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Simulação tridimensional da dispersão de poluentes considerando o termo de assimetria e diferentes coeficientes de difusão 考虑不对称项和不同扩散系数的污染物扩散三维模拟
Pub Date : 2023-12-14 DOI: 10.14808/sci.plena.2023.119911
Viliam Cardoso da Silveira, Daniela Buske, Régis Sperotto de Quadros, Jonas Da Costa Carvalho, Glênio Aguiar Gonçalves, Guilherme Jahnecke Weymar
O objetivo desse trabalho é avaliar a dispersão de poluentes na atmosfera, considerando a equação de advecção-difusão transiente tridimensional. O modelo, incluindo a difusão longitudinal e o fechamento não local da turbulência, é resolvido utilizando técnicas de transformadas integrais. Para a obtenção dos resultados e avaliação do modelo foram utilizados dados do experimento difusivo IIT Delhi para condições de vento fraco e duas parametrizações distintas para os coeficientes de difusão. O modelo simulou de forma satisfatória a concentração de poluentes quando comparado com os dados experimentais. O modelo apresentou melhor desempenho com os coeficientes de difusão que possuem maior informação da turbulência e considerado o termo de fechamento não local da turbulência.
这项工作的目的是考虑三维瞬态平流-扩散方程,评估污染物在大气中的扩散情况。该模型包括纵向扩散和非局部湍流闭合,采用积分变换技术求解。为了获得结果并对模型进行评估,我们使用了印度理工学院德里分校低风条件下的扩散实验数据以及两种不同的扩散系数参数。与实验数据相比,模型模拟的污染物浓度令人满意。该模型在使用具有更多湍流信息并考虑了非局部湍流闭合项的扩散系数时表现更好。
{"title":"Simulação tridimensional da dispersão de poluentes considerando o termo de assimetria e diferentes coeficientes de difusão","authors":"Viliam Cardoso da Silveira, Daniela Buske, Régis Sperotto de Quadros, Jonas Da Costa Carvalho, Glênio Aguiar Gonçalves, Guilherme Jahnecke Weymar","doi":"10.14808/sci.plena.2023.119911","DOIUrl":"https://doi.org/10.14808/sci.plena.2023.119911","url":null,"abstract":"O objetivo desse trabalho é avaliar a dispersão de poluentes na atmosfera, considerando a equação de advecção-difusão transiente tridimensional. O modelo, incluindo a difusão longitudinal e o fechamento não local da turbulência, é resolvido utilizando técnicas de transformadas integrais. Para a obtenção dos resultados e avaliação do modelo foram utilizados dados do experimento difusivo IIT Delhi para condições de vento fraco e duas parametrizações distintas para os coeficientes de difusão. O modelo simulou de forma satisfatória a concentração de poluentes quando comparado com os dados experimentais. O modelo apresentou melhor desempenho com os coeficientes de difusão que possuem maior informação da turbulência e considerado o termo de fechamento não local da turbulência.","PeriodicalId":22090,"journal":{"name":"Scientia Plena","volume":"29 8","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"138971695","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Modelagem da dependência do consumo de coagulante dos parâmetros brutos da água: ajuste de um modelo de regressão linear 混凝剂消耗量与原水参数的关系建模:拟合线性回归模型
Pub Date : 2023-12-14 DOI: 10.14808/sci.plena.2023.119918
Bruna Jann Leite, Nilo Eduardo Kehrwald Zimmermann, Vera Lúcia Duarte Ferreira, Fernando Luis Dias
O crescimento da demanda por água potável vem aumentando gradativamente e consequentemente a necessidade de melhorias no tratamento também. Um dos fatores determinantes da qualidade da água potável, tanto no ponto de vista de saúde quanto no ambiental, é a quantidade de coagulante utilizada no processo de tratamento da água, visto que a dosagem pode variar de acordo com características físico-químicas da água bruta. Neste sentido, este trabalho apresenta o desenvolvimento inicial de um modelo capaz de predizer quantidades de coagulante para um determinado volume de água bruta, contemplando como variáveis independentes características específicas da água. Adotou-se como estratégia metodológica a análise de regressão linear múltipla realizada via software R em três etapas principais: coleta e separação dos dados, modelagem e validação do modelo. Os dados foram disponibilizados pela empresa CORSAN/RS, com recorte temporal do ano de 2015 a 2019 correspondentes a duas cidades. Os resultados mostraram a existência de uma relação estatisticamente considerável entre a variável dependente, consumo do coagulante (sulfato de alumínio) e as variáveis independentes (turbidez, cor, alcalinidade, matéria orgânica e volume aduzido). O valor de R² ajustado de 0,95 indica que modelo de predição está estatisticamente satisfatório. Ou seja, as facilidades de ajuste aliadas ao bom desempenho dos fenômenos estudados mostra que o modelo apresentado inicialmente pode ser aplicado para melhorar os processos de tratamento de água em estações de porte e processos similar.
人们对饮用水的需求在逐渐增加,因此对水处理技术的要求也在不断提高。从健康和环境的角度来看,饮用水质量的决定因素之一是水处理过程中混凝剂的用量,因为用量会根据原水的物理化学特性而变化。有鉴于此,本研究初步建立了一个模型,该模型能够预测一定量原水的混凝剂用量,并将具体的水质特征作为自变量加以考虑。采用的方法策略是使用 R 软件进行多元线性回归分析,主要分为三个阶段:数据收集和分离、建模和模型验证。数据由 CORSAN/RS 提供,时间范围为 2015 年至 2019 年,对应两个城市。结果表明,因变量混凝剂消耗量(硫酸铝)与自变量(浊度、颜色、碱度、有机物和流入量)之间存在统计学意义上的显著关系。调整后的 R² 值为 0.95,表明预测模型在统计上令人满意。换句话说,所研究的现象易于调整且性能良好,这表明最初提出的模型可用于改善类似规模和工艺的水厂的水处理工艺。
{"title":"Modelagem da dependência do consumo de coagulante dos parâmetros brutos da água: ajuste de um modelo de regressão linear","authors":"Bruna Jann Leite, Nilo Eduardo Kehrwald Zimmermann, Vera Lúcia Duarte Ferreira, Fernando Luis Dias","doi":"10.14808/sci.plena.2023.119918","DOIUrl":"https://doi.org/10.14808/sci.plena.2023.119918","url":null,"abstract":"O crescimento da demanda por água potável vem aumentando gradativamente e consequentemente a necessidade de melhorias no tratamento também. Um dos fatores determinantes da qualidade da água potável, tanto no ponto de vista de saúde quanto no ambiental, é a quantidade de coagulante utilizada no processo de tratamento da água, visto que a dosagem pode variar de acordo com características físico-químicas da água bruta. Neste sentido, este trabalho apresenta o desenvolvimento inicial de um modelo capaz de predizer quantidades de coagulante para um determinado volume de água bruta, contemplando como variáveis independentes características específicas da água. Adotou-se como estratégia metodológica a análise de regressão linear múltipla realizada via software R em três etapas principais: coleta e separação dos dados, modelagem e validação do modelo. Os dados foram disponibilizados pela empresa CORSAN/RS, com recorte temporal do ano de 2015 a 2019 correspondentes a duas cidades. Os resultados mostraram a existência de uma relação estatisticamente considerável entre a variável dependente, consumo do coagulante (sulfato de alumínio) e as variáveis independentes (turbidez, cor, alcalinidade, matéria orgânica e volume aduzido). O valor de R² ajustado de 0,95 indica que modelo de predição está estatisticamente satisfatório. Ou seja, as facilidades de ajuste aliadas ao bom desempenho dos fenômenos estudados mostra que o modelo apresentado inicialmente pode ser aplicado para melhorar os processos de tratamento de água em estações de porte e processos similar.","PeriodicalId":22090,"journal":{"name":"Scientia Plena","volume":"311 3","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"138974204","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Perturbation methods for nonlinear eigenvalue problems 非线性特征值问题的扰动方法
Pub Date : 2023-12-14 DOI: 10.14808/sci.plena.2023.119902
Flávia Gonçalves Fernandes, A. B. Purcina, Luciana Vale Silva Rabelo, Marcos Napoleão Rabelo
In this paper, the dynamics of a microbeam is investigated from the point of view of nonlinear oscillations. Because it regards a non-linear problem, the natural frequency is more complex to obtain. Phenomena such as bifurcations and doubling periods, common in nonlinear systems, may appear. To carry out the ongoing analysis, two components are necessary: first, the equations of motion and, second, the techniques for investigating the behavior of the system. With respect to the equations of motion, deformation gradient theory is used. Concerning the second component, the following approach is employed: techniques of perturbation methods due to the non-linearities present in the model, with the objective of analyzing its oscillations. The important contribution of this investigation resides in a new approach to the equations of motion originated from the formulation of deformation gradient for the context of beams. For future research, it is intended to propose a new stiffness matrix. In the section of computational experiments, results that simulate the behavior of the eigenvalues, eigenfunctions, and solutions of the equation of motion are presented.
本文从非线性振荡的角度研究了微梁的动力学。由于这是一个非线性问题,自然频率的求取更为复杂。非线性系统中常见的分岔和倍周期等现象可能会出现。要进行持续分析,需要两个组成部分:首先是运动方程,其次是研究系统行为的技术。在运动方程方面,使用了变形梯度理论。关于第二部分,采用了以下方法:由于模型中存在非线性,因此采用了扰动法技术,目的是分析其振荡。本研究的重要贡献在于采用了一种新的运动方程方法,该方法源于梁的变形梯度公式。在未来的研究中,我们打算提出一种新的刚度矩阵。在计算实验部分,介绍了模拟运动方程的特征值、特征函数和解的行为的结果。
{"title":"Perturbation methods for nonlinear eigenvalue problems","authors":"Flávia Gonçalves Fernandes, A. B. Purcina, Luciana Vale Silva Rabelo, Marcos Napoleão Rabelo","doi":"10.14808/sci.plena.2023.119902","DOIUrl":"https://doi.org/10.14808/sci.plena.2023.119902","url":null,"abstract":"In this paper, the dynamics of a microbeam is investigated from the point of view of nonlinear oscillations. Because it regards a non-linear problem, the natural frequency is more complex to obtain. Phenomena such as bifurcations and doubling periods, common in nonlinear systems, may appear. To carry out the ongoing analysis, two components are necessary: first, the equations of motion and, second, the techniques for investigating the behavior of the system. With respect to the equations of motion, deformation gradient theory is used. Concerning the second component, the following approach is employed: techniques of perturbation methods due to the non-linearities present in the model, with the objective of analyzing its oscillations. The important contribution of this investigation resides in a new approach to the equations of motion originated from the formulation of deformation gradient for the context of beams. For future research, it is intended to propose a new stiffness matrix. In the section of computational experiments, results that simulate the behavior of the eigenvalues, eigenfunctions, and solutions of the equation of motion are presented.","PeriodicalId":22090,"journal":{"name":"Scientia Plena","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139001450","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Algoritmos Talbot e Talbot-Racional para inversão da Transformada de Laplace aplicados a solução de um problema de difusão de mercúrio no ambiente aquático 塔尔博特和塔尔博特-应用于解决水生环境中汞扩散问题的拉普拉斯变换反演合理算法
Pub Date : 2023-12-14 DOI: 10.14808/sci.plena.2023.119905
Elisandra Konflanz Freitas, Juciara Alves Ferreira, Bárbara Denicol do Amaral Rodriguez, João Francisco Prolo Filho
Nesse artigo, os métodos Talbot e Talbot-Racional são apresentados como alternativas numéricas para a inversão da Transformada de Laplace, especialmente para problemas em que a execução de forma analítica dos processos se torna muito difícil. Testes foram realizados no sentido de investigar o potencial de resolução dessas técnicas ao serem aplicadas em um problema de difusão de mercúrio no ambiente aquático. Com base nos resultados obtidos, concluiu-se que o algoritmo Talbot foi o mais eficiente para a inversão numérica da solução no referido problema. Já o método Talbot-Racional, mesmo usando uma quantidade maior de termos no somatório, não demonstrou desempenho equivalente no processo. Entretanto, destaca-se que tal aproximação melhora com o aumento do valor de  dentro de certos intervalos.
本文介绍了塔尔博特方法和塔尔博特理性方法,作为拉普拉斯变换反演的数值替代方法,尤其适用于分析执行过程非常困难的问题。在应用于水生环境中的汞扩散问题时,对这些技术的解决潜力进行了测试研究。根据所获得的结果,得出的结论是塔尔博特算法是最有效的数值反演解法。而 Talbot-Rational 方法,即使在求和过程中使用了更多的项,也没有显示出同等的性能。不过,应该指出的是,随着某些区间内数值的增大,这种近似方法的性能会有所改善。
{"title":"Algoritmos Talbot e Talbot-Racional para inversão da Transformada de Laplace aplicados a solução de um problema de difusão de mercúrio no ambiente aquático","authors":"Elisandra Konflanz Freitas, Juciara Alves Ferreira, Bárbara Denicol do Amaral Rodriguez, João Francisco Prolo Filho","doi":"10.14808/sci.plena.2023.119905","DOIUrl":"https://doi.org/10.14808/sci.plena.2023.119905","url":null,"abstract":"Nesse artigo, os métodos Talbot e Talbot-Racional são apresentados como alternativas numéricas para a inversão da Transformada de Laplace, especialmente para problemas em que a execução de forma analítica dos processos se torna muito difícil. Testes foram realizados no sentido de investigar o potencial de resolução dessas técnicas ao serem aplicadas em um problema de difusão de mercúrio no ambiente aquático. Com base nos resultados obtidos, concluiu-se que o algoritmo Talbot foi o mais eficiente para a inversão numérica da solução no referido problema. Já o método Talbot-Racional, mesmo usando uma quantidade maior de termos no somatório, não demonstrou desempenho equivalente no processo. Entretanto, destaca-se que tal aproximação melhora com o aumento do valor de  dentro de certos intervalos.","PeriodicalId":22090,"journal":{"name":"Scientia Plena","volume":"43 4","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"138972677","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Modelagem matemática e simulação numérica de um biosensor amperométrico enzimático de monocamada: uma aplicação da abordagem do Método das Diferenças Finitas (MDF) 单层酶安培生物传感器的数学建模和数值模拟:有限差分法(FDM)方法的应用
Pub Date : 2023-12-14 DOI: 10.14808/sci.plena.2023.119903
Daniel Ribeiro Dessaune, Rosana Anita Silva da Fonseca, Jornandes Dias da Silva
Biossensores são uma classe de sensores destinados a realizar medições envolvendo substâncias orgânicas. Esses sensores apresentam inúmeras vantagens de utilização, que vão desde a miniaturização até a portabilidade do equipamento, possibilitando assim sua utilização de forma fácil e em uma gama muito ampla de locais. Este trabalho tem como foco avaliar o funcionamento de um biossensor amperométrico enzimático de monocamada através de um processo de modelagem matemática de seu princípio de funcionamento a partir de Equações Diferenciais Parciais (EDP) e das condições de contorno/iniciais que regem e caracterizam este tipo de equipamento, os sistemas de equações criadas foram resolvidas com base nas técnicas do Método das Diferenças Finitas (MDF) e com o auxílio de um código computacional para fornecer a solução do sistema avaliado. Por fim, foram simulados testes para avaliar os impactos que cada parâmetro exerce na resposta do sistema, foram realizados testes de sensibilidade para cada um de seus parâmetros, por meio de um biossensor amperométrico enzimático de monocamada. Com os resultados, foi possível observar os impactos que fatores como a taxa enzimática máxima (VMAX), a espessura da camada enzimática (d) e a concentração inicial do substrato (S0) têm na resposta do sistema, que são considerados importantes em um projeto de biossensores.
生物传感器是一类专门用于测量有机物质的传感器。这些传感器在使用上有许多优点,从设备的微型化到便携性,从而使其能够在非常广泛的地点轻松使用。这项工作的重点是通过对单层酶安培生物传感器的工作原理进行数学建模,根据偏微分方程(PDE)以及管理和描述这类设备的边界/初始条件来评估其运行情况。 所创建的方程组使用有限差分法(FDM)技术并借助计算机代码进行求解,以提供所评估系统的解决方案。最后,模拟测试评估了每个参数对系统响应的影响,并使用单层酶安培生物传感器对每个参数进行了灵敏度测试。结果显示了最大酶速率(VMAX)、酶层厚度(d)和初始底物浓度(S0)等因素对系统响应的影响,这些因素在生物传感器设计中被认为是非常重要的。
{"title":"Modelagem matemática e simulação numérica de um biosensor amperométrico enzimático de monocamada: uma aplicação da abordagem do Método das Diferenças Finitas (MDF)","authors":"Daniel Ribeiro Dessaune, Rosana Anita Silva da Fonseca, Jornandes Dias da Silva","doi":"10.14808/sci.plena.2023.119903","DOIUrl":"https://doi.org/10.14808/sci.plena.2023.119903","url":null,"abstract":"Biossensores são uma classe de sensores destinados a realizar medições envolvendo substâncias orgânicas. Esses sensores apresentam inúmeras vantagens de utilização, que vão desde a miniaturização até a portabilidade do equipamento, possibilitando assim sua utilização de forma fácil e em uma gama muito ampla de locais. Este trabalho tem como foco avaliar o funcionamento de um biossensor amperométrico enzimático de monocamada através de um processo de modelagem matemática de seu princípio de funcionamento a partir de Equações Diferenciais Parciais (EDP) e das condições de contorno/iniciais que regem e caracterizam este tipo de equipamento, os sistemas de equações criadas foram resolvidas com base nas técnicas do Método das Diferenças Finitas (MDF) e com o auxílio de um código computacional para fornecer a solução do sistema avaliado. Por fim, foram simulados testes para avaliar os impactos que cada parâmetro exerce na resposta do sistema, foram realizados testes de sensibilidade para cada um de seus parâmetros, por meio de um biossensor amperométrico enzimático de monocamada. Com os resultados, foi possível observar os impactos que fatores como a taxa enzimática máxima (VMAX), a espessura da camada enzimática (d) e a concentração inicial do substrato (S0) têm na resposta do sistema, que são considerados importantes em um projeto de biossensores.","PeriodicalId":22090,"journal":{"name":"Scientia Plena","volume":"4 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"138975421","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Numerical Solution of the Fokker-Planck Equation Using Orthogonal Collocation 使用正交配位法数值求解福克-普朗克方程
Pub Date : 2023-12-14 DOI: 10.14808/sci.plena.2023.119901
W. J. Lima, Fran Sérgio Lobato
This study aims to propose a numerical methodology to solve the Fokker-Planck Equation using the Orthogonal Collocation Method. In this approach, the original problem, represented by a partial differential equation, is rewritten as a system of initial value equations via discretization of spatial variable. The resulting system is integrated considering the Runge-Kutta-Fehlberg Method. The proposed methodology is applied in three case studies that presented an analytical solution. The obtained results demonstrate that the proposed approach is a good alternative for solving this class of problems.Keywords: Fokker-Planck Equation, Orthogonal Collocation, Numerical Method.
本研究旨在提出一种利用正交定位法求解福克-普朗克方程的数值方法。在这种方法中,通过空间变量的离散化,由偏微分方程表示的原始问题被改写为初值方程组。利用 Runge-Kutta-Fehlberg 方法对得到的系统进行积分。建议的方法被应用于三个案例研究,并提出了分析解决方案。所获得的结果表明,所提出的方法是解决这类问题的良好选择:福克-普朗克方程 正交配位 数值方法
{"title":"Numerical Solution of the Fokker-Planck Equation Using Orthogonal Collocation","authors":"W. J. Lima, Fran Sérgio Lobato","doi":"10.14808/sci.plena.2023.119901","DOIUrl":"https://doi.org/10.14808/sci.plena.2023.119901","url":null,"abstract":"This study aims to propose a numerical methodology to solve the Fokker-Planck Equation using the Orthogonal Collocation Method. In this approach, the original problem, represented by a partial differential equation, is rewritten as a system of initial value equations via discretization of spatial variable. The resulting system is integrated considering the Runge-Kutta-Fehlberg Method. The proposed methodology is applied in three case studies that presented an analytical solution. The obtained results demonstrate that the proposed approach is a good alternative for solving this class of problems.\u0000Keywords: Fokker-Planck Equation, Orthogonal Collocation, Numerical Method.","PeriodicalId":22090,"journal":{"name":"Scientia Plena","volume":"8 6","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"138972592","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Ensaios de campo de penetração auxiliada por jatos de água de modelos de estacas torpedo em solo granular 粒状土中鱼雷桩模型的水射流辅助贯入现场试验
Pub Date : 2023-12-14 DOI: 10.14808/sci.plena.2023.119917
Luciano Vasconcelos Rocha, Diego de Freitas Fagundes, Karina Retzlaff Camargo
O presente trabalho apresenta os resultados de ensaios de instalação de âncoras do tipo estaca torpedo em escala reduzida auxiliada pelo processo de fluidização feita através da aplicação de jatos de água verticais circulares. Foi avaliada a influência da vazão imposta e a massa do elemento ancorante. O protótipo analisado foi um modelo de estaca torpedo T66 de 66 toneladas. Os ensaios foram executados em um campo experimental de solo arenoso com modelos reduzidos na escala de comprimento 1:12, de acordo com a Lei de Semelhança pelo Número de Froude. Os estágios de vazão aplicada foram de 10,35, 22,81, 30,71 e 41,60 L/min. Os resultados dos ensaios demonstraram bastante concordância com pesquisas semelhantes realizadas em laboratório com escalas menores que a avaliada neste trabalho. Observou-se que o aumento da vazão aumentou a profundidade de penetração dos modelos, assim como para uma dada vazão, a estaca com maior massa tem maior penetração. Os ensaios mostraram que o processo de fluidização contribui para aumento das profundidades desse tipo de sistema de ancoragem offshore e que a correta escolha da vazão e da massa da estaca torpedo podem trazer melhorias no procedimento de instalação.
本文介绍了在垂直圆形水射流流化过程的帮助下,在较小范围内安装鱼雷桩锚的试验结果。对施加的流速和锚固件质量的影响进行了评估。所分析的原型是重达 66 吨的 T66 鱼雷桩模型。试验是在沙质土壤的实验场进行的,根据弗劳德相似定律,缩小模型的长度比例为 1:12。应用的流速分别为 10.35、22.81、30.71 和 41.60 升/分钟。试验结果表明,与在实验室中进行的类似研究结果十分吻合。据观察,增加流速会增加模型的穿透深度,而且在给定流速下,质量最大的桩具有最大的穿透力。测试表明,流化过程有助于增加这种海上锚固系统的深度,正确选择鱼雷桩的流速和质量可以改进安装程序。
{"title":"Ensaios de campo de penetração auxiliada por jatos de água de modelos de estacas torpedo em solo granular","authors":"Luciano Vasconcelos Rocha, Diego de Freitas Fagundes, Karina Retzlaff Camargo","doi":"10.14808/sci.plena.2023.119917","DOIUrl":"https://doi.org/10.14808/sci.plena.2023.119917","url":null,"abstract":"O presente trabalho apresenta os resultados de ensaios de instalação de âncoras do tipo estaca torpedo em escala reduzida auxiliada pelo processo de fluidização feita através da aplicação de jatos de água verticais circulares. Foi avaliada a influência da vazão imposta e a massa do elemento ancorante. O protótipo analisado foi um modelo de estaca torpedo T66 de 66 toneladas. Os ensaios foram executados em um campo experimental de solo arenoso com modelos reduzidos na escala de comprimento 1:12, de acordo com a Lei de Semelhança pelo Número de Froude. Os estágios de vazão aplicada foram de 10,35, 22,81, 30,71 e 41,60 L/min. Os resultados dos ensaios demonstraram bastante concordância com pesquisas semelhantes realizadas em laboratório com escalas menores que a avaliada neste trabalho. Observou-se que o aumento da vazão aumentou a profundidade de penetração dos modelos, assim como para uma dada vazão, a estaca com maior massa tem maior penetração. Os ensaios mostraram que o processo de fluidização contribui para aumento das profundidades desse tipo de sistema de ancoragem offshore e que a correta escolha da vazão e da massa da estaca torpedo podem trazer melhorias no procedimento de instalação.","PeriodicalId":22090,"journal":{"name":"Scientia Plena","volume":"6 8","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"138975066","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Electrodeposition of crack-free and amorphous Ni-Mo alloys with high Mo content from gluconate baths 在葡萄糖酸盐液中电沉积无裂纹和无定形高Mo合金
Pub Date : 2023-11-09 DOI: 10.14808/sci.plena.2023.104201
Arthur Filgueira de Almeida, Josiane Dantas Costa, Mikarla Baía de Sousa, Joyce Ingrid Venceslau de Souto, Renato Alexandre Costa de Santana, Aureliano Xavier dos Santos, José Anderson Machado Oliveira, José Jailson Nicácio Alves, Ana Regina Nascimento Campos
In this article, electroplated Ni-Mo alloys with high Mo content from gluconate baths are presented. Specifically, the influence of current density on the electrodeposition process, which produced crack-free Ni-Mo alloys with high Mo content, was evaluated. Commonly, Ni-Mo electrodeposition is performed in citrate solutions, as citrate ions promote coordination compounds with greater stability compared to mono and bivalent ligands. However, due to the high internal stress caused by Mo in the coating when its content is very high, microcracks are formed along the surface, causing defects in the deposit. Gluconate baths have been proven to produce crack-free alloys, even when current density is high. The deposits were evaluated for chemical composition by Energy-Dispersive X-ray Specrometry (EDS) and surface morphology by electron microscopy using a Scanning Electron Microscope (SEM). Furthermore, the deposition process was evaluated for current efficiency, and a reaction mechanism was proposed based on observations acquired by other authors. The highest Mo content obtained was 43% by weight. The highest current efficiency was 26%, obtained at 30 mA/cm².
本文介绍了从葡萄糖酸盐液中电镀高Mo含量的Ni-Mo合金。具体而言,评估了电流密度对电沉积过程的影响,从而获得了高Mo含量的无裂纹Ni-Mo合金。通常,镍钼电沉积是在柠檬酸盐溶液中进行的,因为与单价和二价配体相比,柠檬酸盐离子促进配位化合物具有更高的稳定性。然而,当Mo含量很高时,由于涂层中的Mo产生很高的内应力,沿表面形成微裂纹,导致镀层出现缺陷。葡萄糖酸盐浴已被证明可以产生无裂纹的合金,即使电流密度很高。利用能量色散x射线光谱(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)对沉积物的化学成分和表面形貌进行了评价。此外,对沉积过程的电流效率进行了评估,并根据其他作者的观察结果提出了反应机理。钼含量最高可达43%(重量比)。最高电流效率为26%,达到30 mA/cm²。
{"title":"Electrodeposition of crack-free and amorphous Ni-Mo alloys with high Mo content from gluconate baths","authors":"Arthur Filgueira de Almeida, Josiane Dantas Costa, Mikarla Baía de Sousa, Joyce Ingrid Venceslau de Souto, Renato Alexandre Costa de Santana, Aureliano Xavier dos Santos, José Anderson Machado Oliveira, José Jailson Nicácio Alves, Ana Regina Nascimento Campos","doi":"10.14808/sci.plena.2023.104201","DOIUrl":"https://doi.org/10.14808/sci.plena.2023.104201","url":null,"abstract":"In this article, electroplated Ni-Mo alloys with high Mo content from gluconate baths are presented. Specifically, the influence of current density on the electrodeposition process, which produced crack-free Ni-Mo alloys with high Mo content, was evaluated. Commonly, Ni-Mo electrodeposition is performed in citrate solutions, as citrate ions promote coordination compounds with greater stability compared to mono and bivalent ligands. However, due to the high internal stress caused by Mo in the coating when its content is very high, microcracks are formed along the surface, causing defects in the deposit. Gluconate baths have been proven to produce crack-free alloys, even when current density is high. The deposits were evaluated for chemical composition by Energy-Dispersive X-ray Specrometry (EDS) and surface morphology by electron microscopy using a Scanning Electron Microscope (SEM). Furthermore, the deposition process was evaluated for current efficiency, and a reaction mechanism was proposed based on observations acquired by other authors. The highest Mo content obtained was 43% by weight. The highest current efficiency was 26%, obtained at 30 mA/cm².","PeriodicalId":22090,"journal":{"name":"Scientia Plena","volume":" 12","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-11-09","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135291426","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Distribuição geográfica das briófitas no Maranhão, Brasil: uma análise do conhecido para entender o desconhecido 巴西maranhao苔藓植物的地理分布:从已知到未知的分析
Pub Date : 2023-11-09 DOI: 10.14808/sci.plena.2023.101201
Ronison Ferreira Oliveira, Guilherme Sousa Da Silva, Domingos Lucas Dos Santos-Silva, Regiglaucia Rodrigues de Oliveira, Denilson Fernandes Peralta, Gonçalo Mendes da Conceição
Analisamos a riqueza de espécies e densidade de coletas da brioflora maranhense e os principais vetores de pressão antrópica e indicamos as áreas prioritárias para novas amostragens visando a conservação das espécies. Elaboramos um banco de dados a partir da coleção de briófitas registrada no herbário Prof. Aluízio Bittencourt (HABIT), da Universidade Estadual do Maranhão/UEMA campus Caxias, além de coletas com registros de espécimes obtidos no Herbário Virtual, GBIF e SpeciesLink. A identificação das espécies e as informações sobre a distribuição geográfica foram confirmadas para os registros considerados nesse estudo, subsidiando as análises de riqueza (espécies) e densidade (ocorrência de coletas). Para a densidade de coletas utilizou-se o estimador de densidade kernel e para a identificação de áreas de endemismo foi utilizado o método de Interpolação Geográfica de Endemismo (IGE). Foram analisados 3.727 registros de coleta, observando que a maior parte das áreas do estado não possui registros de coleta de briófitas (65%). Em 35% das áreas coletadas observamos que o padrão de distribuição foi heterogêneo, com muitas áreas apresentando poucas espécies e poucas áreas apresentando muitas espécies. Apenas quatro áreas obtiveram densidade de coletas considerada boa, proporcionando áreas de endemismo de espécies. As atividades agrícolas são os principais vetores de ameaças para as briófitas no Maranhão. Recomenda-se que esforços de coleta sejam realizados para as regiões Norte, Oeste, Centro e Sul do Maranhão que apresentam áreas com baixo ou nenhum registro de briófitas.
我们分析了maranhense苔藓植物的物种丰富度和采集密度以及人为压力的主要载体,并指出了新采样的优先区域,以保护物种。我们从maranhao /UEMA campus Caxias州立大学植物标本室aluizio Bittencourt教授(HABIT)收集的苔藓植物,以及从虚拟植物标本室GBIF和SpeciesLink获得的标本记录中收集的标本,建立了一个数据库。确认了本研究记录的物种鉴定和地理分布信息,支持了丰富度(物种)和密度(样本发生)的分析。样本密度采用核密度估算法,特征性地理插值法(IGE)鉴定特征性区域。对3727条收集记录进行了分析,发现该州大部分地区(65%)没有苔藓植物的收集记录。在35%的采集区域中,我们观察到分布格局是不均匀的,许多区域物种较少,少数区域物种较多。只有4个区域的采样密度被认为是良好的,提供了物种特有的区域。农业活动是maranhao中苔藓植物威胁的主要媒介。建议在maranhao的北部、西部、中部和南部地区进行收集工作,这些地区的苔藓植物记录很少或没有。
{"title":"Distribuição geográfica das briófitas no Maranhão, Brasil: uma análise do conhecido para entender o desconhecido","authors":"Ronison Ferreira Oliveira, Guilherme Sousa Da Silva, Domingos Lucas Dos Santos-Silva, Regiglaucia Rodrigues de Oliveira, Denilson Fernandes Peralta, Gonçalo Mendes da Conceição","doi":"10.14808/sci.plena.2023.101201","DOIUrl":"https://doi.org/10.14808/sci.plena.2023.101201","url":null,"abstract":"Analisamos a riqueza de espécies e densidade de coletas da brioflora maranhense e os principais vetores de pressão antrópica e indicamos as áreas prioritárias para novas amostragens visando a conservação das espécies. Elaboramos um banco de dados a partir da coleção de briófitas registrada no herbário Prof. Aluízio Bittencourt (HABIT), da Universidade Estadual do Maranhão/UEMA campus Caxias, além de coletas com registros de espécimes obtidos no Herbário Virtual, GBIF e SpeciesLink. A identificação das espécies e as informações sobre a distribuição geográfica foram confirmadas para os registros considerados nesse estudo, subsidiando as análises de riqueza (espécies) e densidade (ocorrência de coletas). Para a densidade de coletas utilizou-se o estimador de densidade kernel e para a identificação de áreas de endemismo foi utilizado o método de Interpolação Geográfica de Endemismo (IGE). Foram analisados 3.727 registros de coleta, observando que a maior parte das áreas do estado não possui registros de coleta de briófitas (65%). Em 35% das áreas coletadas observamos que o padrão de distribuição foi heterogêneo, com muitas áreas apresentando poucas espécies e poucas áreas apresentando muitas espécies. Apenas quatro áreas obtiveram densidade de coletas considerada boa, proporcionando áreas de endemismo de espécies. As atividades agrícolas são os principais vetores de ameaças para as briófitas no Maranhão. Recomenda-se que esforços de coleta sejam realizados para as regiões Norte, Oeste, Centro e Sul do Maranhão que apresentam áreas com baixo ou nenhum registro de briófitas.","PeriodicalId":22090,"journal":{"name":"Scientia Plena","volume":" 24","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-11-09","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135290534","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Produção de mudas de aceroleira com miniestacas tratadas com ácido indolbutírico e extrato de tiririca 用吲哚丁酸和提里卡提取物处理针叶幼苗的生产
Pub Date : 2023-11-09 DOI: 10.14808/sci.plena.2023.100202
João Ricardo de Oliveira, James Maciel de Araújo, Ueliton Oliveira de Almeida, David Aquino da Costa, Romeu Carvalho Andrade Neto
Objetivou-se avaliar o efeito da aplicação de ácido indolbutírico (AIB) e extrato de tiririca em miniestacas apicais, medianas e basais de aceroleira para fins de produção de mudas. As miniestacas, padronizadas em 3 cm de altura, foram coletadas da parte mediana das plantas-matrizes em ramos de 15 cm. O extrato foi obtido dos tubérculos de tiririca (Cyperus rotundus). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 3 x 3, sendo três tipos de miniestacas, dois indutores de enraizamento e a testemunha. Conduziu-se o experimento em duas etapas: na primeira avaliou-se, aos 62 dias, a porcentagem de miniestacas enraizadas e brotadas, e de miniestacas vivas com calos que não emitiram raízes, e na segunda, aos 156 dias após o estaqueamento, analisou-se a porcentagem de sobrevivência, altura da muda, diâmetro do coleto, comprimento da maior raiz primária, massa seca da raiz, da parte aérea e total, relação entre a altura com o diâmetro do coleto e o índice de qualidade de Dickson (IQD). Houve interação significativa entre os fatores para a maiorias das variáveis, a exceção da massa seca da raiz e da parte aérea, relação altura com o diâmetro e IQD. A propagação de aceroleira por miniestaquia mostra-se viável e tem potencial para utilização, dependendo da posição do ramo e da imersão ou não de AIB e extrato de tiririca. As miniestacas basais proporcionam mudas de melhor qualidade.
摘要本研究旨在探讨吲哚丁酸(iba)和提里卡提取物在针叶顶端、中、基小插枝上的应用效果。从15厘米枝条的基质中间部分采集3厘米高的微型插枝。从莎草块茎中提取提取物。试验设计采用3 × 3因子完全随机化,3种微型插枝,2种诱导剂和对照。把实验分两个阶段:在第一次评估中所占的比例,62天,miniestacas一家brotadas,和生活miniestacas脚趾根部不发放,第二次,156天后,estaqueamento生存中所占的比例,分析了换,前后变化,直径收最大的主根长度,根干重、地上部分和总高度与直径之间的收集和迪克森的质量指标(IQD)。除根、茎干质量、高径比和dqi外,各变量之间存在显著交互作用。针叶植物的小插枝繁殖是可行的,并具有潜在的用途,这取决于枝条的位置和是否浸泡iba和tiririca提取物。小型基部插枝提供质量更好的幼苗。
{"title":"Produção de mudas de aceroleira com miniestacas tratadas com ácido indolbutírico e extrato de tiririca","authors":"João Ricardo de Oliveira, James Maciel de Araújo, Ueliton Oliveira de Almeida, David Aquino da Costa, Romeu Carvalho Andrade Neto","doi":"10.14808/sci.plena.2023.100202","DOIUrl":"https://doi.org/10.14808/sci.plena.2023.100202","url":null,"abstract":"Objetivou-se avaliar o efeito da aplicação de ácido indolbutírico (AIB) e extrato de tiririca em miniestacas apicais, medianas e basais de aceroleira para fins de produção de mudas. As miniestacas, padronizadas em 3 cm de altura, foram coletadas da parte mediana das plantas-matrizes em ramos de 15 cm. O extrato foi obtido dos tubérculos de tiririca (Cyperus rotundus). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 3 x 3, sendo três tipos de miniestacas, dois indutores de enraizamento e a testemunha. Conduziu-se o experimento em duas etapas: na primeira avaliou-se, aos 62 dias, a porcentagem de miniestacas enraizadas e brotadas, e de miniestacas vivas com calos que não emitiram raízes, e na segunda, aos 156 dias após o estaqueamento, analisou-se a porcentagem de sobrevivência, altura da muda, diâmetro do coleto, comprimento da maior raiz primária, massa seca da raiz, da parte aérea e total, relação entre a altura com o diâmetro do coleto e o índice de qualidade de Dickson (IQD). Houve interação significativa entre os fatores para a maiorias das variáveis, a exceção da massa seca da raiz e da parte aérea, relação altura com o diâmetro e IQD. A propagação de aceroleira por miniestaquia mostra-se viável e tem potencial para utilização, dependendo da posição do ramo e da imersão ou não de AIB e extrato de tiririca. As miniestacas basais proporcionam mudas de melhor qualidade.","PeriodicalId":22090,"journal":{"name":"Scientia Plena","volume":" 12","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-11-09","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135290671","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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