Numerical modeling as supporting tool for aquaculture of oysters in a subtropical estuarine ecosystem / Modelagem numérica como instrumento de apoio à aquicultura de ostras em um ecossistema estuarino subtropical

The Estuarine-Lagoon Complex of Cananeia-Iguape (ELCCI) is a large estuarine system dominated by mangroves, located on the southeast coast of Brazil (25° S, 48° W). Oyster farming is an important economic activity in Cananeia due to the natural abundance of oyster seeds originally found in its mangrove fields. The aim of this study was to describe the hydrodynamic aspects of the mangrove and oyster farming in the ELCCI by analyzing environmental scenarios using numerical simulations. Simulations allowed for the description of the distance of penetration of the salt wedge into the system as well as the direction and magnitude of the tidal currents. Higher values of river discharge corresponded to lower distances of penetration of the salt wedge, a feature which shows that the freshwater discharge and geomorphology together determine the variation in salinity within the estuary. Oysters are cultivated in regions of higher salinity and relatively stable conditions, with low speeds of tidal currents and little vertical variation in salinity. Under average river discharge conditions (450 m3.s-1), there is a confluence of tidal waves in Mar Pequeno, where velocity is lower. This change may lead to a higher sedimentation at restricted areas and thus to a higher deposition of organic matter derived from oyster cultivations during flood tides.

O Complexo Estuarino Lagunar de Cananeia-Iguape (CELCI) é um grande estuário dominado por sistemas de mangues, os quais são encontrados na costa sudeste do Brasil (25° S, 48° W). A ostreicultura é uma importante atividade econômica em Cananeia devido à abundância natural de sementes de ostras que são encontradas originalmente em seus campos de mangue. O objetivo deste estudo foi descrever os aspectos hidrodinâmicos do mangue e das áreas de cultivo de ostras no CELCI analisando-se cenários ambientais de simulações numéricas. As simulações permitiram a descrição da distância de penetração da cunha salina no sistema, assim como da direção e a magnitude das correntes de maré. Valores mais elevados da descarga dos rios corresponderam a uma menor distância de penetração da cunha salina, mostrando que a descarga de água doce e a geomorfologia juntos determinam a variação na salinidade dentro do estuário. As ostras são cultivadas em regiões de maior salinidade e condições relativamente estáveis, com baixas velocidades das correntes de maré e pouca variação vertical da salinidade. Sob condições de descarga média (450 m3.s-1), há um encontro de ondas de maré na localidade do Mar Pequeno, onde a velocidade de corrente é menor. Essa mudança pode levar a uma maior sedimentação em áreas restritas e, portanto, a uma maior deposição de matéria orgânica derivada de cultivo de ostra durante a maré enchente.

Numerical modeling as supporting tool for aquaculture of oysters in a subtropical estuarine ecosystem / Modelagem numérica como instrumento de apoio à aquicultura de ostras em um ecossistema estuarino subtropical

The Estuarine-Lagoon Complex of Cananeia-Iguape (ELCCI) is a large estuarine system dominated by mangroves, located on the southeast coast of Brazil (25° S, 48° W). Oyster farming is an important economic activity in Cananeia due to the natural abundance of oyster seeds originally found in its mangrove fields. The aim of this study was to describe the hydrodynamic aspects of the mangrove and oyster farming in the ELCCI by analyzing environmental scenarios using numerical simulations. Simulations allowed for the description of the distance of penetration of the salt wedge into the system as well as the direction and magnitude of the tidal currents. Higher values of river discharge corresponded to lower distances of penetration of the salt wedge, a feature which shows that the freshwater discharge and geomorphology together determine the variation in salinity within the estuary. Oysters are cultivated in regions of higher salinity and relatively stable conditions, with low speeds of tidal currents and little vertical variation in salinity. Under average river discharge conditions (450 m3.s-1), there is a confluence of tidal waves in Mar Pequeno, where velocity is lower. This change may lead to a higher sedimentation at restricted areas and thus to a higher deposition of organic matter derived from oyster cultivations during flood tides.(AU)

O Complexo Estuarino Lagunar de Cananeia-Iguape (CELCI) é um grande estuário dominado por sistemas de mangues, os quais são encontrados na costa sudeste do Brasil (25° S, 48° W). A ostreicultura é uma importante atividade econômica em Cananeia devido à abundância natural de sementes de ostras que são encontradas originalmente em seus campos de mangue. O objetivo deste estudo foi descrever os aspectos hidrodinâmicos do mangue e das áreas de cultivo de ostras no CELCI analisando-se cenários ambientais de simulações numéricas. As simulações permitiram a descrição da distância de penetração da cunha salina no sistema, assim como da direção e a magnitude das correntes de maré. Valores mais elevados da descarga dos rios corresponderam a uma menor distância de penetração da cunha salina, mostrando que a descarga de água doce e a geomorfologia juntos determinam a variação na salinidade dentro do estuário. As ostras são cultivadas em regiões de maior salinidade e condições relativamente estáveis, com baixas velocidades das correntes de maré e pouca variação vertical da salinidade. Sob condições de descarga média (450 m3.s-1), há um encontro de ondas de maré na localidade do Mar Pequeno, onde a velocidade de corrente é menor. Essa mudança pode levar a uma maior sedimentação em áreas restritas e, portanto, a uma maior deposição de matéria orgânica derivada de cultivo de ostra durante a maré enchente.(AU)

Contribution to the marine propeller hydrodynamic design for small boats in the Amazon region / Contribuição ao projeto hidrodinâmico de propulsores marítimos voltados as pequenas embarcações da região Amazônica

In the Amazon, river navigation is very important due to the length of navigable rivers and the lack of alternative road networks. Boats usually operate in unfavorable conditions, since there is no hydrodynamic relation among propellers, geometry, and the dimensions of the boat hull. Currently, there is no methodology for propeller hydrodynamic optimization with low computational cost and easy implementation in the region. The aim of this work was to develop a mathematical approach for marine propeller design applied to boats typically found on Amazon rivers. We developed an optimized formulation for the chord and pitch angle distributions, taking into account the classical model of Glauert. A theoretical analysis for the thrust and torque relationships on an annular control volume was performed. The mathematical model used was based on the Blade Element Momentum Theory (BEMT). We concluded that the new methodology proposed in this work demonstrates a good physical behavior when compared with the theory of Glauert and the experimental data of the Wageningen B3-50 propeller.

Na Amazônia, a navegação é muito importante devido a extensão de rios navegáveis e a falta de redes rodoviárias alternativas. As embarcações geralmente trabalham em condições desfavoráveis, uma vez que não há relação entre a hidrodinâmica dos hélices, geometria e as dimensões do casco da embarcação. Atualmente, não há metodologia para otimização hidrodinâmica com baixo custo computacional e fácil implementação na região. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de uma abordagem matemática voltada para o projeto de propulsores marítimos aplicados as embarcações tipicamente encontradas nos rios da Amazônia. Nós desenvolvemos uma formulação otimizada para o cálculo das distribuições de corda e ângulo de torção, considerando o modelo clássico de Glauert. Uma análise teórica para as relações de empuxo e torque em um volume de controle anular foi realizado. O modelo matemático utilizado foi baseado na teoria do momento do elemento de pá (BEMT). Concluímos que a nova metodologia, proposta neste trabalho, demonstra bom comportamento físico quando comparado com a teoria de Glauert e os dados experimentais do propulsor Wageningen B3-50.

Contribution to the marine propeller hydrodynamic design for small boats in the Amazon region / Contribuição ao projeto hidrodinâmico de propulsores marítimos voltados as pequenas embarcações da região Amazônica

In the Amazon, river navigation is very important due to the length of navigable rivers and the lack of alternative road networks. Boats usually operate in unfavorable conditions, since there is no hydrodynamic relation among propellers, geometry, and the dimensions of the boat hull. Currently, there is no methodology for propeller hydrodynamic optimization with low computational cost and easy implementation in the region. The aim of this work was to develop a mathematical approach for marine propeller design applied to boats typically found on Amazon rivers. We developed an optimized formulation for the chord and pitch angle distributions, taking into account the classical model of Glauert. A theoretical analysis for the thrust and torque relationships on an annular control volume was performed. The mathematical model used was based on the Blade Element Momentum Theory (BEMT). We concluded that the new methodology proposed in this work demonstrates a good physical behavior when compared with the theory of Glauert and the experimental data of the Wageningen B3-50 propeller.(AU)

Na Amazônia, a navegação é muito importante devido a extensão de rios navegáveis e a falta de redes rodoviárias alternativas. As embarcações geralmente trabalham em condições desfavoráveis, uma vez que não há relação entre a hidrodinâmica dos hélices, geometria e as dimensões do casco da embarcação. Atualmente, não há metodologia para otimização hidrodinâmica com baixo custo computacional e fácil implementação na região. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de uma abordagem matemática voltada para o projeto de propulsores marítimos aplicados as embarcações tipicamente encontradas nos rios da Amazônia. Nós desenvolvemos uma formulação otimizada para o cálculo das distribuições de corda e ângulo de torção, considerando o modelo clássico de Glauert. Uma análise teórica para as relações de empuxo e torque em um volume de controle anular foi realizado. O modelo matemático utilizado foi baseado na teoria do momento do elemento de pá (BEMT). Concluímos que a nova metodologia, proposta neste trabalho, demonstra bom comportamento físico quando comparado com a teoria de Glauert e os dados experimentais do propulsor Wageningen B3-50.(AU)

The use of vortex and ultrasound techniques for the in vitro removal of Salmonella spp. Biofilms

Background: The presence of biofilm is common to all types of surfaces, such as stainless steel. Once formed, biofilms act as a point of constant contamination releasing fragments or planktonic cells of microorganisms, such as Salmonella spp., and may impair the microbiological quality of products. The laboratory methods are being used and tested in vitro for removal and the subsequent quantification of biofilms, including the use of vortex and ultrasound. The aim of the study was to evaluate the effectiveness of these two laboratory methods for removing Salmonella spp. biofilms, in vitro cultured on stainless steel surface from the food industry.Materials, Methods & Results: Three strains were analyzed for biofilm formation by Salmonella spp., and they are S. Typhimurium ATCC 14028, S. Enteritidis ATCC 13076 and S. Enteritidis isolated from drag swab on poultry farm and genetically confirmed by Microarray, denominated P106. Coupons of stainless steel AISI 316, with an area of 1 cm² were used. These materials used for the coupons were obtained from the equipments at the cutting room in the poultry slaughterhouse. Biofilms were formed using TSB broth without glucose and incubated at 36°C for 24 h. Six replicates were performed for each microorganism in each removal method. After the biofilm formation, two methods were used in the removal stage, the vortexing, performed for 2 min, and the sonication method, with coupons maintained for 10 min in an ultrasound bath, at a frequency of 40 kHz and potency 81 W. Serial dilutions were made and transferred to PCA agar for quantification in log10CFU.mL-1. The microtopography was performed by scanning electron microscopy (SEM) of surfaces before the removal step. Statistical analysis of the results showed no significant difference between the two removal methods and between the three strains studied (P > 0.05).[...]

The use of vortex and ultrasound techniques for the in vitro removal of Salmonella spp. Biofilms

Background: The presence of biofilm is common to all types of surfaces, such as stainless steel. Once formed, biofilms act as a point of constant contamination releasing fragments or planktonic cells of microorganisms, such as Salmonella spp., and may impair the microbiological quality of products. The laboratory methods are being used and tested in vitro for removal and the subsequent quantification of biofilms, including the use of vortex and ultrasound. The aim of the study was to evaluate the effectiveness of these two laboratory methods for removing Salmonella spp. biofilms, in vitro cultured on stainless steel surface from the food industry.Materials, Methods & Results: Three strains were analyzed for biofilm formation by Salmonella spp., and they are S. Typhimurium ATCC 14028, S. Enteritidis ATCC 13076 and S. Enteritidis isolated from drag swab on poultry farm and genetically confirmed by Microarray, denominated P106. Coupons of stainless steel AISI 316, with an area of 1 cm² were used. These materials used for the coupons were obtained from the equipments at the cutting room in the poultry slaughterhouse. Biofilms were formed using TSB broth without glucose and incubated at 36°C for 24 h. Six replicates were performed for each microorganism in each removal method. After the biofilm formation, two methods were used in the removal stage, the vortexing, performed for 2 min, and the sonication method, with coupons maintained for 10 min in an ultrasound bath, at a frequency of 40 kHz and potency 81 W. Serial dilutions were made and transferred to PCA agar for quantification in log10CFU.mL-1. The microtopography was performed by scanning electron microscopy (SEM) of surfaces before the removal step. Statistical analysis of the results showed no significant difference between the two removal methods and between the three strains studied (P > 0.05).[...](AU)

Considerações sobre métodos de ajuste de bombas de roletes usadas em circulação extracorpórea: velocidade de queda e calibração dinâmica / Considerations on roller pumps setting methods used in cardiopulmonary bypass: drop rate and dynamic calibration

As bombas de roletes ocupam um papel de destaque entre os dispositivos utilizados na circulação extracorpórea, pois são responsáveis pela movimentação do sangue. O ajuste adequado desses equipamentos é fundamental para minimizar o trauma nas células sanguíneas. O presente trabalho analisou dois métodos para ajuste das bombas: o método de medida de velocidade de queda e a calibração dinâmica em dois modelos de bombas, com o objetivo de avaliar as suas variações e limitações práticas de uso em centro cirúrgico. A velocidade de queda foi medida em dois modelos de bombas de roletes e em três pontos do leito rígido com valor final calculado pela média entre eles. A calibração dinâmica foi medida sequencialmente às medidas de velocidade de queda, e os valores médios de pressão foram registrados em arquivo, com intervalo entre medidas de 20 ms. Os valores médios de velocidade de queda mostraram diferenças significantes (p < 0,0007), quando comparados com os valores mínimos e entre os dois modelos de bombas. Nos dois métodos analisados foram observadas variações de ajuste entre os roletes, com possíveis consequências para a hemólise. A bomba 1 mostrou descentralização do leito rígido entre os pontos medidos (p < 0,02). O método de ajuste por medida de velocidade de queda mostrou erros em seus valores absolutos e com dificuldade de repetitividade e não foi possível estabelecer correlação com a respectiva medida de calibração dinâmica.

Roller pumps have an important role among the devices used in cardiopulmonary bypass, being responsible for pumping blood. The setting of pumps is essential to minimize the trauma on blood cells. This study examined two methods for pump adjustment: the drop rate method and dynamic calibration method, applied to two different pumps in order to evaluate their variations and practical limitations of use in operating room. The drop rate was measured in the lowest point of pump raceway (0º) and in two other points close to it (–20º and +20º) and the average values of the three points was also taken. The dynamic calibration was measured sequentially, and the pressure average values were recorded on file with a sampling interval of 20 ms. There were significant differences (p < 0.0007) in drop rate averages when compared with the lowest point in the two types of pumps. In two pumps were observed variations in settings between rollers with possible consequences for the hemolysis. The pump 1 showed decentralization in raceway between points measured (p < 0.02). The drop rate method showed errors in their absolute values and with limited repeatability, and it was not possible to correlate with their dynamic calibration measurements.

Hydrodynamic analysis of an anaerobic sequencing batch biofilm reactor with liquid-phase external circulation

Este trabajo evaluó el comportamiento hidrodinámico y la remoción de materia orgánica en un reactor anaerobio de lecho fijo rellenado con espuma de poliuretano (0,5cm) y operado por lotes secuenciales con recirculación de la fase líquida. El estudio hidrodinámico fue realizado sin microorganismos y con velocidad superficial de líquido entre 0,16 y 0,80cm/s. El reactor fue operado de forma continua para evaluar el patrón de flujo en el lecho y por lotes para estimar el tiempo de mezcla de la fase fluida. Bajo operación continua, el flujo pudo ser caracterizado como pistón y, en el caso de operación discontinua, el tiempo de mezcla fue considerado despreciable cuando fue comparado al tiempo total de reacción a ser utilizado en la operación por lotes para remoción de la materia orgánica. El reactor, rellenado con biomasa anaerobia inmovilizada sobre espuma de poliuretano, fue operado en lotes de 8h con temperatura de 30 ±1ºC y alimentado con agua residual elaborada con glucosa y con demanda química de oxígeno de 500mg/L aproximadamente. El desempeño del proceso fue evaluado sin recirculación de la fase líquida y con recirculación, con aplicación de velocidad superficial de 0,19cm/s. Los mejores resultados de estabilidad del proceso anaerobio y de remoción de materia orgánica fueron alcanzados con la recirculación de la fase liquida, con valores hasta 95 por ciento

A dissolução in vitro na previsão da absorção oral de fármacos em formas farmacêuticas de liberação modificada / Dissolution studies in vitro as a prognostic tool for oral absorption of modified release pharmaceutical dosage forms

Pretende-se com o presente trabalho abordar os aspectos teóricos e práticos dos estudos de dissolução das formas farmacêuticas sólidas orais de liberação modificada, em três partes. Na primeira parte faz-se referência à classificação, interesse terapêutico e teoria da liberação do fármaco. Na segunda parte abordam-se as teorias de dissolução, os modelos de liberação, os sistemas de dissolução e sua validação, as especificações e critérios de aceitação dos ensaios de dissolução e ainda os fatores condicionates da dissolução, liberação e absorção. Na terceira parte confrontam-se as condições em que são efetuados os ensaios de dissolução com os parâmetros fisiológicos, fazendo referência aos meios de dissolução e composição do lume do trato gastrintestinal e ao modelos hidrodinâmicos

Hydrodinamics and mass transfer in ozonation reactors: use of CDF modelling

El diseño del proceso de desinfeccion del agua debe descansar en los fundamentos de la ingenieria quimica considerando los aspectos cineticos e hidrodinamicos. El objetivo del trabajo es brindar un panorama de la capacidad de las herramientas del CDF (un modelo de ecuaciones de movimiento de fluidos utilizando sistemas de computacion) para explicar los fenomenos fisicos y quimicos que tienen lugar en los distintos reactores para la ozonizacion. El diseño y el control de las condiciones optimas es de importancia fundamental para lograr la mayor eficiencia del proceso. Se explican las aplicaciones del modelo para la cloracion y la ozonizacion

Documento D: Anexo 8: Modelización matemática de los ríos. Anexo 8.1. Modelo de calidad de agua de la franja costera del Río de la Plata; informe de Etapa I, volúmenes 1 y 2 / Plan de Saneamiento Integral

El presente estudio tiene por finalidad analizar los posibles cambios que en la calidad de agua del Río de la Plata, se podrían producir, como consecuencia de la construcción de una serie de obras que, en su conjunto, modifican de manera drástica el vertido sobre el río de los efluentes líquidos contaminantes. Volumen 1: Texto. Volumen 2: Resultados del modelo de calidad, comparación con datos medidos

Documento D: Anexo 8: Modelización matemática de los ríos. Anexo 8.1. Modelo de calidad de agua de la franja costera del Río de la Plata; informe de Etapa I / Plan de Saneamiento Integral

Volumen 3: Resultados del modelo de calidad, planos. Volumen 4: Anexos

Documento D: Anexo 8: Modelización matemática de los ríos. Anexo 8.2. Modelo de calidad de agua de la franja costera del Río de la Plata; informe de Etapa II y III / Plan de Saneamiento Integral

Volumen 1: Texto. Volumen 2: Anexos

Documento D: Anexo 8: Modelización matemática de los ríos. Anexo 8.2. Modelo de calidad de agua de la franja costera del Río de la Plata; informe de Etapa II y III / Plan de Saneamiento Integral

Volumen 1: Texto. Volumen 2: Anexos

Documento D: Anexo 8: Modelización matemática de los ríos. Anexo 8.1. Modelo de calidad de agua de la franja costera del Río de la Plata; informe de Etapa I / Plan de Saneamiento Integral

Volumen 3: Resultados del modelo de calidad, planos. Volumen 4: Anexos

Documento D: Anexo 8: Modelización matemática de los ríos. Anexo 8.1. Modelo de calidad de agua de la franja costera del Río de la Plata; informe de Etapa I, volúmenes 1 y 2 / Plan de Saneamiento Integral

El presente estudio tiene por finalidad analizar los posibles cambios que en la calidad de agua del Río de la Plata, se podrían producir, como consecuencia de la construcción de una serie de obras que, en su conjunto, modifican de manera drástica el vertido sobre el río de los efluentes líquidos contaminantes. Volumen 1: Texto. Volumen 2: Resultados del modelo de calidad, comparación con datos medidos

Sistema para análise do desempenho de uma bomba axial para assistência circulatória temporária / System for performance analysis of an axial pump for assisted temporary circulatory

As Bombas de fluxo axial com localização intraventricular representam um método promissor para a assistência cardíaca temporária pela eficiência e praticidde. Este trabalho apresenta um sistema para utilização na análise do desempenho durante o desenvolvimento de bombas axiais. No trabalho foram utilizadas técnicas e metodologias da análise dimensional para o estudo do comportamento da bomba em modelo ampliado

Abstract - The Axial Pump for intraventricular location represents a promising