Configuration optimization of hypersonic vehicles under transitional flow conditions

The rarefied gas effects on several configurations are investigated under hypersonic flow conditions using the direct simulation Mont Carlo method. It is found that the Knudsen number, the Mach number, and the angle of attack all play a mixed role in the aerodynamics of a flat plate. The ratio of lift to drag decreases as the Knudsen number increases. Studies on 3D delta wings show that the ratio of lift to drag could be increased by decreasing the wing thickness and/or by increasing the wing span. It is also found that the waveriders could produce larger ratio of lift to drag as compared with the delta wing having the same length, wing span, and cross section area.

A scaling law of photoionization in few-cycle regime

In this paper, a scaling law of photoionization of atoms irradiated by intense, few- cycle laser pulses is established. The scaling law sets a relation to the phase- dependent ionization with the kinetic energy of photoelectrons, the duration and peak intensity of short pulses, and the ionization potential of the target atoms. We find that it will be advantageous to manifest the phase- dependent photoionization by choosing the target atoms with larger ionization potential, using laser with smaller carrier- frequency, and increasing the pulse intensity. (c) 2007 Optical Society of America.

Electron injection by a nanowire in the bubble regime

The triggering of wave-breaking in a three-dimensional laser plasma wake (bubble) is investigated. The Coulomb potential from a nanowire is used to disturb the wake field to initialize the wave-breaking. The electron acceleration becomes more stable and the laser power needed for self-trapping is lowered. Three-dimensional particle-in-cell simulations were performed. Electrons with a charge of about 100 pC can be accelerated stably to energy about 170 MeV with a laser energy of 460 mJ. The first step towards tailoring the electron beam properties such as the energy, energy spread, and charge is discussed. (C) 2007 American Institute of Physics.

Quantum path control in few-optical-cycle regime

We theoretically show that selection of a single quantum path in high-order harmonics generation can be realized in a few-optical-cycle regime with two-color schemes. We also demonstrate, in theory as well, the generation of spectrally smooth and ultrabroad extreme ultraviolet supercontinuum in argon gas which can produce single similar to 79 as pulses with currently available ultrafast laser sources. Our finding can be beneficial for generating isolated sub-100 as extreme ultraviolet pulses.

Bubble regime for ion acceleration in a laser-driven plasma

Proton trapping and acceleration by an electron bubble-channel structure in laser interaction with high-density plasma is investigated by using three-dimensional particle-in-cell simulations. It is shown that protons can be trapped, bunched, and efficiently accelerated for appropriate laser and plasma parameters, and the proton acceleration is enhanced if the plasma consists mainly of heavier ions such as tritium. The observed results are analyzed and discussed in terms of a one-dimensional analytical three-component-plasma wake model.

Em busca do convívio social: o regime semi-aberto no Instituto Penal Oscar Stevenson

O presente trabalho tem como objetivo central analisar o Sistema Penitenciário do Estado do Rio de Janeiro a partir do regime semi-aberto, tendo como campo de análise o Instituto Penal Oscar Stevenson, situado em Benfica, no município do Rio de Janeiro, voltado para um público carcerário feminino. Buscou-se verificar, sob o enfoque das presas, a expectativa e possibilidades de retorno ao convívio social; analisar os aspectos jurídico-institucionais referentes ao regime semi-aberto, no que tange a obtenção dos benefícios, junto a Lei de Execução Penal e identificar quais as parcerias que viabilizam a inserção delas no mercado de trabalho. Para a efetivação desse trabalho utilizou-se, preferencialmente os pressupostos teóricos e metodológicos da pesquisa quali-quantitativa, pois foi trabalhado não só no nível da objetividade, mas também no significado das ações e relações humanas, sabendo que a realidade prisional é perpassada por questões de cunho opressor, punitivo, em função de preconizar a segurança. Foram realizados também levantamentos de dados bibliográficos e censitários, bem como entrevistas semi-estruturadas junto aos agentes penitenciários do setor de educação e classificação e principalmente as presas. A análise do material coletado permitiu confirmar as hipóteses da pesquisa: i) que a ausência de oportunidades que garantam às presas os benefícios do regime semi-aberto não se dá por falta de instrumentos legais, mas sim pela burocracia no cadastramento e poucas parcerias de cursos profissionalizantes, empresas privadas que absorvam mão-de-obra das presas do regime semi-aberto; e ii) e que no momento em que as presas ainda estavam no regime fechado, não tiveram oportunidades de se capacitarem e também os vínculos familiares não foram mantidos, com isso dificultando que estas usufruam dos benefícios do regime semi-aberto. E, conseqüentemente, sendo cada vez mais adiado o seu retorno gradativo ao convívio social, através da progressão de regime.

Arquitetura crustal da bacia de Almada no contexto das bacias da margem lesste da América do Sul

A Bacia de Almada, localizada no estado da Bahia, compartilha características similares com as outras bacias da margem leste do Brasil, quando é analisada segundo aspectos como os processos sedimentares e o regime de esforço dominante durante a sua formação. Observa-se uma diferença marcante em relação as outras bacias quando é analisada sob a ótica da composição da crosta transicional, uma vez que não se registra atividade vulcânica durante a fase rifte. A aquisição de um extenso levantamento sísmico 3D, com cabos de 6 km de comprimento e 9.2 segundos de tempo de registro (tempo sísmico duplo), resultaram em imagens sísmicas de boa qualidade das estruturas profundas do rifte. Adicionalmente, estudos de modelagem gravimétrica foram integrados com a análise sísmica para corroborar o modelo geológico. A Bacia de Almada é parte dos sistemas de rifte continentais, desenvolvidos durante o Berriasiano até o Aptiano, que antecederam a quebra do continente do Gondwana, evoluindo posteriormente para uma margem passiva divergente. O processo do rifteamento desenvolveu cinco sub-bacias de orientação NNE-SSO, desde posições terrestres até marinhas profundas, produzindo um arcabouço estrutural complexo. Os perfis da sísmica profunda mostram o afinamento progressivo da crosta continental até espessuras da ordem de 5 km, abaixo da sub-bacia mais oriental, com fatores de estiramento crustal próximo a 7 antes do desenvolvimento de crosta oceânica propriamente dita. As imagens sísmicas de boa qualidade permitem também o reconhecimento de sistemas de falhas lístricas que se iniciam na crosta superior, evoluem atravessando a crosta e conectando as sub-bacias para finalizar em um descolamento horizontal na crosta inferior estratificada. Adicionalmente, a bacia apresenta um perfil assimétrico, compatível com mecanismos de cisalhamento simples. As margens vulcânicas (VM) e não vulcânicas (NVM), são os extremos da análise composicional das margens divergentes continentais. Na Bacia de Almada não se reconhecem os elementos arquiteturais típicos das VM, tais como são as grandes províncias ígneas, caracterizadas por cunhas de refletores que mergulham em direção ao mar e por intenso vulcanismo pré- e sin-rifte nas bacias. Embora a margem divergente do Atlântico Sul seja interpretada tradicionalmente como vulcânica, o segmento do rifte ao sul do Estado da Bahia apresenta características não-vulcânicas, devido à ausência destes elementos arquiteturais e aos resultados obtidos nas perfurações geológicas que eventualmente alcançam a seqüência rifte e embasamento. Regionalmente a margem divergente sul-americana é majoritariamente vulcânica, embora a abundância e a influência do magmatísmo contemporâneo ao rifte seja muito variável. Ao longo da margem continental, desde a Bacia Austral no sul da Argentina, até a Bacia de Pernambuco no nordeste do Brasil, podem ser reconhecidos segmentos de caráter vulcânico forte, médio e não vulcânico. Nos exemplos clássicos de margens não vulcânicas, como a margem da Ibéria, a crosta transicional é altamente afinada podendo apresentar evidências de exumação de manto. Na Bacia de Almada, a crosta transicional apresenta importante estiramento embora não haja evidências concretas de exumação de manto. Os mecanismos responsáveis pela geração e intrusão dos grandes volumes de magma registrados nas margens divergentes são ainda sujeitos a intenso debate. Ao longo da margem divergente sul-americana há evidências da presença dos mecanismos genéticos de estiramento litosférico e impacto de plumas. Alternativamente estes dois mecanismos parecem ter tido um papel importante na evolução tectônica da margem sudeste e sul, diferenciando-as da margem continental onde foi implantada a Bacia de Almada.

Characterization and modeling of premixed turbulent n-heptane flames in the thin reaction zone regime

n-heptane/air premixed turbulent flames in the high-Karlovitz portion of the thin reaction zone regime are characterized and modeled in this thesis using Direct Numerical Simulations (DNS) with detailed chemistry. In order to perform these simulations, a time-integration scheme that can efficiently handle the stiffness of the equations solved is developed first. A first simulation with unity Lewis number is considered in order to assess the effect of turbulence on the flame in the absence of differential diffusion. A second simulation with non-unity Lewis numbers is considered to study how turbulence affects differential diffusion. In the absence of differential diffusion, minimal departure from the 1D unstretched flame structure (species vs. temperature profiles) is observed. In the non-unity Lewis number case, the flame structure lies between that of 1D unstretched flames with "laminar" non-unity Lewis numbers and unity Lewis number. This is attributed to effective Lewis numbers resulting from intense turbulent mixing and a first model is proposed. The reaction zone is shown to be thin for both flames, yet large chemical source term fluctuations are observed. The fuel consumption rate is found to be only weakly correlated with stretch, although local extinctions in the non-unity Lewis number case are well correlated with high curvature. These results explain the apparent turbulent flame speeds. Other variables that better correlate with this fuel burning rate are identified through a coordinate transformation. It is shown that the unity Lewis number turbulent flames can be accurately described by a set of 1D (in progress variable space) flamelet equations parameterized by the dissipation rate of the progress variable. In the non-unity Lewis number flames, the flamelet equations suggest a dependence on a second parameter, the diffusion of the progress variable. A new tabulation approach is proposed for the simulation of such flames with these dimensionally-reduced manifolds.

Effects of flow regime on the young stages of Salmonid fishes. Conclusions based on results for 1977-1981

Rivers in Teesdale and its fish population have been monitored for several years. This report briefly describes the life cycle of British salmonid fishes and indicates the main ways in which this life cycle is influenced by discharge and related effects. Some highlights of the research results for 1977 - 1981 are briefly stated and proposals for future research are listed. Some practical implications of the results are discussed. (PDF contains 34 pages)

Investigations into electronic stopping regime sputtering of uranium tetrafluoride

Yields were measured for ²³⁵U sputtered from UF₄ by ¹⁶O, ¹⁹F, and ³⁵Cl over the energy range ~.12 to 1.5 MeV/ amu sing a charge equilibrated beam in the stripped beam arrangement for all the incident ions and in the transmission arrangement for ¹⁹F and ³⁵Cl. In addition, yields were measured for ¹⁹F incident in a wide range of discrete charge states. The angular dependence of all the measured yields were consistent with cosʋ. The stripped beam and transmission data were well fit by the form (Az²eqln(BƐ)/Ɛ)⁴ (where Ɛ was the ion energy in MeV/amu and z_eq(Ɛ) was taken from Zeigler(80). The fitted values of B for the various sets of data were consistent with a constant B₀, equal to 36.3 ± 2.7, independent of incident ion. The fitted values of A show no consistent variation with incident ion although a difference can be noted between the stripped beam and transmission values, the transmission values being higher.

The incident charge data were well fit by the assumptions that the sputtering yield depended locally on a power of the incident ion charge and that the sputtering from the surface is exponentially correlated to conditions in the bulk. The equilibrated sputtering yields derived from these data are in agreement with the stripped beam yields.

In addition, to aid in the understanding of these data, the data of Hakansson(80,81a,81b) were examined and contrasted with the UF₄ results. The thermal models of Seiberling(80) and Watson(81) were discussed and compared to the data.

Effects of flow regime on the young stages of salmonid fishes. Summary and conclusions based on results for 1981-1985

The main British salmonid species spawn in clean gravel in streams and rivers, many of them in the upland areas of Britain. The earliest stages of the life cycle (eggs and alevins) spend some months within the gravel of the river bed. During this period their survival rate can be strongly influenced by flow regime and by related phenomena such as movement of coarse river bed material, changes in water level and the deposition of silt. In recent years human influence upon the flow regimes of upland water courses and upon the sediment inputs to them has increased. In order to conserve and, if possible, enhance the populations of salmonid fishes a deeper understanding of the interrelationships between survival of young salmonids and flow-related phenomena is needed. The acquisition of appropriate information is the main aim of the present project, which included: Studies on silt movement and the infilling of gravel voids by fine sediments, together with initial studies on the relationship between intragravel oxygen supply rate and the survival of intragravel stages of salmonids; studies in the general field of egg washout. The latter investigated the physical background to gravel bed disruption, the examination of the physical characteristics of sites chosen for redds, dimensions of redds and burial depth of eggs relative to the size of the fish constructing the redd and a series of smaller studies on other aspects of egg washout.

O segundo tempo do regime internacional dos investimentos: a nova geração de tratados e a prevenção de controvérsias investidor-Estado

No contexto de avanço da globalização, o Investimento Estrangeiro Direto (IED) mostra-se como um dos principais veículos para a inserção internacional dos países. Como os objetivos das empresas transnacionais e dos Estados hospedeiros não são os mesmos, há a necessidade de adoção de políticas que levem à convergência. No plano legal, observou-se nas últimas décadas a consolidação do regime internacional dos investimentos, com o crescimento exponencial do número de tratados de investimento e de arbitragens investidor-Estado fundadas nos mesmos. Mas há insatisfações de parte a parte com o sistema. Por um lado, os países tentam limitar o ativismo dos árbitros mediante a revisão de seus tratados. Por outro, tanto os investidores como os Estados começam a perceber que não há vencedores reais na arbitragem, dadas as suas diversas deficiências. Nomeadamente: custos elevados, longa duração, incoerência nas decisões e desgaste para as relações investidor-Estado no longo prazo. Nesse diapasão, surgem propostas de alternativas. Pensadores do sistema, valendo-se do Planejamento de Sistemas de Disputas, têm desenvolvido Políticas de Prevenção de Controvérsias. Tais políticas fundamentam-se nas dinâmicas de busca de soluções baseadas em interesses contrapostas às baseadas na força e nos direitos seguindo processos de administração precoce de conflitos. Diversos países, em diferentes níveis de desenvolvimento, têm tido êxito na implementação dessas políticas. A difusão das melhores práticas, movimento apoiado por organizações internacionais, oferece oportunidades para a melhora da governança, através da promoção de maior coerência e coordenação nas ações do Estado, da transparência e do império da lei. O tema é de interesse para o Brasil, país que, diferentemente dos demais, nunca ratificou um único tratado de investimento. Isso porque já surgem vozes na indústria clamando por uma mudança de posição, diante da emergência do país também como um exportador de capital. Caso tal inflexão se confirme, o Brasil tem a oportunidade de tomar partido das melhores experiências internacionais, usando tais tratados como instrumentos na sua estratégia de desenvolvimento.