Semi-similar solutions of the unsteady compressible second-order boundary layer flow at the stagnation point

Semi-similar solutions of the unsteady compressible laminar boundary layer flow over two-dimensional and axisymmetric bodies at the stagnation point with mass transfer are studied for all the second-order boundary layer effects when the free stream velocity varies arbitrarily with time. The set of partial differential equations governing the unsteady compressible second-order boundary layers representing all the effects are derived for the first time. These partial differential equations are solved numerically using an implicit finite-difference scheme. The results are obtained for two particular unsteady free stream velocity distributions: (a) an accelerating stream and (b) a fluctuating stream. It is observed that the total skin friction and heat transfer are strongly affected by the surface mass transfer and wall temperature. However, their variation with time is significant only for large times. The second-order boundary layer effects are found to be more pronounced in the case of no mass transfer or injection as compared to that for suction. Résumé Des solutions semi-similaires d'écoulement variable compressible de couche limite sur des corps bi-dimensionnels thermique, sont étudiées pour tous les effets de couche limite du second ordre, lorsque la vitesse de l'écoulement libre varie arbitrairement avec le temps. Le systéme d'équations aux dérivées partielles représentant tous les effets est écrit pour la premiére fois. On le résout numériquement á l'aide d'un schéma implicite aux différences finies. Les résultats sont obtenus pour deux cas de vitesse variable d'écoulement libre: (a) un écoulement accéléré et (b) un écoulement fluctuant. On observe que le frottement pariétal total et le transfert de chaleur sont fortement affectés par le transfert de masse et la température pariétaux. Néanmoins, leur variation avec le temps est sensible seulement pour des grandes durées. Les effets sont trouvés plus prononcés dans le cas de l'absence du transfert de masse ou de l'injection par rapport au cas de l'aspiration.

A two-dimensional model for crack closure effect in plates under bending

A two-dimensional model is proposed for taking into account the establishment of contact on the compression side of crack faces in plates under bending. An approximate but simple method is developed for evaluating reduction of stress intensity factor due to such ‘crack closure’. Analysis is first carried out permitting interference of the crack faces. Contact forces are then introduced on the crack faces and their magnitudes determined from the consideration that the interference is just eliminated. The method is based partly on finite element analysis and partly on a continuum analysis using Irwin's solution for point loads on the crack line.

Dielectric behaviour and ferroelectricity in alums

Introduction The alum family of double salts with the general formula M1+M3+(RO4)2.12H2O where M1+ is a monovalent ion (M1+ = K, Rb, Cs, Tl, NH4, CH3NH3, NH3OH3 NH3NH2, etc.) and M3+ is a trivalent metal such as Al, Fe, Cr, V, In, Ga, etc. and R is S or Se, form an isomorphous series and their general features indicate a common cubic space group Pa3. Lipson1 showed subsequently that there exist three different structure types agr, β and γ and the structure of a particular alum is dependent on the radius of the monovalent atom. The agr structure is typical of medium sized ions, the β of the larger ones and the γ of the small Na atom.2 Ferroelectricity has been reported only in alums containing NH4, CH3NH3, NH3NH3 and NH3OH. Their hindered rotations as well as the influence of sulphate group disorder on the dielectric behaviour of alums is still not clear.3 No study of the temperature dependence of the low frequency dielectric constant of some of the alums, particularly those of Cs, Rb and Tl, have been made so The present investigation was undertaken to correlate their dielectric behaviour with their composition and structural differences. Under the same experimental conditions, methyl ammonium and ammonium alums also were studied and compared with the known data.

Suomenhevosorien osteokondroosin vaikutus seuraavan sukupolven ravikilpailumenestykseen

Osteokondroosi (OC) on hevosten ortopedisistä kehityshäiriöistä yleisin kirurgiaa vaativa sairaustila. Se on sairautena monelta osin vielä hyvin epäselvä. Perinnöllisyyden osuus sen ilmentymisessä on noin 25 %. Suomenhevosilla OC:n esiintyvyyttä ei ole tutkittu, mutta sen osuuden epäillään kasvavan jatkuvasti. Suomessa pääsääntöisesti vain juoksijasuuntaan kantakirjatun suomenhevosorin jälkeläinen voi saada ravikilpailuoikeuden. Kantakirjauksen yhteydessä tehdyn röntgentutkimuksen avulla OC:ta sairastavat yksilöt voidaan hylätä ja siten sulkea pois jalostuksesta. Tästä käytännöstä voidaan poiketa, mikäli orilla on poikkeuksellisen hyviä kilpailutuloksia. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, onko OC:ta sairastavien orien hyväksyminen kantakirjaan riski suomenhevosravureiden tulevien sukupolvien kilpailumenestykselle. Tutkimusta oli kohorttitutkimus, jossa kilpailumenestyksen mittareina käytettiin starttistatusta, starttien määrää, sijoituksia, voittosummia, ennätysaikoja, hylkäyksiä, keskeytyksiä sekä kilpailupöytäkirjoihin kirjattuja laukka- ja epäpuhdas ravi – merkintöjä. Tutkimuksessa verrattiin suomenhevosravurien, joiden isällä on OC, kilpailumenestystä niiden suomenhevosravurien kilpailumenestykseen, joiden isäoriit oli kantakirjauksen yhteydessä todettu jaloistaan terveiksi (OC-vapaiksi). OC:lle altistuneista jälkeläisistä koostuvan ryhmän isäoreiksi valittiin kaikki juoksijasuuntaiset, OC:ta sairastavat suomenhevosoriit. OC:ta sairastavien orien jälkeläisiä oli tutkimuksessa mukana 435 ja OC-vapaiden orien jälkeläisiä 863. Aineistolle tehtiin tilastollinen analyysi Pearsonin χ²-testiä ja varianssianalyysia käyttäen. Voima-analyysi tehtiin jälkikäteen, jolloin todettiin, että tutkimuksen voima todeta havaittuja eroja oli parhaimmillaankin vain 50 % tasolla. Tuloksista ainoa tilastollisesti merkitsevä ero löytyi verrattaessa ravikilpailuissa startanneiden jälkeläisten osuuksia edellä mainituissa ryhmissä. OC:ta sairastavien isäorien jälkeläisistä yhteen tai useampaan ravikilpailulähtöön oli osallistunut 40,2 % hevosista, kun vastaava luku OC-vapaiden isäorien jälkeläisryhmässä oli 34,6 % (p=0,049). Vaikka muut tulokset olivatkin tilastollisesti merkityksettömiä, saattavat ne antaa viitteitä siitä, että OC:ta sairastavien orien jälkeläisten ura on lyhyempi, mutta mahdollisesti menestyksekkäämpi kuin OC-vapaiden orien jälkeläisillä. Tutkimuksen tulokset ja erityisesti niiden vertaaminen aiempiin tutkimuksiin tukevat käsitystä siitä, että OC periytyy mahdollisesti yhdessä hyvään juoksukykyyn liittyvien ominaisuuksien kanssa. Lisäksi tutkimus kyseenalaistaa, onko suomenhevosravurien kantakirjauksesta poissulkeminen tarkoituksenmukaista OC:n perusteella. Kyseessä on etiologialtaan ja diagnoosin kannalta hyvin haastava sairaus, jolla ei aina ole kliinistä merkitystä.

Lastenhoitoa ja digiboksin viritystä - Sukupolvien välinen käytännön auttaminen suurten ikäluokkien perheissä.

Pro gradu -työni selvittää tekijöitä, jotka vaikuttavat siihen, että suuret ikäluokat antavat käytännön apua lapsilleen, sekä sitä, miten suuret ikäluokat tätä apua antavat. Tarkastelen työssäni myös aikuisten lasten vanhemmilleen ja isovanhemmilleen antamaa käytännön apua. Perhesukupolvien välinen vuorovaikutus on aiheena ajankohtainen nyt, kun suomalaiset suuret ikäluokat ovat jäämässä tai jo jääneet eläkkeelle. Sukupolvien tutkimuksen avulla voidaan ennustaa, voidaanko perhevastuiden, kuten esimerkiksi hoidon ja hoivavastuun, jatkumiseen yli perhesukupolvien luottaa. Tutkielmani aineistona käytän kyselyaineistoa, joka kerättiin Helsingin yliopiston yhteiskuntapolitiikan laitoksella vuonna 2009 päättyneessä Sukupolvien ketju -hankkeessa. Neljä vuotta kestänyt Suomen Akatemian rahoittama Sukupolvien ketju -hanke tutki sukupolvien välistä vuorovaikutusta. Tilastokeskuksen toteuttamaan Sukupolvien ketju -postikyselyyn vastasi keväällä 2007 yhteensä 1 115 suurten ikäluokkien edustajaa ja 1 435 suurten ikäluokkien edustajan lasta. Sukupolvien ketju -aineiston laajuus mahdollistaa monenlaisten eri vertailujen tekemisen. Työni teoreettisessa osuudessa käsittelen perhekäsityksiä ja näissä käsityksissä tapahtuneita muutoksia. Valotan myös sukupolven käsitettä ja sen erilaisia merkityksiä sekä varsinaista auttamista ja perhesukupolvien välistä vaihtoa. Analysoin aineistoa PASW Statistics 18 -ohjelmalla (aiemmin SPSS). Aineiston kuvailussa käytän frekvenssijakaumia ja varsinaisessa analysoinnissa ristiintaulukoita ja logistista regressioanalyysia. Suurten ikäluokkien jäsenistä kaksi kolmesta auttaa lapsiaan. Tutkimusaineistossani suurten ikäluokkien käytännön avun antamista lapsilleen selittävät yksittäisinä tekijöinä siviilisääty, lasten lukumäärä, lastenlasten lukumäärä, kotitalouden kuukausitulot, lasten asumisetäisyys, viikoittainen yhteydenpito lapsiin, koettu terveydentila sekä vanhempien koulutus. Yhdeksän eri selittäjän vaikutusta käytännön auttamiseen samanaikaisesti tutkineen logistisen regressiomallini tulosten perusteella todennäköisimmin lapsiaan käytännössä auttaa keskiasteen koulutuksen saanut suuriin ikäluokkiin kuuluva nainen. Suurten ikäluokkien lasten vanhemmilleen antamaa käytännön apua puolestaan selittivät logistisessa regressioanalyysissa lasten lukumäärä sekä viikoittainen yhteydenpito vanhempiin. Suurten ikäluokkien lasten vanhemmilleen antamaa käytännön apua selitti lisäksi sukupuoli. Miehillä oli jopa viisinkertainen todennäköisyys auttaa vanhempiaan käytännössä verrattuna naisiin. Aiemmissa tutkimuksissa käytännön avun antamisen on havaittu olevan toiseen suuntaan sukupuolittunutta kuin tämän tutkimuksen tuloksissa. Pyytävätkö suuret ikäluokat modernia apua teknisten laitteiden asentamiseen ja virittämiseen enemmän juuri pojiltaan? Selittäisikö tämä aikuisten poikien suurempaa todennäköisyyttä auttaa käytännössä? Tällä hetkellä, kun suuret ikäluokat ovat vielä hyväkuntoisia ja aktiivisia, näyttää auttamisen pääpaino kulkevan suurilta ikäluokilta heidän lapsilleen. Tulevaisuus näyttää, auttavatko suurten ikäluokkien lapset samalla tavalla omia lapsiaan. Entä riittääkö suurille ikäluokille auttajia? Perhepoliittisissa puheissa ja toimenpiteissä pitäisi joka tapauksessa ottaa huomioon paremmin myös kasvava ikääntyvien ihmisten joukko.

The role of larval nutrition in pre-imaginal biasing of caste in the primitively eusocial wasp Ropalidia marginata (Hymenoptera: Vespidae)

1. When freshly eclosed females of the primitively eusocial wasp Ropalidia marginata (Lep.) are isolated, only about 50% of them build nests and lay eggs thereby suggesting a pre-imaginal biasing of caste. 2. Wasps that lay eggs take a very variable amount of time after eclosion to start doing so. 3. Females eclosing from nests where larvae are fed at a relatively higher rate are more likely to become egg-layers and are likely to take less time after eclosion to begin to lay eggs. 4. Thus, both forms of pre-imaginal biasing of caste, namely, differences in egg laying capacity and differences in the time taken to attain reproductive maturity, appear to be influenced by larval nutrition.

Development of radiosynthesis methods for 18F-labelled radiopharmaceuticals : General considerations and production of a dopamine transporter radioligand

Positron emission tomography (PET) is a molecular imaging technique that utilises radiopharmaceuticals (radiotracers) labelled with a positron-emitting radionuclide, such as fluorine-18 (18F). Development of a new radiotracer requires an appropriate radiosynthesis method: the most common of which with 18F is nucleophilic substitution with [18F]fluoride ion. The success of the labelling reaction is dependent on various factors such as the reactivity of [18F]fluoride, the structure of the target compound in addition to the chosen solvent. The overall radiosynthesis procedure must be optimised in terms of radiochemical yield and quality of the final product. Therefore, both quantitative and qualitative radioanalytical methods are essential in developing radiosynthesis methods. Furthermore, biological properties of the tracer candidate need to be evaluated by various pre-clinical studies in animal models. In this work, the feasibility of various nucleophilic 18F-fluorination strategies were studied and a labelling method for a novel radiotracer, N-3-[18F]fluoropropyl-2beta-carbomethoxy-3beta-4-fluorophenyl)nortropane ([18F]beta-CFT-FP), was optimised. The effect of solvent was studied by labelling a series of model compounds, 4-(R1-methyl)benzyl R2-benzoates. 18F-Fluorination reactions were carried out both in polar aprotic and protic solvents (tertiary alcohols). Assessment of the 18F-fluorinated products was studied by mass spectrometry (MS) in addition to conventional radiochromatographic methods, using radiosynthesis of 4-[18F]fluoro-N-[2-[1-(2-methoxyphenyl)-1-piperazinyl]ethyl-N-2-pyridinyl-benzamide (p-[18F]MPPF) as a model reaction. Labelling of [18F]beta-CFT-FP was studied using two 18F-fluoroalkylation reagents, [18F]fluoropropyl bromide and [18F]fluoropropyl tosylate, as well as by direct 18F-fluorination of sulfonate ester precursor. Subsequently, the suitability of [18F]beta-CFT-FP for imaging dopamine transporter (DAT) was evaluated by determining its biodistribution in rats. The results showed that protic solvents can be useful co-solvents in aliphatic 18F-fluorinations, especially in the labelling of sulfonate esters. Aromatic 18F-fluorination was not promoted in tert-alcohols. Sensitivity of the ion trap MS was sufficient for the qualitative analysis of the 18F-labelled products; p-[18F]MPPF was identified from the isolated product fraction with a mass-to-charge (m/z) ratio of 435 (i.e. protonated molecule [M+H]+). [18F]beta-CFT-FP was produced most efficiently via [18F]fluoropropyl tosylate, leading to sufficient radiochemical yield and specific radioactivity for PET studies. The ex vivo studies in rats showed fast kinetics as well as the specific uptake of [18F]beta-CFT-FP to the DAT rich brain regions. Thus, it was concluded that [18F]beta-CFT-FP has potential as a radiotracer for imaging DAT by PET.

NDDO-based CI methods for the prediction of electronic spectra and sum-over-states molecular hyperpolarization

NDDO-based (AM1) configuration interaction (CI) calculations have been used to calculate the wavelength and oscillator strengths of electronic absorptions in organic molecules and the results used in a sum-over-states treatment to calculate second-order-hyperpolarizabilities. The results for both spectra and hyperpolarizabilities are of acceptable quality as long as a suitable CI-expansion is used. We have found that using an active space of eight electrons in eight orbitals and including all single and pair-double excitations in the CI leads to results that agree well with experiment and that do not change significantly with increasing active space for most organic molecules. Calculated second-order hyperpolarizabilities using this type of CI within a sum-over-states calculation appear to be of useful accuracy.

A non-cooperative game-theoretic approach to channel assignment in multi-channel multi-radio wireless networks

Channel assignment in multi-channel multi-radio wireless networks poses a significant challenge due to scarcity of number of channels available in the wireless spectrum. Further, additional care has to be taken to consider the interference characteristics of the nodes in the network especially when nodes are in different collision domains. This work views the problem of channel assignment in multi-channel multi-radio networks with multiple collision domains as a non-cooperative game where the objective of the players is to maximize their individual utility by minimizing its interference. Necessary and sufficient conditions are derived for the channel assignment to be a Nash Equilibrium (NE) and efficiency of the NE is analyzed by deriving the lower bound of the price of anarchy of this game. A new fairness measure in multiple collision domain context is proposed and necessary and sufficient conditions for NE outcomes to be fair are derived. The equilibrium conditions are then applied to solve the channel assignment problem by proposing three algorithms, based on perfect/imperfect information, which rely on explicit communication between the players for arriving at an NE. A no-regret learning algorithm known as Freund and Schapire Informed algorithm, which has an additional advantage of low overhead in terms of information exchange, is proposed and its convergence to the stabilizing outcomes is studied. New performance metrics are proposed and extensive simulations are done using Matlab to obtain a thorough understanding of the performance of these algorithms on various topologies with respect to these metrics. It was observed that the algorithms proposed were able to achieve good convergence to NE resulting in efficient channel assignment strategies.

Adaptive optimal tuning of a general class of stable LTI systems with restricted inputs

The problem addressed is one of model reference adaptive control (MRAC) of asymptotically stable plants of unknown order with zeros located anywhere in the s-plane except at the origin. The reference model is also asymptotically stable and lacking zero(s) at s = 0. The control law is to be specified only in terms of the inputs to and outputs of the plant and the reference model. For inputs from a class of functions that approach a non-zero constant, the problem is formulated in an optimal control framework. By successive refinements of the sub-optimal laws proposed here, two schemes are finally design-ed. These schemes are characterized by boundedness, convergence and optimality. Simplicity and total time-domain implementation are the additional striking features. Simulations to demonstrate the efficacy of the control schemes are presented.

Implications of the recent high statistics determination of the pion electromagnetic form factor in the timelike region

The recently evaluated two-pion contribution to the muon g - 2 and the phase of the pion electromagnetic form factor in the elastic region, known from pi pi scattering by Fermi-Watson theorem, are exploited by analytic techniques for finding correlations between the coefficients of the Taylor expansion at t = 0 and the values of the form factor at several points in the spacelike region. We do not use specific parametrizations, and the results are fully independent of the unknown phase in the inelastic region. Using for instance, from recent determinations, < r(pi)(2)> = (0.435 +/- 0.005) fm(2) and F(-1.6 GeV2) = 0.243(-0.014)(+0.022), we obtain the allowed ranges 3.75 GeV-4 less than or similar to c less than or similar to 3.98 GeV-4 and 9.91 GeV-6 less than or similar to d less than or similar to 10.46 GeV-6 for the curvature and the next Taylor coefficient, with a strong correlation between them. We also predict a large region in the complex plane where the form factor cannot have zeros.

Structured systems methodology for evaluation of random interruptions in continuous process type manufacturing systems

A structured systems methodology was developed to analyse the problems of production interruptions occurring at random intervals in continuous process type manufacturing systems. At a macro level the methodology focuses on identifying suitable investment policies to reduce interruptions of a total manufacturing system that is a combination of several process plants. An interruption-tree-based simulation model was developed for macroanalysis. At a micro level the methodology focuses on finding the effects of alternative configurations of individual process plants on the overall system performance. A Markov simulation model was developed for microlevel analysis. The methodology was tested with an industry-specific application.

Barriers to plantation activities in different agro-ecological zones of Southern India

This paper analyses environmental and socio-economic barriers for plantation activities on local and regional level and investigates the potential for carbon finance to stimulate the increased rates of forest plantation on wasteland, i.e., degraded lands, in southern India. Building on multidisciplinary field work and results from the model GCOMAP, the aim is to (1) identify and characterize the barriers to plantation activities in four agro-ecological zones in the state of Karnataka and (2) investigate what would be required to overcome these barriers and enhance the plantation rate and productivity. The results show that a rehabilitation of the wasteland based on plantation activities is not only possible but also anticipated by the local population and would lead to positive environmental and socio-economic effects at a local level. However, in many cases, the establishment of plantation activities is hindered by a lack of financial resources, low land productivity and water scarcity. Based on the model used and the results from the field work, it can be concluded that certified emission reductions such as carbon credits or other compensatory systems may help to overcome the financial barrier; however, the price needs to be significantly increased if these measures are to have any large-scale impact.