Validação de simulações Large-Eddy de correntes de densidade sobre um cilindro

Nas zonas de transição de lagos pouco profundos para zonas húmidas registam-se frequentemente variações significativas de temperatura. Estas variações de temperatura induzem diferenças de densidade da água que originam correntes de densidade. Estas correntes podem ter um papel chave no transporte de nutrientes e poluentes, afetando o estado ecológico das massas de água. Portanto, a capacidade de transporte destas correntes é de grande importância na gestão de qualidade de água e segurança industrial. Neste sentido torna-se essencial caracterizar a dinâmica das correntes de densidade, nomeadamente quais as condicionantes que sustentam a estrutura do escoamento. Independentemente da causa das diferenças de densidade, as correntes de densidade apresentam uma estrutura definida por uma frente, um corpo, e uma cauda. No entanto, esta estrutura e as propriedades físicas que caracterizam a corrente podem alterar-se caso existam condicionantes externos como é o caso da vegetação. Assim, o objetivo principal desta dissertação é validar as simulações Large-Eddy de correntes de densidade sobre um cilindro. Os objetivos específicos são: (1) definir as principais fases características do desenvolvimento das correntes de densidade; (2) estudar a evolução da velocidade da frente da corrente, quando está envolvida a ação do cilindro; (3) caracterizar o campo de velocidades à escala do cilindro no plano horizontal e (4) analisar o entrainment provocado pelo cilindro. Nesta dissertação o modelo numérico será tratado por LES por comodidade de escrita. Na primeira parte deste estudo, apresenta-se o modelo numérico utilizado (LES). De seguida descrevem-se os ensaios experimentais, através da descrição da instalação, das condições dos ensaios laboratoriais e do processamento de dados, e realiza-se uma breve análise da sensibilidade da malha utilizada na simulação numérica. Relativamente aos ensaios experimentais, efetuaram-se para dois layouts diferentes. Estes realizaram-se também para dois valores de gravidade reduzida diferentes (ɡ0 ́ = 0.06 e 0.24) e foram gravados com uma câmara de alta velocidade para posterior análise. Após esta descrição dos ensaios experimentais, define-se os parâmetros a analisar para a caracterização do comportamento da corrente e para a determinação da influência dos fatores em estudo. Estes parâmetros são a evolução do campo de concentrações, a evolução da altura da corrente, a evolução da posição da frente da corrente, a evolução da velocidade da frente da corrente, os perfis de concentração, o campo e perfis de velocidade, e o entrainment do cilindro. Na parte final, analisou-se e avaliou-se o comportamento da corrente quando exposta a um obstáculo, representada na simulação 3D por um único cilindro centrado com o canal. Esta análise realizou-se através da comparação entre o modelo LES e os ensaios experimentais relativamente a todos os parâmetros definidos acima. Na análise dos dados utilizou-se o programa Matlab para identificar os vários parâmetros e caracterizar o escoamento através da análise do campo de concentrações, cinemática da frente da corrente e diluição da corrente. Conclui-se que uma forte componente de velocidade vertical é observada quando a frente da corrente atinge o cilindro, causada pelo efeito de bloqueio do cilindro. Conclui-se também, que o efeito do cilindro não é suficiente para provocar alterações significativas quer na forma macroscópica da estrutura da corrente, quer na evolução da posição e da velocidade da frente da corrente. Todos os casos investigados nesta dissertação demonstraram que o LES pode ser usado para descrever a interação do escoamento de correntes de densidade e estruturas cilíndricas.In the transition zones from shallow lakes to wetlands there are often significant variations in temperature. These temperature variations induce water density differences that give raise to density currents. These currents can play a key role in the transport of nutrients and pollutants, affecting the ecological status of water bodies. Therefore, the carrying capacity of these currents is important in water quality management and industrial safety. In this sense, it is essential to characterize the dynamics of density currents, namely which are the conditions that sustain the flow structure. Regardless of the cause of density differences, density currents have a structure defined by a front, a body, and a tail. However, this structure and the physical properties that characterize the current can change if there are external constraints such as vegetation. Thus, the main objective of this dissertation is to validate Large-Eddy simulations of density currents over a cylinder. The specific objectives are: (1) to define the main characteristic phases of the development of density currents; (2) study the evolution of the velocity of the current front, when the action of the cylinder is involved; (3) characterize the velocity field to the scale of the cylinder in the horizontal plane and (4) analyze the entrainment caused by the cylinder. In this dissertation the numerical model will be treated by LES for convenience of writing. In the first part of this study, the numerical model used (LES) is presented. Next, the experimental tests are described, through the description of the installation, the conditions of the laboratory tests and the data processing, and a brief analysis of the sensitivity of the mesh used in the numerical simulation is performed. Regarding the experimental tests, they were performed for two different layouts. These were also done for two different reduced gravity values (ɡ0 ́ = 0.06 e 0.24) and were recorded with a high-speed camera for further analysis. After this description of the experimental tests, the parameters to be analyzed are defined for the characterization of the behavior of the current and for the determination of the influence of the factors under study. These parameters are the evolution of the density current, the evolution of the current height, the evolution of the current front position, the evolution of the current front velocity, the concentration profiles, the field and velocity profiles, and the cylinder entrainment .In the final part, the behavior of the current was analyzed and evaluated when exposed to an obstacle, represented in the 3D simulation by a single cylinder centered with the channel. This analysis was carried out by comparing the LES model with the experimental tests for all parameters defined above. In the data analysis, the Matlab program was used to identify the various parameters and characterize the flow through the analysis of the concentration field, current front kinematics, and current dilution. It is concluded that a strong vertical velocity component is observed when the front of the current hits the cylinder, caused by the cylinder blocking effect. It is also concluded that the effect of the cylinder is not enough to cause significant changes either in the macroscopic shape of the current structure or in the evolution of the position and velocity of the current front. All cases investigated in this dissertation demonstrated that the LES can be used to describe the interaction of density current flow and cylindrical structures

Projeto e desenvolvimento de um banco de teste para motores elétricos

O presente projeto tem como objetivo desenvolver um banco de ensaio de potência que seja capaz de caracterizar motores elétricos de pequeno porte. Efetuou-se a pesquisa bibliográfica para obter o entendimento do princípio de funcionamento dos bancos de ensaio de potência e identificação dos principais dispositivos existentes para a simulação do binário de carga e também dos métodos de controlo de um sistema deste tipo. Idealizou-se o projeto de um banco de ensaio equipado com um travão de histerese e com capacidade de ensaiar motores elétricos de até 16 kW de potência. A etapa seguinte foi o dimensionamento e seleção dos diversos componentes e acessórios de natureza mecânica e elétrica necessários para a montagem do banco de ensaio de potência. Posteriormente foi realizado o desenvolvimento da interface elétrica e do sistema de controlo baseado em instrumentação virtual com uso do software LabVIEW®, com vistas a possibilitar o correto funcionamento do dispositivo gerador de binário de carga. Desenvolvida o software e controle e efetuado a montagem dos componentes do banco de ensaios, procedeu-se com a realização de testes para validação do sistema desenvolvido e sua respetiva calibração com o objetivo de se caracterizar corretamente os motores ensaiados. Finalmente apresenta-se uma análise crítica dos resultados obtidos e termina-se o trabalho com a apresentação de sugestões para melhorias futuras ao sistema aqui proposto e projetado

Relatório final de estágio pedagógico realizado no ano letivo 2022/2023 na Escola Secundária Quinta do Marquês

O Estágio Pedagógico é parte integrante do desenvolvimento profissional do professor, o qual se caracteriza pelo dinamismo, progressividade e continuidade. Este começa com a formação inicial, sendo o Estágio Pedagógico um elemento que liga a formação inicial à indução profissional. O conteúdo deste relatório procura apresentar uma evolução cronológica, reflexiva e crítica do de senvolvimento profissional através do E stágio Pedagógico , desenvolvido na Escola Secundária Quinta do Marquês. Este processo envolveu a par ceria com o European Physical Education Observatory e a aplicação deste sistema de monitorização, a implementação de recreios ativos e a realização de atividades de voluntariado, além do desenvolvimento d a lecionação da educação física em sala de aula e trabalho individual com os alunos. A experiência do Estágio Pedagógico permitiu-me compreender o funcionamento da escola nas suas várias dimensões, desenvolver estratégias de intervenção no seio escolar e ganhar capacidades de análise, de interpretação e de toma da de decisão perante as dificuldades decorrentes do trabalho na escola. A importância das relações pessoais revelou, também ter um papel fundamental no sucesso do processo de ensino aprendizagem.Physical Education Teacher Education (PETE) is an important part of the teacher’s professional development, which is characterized by its dynamism, progressivity, and continuity. This professional development begins with teacher practice which is related to both initial training and continuous development. This report’s content seeks to present a chronological, reflective, and critical evolution of the teacher’s professional development through the initial teacher education, developed at a secondary school (Escola Secundária Quinta do Marquês). This process involved a partnership with the European Physical Education Observatory and the implementation of this monitoring system, active recess and volunteering activities, in addition to the development of physical education teaching and individual work with the students. The experience of the teaching practice allowed me to understand the school’s dynamics in its various dimensions, develop intervention strategies within the school environment and gain analysis, interpretation, and decision-making skills when each difficulty arrives from the work at school. Personal relationships also proved to have an important role in the success of the teaching-learning process

Aplicabilidade do treinamento com oclusão vascular para incremento de hipertrofia e força muscular: estudo de revisão

Currently, several evidences demonstrate that the practice of resistance training (TR) promotes hypertrophy and increased muscle strength with loads (kg) between 30-80% of 1 maximum repetition (1RM). However, although the training method with vascular occlusion (TOV) and low loads is widely used for these purposes, its efficiency is not fully consolidated. Therefore, the aim of the study was to verify the effects of training with vascular occlusion on hypertrophy and muscle strength. As a method, a literature review was carried out in the databases Pubmed, LILACS and Scielo with the following keywords: occlusion training, Kaatsu training, vascular occlusion, resistance training, blood flow restriction, Kaatsu training, resistance training. Articles available in Portuguese and English between 2000 and 2020 were included. The results showed that the TOV method is efficient to increase hypertrophy and muscle strength in different populations / situations using low loads. In addition, the physiological changes inherent in vascular occlusion are efficient in the rehabilitation and / or maintenance of muscle mass during periods of immobilization or inability to move the limb. However, training should be prescribed taking into account the individual's specificity in order to avoid possible adverse effects.Atualmente, diversas evidências demonstram que a prática do treinamento resistido (TR) promove hipertrofia e aumento da força muscular com cargas (kg) entre 30-80% de 1 repetição máxima (1RM). Contudo, apesar do método de treinamento com oclusão vascular (TOV) e cargas baixas ser amplamente utilizado com estas finalidades, a sua eficiência não está totalmente consolidada. Portanto, o objetivo do estudo foi verificar os efeitos do treinamento com oclusão vascular sobre a hipertrofia e força muscular. Como método foi realizado uma revisão de literatura, nas bases de dado Pubmed, LILACS e Scielo com as seguintes palavras-chave: treinamento de oclusão, Kaatsu training, oclusão vascular, treinamento resistido, blood flow restriction, Kaatsu training, resistance training. Foram incluídos artigos disponíveis em língua portuguesa e inglesa entre os anos de 2000 à 2020. Os resultados demonstraram que o método de TOV é eficiente para aumentar a hipertrofia e força muscular em diferentes populações/situações utilizando cargas baixas. Além disso, as alterações fisiológicas inerentes da oclusão vascular são eficientes na reabilitação e/ou manutenção da massa muscular durante períodos de imobilização ou incapacidade de mover o membro. Contudo, o treinamento deve ser prescrito levando em consideração a especificidade do indivíduo afim de evitar possíveis efeitos adversos

DYNAMICS OF HEAT FLUXES BY BOWEN AND MATMNXFLX AND NOAH FLDAS PRODUCTS IN THE PANTANAL OF MATO GROSSO.

This paper aimed to analyze the dynamics of the energy budget components: latent heat flux (LE), sensible heat flux (H) and soil heat flux (G), in the Mato Grosso Pantanal. The estimates of LE, H, and G were obtained by the Bowen ratio methods, using data from the micrometeorological tower located in the Baía das Pedras Park of SESC-Pantanal Ecological Resort, for the years 2011 to 2013. The normality of the variables Rn, LE, H and G, were tested by Kolmogorov-Smirnov test at 5% significance, and the seasonal differences of the fluxes were verified by the KruskalWallis test, α = 0.05. LE and H data from the remote sensing products MATMNXFLX and FLDAS_NOAH of the MERRA model was also acquired, and their comparison with the tower data was performed by the statistics of Spearman correlation (r), Mean Absolute Error (MAE), Root Mean Squared Erro (RMSE), bias, and Willmott's Concordance Index (d). It was observed that most of the available energy is used for evapotranspiration (latent heat), followed by sensible heat and soil heat flux. In the rainy season there is an increase in the partition of LE and G and reduction of H. Only the estimates of LE of MATMNXFLX and FLDAS_NOAH products correlate with the data observed in the meteorological tower. It is concluded that the energy partitions have a seasonal behavior and that the MATMNXFLX and FLDAS_NOAH products, after being calibrated, can be used to estimate LE in the Mato Grosso Pantanal

protocol for a scoping review

Background: Patient safety is a fundamental principle of health care but is one of the biggest challenges currently faced and a serious public health problem, since the occurrence of adverse events is probably one of the main causes of morbidity and mortality worldwide. The vulnerability of the paediatric population, combined with the potentially dangerous context of intensive care, makes Paediatric Intensive Care Units services of particular complexity in matters of safety, where there is a greater likelihood of incidents with serious consequences. It is agreed that research on the topic of PS should start with the measuring of different types of harm that exist in the contexts, to identify high-risk areas and define priorities. For this, it is necessary to resort to a multiplicity of valid, reliable and specific measurement instruments and to learn their advantages and limitations. The objective of this review will be to identify and map in scientific literature the instruments for measuring incidents related to patient safety applicable in the context of paediatric intensive care. Methods: This review will cover studies and documents that refer to all measurement instruments used in the field of patient safety in a context of paediatric intensive care. Quantitative, qualitative, or mixed nature published studies, as well as grey literature, produced in the last 5 years and relevant to the topic will be included, in Portuguese, English or Spanish languages. The sources of information include several databases (such as MEDLINE, CINAHL, Cochrane Library, JBI Databases) and sources relevant to grey literature. Two reviewers will independently screen all citations, full-text articles and abstract data. The extracted data, after being organised in the extraction table, will be mapped in a descriptive and logical way, taking into account the defined review questions. Discussion: The mapping of the tools in these protocols will allow to summarise the most widely used instruments, to know their specificities and to guide researchers to use the most appropriate measurement tools for their context, specifically, in paediatric intensive care. Systematic review registration: Open Science Framework (osf.io/b5m7j).publishersversionpublishe

Efeito do beneficiamento e aplicação de tratamento térmico na composição química e digestibilidade proteica do arroz

O arroz tem alto valor nutricional em função de sua composição química, que está diretamente relacionada com o tipo de arroz, sendo os componentes divididos nas diferentes frações do cereal. Quando é submetido a beneficiamento, alguns nutrientes podem ser separados, parcial ou inteiramente, alterando assim suas características químicas e nutricionais. O objetivo deste trabalho foi verificar a influência do beneficiamento industrial e dos tratamentos hidrotérmicos (cozimento) na composição química e digestibilidade in vitro de amostras de arroz. Para tanto, nove amostras de arroz branco, parboilizado e integral comercializados na cidade de Rio Grande – RS, foram submetidas à análise de umidade, cinzas, proteína, lipídios e digestibilidade in vitro antes e após cocção (simulação de cozimento doméstico). Os resultados indicam que quanto ao beneficiamento, as amostras de arroz integral apresentam maior teor de cinzas e lipídeos, enquanto que os demais componentes não diferiram estatisticamente entre os tipos de amostra. Após aplicação do tratamento térmico, a digestibilidade proteica aumentou consideravelmente (em torno de 50%) indicando que o cozimento possibilitou a entrada de água entre as cadeias facilitando assim a ação das enzimas proteolíticas, aumentado consequentemente a digestilidade proteica das amostras

A Novel Non-invasive Approach for Measuring Upper Airway Collapsibility in Mice

Introduction: Invasive procedures were previously developed for measuring pharyngeal collapsibility in rodents during expiration, when declining neuromuscular activity makes the airway unstable. We developed a non-invasive approach for streamlining collapsibility measurements by characterizing responses in physiologic markers of dynamic expiratory airflow obstruction to negative nasal pressure challenges.Methods: Anesthetized mice were instrumented to monitor upper airway pressure-flow relationships with head-out plethysmography while nasal pressure was ramped down from ~ +5 to −20 cm H2O over several breaths. Inspiratory and expiratory flow, volume, and timing characteristics were assessed breath-wise. Pcrit was estimated at transitions in expiratory amplitude and timing parameters, and compared to gold standard PCRIT measurements when nasal and tracheal pressures diverged during expiration. Predictions equations were constructed in a development data set (n = 8) and applied prospectively to a validation data set (n = 16) to estimate gold standard PCRIT.Results: The development data demonstrated that abrupt reversals in expiratory duration and tidal volume during nasal pressure ramps predicted gold standard PCRIT measurements. After applying regression equations from the development to a validation dataset, we found that a combination of expiratory amplitude and timing parameters proved to be robust predictors of gold standard PCRIT with minimal bias and narrow confidence intervals.Conclusions: Markers of expiratory airflow obstruction can be used to model upper airway collapsibility, and can provide sensitive measures of changes in airway collapsibility in rodents. This approach streamlines repeated non-invasive PCRIT measurements, and facilitates studies examining the impact of genetic, environmental, and pharmacologic factors on upper airway control

Monte Carlo characterization of PETALO, a full-body liquid xenon-based PET detector

[EN] New detector approaches in Positron Emission Tomography imaging will play an important role in reducing costs, lowering administered radiation doses, and improving overall performance. PETALO employs liquid xenon as the active scintillating medium and UV-sensitive silicon photomultipliers for scintillation readout. The scintillation time in liquid xenon is fast enough to register time-of-flight information for each detected coincidence, and sufficient scintillation is produced with low enough fluctuations to obtain good energy resolution. The present simulation study examines a full-body-sized PETALO detector and evaluates its potential performance in PET image reconstruction.This work was supported by the European Research Council under grant ID 757829 and by Ministerio de Economia y Competitividad for grant FPA2016-78595-C3-1-R.Renner, J.; Romo-Luque, C.; Aliaga, RJ.; Álvarez-Puerta, V.; Ballester Merelo, FJ.; Benlloch-Rodríguez, J.; Carrión, J.... (2022). Monte Carlo characterization of PETALO, a full-body liquid xenon-based PET detector. Journal of Instrumentation. 17(5):1-14. https://doi.org/10.1088/1748-0221/17/05/P0504411417