Solutions of Boundary Layer Equations Governing Free Convective and Magnetohydrodynamic Flows through Parametric Differentiation

In der vorliegenden Arbeit wird die Methode der parametrischen Differentiation angewendet, um ein System nichtlinearer Gleichungen zu lösen, das zwei- und dreidimensionale freie, konvektive Grenzschichströmungen bzw. eine zweidimensionale magnetohydrodynamische Grenzschichtströmung beherrscht. Der Hauptvorteil dieser Methode besteht darin, daß die nichlinearen Gleichungen auf lineare reduziert werden und die Nichtlinearität auf ein System von Gleichungen erster Ordnung beschränkt wird, das, verglichen mit den ursprünglichen Nichtlinearen Gleichungen, viel leichter gelöst werden kann. Ein anderer Vorzug der Methode ist, daß sie es ermöglicht, die Lösung von einer bekannten, zu einem bestimmten Parameterwert gehörigen Lösung aus durch schrittweises Vorgehen die Lösung für den gesamten Parameterbereich zu erhalten. Die mit dieser Methode gewonnenen Ergebnisse stimmen gut mit den entsprechenden, mit anderen numerischen Verfahren erzielten überein.

Boundary layer swirling flow through a conical hydrocyclone

The paper deals with the flow and heat-transfer problem of a steady axisymmetric laminar incompressible boundary layer swirling flow of a fluid through a conical hydrocyclone. The implicit finitedifference scheme is used to solve the partial differential equations governing the flow. The effect of swirl is found to be more pronounced on the longitudinal skin friction than on the tangential skin friction and heat transfer. The skin friction and heat transfer increase with swirl or with longitudinal distance. Swirl also gives rise to velocity overshoot in the longitudinal velocity profiles and the magnitude of the velocity overshoot increases as the swirl parameter increases. The results are found to be in good agreement with those of the local nonsimilarity and momentum integral methods but they differ appreciably from those of the local similarity method except for the longitudinal skin friction which is fairly in good agreement with that of the local similarity method.Die Arbeit beschäftigt sich mit der Strömung und dem Wärmeübergang in einem konischen Zyklon unter der Voraussetzung stationärer, achsensymmetrischer, laminarer, inkompressibler Grenzschichtströmung. Ein implizites Differenzenverfahren wird benutzt, um die partiellen Differentialgleichungen zu lösen. Der Einfluß des Dralls ist besonders ausgeprägt auf die longitudinale Komponente der Oberflächenreibung, weniger dagegen bei der tangentialen Komponente und beim Wärmeübergang. Die Oberflächenreibung und der Wärmeübergang nehmen zu mit dem Drall, sowie mit dem longitudinalen Abstand. Der Drall erzeugt ein Überschießen der Geschwindigkeit in der longitudinalen Abstand. Der Drall erzeugt ein Überschießen der Geschwindigkeit in der Längsrichtung. Die Größe des Überschusses nimmt mit wachsendem Drallparameter zu. Die Resultate stimmen gut mit den Ergebnissen der Theorie der lokalen Nichtähnlichkeit und der Impulsintegralmethode überein. Dagegen weichen sie mit Ausnahme der longitudinalen Komponente der Oberflächenreibung beträchtlich von den Resultaten der Theorie der lokalen Ähnlichkeit ab.

A High Pressure Study of the Phase Diagram and the Critical Exponent β of Binary Liquid Systems

The pressure dependence of critical parameters xc, Tc, and β have been analysed in four systems namely cyclohexane + acetic anhydride, n-heptane + acetic anhydride, methanol + n-heptane, and carbon disulphide + acetonitrile. The separation temperature was found to increase linearly with pressure the value of dTc/dP being 28 mK, 11 mK, 22 mK, and 25 mK respectively. These are in fair agreement with earlier measurements available for two systems. For the methanol + n-heptane system dTc/dP is apparently not consistent with the value predicted from the specific heat and thermal expansion data.Die Druckabhängigkeit der kritischen Parameter xc, Tc und β ist in den vier Systemen Cyclohexan + Essigsäureanhydrid, n-Heptan + Essigsäureanhydrid, Methanol + n-Heptan und Schwefelkohlenstoff + Acetonitril analysiert worden. Es wurde gefunden, daß die kritische Temperatur linear mit dem Druck ansteigt. Die Werte für dTc/dP betragen 28 mK, 11 mK, 22 mK und 25 mK. Sie sind in guter überein-stimmung mit früheren Messungen an zweien dieser Systeme. Für Methanol + n-Heptan stimmt der Wert für dT/dP offensichtlich nicht mit Werten, die mit Hilfe von Daten für die spezifische Wärme und die thermische Ausdehnung vorhergesagt wurden, überein.

Physically consistent simulation of mesoscale chemical kinetics: The non-negative FIS-alpha method

Biochemical pathways involving chemical kinetics in medium concentrations (i.e., at mesoscale) of the reacting molecules can be approximated as chemical Langevin equations (CLE) systems. We address the physically consistent non-negative simulation of the CLE sample paths as well as the issue of non-Lipschitz diffusion coefficients when a species approaches depletion and any stiffness due to faster reactions. The non-negative Fully Implicit Stochastic alpha (FIS alpha) method in which stopped reaction channels due to depleted reactants are deleted until a reactant concentration rises again, for non-negativity preservation and in which a positive definite Jacobian is maintained to deal with possible stiffness, is proposed and analysed. The method is illustrated with the computation of active Protein Kinase C response in the Protein Kinase C pathway. (C) 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.