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    Análise da dinâmica de fluídos em via aérea proximal utilizando modelo de compartimento único
    (Universidade Federal de São Paulo, 2023-12-09) Domingues, Rayanny Caroline Soares [UNIFESP]; Aoki, Fabio Gava [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/6236265885750159; http://lattes.cnpq.br/1523771032314177
    A equação do movimento do modelo de um compartimento do sistema respiratório é muito empregada na avaliação da mecânica respiratória. Tal equação consiste em uma equação diferencial baseada em um modelo de compartimento único, sem levar em consideração a complexidade do sistema. Dois parâmetros mecânicos são comumente verificados pelos profissionais de saúde quando se utiliza essa equação, a resistência e a complacência respiratória. A resistência, por sua vez, é aumentada em casos de doenças obstrutivas, ou seja, que dificultam o fluxo de ar para os pulmões, como asma e doença pulmonar obstrutiva crônica. As variáveis pressão e volume/fluxo são necessárias para o cálculo dos parâmetros respiratórios quando se usa o modelo de compartimento único, dados obtidos normalmente pelos ventiladores mecânicos para avaliação dos pacientes intubados. O objetivo deste trabalho foi verificar se o modelo de compartimento único pode ser utilizado para verificação de parâmetros respiratórios em vias aéreas isoladas. Para tanto, foi obtida uma imagem tomográfica de paciente de um repositório de imagens médicas, seguida de segmentação da traqueia e brônquios e feita simulação de fluxo de ar na traqueia, para obtenção dos dados de pressão, utilizando-se software proprietário (ANSYS Fluent®). Os dados de pressão e volume/fluxo foram então analisados em MatLab® para obtenção dos parâmetros respiratórios pelos modelos linear e não linear de compartimento único. Os resultados apresentaram ajustes da curva com coeficientes de determinação considerados adequados para utilização dos parâmetros (CD ≥ 0,95), tanto para o modelo linear quanto para o modelo não linear. Os dados obtidos são promissores e sugerem que o modelo compartimental pode ser utilizado para a verificação de parâmetros de resistência em vias aéreas isoladas.
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    Desenvolvimento de reator fotoquímico para tratamento de efluentes e avaliação fluidodinâmica através da distribuição do tempo de residência
    (Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), 2020-09-25) Braga, Vanessa De Macedo [UNIFESP]; Ribeiro, Katia [UNIFESP]; Universidade Federal de São Paulo
    Advanced oxidative process (AOP) has been extensively studied to treat wastewater containing persistent organic pollutants. The mixture provided by the photochemical reactor has influence on the process mass transfer rate and photon absorption. Thus, photochemical reactors improvement contributes to AOP good performance. This work aimed the fluid dynamics assessment of a tubular photochemical reactor, developed for effluent treatment using AOP, through the experimental and simulated residence time distribution (RTD). The photoreactor has axial fluid inlet and outlet in flanges with 18 internal orifices through which fluid is distributed within the reactor. RTD was experimentally determined by tracer method. Experimental data were used to validate with good agreement (R=0.9841) the distribution curve obtained by simulation in computational fluid dynamics (CFD) applying the k-ε model. The flow pattern was evaluated applying axial dispersion, tanks-in-series and pure convection models. RTD showed 72% of the reactor useful volume is active and 28% are stagnation zones mainly caused by predominantly laminar flow. Axial dispersion model best fitted the equipment RTD. The flow presented high dispersion (Pe = 2.41 and n = 3.81) and significant deviation of the plug flow. The inlet flange has an orifice plate behavior that induced fluid recirculation at the inlet, but the flow is mainly laminar. The introduction of distribution plates inside the reactor increased tracer recirculation. Although they showed no significant influence on turbulence, they can provide a constant fluid changing closer to the lamp.