.1). Process 3 showed a 3rd degree effect (p < 0.05), which, incidentally, no equation was found to elucidate the untreated limb. Furthermore, a discreet (- 0.32) negative product Pearson correlation (p ≤ 0.1) was observed between products 1 and 3 (p =0,02) for the treated limb which was more pronounced (-0.63) at T10 (p = 0.09). Results suggest local action of the cooled water most promptly on the treated limb. Process 3 data on this appendix responded differently throughout treatment when compared to the untreated limb. Moreover, although there was no difference in between processes (p > 0.05), mainly between processes 1 and 2, it is possible to indicate there was physiological implications associated to the cryotherapy significant because of the high variability observed for the processes. Mean variations observed for the treated limb strongly suggest activation of the sympathetic nervous system in response to treatment. Activation of the sympathetic nervous system was likely responsible for reduction on variables of process 1 and increase in pressure values of process 2 for the treat limb. Response of treated limb to treatment throughout time, investigated by Pearson‟s product correlation, suggests activation of local neuronal control mechanisms, in order to maintain local flow. This response was more significant at T10. It is believed powerful protection mechanisms present within the hoof may have been activated and its action most likely minimized local and systemic effects of cryotherapy over digital palmar artery hemodynamics. It is suggested that the local action of the cooled water on digital microcirculation may interfere with the local hemodynamics of the digital palm arteries. FAPESP: 2016/00663-7

RESUMO O objetivo foi avaliar o extrato de tingui aplicado previamente ao abate nas alterações post mortem da tilápia-do-Nilo. Utilizou-se 72 exemplares de tilápia-do-Nilo com peso médio de 527 ± 53g. Os peixes foram distribuídos aleatoriamente em 12 caixas com capacidade de 50 litros cada, às quais foram adicionadas três soluções de acordo com os tratamentos, extrato de tingui hidroalcoólico; extrato de tingui aquoso e cloro, formando um delineamento inteiramente casualizado com três tratamentos e quatro repetições. Os peixes permaneceram nas caixas durante 40 minutos e após esse período eles foram colocados em caixas isotérmicas contendo água e gelo (1:1) para a insensibilização e abate. Posteriormente, os peixes foram acondicionados em bandejas plásticas, contendo gelo em camadas. O período de armazenamento foi de 21 dias. Foram avaliados, o rigor mortis, pH, bases nitrogenadas voláteis totais (BNVT) e a análise sensorial. O rigor mortis dos peixes atingiu plenitude após 14 horas de armazenamento em todos os tratamentos. O tratamento com extrato de tingui aquoso se mostrou mais eficiente, evitando que o pescado sofresse alterações de pH e BNVT durante 21 dias de armazenamento, além de ser melhor aceito sensorialmente.

RESUMO O objetivo foi avaliar o extrato de tingui aplicado previamente ao abate nas alterações post mortem da tilápia-do-Nilo. Utilizou-se 72 exemplares de tilápia-do-Nilo com peso médio de 527 ± 53g. Os peixes foram distribuídos aleatoriamente em 12 caixas com capacidade de 50 litros cada, às quais foram adicionadas três soluções de acordo com os tratamentos, extrato de tingui hidroalcoólico; extrato de tingui aquoso e cloro, formando um delineamento inteiramente casualizado com três tratamentos e quatro repetições. Os peixes permaneceram nas caixas durante 40 minutos e após esse período eles foram colocados em caixas isotérmicas contendo água e gelo (1:1) para a insensibilização e abate. Posteriormente, os peixes foram acondicionados em bandejas plásticas, contendo gelo em camadas. O período de armazenamento foi de 21 dias. Foram avaliados, o rigor mortis, pH, bases nitrogenadas voláteis totais (BNVT) e a análise sensorial. O rigor mortis dos peixes atingiu plenitude após 14 horas de armazenamento em todos os tratamentos. O tratamento com extrato de tingui aquoso se mostrou mais eficiente, evitando que o pescado sofresse alterações de pH e BNVT durante 21 dias de armazenamento, além de ser melhor aceito sensorialmente. SUMMARY The aim was to evaluate the tingui extract applied previously to slaughter about changes post mortem of Nile tilapia. Were used 72 Nile tilapia with average weight of 527 ± 53 g. The fishes were randomly distributed in 12 boxes of 50 liters each, which were added three solutions according to the treatments, hydroalcoholic tingui extract; aqueous tingui extract and chlorine, forming a completely randomized design with three treatments and four replications. The fishes remained in the boxes for 40 minutes and after this period, were placed in insulated boxes containing ice and water (1:1), for stunning and slaughter. After, the fish were packed in plastic trays containing ice layers. The storage period was 21 days. Were evaluated the rigor mortis, pH, total volatile basic nitrogen (TVB-N) and sensory analysis. The rigor mortis of fishes reached fullness after 14 hours of storage for all treatments. The aqueous tingui extract treatment was the more efficient, preventing the fish suffer changes of pH and BNVT, during the storage by 21 days, besides being better accepted sensorily.

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T17:01:08Z No. of bitstreams: 1 Sergi Arbusa Amoros_Dissertacao compact.pdf: 8397117 bytes, checksum: 0758f51e82877a44a7d05065aac86a03 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T17:01:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sergi Arbusa Amoros_Dissertacao compact.pdf: 8397117 bytes, checksum: 0758f51e82877a44a7d05065aac86a03 (MD5) Previous issue date: 2016-09-13 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior This study aims, through the projection of a specific work, my own work, to think the contemporary art processes. This thesis is not a classic dissertation where to directly disscuss about relevant social science issues. Particularly, using as research object the proposed work, we present a guideline related to the concept of process, production and viability of an artwork, in addition to disclose and to document the opera. The reader will find the projection process of an ice cube installation sized 10m by 10m by 10m, 1000m3, at Tiradentes Square in Rio de Janeiro. A work that have to considerate the material which it is held with, the place where it will be installed, how it has to be done and the way to materialized it. On the other hand, is a work of substancial size, installed in public spaces and for all audiences. In this way it have to offer some counterparts to fullfill the competent authorities interests about the effectiveness of the proposal. It is a costly work that needs to be fund it. An ephemeral work with relevant visibility that wants to generate an aesthetic experience to the public at the same time that reflects a humankind reality: water as a natural limited resource. An idea and the way to materialize it. An opera Este trabalho se propõe, através da concepção de um obra específica, uma obra minha, pensar os processos artísticos contemporâneos. Embora esta dissertação não seja uma clássica dissertação onde se abordam diretamente assuntos pertinentes às ciências sociais, usando como objeto de pesquisa a Obra proposta, traçamos um percurso onde se abordam questões relativas ao processo de conceituação, produção e viabilização de uma obra, além de sua divulgação e documentação. No presente documento o leitor encontrará o processo de criação da Obra, que consiste na instalação de um cubo de gelo de 10m por 10m por 10m, 1000m3, na Praça Tiradentes, no Rio de Janeiro. Uma Obra que precisa considerar o material com que é realizada, o lugar onde será instalada, como será realizada tecnicamente e qual será o processo para se concretizar. Por outro lado, é uma Obra de porte significativo, instalada no espaço público e para todos os públicos, desta forma, deve ser apresentada uma série de contrapartidas à Cidade que desperte interesse na efetivação da proposta. É uma Obra onerosa que necessita de um patrocinador para financiá-la. Uma Obra efêmera, de importante visibilidade, que pretende gerar uma experiência estética ao espectador ao mesmo tempo que busca destacar uma realidade que nos afeta a todos, em todos os aspetos da nossa vida: água como recurso natural limitado. Esta dissertação é o trabalho de um artista, uma obra e o processo para viabilizá-la

RESUMO Objetivo: analisar as estratégias utilizadas para minorar a sede do paciente hospitalizado. Método: revisão integrativa, para a qual as bases de dados PubMed, LILACS, CINAHL e o conjunto de referências organizadas pelo Grupo de Estudo e Pesquisa da Sede foram selecionadas para a busca dos estudos primários, com os descritores: thirst, ice, cold, intervention, nursingcare, artificialsaliva. Resultados: a amostra da revisão foi composta de 10 estudos primários. As estratégias encontradas foram: baixa temperatura utilizando gaze congelada, lascas de gelo e água fria, mentol associado a estratégias frias, goma de mascar, acupressão, uso de canudo fino, substituto salivar e ingestão precoce de líquidos. Conclusão: a temperatura apresentou-se como estratégia predominante e efetiva para minorar a sede de pacientes cirúrgicos, em cuidado intensivo e em tratamentos de hemodiálise. RESUMEN Objetivo: analizar las estrategias utilizadas para saciar la sed del paciente hospitalizado. Método: revisión integrativa, sobre estudios primarios seleccionados de las bases de datos PubMed, LILACS, CINAHL y del conjunto de referencias elaboradas por el Grupo de Estudio e Investigación de la Sed, con los descriptores: thirst, ice, cold, intervention, nursing care, artificial saliva. Resultados: la muestra de la revisión se compuso de 10 estudios primarios. Las estrategias halladas fueron: baja temperatura utilizando gasa congelada, hielo molido y agua fría, mentol asociado a estrategias frías, goma de mascar, acupresión, uso de sorbete delgado, sustituto salival e ingestión precoz de líquidos. Conclusión: la temperatura se presentó como estrategia predominante y efectiva para saciar la sed en pacientes quirúrgicos, en cuidados intensivos y en tratamientos de hemodiálisis. ABSTRACT Objective: to analyze the strategies used to relieve the thirst of hospitalized patients. Method: an integrative review, for which the databases PubMed, LILACS, CINAHL and the group of references organized by the Group for Study and Research of Thirst were selected for the search of primary studies, with the keywords: thirst, ice, cold, intervention, nursing care, artificial saliva. Results: the review sample was composed of ten primary studies. The strategies found were: low temperature using frozen gauze, ice chips, and cold water, menthol associated with cold strategies, chewing gum, acupressure, and the use of a thin straw, substitute saliva, and early fluid ingestion. Conclusion: the temperature was presented as a predominant and effective strategy to relieve the thirst for surgical patients in intensive care and hemodialysis treatment.

In Syracuse the strategos autocrator function has often been considered as an obligatory step in the process of tyranny. By analysing Gelo, Dionysius the Elder and Agathocles coups d’état we shall be less affirmative, even if, in Sicilia, military victory qualified indeed for supreme power., À Syracuse, la charge de stratège autocratôr a souvent été perçue comme une étape obligée dans le processus d’accession à la tyrannie : à travers l’examen des prises du pouvoir de Gélon, Denys l’Ancien et Agathocle, nous verrons que cette affirmation doit être relativisée, même si, en Sicile, la victoire militaire qualifiait effectivement pour l’autorité suprême.

The objective of the present study was to compare three methods of cryotherapy in healthy non-pregnant women. This is a randomized controlled clinical trial that was conducted by 32 undergraduates of a private nursing college in the city of Sao Paulo, divided into three groups (iced water, soft ice, ice gel). The temperatures were verified (axillary, thigh, of the three ice packs) between zero and twenty minutes. The temperatures of the packs were the following: soft ice, from negative 9 degrees C to 2 degrees C; iced water, from 0 degrees C to 8 degrees C; and ice gel from negative 11 degrees C to 2 degrees C. There was a significant difference between the average thigh temperature values at 10 minutes (p = 0.007), 15 minutes (p = 0.003) and 20 minutes (p = 0.005). The gel was the most efficient cooling method. The three cryotherapy methods achieved the recommended temperature for analgesia and may be tested in women with perineal pain after childbirth.

Um dos métodos mais tradicionais na conservação de alimentos, o congelamento também pode alterar de forma significativa as características do produto. Grandes cristais de gelo provocam alteração na textura e/ou danos a membranas e componentes celulares. As técnicas de congelamento rápido formam cristais de gelo menores do que o processo lento, porém as flutuações de temperatura durante a distribuição e transporte podem promover o crescimento dos cristais. Esse processo é conhecido como recristalização e é uma barreira na utilização do congelamento como método de conservação em muitos casos. O uso de crioprotetores tradicionais, como a sacarose, é uma alternativa limitada, uma vez que concentrações elevadas são requeridas. Na década de 1970, foi descrita em peixes de águas frias uma classe de proteínas que, em baixa concentração, pode interagir e influenciar o crescimento do cristal de gelo. Elas foram chamadas de proteínas anticongelantes (PACs), sendo encontradas também em plantas, animais e micro-organismos ambientados a baixas temperaturas. Essas proteínas podem intervir no processo de formação do núcleo inicial do gelo, reduzir o ponto de congelamento da água, ou, ainda, inibir a recristalização, principalmente para PACs de vegetais. Há diversos trabalhos publicados e algumas patentes registradas para o uso de PACs em diversos alimentos, como lácteos, carnes, massas, frutas e hortaliças, conservando de melhor forma as características originais do alimento. Atualmente, o custo ainda é uma barreira para utilização comercial das PACs. Contudo, a descoberta de novas fontes pode reduzir seu custo e tornar essas proteínas uma ferramenta efetiva na manutenção da textura de alimentos congelados. Baseada em trabalhos que avaliaram aspectos químicos das PACs e exemplos de sua aplicação, esta revisão tem como objetivo principal apresentar as características gerais das PACs e discutir sobre sua utilização. Although freezing is one of the traditional methods of food preservation, it can also significantly change the product characteristics. Large ice crystals cause changes in the texture and damage cell membranes and components. The quick freezing techniques form smaller ice crystals than the slow process, but temperature fluctuations during transport and distribution can promote crystal growth. This process is known as recrystallization and is a barrier to the use of freezing as a preservation method in many cases. The use of traditional cryoprotectants such as sucrose is a limited alternative since high concentrations are required. In the 70’s a cold water fish class of proteins was described that could interact and influence ice crystal growth even at low concentrations. They were denominated antifreeze proteins (AFPs) and are also found in plants, animals and microorganisms acclimatized to low temperatures. These proteins can interfere in the formation of the initial stable ice crystal nucleus, reduce the freezing point of water, or even inhibit the recrystallization process, especially in the case of plant AFPs. Several papers have been published and some patents registered on the use of antifreeze proteins in several foods such as dairy and meat products, pasta, fruits and vegetables, preserving the original characteristics of the products in a better way. Currently the cost is still a barrier to the commercial use of AFPs but the discovery of alternative sources could reduce the costs and make them an effective tool in the maintenance of the texture of frozen foods. Based on studies that evaluated the chemical aspects of antifreeze proteins and examples of their application, this review aims to present the general characteristics of AFPs and discuss their use.

Agradecimentos: We gratefully acknowledge support from the Brazilian agencies CNPq, Fapesp and Capes, and the Center for Computational Engineering and Sciences - Fapesp/Cepid #2013/08293-7. Part of the calculations was performed at CCJDRIFGW-UNICAMP and CENAPAD-SP Abstract: Tetrahedral substances, such as silicon, water, germanium, and silica, share various unusual phase behaviors. Among them, the so-called polyamorphism, i.e., the existence of more than one amorphous form, has been intensively investigated in the last three decades. In this work, we study the metastable relations between amorphous states of silicon in a wide range of pressures, using Monte Carlo simulations. Our results indicate that the two amorphous forms of silicon at high pressures, the high density amorphous (HDA) and the very high density amorphous (VHDA), can be decompressed from high pressure (~20 GPa) down to the tensile regime, where both convert into the same low density amorphous. Such behavior is also observed in ice. While at high pressure (~20 GPa), HDA is less stable than VHDA, at the pressure of 10 GPa both forms exhibit similar stability. On the other hand, at much lower pressure (~5 GPa), HDA and VHDA are no longer the most stable forms, and, upon isobaric annealing, an even less dense form of amorphous silicon emerges, the expanded high density amorphous, again in close similarity to what occurs in ice CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES Fechado

Made available in DSpace on 2018-09-03T15:09:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3686_7368.pdf: 1733667 bytes, checksum: e2fc3fcb0dd70409cc13ad01f6236b37 (MD5) Previous issue date: 2014-11-04

Agradecimentos: We gratefully acknowledge support from the Brazilian agencies CNPq, Fapesp, and Capes and the Center for Computational Engineering and Sciences-Fapesp/Cepid No. 2013/08293-7. Part of the calculations was performed at CCJDR-IFGW-UNICAMP and CENAPAD-SP Abstract: We study the transformations between amorphous phases of Si through molecular simulations using the environment dependent interatomic potential (EDIP) for Si. Our results show that upon pressure, the material undergoes a transformation from the low density amorphous (LDA) Si to the high density amorphous (HDA) Si. This transformation can be reversed by decompressing the material. This process, however, exhibits clear hysteresis, suggesting that the transformation LDA ? HDA is first-order like. The HDA phase is predominantly five-fold coordinated, whereas the LDA phase is the normal tetrahedrally bonded amorphous Si. The HDA phase at 400 K and 20 GPa was submitted to an isobaric annealing up to 800 K, resulting in a denser amorphous phase, which is structurally distinct from the HDA phase. Our results also show that the atomic volume and structure of this new amorphous phase are identical to those of the glass obtained by an isobaric quenching of the liquid in equilibrium at 2000 K and 20 GPa down to 400 K. The similarities between our results and those for amorphous ices suggest that this new phase is the very high density amorphous Si FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES Fechado

Orientador: Maurice de Koning Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin Resumo: Devido aos avanços conceptuais e técnicos feitos em física computacional e ciência dos materiais computacional nos estamos aptos a resolver problemas que eram inacessíveis a alguns anos atrás. Nessa dissertação estudamos a evolução de alguma destas técnicas, apresentando a teoria e técnicas de simulação computacional para estudar transições de fase de primeira ordem com ênfase nas técnicas mais avançadas de calculo de energia livre (Reversible Scaling) e métodos de simulação de eventos raros (Forward Flux Sampling) usando a técnica de simulação atomística da Dinâmica Molecular. A evolução e melhora da e ciência destas técnicas e apresentada junto com aplicações a sistemas simples que permitem solução exata e também ao caso mais complexo da transição de fase Martenstica. Também apresentamos a aplicação de métodos numéricos no estudo do modelo de Pauling para o gelo. Nos desenvolvemos e implementamos um novo algoritmo para a criação e ciente de estruturas de gelo desordenadas. Este algoritmo de geração de cristais de gelo nos permitiu criar células de gelo Ih de tamanhos que não eram possíveis antes. Usando este algoritmo abordamos o problema de efeitos de tamanho finito não estudados anteriormente Abstract: Due to the conceptual and technical advances being made in computational physics and computational materials science we have been able to tackle problems that were inaccessible a few years ago. In this dissertation we study the evolution of some of these techniques, presenting the theory and simulation methods to study _rst order phase transitions with emphasis on state-of-the-art free-energy calculation (Reversible Scaling) and rare event (Forward Flux Sampling) methods using the atomistic simulation technique of Molecular Dynamics. The evolution and efficiency improvement of these techniques is presented together with applications to simple systems that allow exact solution as well as the more the complex case of Martensitic phase transitions. We also present the application of numerical methods to study Pauling\'s model of ice. We have developed and implemented a new algorithm for efficient generation of disordered ice structures. This ice generator algorithm allows us to create ice Ih cells of sizes not reported before. Using this algorithm we address finite size effects not studied before Mestrado Física Mestre em Física

Mestrado em Engenharia Electrónica e Telecomunicações O presente trabalho pretende separar as contribuições da chuva e do gelo na despolarização Terra-Satélite na banda Ka. Foi desenvolvido um modelo muito simples para o canal de propagação que envolve a cascata de dois meios (chuva e gelo) à custa do qual se pode estimar a contribuição do gelo para a discriminação da polarização cruzada. O modelo, baseado numa criteriosa selecção das características do modelo de chuva, foi avaliado e validado. De seguida foi tomado um ano de dados experimentais, que se insere numa base de dados já de longa duração, procedendo-se à sua análise e ao seu processamento, tendo-se tomado por base a atenuação com vista à estimativa do XPD da chuva com a consequente extracção do gelo. Como se pode constatar, a separação das duas contribuições ocorre com sucesso, contando que a correcta modelação da população de chuva envolvida acontece, tal efectuado por meio da escolha da melhor DSD e da aplicação de um factor correctivo à anisotropia de chuva teórica. Algumas conclusões são de seguida derivadas sobre a anisotropia da população de chuva e da contribuição de gelo em função da atenuação. This thesis work is about the separation and estimation of the rain and ice contributions to depolarization-Satellite Earth in Ka band. We developed a simple model for the propagation channel involving a cascade of two media (ice and rain) that can estimate the contribution of ice to the cross polarization discrimination. The model, based on careful selection of the features of rain depolarization contributions, was evaluated and validated. Then one year of experimental data, from a long duration dataset collected with an experiment with Hotbird-6, was analysed and processed in an event basis deriving rain population anisotropy from attenuation and then the consequent extraction of the ice. As can be seen, the separation of the two contributions occurs successfully, provided that the correct modeling of the rain population DSD is used and a suitable rain anisotropy reduction factor is used. Some conclusions are then derived on the anisotropy of the rain population and ice contribution as a function of the attenuation.

evento meteo intenso con neve, vento, freddo intenso e gelo

As características basicamente mediterrânicas do clima de Portugal Continental fazem com que os riscos climáticos diretos sejam os mais significativos se tivermos em conta o impacto sobre a mortalidade da população ou o valor económico dos bens afetados. Com a presente apresentação pretende-se chamar a atenção para a importância deste tipo de riscos, para a metodologia da sua avaliação e cartografia, bem como retirar algumas ilações sobre a sua distribuição espacial, tanto a nível da perigosidade como da vulnerabilidade. Os resultados dos diferentes modelos aplicados evidenciam uma forte influência dos condicionalismos geográficos de escala regional e de escala local nos contrastes térmicos e higrométricos, ou seja na distribuição territorial dos processos perigosos, bem como a importância das condições demográficas e socioeconómicas das populações na determinação da vulnerabilidade e, consequentemente, do risco.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-06-28Bitstream added on 2014-06-13T18:31:12Z : No. of bitstreams: 1 baldin_jc_me_jabo.pdf: 183312 bytes, checksum: f9e945ecca299b8ddcedf222e57ec9d5 (MD5) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) O gelo é um excelente meio de prolongar o frescor do peixe e na indústria alimentícia tem um dos mais importantes papéis, uma vez que retarda a multiplicação bacteriana e, se fabricado sob más condições sanitárias pode se tornar um fator de risco para os consumidores. Sendo assim, este estudo objetivou avaliar a qualidade microbiológica do gelo utilizado na conservação do pescado por meio da quantificação de microrganismos heterotróficos mesófilos e psicrotróficos viáveis, coliformes totais e termotolerantes, além de investigar a presença de Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Salmonella spp. Para tal, foram colhidas 63 amostras de gelo de seis estabelecimentos, sendo cinco hipermercados e uma peixaria, situados no município de Ribeirão Preto/SP. Os resultados obtidos mostraram populações de microrganismos heterotróficos mesófilos variando entre 1,0 x 10 e 3,0 x 104 UFC.mL-1 e psicrotróficos variando entre 1,0 x 10 e 1,0 x 106 UFC/mL, sendo que 19,05% das amostras contendo microrganismos mesófilos encontravam-se com populações acima do permitido pela legislação vigente. Já 22,22% das amostras foram positivas para coliformes totais e 9,52% para coliformes termotolerantes. A presença de Staphylococcus aureus foi confirmada em três amostras, E. coli e Salmonella spp. não foram encontradas. Portanto, a avaliação da qualidade microbiológica do gelo, neste experimento, permitiu concluir que a água utilizada na fabricação de gelo utilizado para conservação de pescado comercializado nos estabelecimentos pode ser contaminada por manuseio inadequado e seu incorreto acondicionamento, o que é um fator de risco para a saúde do consumidor uma vez que o gelo em contato com o peixe pode contaminá-lo The ice is an excellent way to prolong the freshness of the fish and in the food industry has one of the most important roles, since it slows the bacterial growth, and if it is manufactured under poor sanitary conditions could become a risk factor for consumers. So, this study had as objective to evaluate the microbiological quality of the ice used in the seafood conservation by counting of mesophilic and psychrotrophics, total and thermoresistant coliforms and to investigate the presence or not of Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Salmonella spp. For such, sixty-three samples of ice were collected from five supermarkets and one fish market located in the municipality of Ribeirão Preto/SP. The results showed populations of mesophilic heterotrophic microorganisms ranging from 1,0 x 10 to 3,0 x 104 UFC/mL and psychrotrophics ranging from 1,0 x 10 to 1,0 x 106 UFC/mL, being 19,05% of the samples containing mesophilic microorganisms above the allowed by the current legislation. It was found that 22,22% of the samples were positive for total coliforms and 9,52% for thermoresistant. The presence of Staphylococcus aureus was confirmed in three samples and E. coli and Salmonella spp. were not found. So, the evaluation of the microbiological quality in this study permitted to conclude that though there is a specific legislation about water quality, the unpotable water still in use in the ice manufactured utilized in the seafood conservation commercialized in food stores, what is a risk factor to the consumers health since the ice in contact with the fish can contaminate it

Trabalho apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Licenciado em Fisioterapia Objectivo: A aplicação de crioterapia no tratamento de lesões faz parte do quotidiano dos fisioterapeutas e desportistas. Apesar do seu efeito analgésico e anti-inflamatório ser consensual, existe actualmente pouca informação relativamente ao seu efeito ao nível das propriedades visco-elásticas do tecido muscular. Deste modo, este estudo pretende analisar as diferentes modalidades da crioterapia e os seus efeitos, bem como o efeito da crioterapia na resistência passiva muscular. Método: Foi realizada uma revisão da literatura na B-On através da Medline, Pubmed, Scielo e EBSCO e no Google Scholar. Resultados: Após a análise dos estudos seleccionados verificou-se os métodos de crioterapia mais utilizados, nomeadamente o gelo picado, compressas de gelo, pacotes de gel congelado e imersão em água fria. Contudo nem todos os estudos apresentaram efeitos significativos na resistência passiva muscular após a crioterapia. Conclusão: O presente estudo, sugere que os efeitos agudos após a aplicação de crioterapia não produz alteração na resistência passiva muscular, devido à rigidez, embora os seus efeitos analgésicos e a rápida recuperação da função neuromuscular sejam comprovados. Objective: The application of cryotherapy in the treatment of injuries is part of everyday physical therapists and sports. Despite its analgesic and anti-inflammatory to be consensual, there is currently little information on the effect in terms of visco-elastic properties of muscle tissue. Therefore, this study aims to analyze the different forms of cryotherapy and its effects, as well as the effect of cryotherapy on muscle passive resistance. Method: We performed a literature review on the B-On through the Medline, Pubmed, Scielo and EBSCO and Google Scholar. Results: After analysis of selected studies it was found the most commonly used methods of cryotherapy, including the crushed ice, ice packs, frozen gel packs and immersion in cold water. However not all studies showed a significant effect on passive muscle strength after cryotherapy. Conclusions: This study suggests that the acute effects after application of cryotherapy produces no change in muscle passive resistance due to stiffness, although their analgesic effects and rapid recovery of neuromuscular function are proven.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2011 Em sistemas planetários pelo universo, quanto mais distante o planeta e seus satélites naturais estiverem da estrela central, mais baixas serão suas temperaturas médias, exceto quando outros fatores contribuírem para o aumento dessa temperatura, como, por exemplo, efeitos de atmosfera. Essas temperaturas podem ser tão baixas que chegam a fazer com que espécies químicas presentes nas suas superfícies congelem, formando os chamados gelos astrofísicos. Exemplos dessas substâncias são água (H2O), amônia (NH3), metano (CH4), etc. Neste trabalho, restringiremos os gelos de água. Outro componente presente no espaço sideral é radiação: desde ondas eletromagnéticas de diversos comprimentos até partículas energéticas provenientes de raios cósmicos ou ventos estelares. Quando a radiação encontra os gelos formados nos planetas e satélites naturais uma série de fenômenos físicos e químicos podem ser desencadeados, e um deles será foco do nosso trabalho: a dessorção iônica, que é a ejeção de material ionizado (átomos, moléculas e aglomerados moleculares) a partir da superfície de gelo induzida pelas colisões com partículas energéticas. O material dessorvido da superfície do gelo é analisado por um espectrômetro de massa por tempo-de-voo, onde a diferença de tempo entre dois eventos será utilizada para medir a massa do íon ejetado. Mostramos que ainda não existe um mecanismo único para descrever o fenômeno da dessorção, apesar de vários modelos propostos conseguirem justificar determinados grupos de experimentos, envolvendo tanto radiações quanto substratos diferentes. Em termos de resultados, analisamos o padrão do espectro gerado no experimento, e percebemos que ele pode ser ajustado por funções matemáticas que podem ser indicativos do mecanismo que leva à dessorção. Além disso, a quantidade de material ejetado depende da espessura da camada de gelo e também da temperatura que a amostra está submetida. Nossa contribuição, portanto, é tentar avançar os estudos sobre como ocorre a interação entre a radiação e amostras de gelo. Neste trabalho, usamos projéteis de nitrogênio ionizado, N2+, N3+, N4+, N5+, N6+, e fragmentos resultantes da fissão nuclear do califórnio, que é, tipicamente, bário, Ba137.

This thesis presents three manuscripts derived of two research projects that were developed during the doctorate program. Project 1. Purpose: To determine the interand intra-rater reliability of nerve conduction studies (NCS) of superficial peroneal, sural and medial plantar nerves. Methods: Two raters performed the bilateral NCS twice in 20 healthy participants (23.5±3.5 years). Reliability was analyzed by the Bland- Altman method and intraclass correlation coefficient (ICC). Results: The Bland-Altman method showed a good level of intra- and inter-rater agreement for all parameters nerves. The amplitude and latency of the medial plantar nerve (rater 1), as well the amplitude of the sural nerve (rater 2) had an intra-rater ICC ≥0.75. Inter-rater analysis showed concordance levels between moderate and very low. Project 2. Purposes: a) To compare the effects of three cold modalities on the nerve conduction parameters of the sural (sensory) and tibial (motor) nerves during cooling and post-cooling phases b) To analyze the effect of exercise on recovery of sensory and motor nerve conduction velocity (NCV). Methods: Thirty six healthy young subjects (20.5±1.9 years) were randomly allocated into three groups: ice massage (n=12), ice pack (n=12) and cold water immersion (n=12). Each group received 1 of the 3 cold modalities on the right calf region for 15 minutes. The subjects of each modality group were again randomized to perform a post-cooling activity (30 min rest or walk 15 min followed by rest 15min). Nerve conduction parameters of sural and posterior tibial nerves were evaluated. Results: All 3 modalities reduced amplitude and increased latency and duration of the compound action potential. Ice massage, ice pack, and cold water immersion reduced NCV by 20.4, 16.7, and 22.6 m/s and motor NCV by 2.5, 2.1, and 8.3 m/s, respectively. Cold water immersion, as applied in this study, was the most effective modality in changing nerve conduction parameters. The walk accelerated the recovery of sensory and motor NCV, regardless of the modality previously applied (p

O estudo teve como objetivo comparar três modalidades de crioterapia em mulheres saudáveis e não grávidas. Trata-se de um ensaio clínico randomizado, não controlado, com 32 alunas do curso de graduação de uma faculdade de enfermagem particular da cidade de São Paulo, divididas em três grupos (gelo água, gelo mole, gelo gel). Foram verificadas as temperaturas (axilar, coxa e das três bolsas de gelo) entre zero e vinte minutos. As temperaturas das bolsas foram: gelo mole de 9°C negativos a 2°C, gelo água de 0°C a 8°C e gelo gel de 11°C negativos a 2°C. Houve diferença significativa entre as médias das temperaturas da coxa com 10 minutos (p=0,007), 15 minutos (p=0,003) e 20 minutos (p=0,005). O gel foi mais eficiente no resfriamento comparado aos outros dois métodos. As três modalidades de crioterapia atingem a temperatura recomendada para analgesia e podem ser aplicadas em puérperas com dor perineal após o parto normal. The objective of the present study was to compare three methods of cryotherapy in healthy non-pregnant women. This is a randomized controlled clinical trial that was conducted by 32 undergraduates of a private nursing college in the city of Sao Paulo, divided into three groups (iced water, soft ice, ice gel). The temperatures were verified (axillary, thigh, of the three ice packs) between zero and twenty minutes. The temperatures of the packs were the following: soft ice, from negative 9°C to 2°C; iced water, from 0°C to 8°C; and ice gel from negative 11°C to 2°C. There was a significant difference between the average thigh temperature values at 10 minutes (p=0.007), 15 minutes (p=0.003) and 20 minutes (p=0.005). The gel was the most efficient cooling method. The three cryotherapy methods achieved the recommended temperature for analgesia and may be tested in women with perineal pain after childbirth. El estudio tuvo como objetivo comparar tres modalidades de crioterapia en mujeres saludables y no grávidas. Se trató de un ensayo clínico randomizado no controlado con 32 alumnas del curso de graduación de una facultad de enfermería particular de la ciudad de São Paulo (Brasil). Las alumnas fueron divididas en tres grupos (agua helada, hielo blando, gel helado). Fueron verificadas las temperaturas (axilar, del muslo y de las tres bolsas de hielo) entre cero y veinte minutos. Las temperaturas de las bolsas fueron: hielo blando, de -9°C a 2°C; agua helada, de 0°C a 8°C; gel helado, de -11°C a 2°C. Hubo diferencia significativa entre las medias de las temperaturas del muslo tomadas a los 10 minutos (p=0,007), 15 minutos (p=0,003) y 20 minutos (p=0,005). El gel fue más eficiente en el enfriamiento comparado con los otros dos métodos. Las tres modalidades de crioterapia alcanzan la temperatura recomendada para la analgesia y pueden ser aplicadas en mujeres con dolor perineal posparto.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-13Bitstream added on 2014-06-13T19:46:38Z : No. of bitstreams: 1 passos_rc_dr_guara.pdf: 1770423 bytes, checksum: 52d85fa85b14bb1966e79741204aa65f (MD5) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Os aparecimentos de formas de gelo em superfícies primárias de uma aeronave podem causar vários problemas, dentre eles, a degradação e até a perda da controlabilidade, redução na qualidade de vôo, no desempenho, aumento do peso e etc., podendo ocasionar desde uma simples redução nas margens de segurança de vôo até a eventos catastróficos. Assim sendo, a instalação de um sistema confiável de detecção e proteção contra a formação de gelo em vôo é de extrema necessidade para a segurança de vôo quando operando em condições de formação de gelo. Com o contínuo desenvolvimento e aplicação de sistemas automatizados de detecção e proteção e motivados por recentes incidentes ocorridos em serviço, este trabalho pretende despertar a comunidade aeronáutica para o fato de que mesmo nos mais avançados sistemas, atualmente utilizados, podem ser passíveis de falhas quanto à detecção e proteção contra a formação de gelo em vôo devido à ocorrência de um fenômeno denominado “gelo não-detectável”. Fenômeno este que decorre da combinação entre condições atmosféricas, tipo de detector de gelo utilizado, tipo de aerofólio empregado no projeto da aeronave e sua configuração de vôo. Portanto, este trabalho tem por objetivo descrever a ocorrência deste fenômeno, os parâmetros que o influenciam, como e quando este gelo não-detectável ocorrerá e propor um meio de prevê-lo. The occurrence of in flight ice formation up to primary control surfaces can cause a several problems: degradation or loss of aircraft flight control, change of the flight qualities, degradation of performance, increase of weight, etc., many of them may cause either a simple flight safety's margins reduction or catastrophic events. Therefore it the installation of a reliable in-flight ice detection/protection system is of extreme importance for the continuous flight safety when the airplane is operating in ice formation. With the continuous development of automatic ice detection/protection systems and motivated by recent in-service incidents, this work intend to alert all aeronautical community that even the most advanced ice systems can be susceptible to fail on the ice detection due to the occurrence of a phenomenon named undetectable ice, phenomenon that occurs due to a combinations of factors such as: atmospheric conditions, type of ice detector used, type of airfoil employed in the wing and stabilizer profile and aircraft flight configuration. Herewith, this work has its content dedicate to the description of this phenomenon, what kind of parameters can be influence in its occurrence, how and when this undetectable ice will be occur and propose means to predict this occurrence.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Para que um refrigerador seja classificado como frost-free, a geada deve se formar apenas sobre o evaporador, de onde esta é periodicamente removida por resistências elétricas. No entanto, existem situações onde as condições ambientais e de operação provocam o sobre as superfícies internas de gabinetes refrigerados, o que exige a intervenção do usuário para a sua remoção. Em face deste problema, empresas do setor têm recebido um número significativo de chamadas de assistência técnica e, e em situações extremas, de devoluções de produto. Os custos dessas operações geram um grande prejuízo para os fabricantes, que, por sua vez, procuram desenvolver produtos cada vez mais robustos à formação de geada, geralmente elevando o custo e penalizando a eficiência energética do equipamento. Apesar do grande número de trabalhos existentes na literatura com foco nos fenômenos físico-químicos associados com o processo de formação da geada, nenhum deles se concentrou nas condições psicrométricas e de superfície tipicamente observadas em refrigeradores domésticos. Com o objetivo de preencher essa lacuna, este trabalho se propõe a estabelecer uma metodologia para analisar o processo de formação de geada em gabinetes refrigerados com base nas condições de operação e nas características das superfícies. Neste contexto, as condições de operação de um refrigerador típico foram avaliadas em uma câmara com controle da temperatura e umidade do ar. Amostras do material das superfícies internas do refrigerador foram extraídas e submetidas à medição de ângulo de contato e rugosidade. As condições mínimas necessárias para o início do processo de nucleação foram avaliadas em uma bancada especialmente projetada e construída para essa finalidade. Os resultados foram então empregados para validar um critério teórico para prever se ocorre ou não formação de geada sobre uma determinada superfície. Adicionalmente, um modelo matemático foi desenvolvido com base nos princípios de conservação da massa e da energia para prever a espessura e a massa da camada de geada ao longo do tempo. O modelo foi validado contra dados experimentais, quando se observou que a espessura da geada, em diferentes condições de operação, era prevista dentro de uma faixa de erro de ±10%. Embora a metodologia tenha sido elaborada para um refrigerador doméstico específico, ela se aplica a quaisquer compartimentos refrigerados onde exista formação de geada. Household refrigerators are labeled as frost-free when frost forms on the evaporator coil only, from where it is periodically removed by the action of electrical heaters. However, when certain environmental and operating conditions take place, frost can also be formed on the cabinet inner liners, increasing the field call rates and consequently the maintenance and quality costs. In order to avoid this inconvenience, manufacturers have been trying to improve their refrigerator designs, but that increases costs and penalizes the energy performance. Albeit several distinguishing publications in the field of frost formation can be found in the open literature, none of them actually focused on the typical working and geometric conditions of household refrigerators and freezers. Therefore, this dissertation aimed to devise a methodology for analyzing the frost formation on the inner liners of frost-free refrigerators focused on the most influencing factors that drive the frost nucleation, growth and densification processes, such as psychrometric (temperature and humidity), flow (velocity), and surface conditions (roughness and contact angle). In order to accomplish that, a refrigerator was tested inside an environmental air temperature and humidity controlled chamber using an automatic door-opening device. In addition, samples of different liner materials were extracted from the refrigerated cabinet in order to have their contact angles and surface roughness measured. These samples were tested using a purpose-built testing facility for measuring both the mass and thickness of the frost deposited over a flat horizontal surface. The results were used to devise a criterion that establishes whether the frost nucleation would start. In addition, a mathematical model based on the mass and energy conservation principles, was developed to predict the mass and thickness of the frost layer over time. The model was validated against experimental data, showing deviations for the predicted frost thickness within a ±10% error band. Although the methodology was applied to a specific household refrigerator, it can be easily extended to any kind of refrigerated room subject to frost formation.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica O crescimento de uma camada de gelo nas estruturas aerodinâmicas de uma aeronave (asas, empenagens, nacelles, etc.) pode ocorrer quando esta voa através de uma nuvem contendo gotículas de água super-resfriadas que congelam ao se chocarem contra as superfícies. Esta camada de gelo altera as características aerodinâmicas da aeronave, ocasionando queda de sustentação e aumento do arrasto, além da perda de eficiência dos motores no caso das nacelles (compartimento que abriga o motor). Para evitar estes problemas, existem os dispositivos de proteção contra a formação de gelo que precisam ser dimensionados. Para isso, é necessário conhecer o escoamento externo e o processo de transferência de calor que ocorre sobre a superfície e nas camadas metálicas que formam a estrutura aerodinâmica. O escoamento externo, formado pelo ar e gotículas de água é resolvido, no caso mais geral, utilizando o modelo de dois fluidos, que considera as duas fases (ar e gotículas de água) como contínuas, sendo que a concentração de cada fase dentro de um volume de controle é medida pela fração volumétrica. O fluxo de água que incide sobre a superfície, assim como o coeficiente de transferência de calor, tensão cisalhante e pressão na parede são obtidos desta solução para a geometria 3D de um dado componente da aeronave, podendo ser uma asa ou uma nacelle, por exemplo. Estes dados, além das condições ambientes e os dados do sistema de proteção são os parâmetros de entrada para o modelo termodinâmico. Este modelo é 2D, aplicado em perfis bidimensionais gerados a partir de cortes feitos na geometria 3D, na mesma direção do escoamento. Em cada um destes cortes é realizado um balanço de massa em volumes de controle sobre a superfície. Este balanço depende da temperatura na superfície, que é obtida da solução do problema de transferência de calor na região que envolve a estrutura metálica, a camada de gelo, se já houver, e um filme de água que pode se formar sobre a superfície. Um sistema de proteção anti-gelo é considerado na análise, sendo que a solução do problema de transferência de calor na região interna, onde o sistema opera, é suposta conhecida. Este sistema acoplado (massa e energia) fornece as espessuras de gelo formadas em cada posição de cada perfil, e estes são então modificados para representar a nova geometria. Com os novos perfis bidimensionais obtidos, a estrutura 3D é reconstruída. O processo todo é então repetido até o tempo desejado de formação de gelo. Os resultados obtidos mostram boa concordância com resultados de outros códigos disponíveis na literatura, assim como resultados experimentais Ice growth on the leading edge of aerodynamic surfaces of an aircraft may occur when it flies through a cloud that contains super-cooled water droplets. These droplets hit the surfaces and freeze immediately. The ice layer changes the geometry and affects the aerodynamic characteristics of such structures, leading to lift drop, drag and weight increase and engine efficiency decrease in the case of ice deposition on nacelles. To avoid these undesired effects, protection systems are built inside the structures and they need to be designed based on the amount of ice deposited under certain conditions. The ice accretion problem comprehends the solution of the external flow and the heat transfer process taking place in the metal layers, ice and in the water film that may also be present. The external flow, which includes air and water droplets is solved, in a more general form, by using the two-fluid model, which assumes both phases (air and water droplets) as a continuum. The amount of each fluid in a material control volume is measured by the volume fraction of each phase. The impingement water flux, as well as the convective heat transfer coefficient, shear stress and pressure on the wall are obtained from the flow around the 3D geometry of the aerodynamic structure. These data, besides the environmental conditions and the information about the anti-icing system, are the input data for the thermodynamic model. This model is applied on 2D profiles generated from cut planes over the 3D geometry in the flow direction. A mass balance is carried out in control volumes located over the external surface of each profile. This balance depends on the surface temperature, which is computed from the solution of the heat transfer problem in the metal and ice layers and the water film. The internal flow conditions, related to the protection system operation, are assumed to be known. The coupled system (mass and energy) provides the ice thickness deposited in each position of the surface for all the profiles. These profiles are changed to account for the ice growth and the 3D geometry is re-built. Then, the external flow is solved again. This process continues until the desired icing time is reached. The results obtained compare well with results obtained by other softwares available in the literature as well as with experimental data.

Agradecimentos: The authors gratefully acknowledge financial support from the Brazilian agencies FAPESP, CNPq, and CAPES. M. K. acknowledges R.W. Whitworth for stimulating discussions. Part of the calculations were carried out at the High-Performance Computing Facility at CCJDRIFGW-UNICAMP Abstract: We present a first-principles study of the molecular vacancy and three distinct molecular interstitial structures in ice Ih. The results indicate that, due to its bonding to the surrounding hydrogen-bond network, the bond-center (Bc) configuration is the favored molecular interstitial in ice Ih. A comparison between the vacancy and the Bc interstitial suggests that the former is the predominant molecular point defect for T = 200K although a crossover scenario in which the latter becomes favored below the melting point is conceivable FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES Fechado

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica.