A study of a numerical solution of the steady two dimensions Navier-Stokes equations in a constricted channel problem by a compact fourth order method

We present a numerical solution for the steady 2D Navier-Stokes equations using a fourth order compact-type method. The geometry of the problem is a constricted symmetric channel, where the boundary can be varied, via a parameter, from a smooth constriction to one possessing a very sharp but smooth corner allowing us to analyse the behaviour of the errors when the solution is smooth or near singular. The set of non-linear equations is solved by the Newton method. Results have been obtained for Reynolds number up to 500. Estimates of the errors incurred have shown that the results are accurate and better than those of the corresponding second order method. (C) 2002 Elsevier B.V. All rights reserved.

Critical temperature for first-order phase transitions in confined systems

We consider the Euclidean D-dimensional -lambda vertical bar phi vertical bar(4)+eta vertical bar rho vertical bar(6) (lambda,eta > 0) model with d (d <= D) compactified dimensions. Introducing temperature by means of the Ginzburg-Landau prescription in the mass term of the Hamiltonian, this model can be interpreted as describing a first-order phase transition for a system in a region of the D-dimensional space, limited by d pairs of parallel planes, orthogonal to the coordinates axis x(1), x(2),..., x(d). The planes in each pair are separated by distances L-1, L-2, ... , L-d. We obtain an expression for the transition temperature as a function of the size of the system, T-c({L-i}), i = 1, 2, ..., d. For D = 3 we particularize this formula, taking L-1 = L-2 = ... = L-d = L for the physically interesting cases d = 1 (a film), d = 2 (an infinitely long wire having a square cross-section), and for d = 3 (a cube). For completeness, the corresponding formulas for second-order transitions are also presented. Comparison with experimental data for superconducting films and wires shows qualitative agreement with our theoretical expressions.

Thermal photon production in Au plus Au collisions: Viscous corrections in two different hydrodynamic formalisms

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Nonlinear Gravitational Waves: Their Form and Effects

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Shear viscosity from thermal fluctuations in relativistic conformal fluid dynamics

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Gauge formulation for higher order gravity

This work is an application of the second order gauge theory for the Lorentz group, where a description of the gravitational interaction is obtained that includes derivatives of the curvature. We analyze the form of the second field strength, G=partial derivative F+fAF, in terms of geometrical variables. All possible independent Lagrangians constructed with quadratic contractions of F and quadratic contractions of G are analyzed. The equations of motion for a particular Lagrangian, which is analogous to Podolsky's term of his generalized electrodynamics, are calculated. The static isotropic solution in the linear approximation was found, exhibiting the regular Newtonian behavior at short distances as well as a meso-large distance modification.

Anomalous diffusion of pions at RHIC

After pointing out the difference between normal and anomalous diffusion, we consider a hadron resonance cascade (HRC) model simulation for particle emission at RHIC and point out that rescattering in an expanding hadron resonance gas leads to a heavy tail in the source distribution. The results are compared to recent PHENIX measurements of the tail of the particle emitting source in Au+Au collisions at RHIC. In this context, we show how can one distinguish experimentally the anomalous diffusion of hadrons from a second order QCD phase transition.

Fourth-order method for solving the Navier-Stokes equations in a constricting channel

A fourth-order numerical method for solving the Navier-Stokes equations in streamfunction/vorticity formulation on a two-dimensional non-uniform orthogonal grid has been tested on the fluid flow in a constricted symmetric channel. The family of grids is generated algebraically using a conformal transformation followed by a non-uniform stretching of the mesh cells in which the shape of the channel boundary can vary from a smooth constriction to one which one possesses a very sharp but smooth corner. The generality of the grids allows the use of long channels upstream and downstream as well as having a refined grid near the sharp corner. Derivatives in the governing equations are replaced by fourth-order central differences and the vorticity is eliminated, either before or after the discretization, to form a wide difference molecule for the streamfunction. Extra boundary conditions, necessary for wide-molecule methods, are supplied by a procedure proposed by Henshaw et al. The ensuing set of non-linear equations is solved using Newton iteration. Results have been obtained for Reynolds numbers up to 250 for three constrictions, the first being smooth, the second having a moderately sharp corner and the third with a very sharp corner. Estimates of the error incurred show that the results are very accurate and substantially better than those of the corresponding second-order method. The observed order of the method has been shown to be close to four, demonstrating that the method is genuinely fourth-order. © 1977 John Wiley & Sons, Ltd.

L(+) Lactic acid production by new Lactobacillus rhamnosus B 103

L(+) Lactic acid fermentation was studied by Lactobacillus rhamnosus sp. under the effects of pH control and a lowcost nutritional medium (sugarcane juice and corn steep liquor-CSL). Central composite design (CCD) was employed to determine maximum lactic acid production at optimum values for process variables and a satisfactory fit model was realized. Statistical analysis of the results showed that the linear and quadratic terms of two variables (sugarcane juice and pH) had significant effects. The interactions between the three variables were found to contribute to the response at a significant level. A second-order polynomial regression model estimated that the maximum lactic acid production of 86.36 g/L was obtained when the optimum values of sucrose, CSL and pH were 112.65 g/L, 29.88 g/L and 6.2, respectively. Verification of the optimization showed that L(+) lactic acid production was of 85.06 g/L. Under these conditions, Y P/S and Q P values of 0.85 g/g and 1.77 g/Lh, respectively, were obtained after 48 h fermentation, with a maximal productivity of 2.2 g/L h at 30 h of process. © 2010 de Lima CJB, et al.

Braneworlds scenarios in a gravity model with higher order spatial three-curvature terms

In this work we study a Hořava-like 5-dimensional model in the context of braneworld theory. The equations of motion of such model are obtained and, within the realm of warped geometry, we show that the model is consistent if and only if λ takes its relativistic value 1. Furthermore, we show that the elimination of problematic terms involving the warp factor second order derivatives are eliminated by imposing detailed balance condition in the bulk. Afterwards, Israel's junction conditions are computed, allowing the attainment of an effective Lagrangian in the visible brane. In particular, we show that the resultant effective Lagrangian in the brane corresponds to a (3 + 1)-dimensional Hořava-like model with an emergent positive cosmological constant but without detailed balance condition. Now, restoration of detailed balance condition, at this time imposed over the brane, plays an interesting role by fitting accordingly the sign of the arbitrary constant β, insuring a positive brane tension and a real energy for the graviton within its dispersion relation. Also, the brane consistency equations are obtained and, as a result, the model admits positive brane tensions in the compactification scheme if, and only if, β is negative and the detailed balance condition is imposed. © 2013 Springer-Verlag Berlin Heidelberg and Società Italiana di Fisica.

Biossorção de terras-raras por Sargassum sp: estudos preliminares sobre as interações metal-biomassa e a potencial aplicação do processo para a concentração , recuperação e separação de metais de alto valor agregado em colunas empacotadas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Migração em profundidade pré-empilhamento utilizando os atributos cinemáticos do empilhamento por superfície de reflexão comum

O empilhamento por superfície de reflexão comum (ou empilhamento SRC), conhecido como empilhamento CRS, do inglês Commom reflection surface, constitui-se em um novo método para o processamento sísmico na simulação de seções afastamento nulo (AN) e afastamento comum (AC). Este método é baseado em uma aproximação paraxial hiperbólica de segunda ordem dos tempos de trânsito de reflexão na vizinhança de um raio central. Para a simulação de seção AN, o raio central é um raio normal, enquanto que para a simulação de uma seção AC o raio central é um raio de afastamento finito. Em adição à seção AN, o método de empilhamento SRC também fornece estimativas dos atributos cinemáticos do campo de onda, sendo aplicados, por exemplo, na determinação (por um processo de inversão) da velocidade intervalar, no cálculo do espalhamento geométrico, na estimativa da zona de Fresnel, e também na simulação de eventos de tempos de difrações, este último tendo uma grande importância para a migração pré-empilhamento. Neste trabalho é proposta uma nova estratégia para fazer uma migração em profundidade pré-empilhamento, que usa os atributos cinemáticos do campo de onda derivados do empilhamento SRC, conhecido por método CRS-PSDM, do inglês CRS based pre-stack depth migration. O método CRS-PSDM usa os resultados obtidos do método SRC, isto é, as seções dos atributos cinemáticos do campo de onda, para construir uma superfície de tempos de trânsito de empilhamento, ao longo da qual as amplitudes do dado sísmico de múltipla cobertura são somadas, sendo o resultado da soma atribuído a um dado ponto em profundidade, na zona alvo de migração que é definida por uma malha regular. Similarmente ao método convencional de migração tipo Kirchhoff (K-PSDM), o método CRS-PSDM precisa de um modelo de velocidade de migração. Contrário ao método K-PSDM, o método CRS-PSDM necessita apenas computar os tempos de trânsito afastamento nulo, ao seja, ao longo de um único raio ligando o ponto considerado em profundidade a uma dada posição de fonte e receptor coincidentes na superfície. O resultado final deste procedimento é uma imagem sísmica em profundidade dos refletores a partir do dado de múltipla cobertura.

Análise de velocidade por otimização do semblance na reflexão sísmica

Este trabalho teve como objetivo geral desenvolver uma metodologia sistemática para a inversão de dados de reflexão sísmica em arranjo ponto-médio-comum (PMC), partindo do caso 1D de variação vertical de velocidade e espessura que permite a obtenção de modelos de velocidades intervalares, v_int,n, as espessuras intervalares, z_n, e as velocidades média-quadrática, v_RMS,n, em seções PMC individualizadas. Uma consequência disso é a transformação direta destes valores do tempo para profundidade. Como contribuição a análise de velocidade, foram desenvolvidos dois métodos para atacar o problema baseado na estimativa de velocidade intervalar. O primeiro método foi baseado na marcação manual em seções PMC, e inversão por ajuste de curvas no sentido dos quadrados-mínimos. O segundo método foi baseado na otimização da função semblance para se obter uma marcação automática. A metodologia combinou dois tipos de otimização: um Método Global (Método Price ou Simplex), e um Método Local (Gradiente de Segunda Ordem ou Conjugado), submetidos a informação à priori e vínculos. A marcação de eventos na seção tempo-distância faz parte dos processos de inversão, e os pontos marcados constituem os dados de entrada juntamente com as informações à priori do modelo a ser ajustado. A marcação deve, por princípio, evitar eventos que representem múltiplas, difrações e interseções, e numa seção pode ser feita mais de 50 marcações de eventos, enquanto que num mapa semblance não se consegue marcar mais de 10 eventos de reflexão. A aplicação deste trabalho é voltada a dados sísmicos de bacias sedimentares em ambientes marinhos para se obter uma distribuição de velocidades para a subsuperfície, onde o modelo plano-horizontal é aplicado em seções PMC individualizadas, e cuja solução pode ser usada como um modelo inicial em processos posteriores. Os dados reais da Bacia Marinha usados neste trabalho foram levantados pela PETROBRAS em 1985, e a linha sísmica selecionada foi a de número L5519 da Bacia do Camamu, e o PMC apresentado é a de número 237. A linha é composta de 1098 pontos de tiro, com arranjo unilateraldireito. O intervalo de amostragem é 4 ms. O espaçamento entre os geofones é 13,34 m com o primeiro geofone localizado a 300 m da fonte. O espaçamento entre as fontes é de 26,68 m. Como conclusão geral, o método de estimativa de velocidade intervalar apresentada neste trabalho fica como suporte alternativo ao processo de análise de velocidades, onde se faz necessário um controle sobre a sequência de inversão dos PMCs ao longo da linha sísmica para que a solução possa ser usada como modelo inicial ao imageamento, e posterior inversão tomográfica. Como etapas futuras, podemos propor trabalhos voltados direto e especificamente a análise de velocidade sísmica estendendo o caso 2D de otimização do semblance ao caso 3D, estender o presente estudo para o caso baseado na teoria do raio imagem com a finalidade de produzir um mapa continuo de velocidades para toda a seção sísmica de forma automática.

Análise químico-farmacêutica de glimepirida comprimidos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Seletividade espacial de cor do potencial cortical provocado visual pseudoaleatório

A seletividade espacial para cor tem sido investigada usando métodos eletrofisiológicos invasivos e não invasivos, e métodos psicofísicos. Em eletrofisiologia cortical visual não invasiva este tópico foi investigado usando métodos convencionais de estimulação periódica e extração de respostas por promediação simples. Novos métodos de estimulação (apresentação pseudo-aleatória) e extração de respostas corticais não invasivas (correlação cruzada) foram desenvolvidos e ainda não foram usados para investigar a seletividade espacial de cor de respostas corticais. Este trabalho objetivou introduzir esse novo método de eletrofisiologia pseudoaleatória para estudar a seletividade espacial de cor. Foram avaliados 14 tricromatas e 16 discromatópsicos com acuidade visual normal ou corrigida. Os voluntários foram avaliados pelo anomaloscópio HMC e teste de figuras de Ishihara para caracterizar a visão de cores quanto à presença de tricromacia. Foram usadas redes senoidais, 8º de ângulo visual, vermelho-verde para 8 frequências espaciais entre 0,2 a 10 cpg. O estímulo foi temporalmente modulado por uma sequência-m binária em um modo de apresentação de padrão reverso. O sistema VERIS foi usado para extrair o primeiro e o segundo slice do kernel de segunda ordem (K2.1 e K2.2, respectivamente). Após a modelagem da resposta às frequências espaciais com função de diferença de gaussianas, extraiu-se a frequência espacial ótima e banda de frequências com amplitudes acima de ¾ da amplitude máxima da função para servirem como indicadores da seletividade espacial da função. Também foi estimada a acuidade visual cromática pelo ajuste de uma função linear aos dados de amplitude a partir da frequência espacial do pico de amplitude até a mais alta frequência espacial testada. Em tricromatas, foi encontrada respostas cromáticas no K2.1 e no K2.2 que apresentaram seletividade espacial diferentes. Os componentes negativos do K2.1 e do K2.2 apresentaram sintonia passa-banda e o componente positivo do K2.1 apresentou sintonia passa-baixa. A acuidade visual estimada de todos os componentes estudados foi próxima àquelas encontradas por Mullen (1985) e Kelly (1983). Diferentes componentes celulares podem estar contribuindo para a geração do VECP pseudoaleatório. Este novo método se candidata a ser uma importante ferramenta para a avaliação não invasiva da visão de cores em humanos.