Abstract A continuous increase in levels of atmospheric pollution and emission restrictions has forced scientists and engineers to adopt new strategies to improve and develop internal combustion engines. One strategy is based on the development of new simulation methodologies using computational fluid dynamic (CFD) techniques, proposed in the present article. In this study,the dynamic loop methodology with ANSYS Fluent code is proposed to perform the numerical simulation ofa four-stroke spark ignition engine. The complexity of the real case was first simplified with three-dimensional CAD geometry, which was then discretized in ANSYS Meshing, whereby a hybrid mesh was created using prismatic and tetrahedral elements. Simulations for in-cylinder analyses were performed in cold flow and employing common flow parameters, such as swirl and tumble. The mesh quality results were classified as good or excellent, being higher than 0.79 for orthogonal quality criteria and lower than 0.36 for skewness criteria. Turbulent effects were introduced concerning the opening and closing of the valves. It was found that the turbulence increases during the intake stroke up to 90°, and during the power stroke, wherein the of the piston bowl, had a great contributionthat can be seen from the swirl and tumble profile for the engine cycle. In the case of the turbulence intensity, a sharp increase was registered during the admission step up to 90°, at which point the turbulence intensity was 4.0. It canbe concluded that this is an innovative approach, capable of simulating the engine motion profile in cold flow.

Resumen La complejidad del problema del acceso al agua potable apunta a la necesidad de estudios y evaluaciones que faciliten el uso de fuentes alternativas de agua potable, las cuales puedan satisfacer las necesidades humanas básicas y también permitan el desarrollo de actividades económicas en estas regiones. En estos términos, motivados por la discusión de un tema tan relevante, el objetivo de este trabajo fue realizar el modelado matemático y la simulación numérica de una planta de desalinización utilizando el método de Destilación Flash de Etapa Múltiple (MSF), como un método de desalinización para cumplir las demandas existentes. Para la ejecución de este estudio, se utilizó el software de modelado EES®, en el que se evaluó la influencia de los parámetros operativos en el rendimiento de la planta desaladora. El modelo resultante pudo reproducir los datos operativos reales y las condiciones operativas previstas. Las herramientas de modelado matemático y simulación numérica son importantes para el desarrollo de propuestas de proyectos y tecnologías eficientes tecnologías eficientes, viables para la desalinización del agua con capacidad de ayudar en el suministro de la misma. En teoría, su uso puede reducir significativamente el tiempo de ingeniería, creando la capacidad de probar diferentes opciones variables, operativas y otros parámetros, en un programa de computadora y no en modelos de prueba física. Esta capacidad fue teóricamente el costo del proyecto / instalación, y el costo final para la población que puede aprovechar estas instalaciones (si se construyen, instalan y ponen en funcionamiento), eliminando la necesidad de hacer y probar múltiples prototipos físicos. Los resultados del estudio muestran que el número de etapas es la variable que más afecta el rendimiento de la planta, ya que el flujo de vapor de calefacción disminuye dramáticamente con el aumento en el número de etapas, esto hace que la planta sea más eficiente y económica desde el punto de vista energético. También se verifica que las variables relacionadas con el agua de mar no proporcionan variaciones significativas en el rendimiento de la planta. Finalmente, la elevación de la temperatura máxima de salmuera causa una reducción en el área total de transferencia de calor, sin embargo, con respecto al rendimiento de la planta, la temperatura máxima de la salmuera no afecta significativamente este parámetro en el proceso.

Abstract The complexity of the access to drinking water problem points to the need for studies and evaluations that facilitate the use of alternative sources of drinking water able meet basic human needs and also enable the development of economic activities in these regions. In these terms, motivated by the discussion of such a relevant subject, the objective of this work was to perform the mathematical modeling and the numerical simulation of a desalination plant using the Multiple Stage Flash Distillation (MSF) method, as a desalination method to meet the existing demands. For the execution of this study, the EES® modeling software was used, in which the influence of operational parameters on the performance of the desalination plant was evaluated. The resulting model was able to reproduce the actual operational data and forecast operating conditions. The tools of mathematical modeling and numerical simulation are important for the development of proposals of projects and efficient and viable technologies for water desalination, able to assist in water supply. In theory, its use can significantly reduce engineering time, creating the ability to test different variable and operational options and other parameters, in a computer program, and not in physical test models. This capability can theoretically affect the cost of the project/installation, and the final cost to the population that can take advantage of these facilities (if constructed, installed and put into operation), eliminating the need for multiple physical prototypes to be made and tested. The results of the study show that the number of stages is the variable that most affects the performance of the plant, since the flow of heating steam decreases dramatically with the increase in the number of stages, this makes the plant more efficient and economical from an energetic point of view. It is also verified that the variables related to sea water do not provide significant variations in plant performance. And finally, the elevation of the maximum brine temperature causes a reduction in the total area of heat transfer, however, with respect to plant performance, the maximum brine temperature does not significantly affect this parameter in the process.

Resumo A complexidade do problema de acesso à água potável aponta para a necessidade de estudos e avaliações que viabilizem a utilização de fontes alternativas de água potável, capazes suprir as necessidades básicas humanas, e também possibilitar o desenvolvimento de atividades económicas nessas regiões. Nestes termos, motivado pela discussão de um assunto tão relevante, o objetivo deste trabalho foi realizar a modelagem matemática e a simulação numérica de uma planta de dessalinização pelo método de Destilação Flash de Múltiplos Estágios (MSF), como método de dessalinização para atender as demandas existentes. Para a execução deste estudo foi utilizado o software de modelagem EES®, em que se avaliou a influência dos parâmetros operacionais sobre o desempenho da planta de dessalinização. O modelo resultante foi capaz de reproduzir os dados operacionais reais e prever as condições de operação. As ferramentas de modelagem matemática e simulação numérica são importantes para o desenvolvimento de proposições de projetos e tecnologias eficientes e viáveis de dessalinização da água, capazes de auxiliar no suprimento de água. Em teoria, a sua utilização pode reduzir significativamente o tempo de engenharia, criando a capacidade de se testar diferentes opções variáveis e operacionais e demais parâmetros, em um programa de computador, e não em modelos de teste físico. Essa capacidade pode afetar teoricamente o custo do projeto/instalação, bem como o custo final para a população que poderá usufruir destas instalações (se construídas, instaladas e colocadas em operação), eliminando a necessidade de vários protótipos físicos a serem feitos e testados. Os resultados do estudo mostram que o número de estágios é a variável que mais afeta o desempenho da planta, uma vez que a vazão de vapor de aquecimento diminui drasticamente com o aumento do número de estágios, isso torna a planta mais eficiente e econômica no ponto de vista energético. Verifica-se ainda que as variáveis relacionadas à água do mar não fornecem variações significativas no desempenho da planta. E, finalmente que a elevação da temperatura máxima da salmoura ocasiona a redução na área total de troca térmica, no entanto, com relação ao desempenho da planta, a temperatura máxima da salmoura não afeta significativamente esse parâmetro no processo.

RESUMO Variedades tradicionais são fontes de variabilidade genética, principalmente no que se refere a alelos que conferem tolerância a fatores bióticos e abióticos e, portanto, podem auxiliar os programas de melhoramento no desenvolvimento de cultivares promissoras. Contudo, torna-se necessário conhecer esse patrimônio genético em nível que permita sua pretensa utilização em programas de melhoramento genético. Assim, objetivou-se com esse estudo: (i) identificar variedades tradicionais de feijão-caupi que apresentem potencial agronômico e (ii) avaliar a diversidade genética das mesmas para orientação de futuros cruzamentos. Para tal, dois ensaios (litoral e sertão do estado do Ceará) foram realizados em períodos distintos para a caracterização morfoagronômica de oito variedades tradicionais do estado do Ceará mais duas cultivares testemunhas. Ambos os ensaios foram realizados no delineamento em blocos ao acaso com quatro repetições. Adicionalmente, foi feita a caracterização molecular por marcadores ISSR. Devido a presença de interação genótipos por ambientes, observou-se que para as condições do litoral (Fortaleza), a variedade tradicional Boi Deitado foi a mais indicada, e para as condições do sertão (Madalena) foi a Vinagre Barrigudo de Caldo, por serem superiores quanto ao rendimento de grãos e quanto a outros caracteres agronômicos. Buscando ampliar a base genética do feijão-caupi, sugerem-se cruzamentos entre os genótipos Boi deitado e Cojó para a geração de populações segregantes em futuros programas de melhoramento.

ABSTRACT Landraces are sources of genetic variability, especially with respect to alleles that confer tolerance to biotic and abiotic factors and, therefore, can aid breeding programs in the development of promising cultivars. However, it is necessary to know this genetic patrimony at a level that allows its alleged use in breeding programs. In this sense, the objective of this study was: (i) to identify cowpea landraces that present agronomic potential and (ii) to evaluate the genetic diversity for future cross-breeding. For this, two trials (coastal and sertão of the state of Ceará) were carried out in distinct periods for the morphological and agronomic characterization of eight landraces of the state of Ceará plus two control cultivars. Both assays were conducted in a randomized complete block design with four replicates. Additionally, the molecular characterization by ISSR markers was done. Due to the presence of interaction genotypes by environments, it was observed for the conditions of the coast (Fortaleza), the traditional variety Boi Deitado and the conditions of the sertão (Madalena) to Vinagre Barrigudo de Caldo, as the most indicated to be superior in grain yield and in other agronomic characters. In order to increase the genetic base of the cowpea, we suggest crosses between genotypes Boi deitado and Cojó for the generation of segregating populations of future breeding programs.

Resumo Fundamento: O exercício físico deve fazer parte do tratamento de pacientes pós-infarto agudo do miocárdio (IAM). Objetivo: Avaliar os efeitos de treinamento produzidos por dois modelos distintos (contínuo x intervalado) e sua repercussão sobre a função ventricular de ratos pós-IAM com função ventricular normal. Métodos: Quarenta ratos Wistar pós-IAM foram avaliados ecocardiograficamente 21 dias após o evento. Aqueles com FEVE = 50% (n = 29) foram incluídos e randomizados: controle (GC n = 10), treinamento contínuo (GTC n = 9) e treinamento intervalado (GTI n = 10). Após, foi realizado um teste de natação com controle de lactato. A partir do resultado foi definido o limiar de lactato (LL) para determinar as intensidades do treinamento. Após seis semanas, foram reavaliados com ecocardiografia e controle de lactato. Como desfecho, foram avaliados: diâmetros diastólico e sistólico final (DDF, DSF, mL), fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE, %), lactato de repouso, livre de carga (LC), lactato com 12 g e 13,5 g de carga adicional. Para a comparação dos grupos em relação às variáveis quantitativas do estudo, foi considerado o modelo de análise da variância com um fator (ANOVA). Nas comparações múltiplas dos grupos foi usado o teste de Newman-Keuls. Na comparação entre as duas avaliações, dentro de cada grupo, foi usado o teste t de Student para amostras dependentes. A condição de normalidade das variáveis foi avaliada pelo teste de Shapiro-Wilks. Valores de p < 0,05 indicaram significância estatística. Resultados: Com relação à análise intragrupos, entre o período pré- e pós-treinamento foi identificado semelhança para DDF, DSF, FEVE, porém o GC apresentou diferença significativa para a variável DDF (p = 0,008). Houve diferença do GTI para L12g (p = 0,002) e L13,5g (p = 0,032) e para o GTC na variável L12g (p = 0,014). Não houve diferença para as variáveis ecocardiográficas entre os grupos. Houve diferença nas variáveis LC e L12g na segunda avaliação (p = 0,016 e p = 0,031, respectivamente) e entre os grupos: GTI vs. GC (p = 0,019) e GTC vs. GC (p = 0,035). Conclusão: Os dois métodos produziram efeito de treinamento sem alterar a função ventricular.

Abstract Background: Physical exercise should be part of the treatment of post-acute myocardial infarction (AMI) patients. Objective: To evaluate the effects of two training prescription models (continuous x interval) and its impact on ventricular function in rats after AMI with normal ventricular function. Methods: Forty Wistar rats were evaluated by echocardiography 21 days after the AMI. Those with LVEF = 50% (n = 29) were included in the study and randomized to control group (CG n = 10), continuous training group (CTG n = 9) or interval training group (ITG, n = 10). Then, a swimming test with control of lactate production was performed. Based on its result, the lactate threshold (LT) was established to define the training intensities. After six weeks, the animals were reassessed by echocardiography and lactate production. Outcome measures were end-diastolic diameter (EDD), end-systolic diameter (ESD), left ventricular ejection fraction (LVEF, %) lactate at rest, lactate without overload, and lactate with 12g and 13.5g of additional load. Group comparisons of quantitative variables of the study were performed by one-factor analysis of variance (ANOVA). The Newman-Keuls test was used for multiple comparisons of the groups. Within-group comparisons of dependent variables between the two training protocols were performed by Student's t-test. Normality of the variables was tested by the Shapiro-Wilks test. Values of p < 0.05 indicated statistical significance. Results: EDD, ESD, and LVEF before and after the training period were similar in within-group comparisons. However, EDD was significantly different (p=0.008) in the CG. Significant differences were found for L12g (p=0.002) and L13.5g (p = 0.032) in the ITG, and for L12g (p = 0.014) in the CG. No differences were found in the echocardiographic parameters between the groups. Significant differences were found in lactate without overload (p = 0.016) and L12 (p = 0.031) in the second assessment compared with the first, and between the groups - ITG vs. CG (p = 0.019) and CTG vs. CG (p = 0.035). Conclusion: Both methods produced a training effect without altering ventricular function.

Resumo Objetivos avaliar o padrão de detecção do papilomavírus humano (HPV) em um período de 11.3 anos após a vacinação em uma coorte de adolescentes e mulheres jovens vacinadas ou não contra HPV 16/18. Métodos avaliou-se um subgrupo de 91 mulheres de um único centro, participantes de ensaio clínico randomizado (2001-2010, NCT00689741/00120848/00518336) com a vacina contra HPV 16/18 com adjuvante AS04. Todas as mulheres receberam três doses de vacina contra HPV (n = 48) ou placebo (n = 43), e tiveram amostras cervicais coletadas em intervalos de 6 meses. Somente neste centro, uma avaliação adicional foi realizada em 2012. Um total de 1.492 amostras cervicais foram testadas para DNA-HPV e genotipadas com reação em cadeia da polimerase (RCP). As características dos grupos de vacina contra HPV ou placebo foram comparadas pelo teste de Qui-quadrado ou teste exato de Fisher ou teste de Mann-Whitney. A infecção persistente por 6meses pelo HPV de alto risco (AR) foi calculada. A infecção cumulativa por grupo foi avaliada pelo método de Kaplan-Meier e pelo teste log-rank. Resultados a infecção cumulativa com qualquer tipo de HPV em11.3 anos foi de 67% no grupo vacina contra HPV e de 72% no grupo placebo (p = 0,408). A análise longitudinal mostrou um aumento de 4% ao ano no risco de detecção de HR-HPV (não-HPV 16/18) ao longo do tempo (p = 0,015), não relacionado com a vacinação. A infecção cumulativa com HPV 16/18 foi de 4% para o grupo vacina contra HPV e 29% para o grupo placebo (p = 0,003). Houve 43 episódios de infecção persistente por 6 meses por HR-HPV, não relacionados com a vacinação. Conclusões este estudo mostrou a manutenção da taxa de detecção viral, acumulando testes positivos de HR-HPV (não HPV-16-18) durante longo período pósvacinação, independentemente da vacinação prévia. Isto sinaliza que a alta positividade dos testes de HPV pode ser mantida após a vacinação.

Abstract Purpose the aim of this study was to evaluate the pattern of human papillomavirus (HPV) detection in an 11.3-year post-vaccination period in a cohort of adolescent and young women vaccinated or not against HPV 16/18. Methods a subset of 91 women from a single center participating in a randomized clinical trial (2001-2010, NCT00689741/00120848/00518336) with HPV 16/18 AS04- adjuvanted vaccine was evaluated. All women received three doses of the HPV vaccine (n = 48) or a placebo (n = 43), and cervical samples were collected at 6-month intervals. Only in this center, one additional evaluation was performed in 2012. Up to 1,492 cervical samples were tested for HPV-DNA and genotyped with polymerase chain reaction (PCR). The vaccine group characteristics were compared by Chi-square or Fisher exact or Mann-Whitney test. The high-risk (HR)-HPV 6-month-persistent infection rate was calculated. The cumulative infection by HPV group was evaluated by the Kaplan-Meier method and the log-rank test. Results the cumulative infection with any type of HPV in an 11.3-year period was 67% in the HPV vaccine group and 72% in the placebo group (p = 0.408). The longitudinal analysis showed an increase of 4% per year at risk for detection of HR-HPV (non-HPV 16/ 18) over time (p = 0.015), unrelated to vaccination. The cumulative infection with HPV 16/18 was 4% for the HPV vaccine group and 29% for the placebo group (p = 0.003). There were 43 episodes of HR-HPV 6-month persistent infection, unrelated to vaccination. Conclusions this study showed themaintenance of viral detection rate accumulating HR-HPV (non-HPV-16-18) positive tests during a long period post-vaccination, regardless of prior vaccination. This signalizes that the high number of HPV-positive testsmay be maintained after vaccination.

RESUMO Este estudo teve como objetivo avaliar diferentes tipos de máquinas adaptadas para as atividades de colheita florestal mecanizada, de forma a quantificar o grau de atendimento aos princípios ergonômicos aplicáveis às máquinas florestais, bem como os riscos ergonômicos aos quais os trabalhadores estão expostos. Foram avaliadas as seguintes máquinas: um feller buncher adaptado em uma pá carregadeira de rodas; um mini skidder acoplado a um trator agrícola; e um carregador florestal adaptado a um trator agrícola; operando nos estados do Paraná e Minas Gerais. As condições biomecânicas do trabalho foram avaliadas através da aplicação de um check-list para avaliação simplificada das condições biomecânicas do posto de trabalho. A avaliação das posturas forçadas foi realizada utilizando o método REBA - "Rapid Entire Body Assessment". Por sua vez, a classificação ergonômica foi através das diretrizes contidas no manual de classificação ergonômica "Ergonomic Guidelines for Forest Machines". Ainda, foram avaliados os fatores ambientais ruído, temperatura e vibração aos quais os operadores destas máquinas estavam expostos. Os resultados apontaram que todas as máquinas avaliadas apresentaram padrões ergonômicos abaixo dos indicados em todos os aspectos avaliados, principalmente relacionados ao acesso e dimensões do posto de trabalho, necessidade de adoção de posturas forçadas durante a jornada de trabalho, e exposição aos fatores ambientais avaliados acima dos limites de tolerância. Conclui-se que as máquinas adaptadas para utilização em processos de colheita florestal tem apresentado importantes lacunas em relação aos aspectos ergonômicos, apresentando elevado e iminente risco de desenvolvimento de doenças ocupacionais em seus operadores.

ABSTRACT This study aimed to assess different types of machines adapted for mechanized forest harvesting activities in order to quantify the degree of compliance with ergonomic principles applicable to forest machines, as well as the ergonomic risks to which workers are exposed. The following machines were evaluated: a feller buncher adapted into a wheel loader; a mini skidder coupled to an agricultural tractor; and a forest loader adapted to an agricultural tractor; operating in the states of Paraná and Minas Gerais. Biomechanical working conditions were assessed by applying a checklist for simplified assessment of the workplace biomechanical conditions. The forced postures assessment was performed using the REBA - "Rapid Entire Body Assessment" method. In turn, ergonomic classification was through guidelines contained in the ergonomic classification manual "Ergonomic Guidelines for Forest Machines". Moreover, the environmental factors noise, temperature and vibration to which the operators of these machines were exposed were assessed. The results showed all assessed machines had ergonomic standards below those indicated in all assessed aspects, mainly related to access and dimensions of the workplace, need to adopt forced postures during working hours, and exposure to environmental factors assessed above tolerance limits. It is concluded that machines adapted for use in forest harvesting processes have shown significant gaps in relation to ergonomic aspects, presenting high and imminent risk of development of occupational diseases in their operators.

Abstract A few decades ago, the product development process was just based on a trial and error procedure, and the designer's experience. The need for a new way to design and manufacture more economical and sustainable products corroborates increasingly to a new vision of how to create new products for the benefit of society. Modern numerical tools allow greater knowledge about the physical phenomena involved in engineering problems and enable cost reduction with trials and time of manufacture and projection. Among the equipment that can be mentioned where numerical simulation is used, can be found heat exchangers, which are capable of accomplishing the heat transfer between two fluid medias with different temperatures. Within the range of existing exchangers, this work will address a compact model with louvered fins, widely used in the automotive and aerospace industries, mainly due to their high thermal exchange surface vs occupied volume ratio. The heat exchanger surface is analised using computational fluid dynamics tecniques disposable in the commercial code ANSYS CFX14® to reproduce the flow at service condition. Genetic optimization routines are used to increase the performance of heat exchanger. As a result, a heat transfer surface is obtained with about a 25% better performance according to the selected objective function. The dimensionless factor of the convective heat transfer coefficient (Colburn factor, j) and the friction factor (Fanning factor, f) used in (Wang et al.,1998), are employed for simulation. Experimental data are also used for validation.

Abstract The objective of this research is to assess how much the improvement in the combustion reaction efficiency can reduce fuel consumption, maintaining the same thermal energy rate provided by the reaction in a pelletizing furnace. The furnace for pelletizing iron ore is a complex thermal machine, in terms of energy balance. It contains recirculation fan gases and constant variations in the process, and the variation of a single process variable can influence numerous changes in operating conditions. This study demonstrated how the main variables related to combustion in the burning zone influence fuel consumption (natural gas) from the furnace of the Usina de Pelotização de Fábrica (owned by VALE S/A), without changing process conditions that affect production quality. Variables were analyzed regarding the velocity and pressure of the fuel in the burners, the temperature of the combustion air and reactant gases, the conversion rate and the stoichiometric air/fuel ratio of the reaction. For the analysis, actual data of the furnace in operation was used, and for the simulation of chemical reactions, the software Gaseq® was used. The study showed that the adjustment of combustion reaction stoichiometry provides a reduction of 9.25% in fuel consumption, representing a savings of US$ 2.6 million per year for the company.

Peixes limpadores removem ectoparasitas, tecido doente ou ferido, muco e escamas da superfície corporal de outros peixes, sendo portanto de fundamental importância para a manutenção do equilíbrio e da saúde dos peixes do ecossistema recifal. Na costa brasileira são registradas 24 espécies de peixes limpadores, das quais se destaca Elacatinus figaro, uma das espécies de limpadores mais especializada. Este estudo registrou a diversidade de clientes e o período de atividade de limpeza de Elacatinus figaro nos recifes de coral dos Parrachos de Muriú, Rio Grande do Norte. Foram registradas 21 espécies de clientes pertencentes a 11 famílias, das quais 15 espécies (68,4% do total de espécies) são ativas durante o dia, cinco (25,3%) têm atividade noturna e uma (5,3%) atividade diurna e noturna. Os clientes mais frequentes de E. figaro foram espécies de Haemulidae (25,6%) e Pomacentridae (22,8%) e a categoria trófica planctófago/invertívoro foi a mais representativa (23,6%). A atividade de limpeza teve início entre 05h14 e 06h28 e término entre 17h13 e 17h25. Os tamanhos dos clientes de E. figaro variaram de 7-40 cm com média de 12-30 cm de comprimento total. Um total de 127 ± 3 interações de limpeza e 34 ± 1,7 minutos utilizados na limpeza por estação por dia (2-6 indivíduos de E. figaro) foi registrado

Cleaner fishes remove ectoparasites, injured tissue, mucus and scales from the body surface of other fishes. This behavior is important for the maintenance and health of reef fish species. In the Brazilian coast there are 24 cleaner fish species, with Elacatinus figaro (a goby endemic to Brazil) being recognized as one of the most specialized. This study records the diversity of clients and the daily cleaning activity of Elacatinus figaro on coral reefs of Parrachos de Muriú, Rio Grande do Norte, Northeast Brazil. A total of 21 species belonging to 11 families were recorded, with 15 species of clients (68.4% of total) active during the day, five (25.3%) with nocturnal activity and one (5.3%) with diurnal and nocturnal activity. The most frequent clients recorded were grunts (Haemulidae; 25.6% of all cleaning events) and damselfishes (Pomacentridae; 22.8%), whereas planktivores/invertivores was the most frequently attended trophic category (23.6%). Cleaning activity started between 05h14-06h28 AM and ended between 5h13-5h25 PM. Size of clients ranged 7-40 cm (total length) and most individuals were medium-sized (12-30 cm). A total of 127 ± 3 cleaning events and 34 ± 1.7 minutes of cleaning activity were estimated per cleaning station per day (2-6 individuals of E. figaro).