Análisis y simulación numérica de problemas electrohidrodinámicos relacionados con el electrospray

La presente tesis es un estudio analítico y numérico del electrospray. En la configuración más sencilla, un caudal constante del líquido a atomizar, que debe tener una cierta conductividad eléctrica, se inyecta en un medio dieléctrico (un gas u otro líquido inmiscible con el primero) a través de un tubo capilar metálico. Entre este tubo y un electrodo lejano se aplica un voltaje continuo que origina un campo eléctrico en el líquido conductor y en el espacio que lo rodea. El campo eléctrico induce una corriente eléctrica en el líquido, que acumula carga en su superficie, y da lugar a un esfuerzo eléctrico sobre la superficie, que tiende a alargarla en la dirección del campo eléctrico. El líquido forma un menisco en el extremo del tubo capilar cuando el campo eléctrico es suficientemente intenso y el caudal suficientemente pequeño. Las variaciones de presión y los esfuerzos viscosos asociados al movimiento del líquido son despreciables en la mayor parte de este menisco, siendo dominantes los esfuerzos eléctrico y de tensión superficial que actúan sobre la superficie del líquido. En el modo de funcionamiento llamado de conochorro, el balance de estos esfuerzos hace que el menisco adopte una forma cónica (el cono de Taylor) en una región intermedia entre el extremo del tubo y la punta del menisco. La velocidad del líquido aumenta al acercarse al vértice del cono, lo cual propicia que las variaciones de la presión en el líquido generadas por la inercia o por la viscosidad entren en juego, desequilibrando el balance de esfuerzos mencionado antes. Como consecuencia, del vértice del cono sale un delgado chorro de líquido, que transporta la carga eléctrica que se acumula en la superficie. La acción del campo eléctrico tangente a la superficie sobre esta carga origina una tracción eléctrica que tiende a alargar el chorro. Esta tracción no es relevante en el menisco, donde el campo eléctrico tangente a la superficie es muy pequeño, pero se hace importante en el chorro, donde es la causa del movimiento del líquido. Lejos del cono, el chorro puede o bien desarrollar una inestabilidad asimétrica que lo transforma en una espiral (whipping) o bien romperse en un spray de gotas prácticamente monodispersas cargadas eléctricamente. La corriente eléctrica transportada por el líquido es la suma de la corriente de conducción en el interior del líquido y la corriente debida a la convección de la carga acumulada en su superficie. La primera domina en el menisco y la segunda en el chorro lejano, mientras que las dos son comparables en una región intermedia de transferencia de corriente situada al comienzo del chorro aunque aguas abajo de la región de transición cono-chorro, en la que el menisco deja de ser un cono de Taylor. Para un campo exterior dado, la acumulación de carga eléctrica en la superficie del líquido reduce el campo eléctrico en el interior del mismo, que llega a anularse cuando la carga alcanza un estado final de equilibrio. El tiempo característico de este proceso es el tiempo de relajación dieléctrica, que es una propiedad del líquido. Cuando el tiempo de residencia del líquido en la región de transición cono-chorro (o en otra región del campo fluido) es grande frente al tiempo de relajación dieléctrica, la carga superficial sigue una sucesión de estados de equilibrio y apantalla al líquido del campo exterior. Cuando esta condición deja de cumplirse, aparecen efectos de relajación de carga, que se traducen en que el campo exterior penetra en el líquido, a no ser que su constante dieléctrica sea muy alta, en cuyo caso el campo inducido por la carga de polarización evita la entrada del campo exterior en el menisco y en una cierta región del chorro. La carga eléctrica en equilibrio en la superficie de un menisco cónico intensifica el campo eléctrico y determina su variación espacial hasta distancias aguas abajo del menisco del orden de su tamaño. Este campo, calculado por Taylor, es independiente del voltaje aplicado, por lo que las condiciones locales del flujo y el valor de la corriente eléctrica son también independientes del voltaje en tanto los tamaños de las regiones que determinan estas propiedades sean pequeños frente al tamaño del menisco. Los resultados experimentales publicados en la literatura muestran que existe un caudal mínimo para el que el modo cono-chorro que acabamos de describir deja de existir. El valor medio y la desviación típica de la distribución de tamaños de las gotas generadas por un electrospray son mínimos cuando se opera cerca del caudal mínimo. A pesar de que los mecanismos responsables del caudal mínimo han sido muy estudiados, no hay aún una teoría completa del mismo, si bien su existencia parece estar ligada a la aparición de efectos de relajación de carga en la región de transición cono-chorro. En esta tesis, se presentan estimaciones de orden de magnitud, algunas existentes y otras nuevas, que muestran los balances dominantes responsables de las distintas regiones de la estructura asintótica de la solución en varios casos de interés. Cuando la inercia del líquido juega un papel en la transición cono-chorro, los resultados muestran que la región de transferencia de corriente, donde la mayor parte de la corriente pasa a la superficie, está en el chorro aguas abajo de la región de transición cono-chorro. Los efectos de relajación de carga aparecen de forma simultánea en el chorro y la región de transición cuando el caudal se disminuye hasta valores de un cierto orden. Para caudales aún menores, los efectos de relajación de carga se notan en el menisco, en una región grande comparada con la de transición cono-chorro. Cuando el efecto de las fuerzas de viscosidad es dominante en la región de transición, la región de transferencia de corriente está en el chorro pero muy próxima a la región de transición cono-chorro. Al ir disminuyendo el caudal, los efectos de relajación de carga aparecen progresivamente en el chorro, en la región de transición y por último en el menisco. Cuando el caudal es mucho mayor que el mínimo del modo cono-chorro, el menisco deja de ser cónico. El campo eléctrico debido al voltaje aplicado domina en la región de transferencia de corriente, y tanto la corriente eléctrica como el tamaño de las diferentes regiones del problema pasan a depender del voltaje aplicado. Como resultado de esta dependencia, el plano caudal-voltaje se divide en diferentes regiones que se analizan separadamente. Para caudales suficientemente grandes, la inercia del líquido termina dominando frente a las fuerzas de la viscosidad. Estos resultados teóricos se han validado con simulaciones numéricas. Para ello se ha formulado un modelo simplificado del flujo, el campo eléctrico y el transporte de carga en el menisco y el chorro del electrospray. El movimiento del líquido se supone casi unidireccional y se describe usando la aproximación de Cosserat para un chorro esbelto. Esta aproximación, ampliamente usada en la literatura, permite simular con relativa facilidad múltiples casos y cubrir amplios rangos de valores de los parámetros reteniendo los efectos de la viscosidad y la inercia del líquido. Los campos eléctricos dentro y fuera del liquido están acoplados y se calculan sin simplificación alguna usando un método de elementos de contorno. La solución estacionaria del problema se calcula mediante un método iterativo. Para explorar el espacio de los parámetros, se comienza calculando una solución para valores fijos de las propiedades del líquido, el voltaje aplicado y el caudal. A continuación, se usa un método de continuación que permite delinear la frontera del dominio de existencia del modo cono-chorro, donde el método iterativo deja de converger. Cuando el efecto de la inercia del líquido domina en la región de transición cono-chorro, el caudal mínimo para el cual el método iterativo deja de converger es del orden del valor estimado del caudal para el que comienza a haber efectos de relajación de carga en el chorro y el cono. Aunque las simulaciones no convergen por debajo de dicho caudal, el valor de la corriente eléctrica para valores del caudal ligeramente mayores parece ajustarse a las estimaciones para caudales menores, reflejando un posible cambio en los balances aplicables. Por el contrario, cuando las fuerzas viscosas dominan en la región de transición, se pueden obtener soluciones estacionarias para caudales bastante menores que aquel para el que aparecen efectos de relajación de carga en la región de transición cono-chorro. Los resultados numéricos obtenidos para estos pequeños caudales se ajustan perfectamente a las estimaciones de orden de magnitud que se describen en la memoria. Por último, se incluyen como anexos dos estudios teóricos que han surgido de forma natural durante el desarrollo de la tesis. El primero hace referencia a la singularidad en el campo eléctrico que aparece en la línea de contacto entre el líquido y el tubo capilar en la mayoría de las simulaciones. Primero se estudia en qué situaciones el campo eléctrico tiende a infinito en la línea de contacto. Después, se comprueba que dicha singularidad no supone un fallo en la descripción del problema y que además no afecta a la solución lejos de la línea de contacto. También se analiza si los esfuerzos eléctricos infinitamente grandes a los que da lugar dicha singularidad pueden ser compensados por el resto de esfuerzos que actúan en la superficie del líquido. El segundo estudio busca determinar el tamaño de la región de apantallamiento en un chorro de líquido dieléctrico sin carga superficial. En esta región, el campo exterior es compensado parcialmente por el campo que induce la carga de polarización en la superficie del líquido, de forma que en el interior del líquido el campo eléctrico es mucho menor que en el exterior. Una región como ésta aparece en las estimaciones cuando los efectos de relajación de carga son importantes en la región de transferencia de corriente en el chorro. ABSTRACT This aim of this dissertation is a theoretical and numerical analysis of an electrospray. In its most simple configuration, a constant flow rate of the liquid to be atomized, which has to be an electrical conductor, is injected into a dielectric medium (a gas or another inmiscible fluid) through a metallic capillary tube. A constant voltage is applied between this tube and a distant electrode that produces an electric field in the liquid and the surrounding medium. This electric field induces an electric current in the liquid that accumulates charge at its surface and leads to electric stresses that stretch the surface in the direction of the electric field. A meniscus appears on the end of the capillary tube when the electric field is sufficiently high and the flow rate is small. Pressure variations and viscous stresses due to the motion of the liquid are negligible in most of the meniscus, where normal electric and surface tension stresses acting on the surface are dominant. In the so-called cone-jet mode, the balance of these stresses forces the surface to adopt a conical shape -Taylor cone- in a intermediate region between the end of the tube and the tip of the meniscus. When approaching the cone apex, the velocity of the liquid increases and leads to pressure variations that eventually disturb the balance of surfaces tension and electric stresses. A thin jet emerges then from the tip of the meniscus that transports the charge accumulated at its surface. The electric field tangent to the surface of the jet acts on this charge and continuously stretches the jet. This electric force is negligible in the meniscus, where the component of the electric field tangent to the surface is small, but becomes very important in the jet. Far from the cone, the jet can either develop an asymmetrical instability named “whipping”, whereby the jet winds into a spiral, or break into a spray of small, nearly monodisperse, charged droplets. The electric current transported by the liquid has two components, the conduction current in the bulk of the liquid and the convection current due to the transport of the surface charge by the flow. The first component dominates in the meniscus, the second one in the far jet, and both are comparable in a current transfer region located in the jet downstream of the cone-jet transition region where the meniscus ceases to be a Taylor cone. Given an external electric field, the charge that accumulates at the surface of the liquid reduces the electric field inside the liquid, until an equilibrium is reached in which the electric field induced by the surface charge counters the external electric field and shields the liquid from this field. The characteristic time of this process is the electric relaxation time, which is a property of the liquid. When the residence time of the liquid in the cone-jet transition region (or in other region of the flow) is greater than the electric relaxation time, the surface charge follows a succession of equilibrium states and continuously shield the liquid from the external field. When this condition is not satisfied, charge relaxation effects appear and the external field penetrates into the liquid unless the liquid permittivity is large. For very polar liquids, the field due to the polarization charge at the surface prevents the external field from entering the liquid in the cone and in certain region of the jet. The charge at the surface of a conical meniscus intensifies the electric field around the cone, determining its spatial variation up to distances downstream of the apex of the order of the size of the meniscus. This electric field, first computed by Taylor, is independent of the applied voltage. Therefore local flow characteristics and the electric current carried by the jet are also independent of the applied voltage provided the size of the regions that determine these magnitudes are small compared with the size of the meniscus. Many experiments in the literature show the existence of a minimum flow rate below which the cone-jet mode cannot be established. The mean value and the standard deviation of the electrospray droplet size distribution are minimum when the device is operated near the minimum flow rate. There is no complete explanation of the minimum flow rate, even though possible mechanisms have been extensively studied. The existence of a minimum flow rate seems to be connected with the appearance of charge relaxation effects in the transition region. In this dissertation, order of magnitude estimations are worked out that show the dominant balances in the different regions of the asymptotic structure of the solution for different conditions of interest. When the inertia of the liquid plays a role in the cone-jet transition region, the region where most of the electric current is transfered to the surface lies in the jet downstream the cone-jet transition region. When the flow rate decreases to a certain value, charge relaxation effects appear simultaneously in the jet and in the transition region. For smaller values of the flow rate, charge relaxation effects are important in a region of the meniscus larger than the transition region. When viscous forces dominate in the flow in the cone-jet transition region, the current transfer region is located in the jet immediately after the transition region. When flow rate is decreased, charge relaxation effects appears gradually, first in the jet, then in the transition region, and finally in the meniscus. When flow rate is much larger than the cone-jet mode minimum, the meniscus ceases to be a cone. The electric current and the structure of the solution begin to depend on the applied voltage. The flow rate-voltage plane splits into different regions that are analyzed separately. For sufficiently large flow rates, the effect of the inertia of the liquid always becomes greater than the effect of the viscous forces. A set of numerical simulations have been carried out in order to validate the theoretical results. A simplified model of the problem has been devised to compute the flow, the electric field and the surface charge in the meniscus and the jet of an electrospray. The motion of the liquid is assumed to be quasi-unidirectional and described by Cosserat’s approximation for a slender jet. This widely used approximation allows to easily compute multiple configurations and to explore wide ranges of values of the governing parameters, retaining the effects of the viscosity and the inertia of the liquid. Electric fields inside and outside the liquid are coupled and are computed without any simplification using a boundary elements method. The stationary solution of the problem is obtained by means of an iterative method. To explore the parameter space, a solution is first computed for a set of values of the liquid properties, the flow rate and the applied voltage, an then a continuation method is used to find the boundaries of the cone-jet mode domain of existence, where the iterative method ceases to converge. When the inertia of the liquid dominates in the cone-jet transition region, the iterative method ceases to converge for values of the flow rate for which order-of-magnitude estimates first predict charge relaxation effects to be important in the cone and the jet. The electric current computed for values of the flow rate slightly above the minimum for which convergence is obtained seems to agree with estimates worked out for lower flow rates. When viscous forces dominate in the transition region, stationary solutions can be obtained for flow rates significantly smaller than the one for which charge relaxation effects first appear in the transition region. Numerical results obtained for those small values of the flow rate agree with our order of magnitude estimates. Theoretical analyses of two issues that have arisen naturally during the thesis are summarized in two appendices. The first appendix contains a study of the singularity of the electric field that most of the simulations show at the contact line between the liquid and the capillary tube. The electric field near the contact line is analyzed to determine the ranges of geometrical configurations and liquid permittivity where a singularity appears. Further estimates show that this singularity does not entail a failure in the description of the problem and does not affect the solution far from the contact line. The infinite electric stresses that appear at the contact line can be effectively balanced by surface tension. The second appendix contains an analysis of the size and slenderness of the shielded region of a dielectric liquid in the absence of free surface charge. In this region, the external electric field is partially offset by the polarization charge so that the inner electric field is much lower than the outer one. A similar region appears in the estimates when charge relaxation effects are important in the current transfer region.

Indicadores de sostenibilidad para destinos maduros: balances y propuestas de aplicación

Comunicación presentada en la conferencia de la Organización Mundial de Turismo "Creando Estructuras para la Investigación y la Educación en Política Turística y Gestión de Destinos", Madrid, 2-3 junio 2004.

The open kimono: How Intel balances trust and power to maintain platform leadership

A small group of companies including Intel, Microsoft, and Cisco have used "platform leadership" with great effect as a means for driving innovation and accelerating market growth within their respective industries. Prior research in this area emphasizes that trust plays a critical role in the success of this strategy. However, many of the categorizations of trust discussed in the literature tend to ignore or undervalue the fact that trust and power are often functionally equivalent, and that the coercion of weaker partners is sometimes misdiagnosed as collaboration. In this paper, I use case study data focusing on Intel's shift from ceramic/wire-bonded packaging to organic/C4 packaging to characterize the relationships between Intel and its suppliers, and to determine if these links are based on power in addition to trust. The case study shows that Intel's platform leadership strategy is built on a balance of both trust and a relatively benevolent form of power that is exemplified by the company's "open kimono" principle, through which Intel insists that suppliers share detailed financial data and highly proprietary technical information to achieve mutually advantageous objectives. By explaining more completely the nature of these inter-firm linkages, this paper usefully extends our understanding of how platform leadership is maintained by Intel, and contributes to the literature by showing how trust and power can be used simultaneously within an inter-firm relationship in a way that benefits all of the stakeholders.

Improving the accuracy of mine site water balances through improved estimation of runoff volumes

A mine site water balance is important for communicating information to interested stakeholders, for reporting on water performance, and for anticipating and mitigating water-related risks through water use/demand forecasting. Gaining accuracy over the water balance is therefore crucial for sites to achieve best practice water management and to maintain their social license to operate. For sites that are located in high rainfall environments the water received to storage dams through runoff can represent a large proportion of the overall inputs to site; inaccuracies in these flows can therefore lead to inaccuracies in the overall site water balance. Hydrological models that estimate runoff flows are often incorporated into simulation models used for water use/demand forecasting. The Australian Water Balance Model (AWBM) is one example that has been widely applied in the Australian context. However, the calibration of AWBM in a mining context can be challenging. Through a detailed case study, we outline an approach that was used to calibrate and validate AWBM at a mine site. Commencing with a dataset of monitored dam levels, a mass balance approach was used to generate an observed runoff sequence. By incorporating a portion of this observed dataset into the calibration routine, we achieved a closer fit between the observed vs. simulated dataset compared with the base case. We conclude by highlighting opportunities for future research to improve the calibration fit through improving the quality of the input dataset. This will ultimately lead to better models for runoff prediction and thereby improve the accuracy of mine site water balances.

Mathematical modeling for improved greenhouse gas balances, agro-ecosystems, and policy development: Lessons from the Australian experience

If the land sector is to make significant contributions to mitigating anthropogenic greenhouse gas (GHG) emissions in coming decades, it must do so while concurrently expanding production of food and fiber. In our view, mathematical modeling will be required to provide scientific guidance to meet this challenge. In order to be useful in GHG mitigation policy measures, models must simultaneously meet scientific, software engineering, and human capacity requirements. They can be used to understand GHG fluxes, to evaluate proposed GHG mitigation actions, and to predict and monitor the effects of specific actions; the latter applications require a change in mindset that has parallels with the shift from research modeling to decision support. We compare and contrast 6 agro-ecosystem models (FullCAM, DayCent, DNDC, APSIM, WNMM, and AgMod), chosen because they are used in Australian agriculture and forestry. Underlying structural similarities in the representations of carbon flows though plants and soils in these models are complemented by a diverse range of emphases and approaches to the subprocesses within the agro-ecosystem. None of these agro-ecosystem models handles all land sector GHG fluxes, and considerable model-based uncertainty exists for soil C fluxes and enteric methane emissions. The models also show diverse approaches to the initialisation of model simulations, software implementation, distribution, licensing, and software quality assurance; each of these will differentially affect their usefulness for policy-driven GHG mitigation prediction and monitoring. Specific requirements imposed on the use of models by Australian mitigation policy settings are discussed, and areas for further scientific development of agro-ecosystem models for use in GHG mitigation policy are proposed.

Análisis de la preposición hacia y establecimiento de sus equivalentes en finés

Title of the Master's thesis: Análisis de la preposición hacia y establecimiento de sus equivalentes en finés (trans. Analysis of the Spanish preposition hacia and the finding of its equivalents in Finnish) Abstracts: The aim of this Master thesis is to provide a detailed analysis of the Spanish preposition hacia from a cognitive perspective and to establish its equivalents in Finnish language. In this sense, my purpose is to demonstrate the suitability of both cognitive perspectives and Contrastive Linguistics for semantic analysis. This thesis is divided into five chapters. The first chapter includes a presentation and a critical review of the monolingual lexical processing and semantic analysis of the Spanish preposition hacia in major reference works. Through this chapter it is possible to see both the inadequacies and omissions that are present in all the given definitions. In this sense, this chapter shows that these problems are not but the upper stage of an ontological (and therefore methodological) problem in the treatment of prepositions. The second chapter covers the presentation of the methodological and theoretical perspective adopted for this thesis for the monolingual analysis and definition of the Spanish preposition hacia, following mainly the guidelines established by G. Lakoff (1987) and R. Langacker (2008) in his Cognitive grammar. Taken together, and within the same paradigm, recent analytical and methodological contributions are discussed critically for the treatment of polysemy in language (cf. Tyler ja Evans 2003). In the third chapter, and in accordance with the requirements regarding the use of empirical data from corpora, is my aim to set out a monolingual original analysis of the Spanish preposition hacia in observance of the principles and the methodology spelled out in the second chapter. The main objective of this chapter is to build a full fledged semantic representation of the polysemy of this preposition in order to understand and articulate its meanings with Finnish language (and other possible languages). The fourth chapter, in accordance with the results of chapter 3, examines and describes and establishes the corresponding equivalents in Finnish for this preposition. The results obtained in this chapter are also contrasted with the current bilingual lexicographical definitions found in the most important dictionaries and grammars. Finally, in the fifth chapter of this thesis, the results of this work are discussed critically. In this way, some observations are given regarding both the ontological and theoretical assumptions as well regarding the methodological perspective adopted. I also present some notes for the construction of a general methodology for the semantic analysis of Spanish prepositions to be carried out in further investigations. El objetivo de este trabajo, que caracterizamos como una tarea de carácter comparativo-analítico, es brindar un análisis detallado de la preposición castellana hacia desde una perspectiva cognitiva en tanto y a través del establecimiento de sus equivalentes en finés. Se procura, de esta forma, demostrar la adecuación de una perspectiva cognitiva tanto para el examen como para el establecimiento y articulación de la serie de equivalentes que una partícula, en nuestro caso una preposición, encuentra en otra lengua. De esta forma, y frente a definiciones canónicas que advierten sobre la imposibilidad de una caracterización acabada del conjunto de usos de una preposición, se observa como posible, a través de la aplicación de una metodología teórica-analítica adecuada, la construcción de una definición viable tanto en un nivel jerárquico como descriptivo. La presente tesis se encuentra dividida en cinco capítulos. El primer capítulo comprende una exposición y revisión critica del tratamiento monolingüe lexicográfico y analítico que la preposición hacia ha recibido en las principales obras de referencia, donde se observa que las inadecuaciones y omisiones presentes en la totalidad de las definiciones analizadas representan tan sólo el estadio superior de una problemática de carácter ontológico y, por tanto, metodológico, en el tratamiento de las preposiciones. El capítulo segundo comprende la presentación de la perspectiva teórica metodológica adoptada en esta tesis para el análisis y definición monolingüe de la preposición hacia, teniendo por líneas directrices las propuestas realizadas por G. Lakoff , así como a los fundamentos establecidos por R. Langacker en su propuesta cognitiva para una nueva gramática. En forma conjunta y complementaria, y dentro del mismo paradigma, empleamos, discutimos críticamente y desarrollamos diferentes aportes analítico-metodológicos para el tratamiento de la polisemia en unidades lingüísticas locativas. En el capítulo tercero, y en acuerdo con las exigencias respecto a la utilización de datos empíricos obtenidos a partir de corpus textuales, se expone un análisis original monolingüe de la preposición hacia en observancia de los principios y la metodología explicitada en el capítulo segundo, teniendo por principal objetivo la construcción de una representación semántica de la polisemia de la preposición que comprenda y articule los sentidos prototípicos para ésta especificados. El capítulo cuarto, y en acuerdo con los resultados de nuestro análisis monolingual de la preposición, se examinan, describen y establecen los equivalentes correspondientes en finés para hacia; asimismo, se contrastan en este capítulo los resultados obtenidos con las definiciones lexicográficas bilingües vigentes. Se recogen en el último y quinto capítulo de esta tesis algunas observaciones tanto respecto a los postulados ontológicos y teórico-metodológicos de la perspectiva adoptada, así como algunas notas para la construcción de una metodología general para el análisis semántico preposicional.

How effective are broad-scale nutrient mass balances for determining the sustainability of lot-feed manure application?

Nutrient mass balances have been used to assess a variety of land resource scenarios, at various scales. They are widely used as a simple basis for policy, planning, and regulatory decisions but it is not clear how accurately they reflect reality. This study provides a critique of broad-scale nutrient mass balances, with particular application to the fertiliser use of beef lot-feeding manure in Queensland. Mass balances completed at the district and farm scale were found to misrepresent actual manure management behaviour and potentially the risk of nutrient contamination of water resources. The difficulties of handling stockpile manure and concerns about soil compaction mean that manure is spread thickly over a few paddocks at a time and not evenly across a whole farm. Consequently, higher nutrient loads were applied to a single paddock less frequently than annually. This resulted in years with excess nitrogen, phosphorus, and potassium remaining in the soil profile. This conclusion was supported by evidence of significant nutrient movement in several of the soil profiles studied. Spreading manure is profitable, but maximum returns can be associated with increased risk of nutrient leaching relative to conventional inorganic fertiliser practices. Bio-economic simulations found this increased risk where manure was applied to supply crop nitrogen requirements (the practice of the case study farms, 200-5000 head lot-feeders). Thus, the use of broad-scale mass balances can be misleading because paddock management is spatially heterogeneous and this leads to increased local potential for nutrient loss. In response to the effect of spatial heterogeneity policy makers who intend to use mass balance techniques to estimate potential for nutrient contamination should apply these techniques conservatively.

¿Feminismo indígena? : Un análisis crítico del discurso sobre los textos de la mujer en el movimiento zapatista 1994-2009

This work analyses texts on indigenous women´s participation in the Mexican Zapatista Army, Ejército Zapatista de Liberación Nacional. The EZLN came to public attention after ten years of clandestine organization in 1994 in Chiapas, a southern state of Mexico neighboring Guatemala. Along the invasion of various municipalities in Chiapas, the Zapatista Army published their own Revolutionary Laws, directed to the Mexican government that included a section on women´s own laws. The indigenous women´s participation in a guerrilla movement in the economically poorest area of Mexico raised many questions among Mexican feminists and some of them fiercely criticized the laws for not being liberating or feminist at all. The question is, did the indigenous women want the laws to be feminist? To answer the main research question How is the position of women constructed in the Zapatista discourse? I analyze texts by various actors in the discourse within the theoretical framework of critical discourse analysis and the feminist theories of intersectionality. The connecting point in this interdisciplinary framework is the question of power and hegemony. The actors in the discourse are the women commanders themselves, the men commanders, the Zapatista spokesperson, subcomandante Marcos and the Mexican feminists. The texts analyzed are the letters of the EZLN to the media and discourses in public reunions, first published in Mexican newspapers and international discussion lists on the Internet and after 2005, on the Zapatista´s own webpage. The results show that instead of discussing whether the Zapatista women´s participation is feminist or not, the action itself provoked such wide discussion of the diversity within the feminist movement that it is a contribution itself. The work also shows that the use of language can be one tool in the quite recent paradigm of intersectionality in feminist theories.

Análisis espacial y multitemporal de la cobertura y uso del suelo con base en imágenes de satélites en la subcuenca Río Dipilto, Nueva Segovia, Nicaragua (1993, 2000, 2011)

La cuantificación del cambio de uso del suelo presenta aún altos niveles de incertidumbre, lo que repercute por ejemplo en la estimación de las emisiones de CO 2 . En este estudio se desarrollaron métodos, basados en imágenes de satélite y trabajo de campo, para estimar la tasa de cambio de la cobertura y uso del suelo, y las emisiones de CO 2 en la subcuenca río Dipilto, Nueva Segovia. La superficie de los tipos de vegetación se determinó con imágenes Landsat. Se utilizaron datos de carbono de nueve parcelas de muestreo en bosque de pino que fueron correlacionadas, para establecer un modelo de regresión lineal con el objetivo de estimar el Stock de Carbono. La sobreposición y algebra de mapas se utilizó para el escenario de emisiones de CO 2 . El análisis con imágenes de los años 1993, 2000 y 2011 reveló que durante es tos 18 años la velocidad a la que se perdieron los bosques latifoliados cerrado fue variable. Durante los primeros 7 años (1993 a 2000) se registró un aumento de 99.95 ha , que corresponde a una tasa de deforestación de - 1.45 % anual. Durante los últimos once años (2000 a 2011) esta cantidad cambió totalmente, ya que se eliminaron 331.76 h a , que corresponde a una tasa de deforestación anual de 3.41 %. Finalmente considerando el periodo de análisis, se transformaron más de 232.01 h a por año, correspondiente a u na tasa de deforestación anual de 1.55 %. La imagen de 2011 demostró que las reservas o Stock de C oscila entre 40 - 150 t/ha. Este intervalo de valores fue estimado por un modelo de regresión con razonable ajuste (R2 = 0.73 ), cuyas variables independientes fueron la reflectancia de las distintas bandas como índices de vegetación e infrarrojo cercano. Las pérdidas de C se estimaron en intervalos 1 - 191 t/h a en 20.76% del área. El 32.85% del área se mantuvo estable y 46.39% ganancias de 1 - 210 t/ha. La combinación de imágenes de resolución espacial media como son las de la serie Landsat para definir trayectorias de cambio de la cobertura del suelo, es una opción viable para la solución de interrogantes relacionadas con el cambio climático, tales como la estimación de las emisiones de CO 2 derivadas del cambio de uso del suelo.

Análisis de la contribución de los sistemas silvopastoriles a la conservación de la flora y fauna en tres comunidades de la reserva de biósfera Bosawás

El estudio se realizó en tres comunidades del Territorio Miskitu Indian Tasbaika Kum, Reserva de Biósfera BOSAWAS (Shiminka, Boca de Plis y Esperanza), para describir la interacción entre especies de flora y avifauna y su influencia en la conservación de estas especies en las áreas de pastoreo, a partir de tres criterios: 1) cuantificar flora y avifauna, 2) prácticas de manejo tradicional, 3) estimar beneficios económico generado por sistemas de pastoreo. Se establecieron tres puntos de conteo dentro de transeptos para avifauna, se estableció parcelas para muestreo de la vegetación en cada comunidad, se seleccionó una comunidad beneficiada por subproyectos del Proyecto Corazón (MARENA) y dos áreas clasificadas como bosque secundario. Para evaluar el beneficio económi co se aplicó entrevistas abiertas y estructuradas dirigida a propietarios de ganado, para documentar los principales beneficios tangibles e intangibles que la población obtiene de estos agrosistemas. El análisis de resultados se determinó en base a índices de diversidad, dominancia, equidad y similitud; tomando en cuenta la riqueza, abundancia y densidad de especies. Se encontró que para flora Shiminka obtuvo los mayores valores de dominancia lo que indica que se encuentran especies de mayor importancia, Esperanza tiene mayor equidad y diversidad, en Shiminka y Esperanza se necesitan mayores estudios, el análisis de Clúster arrojó que aunque existe alguna concordancia entre Boca de Plis y Shiminka, las tres difieren entre sí y el mismo resultado se encontró para la avifauna; y para fauna mayor equidad en Shiminka y Esperanza, mientras la más diversa resultó Esperanza. La similitud establece que Boca de Plis y Esperanza necesitan mayor intensidad de muestreo.

Análisis de los sistemas de producción agropecuarios de Masaya

El presente documento de trabajo forma parte de las investigaciones en Sistemas de Producción Agropecuarios, impulsados por la Universidad Centroamericana (U.C.A.), a través del Departamento de Desarrollo Agraria. La metodología de trabajo utilizado fue basada en el Análisis del Sistema Agrario. Es decir, se realizó una zonificación agrosocioeconómica en .la cual se tomaron en cuenta !os aspectos edafoclímáticos, socioeconómicos y agronómicos, producto de esto se encontraron cinco zonas, que son: - Zona reformada. - Zona de latifundio. - Zona de minifundio. - Zona de abanico de campesinos con parcelas de cultivos anuales y perennes. -Zona de pequeño capitalismo intensivo en fuerza de trabajo y capital. Se realizó la tipología de productores encontrándose cuatro tipos que son: -Los minifundistas. - Los pequeños campesinos. - Los capitalistas agrarios. -Los beneficiados por reforma agraria. La diferencia entre los cuatro tipos de productores evidenciados es en particular los niveles de ingresos neto por hombre superficie, superficie por trabajador, su integración al mercado,, fuerza de trabajo disponible y las modificaciones y consecuencias en los sistemas de producción a partir del ajuste económico realizado en nuestro país, en el año 1988. Los resultados evidencian que los productores con lógica campesina son .los que obtienen los mayores ingreso neto por manzana ($500 a $1500) y los que permiten el pleno empleo de la fuerza de trabajo y le tierra. Así mismos, son los que más se adaptan a los cambios en el entorno socioeconómico.

Análisis económico de tres fincas de producción bovina de doble propósito explotadas de forma intensiva y extensiva durante el período 1992-1993

El objetivo principal del estudio fue conocer el comportamiento económico de tres fincas ganaderas de Doble Propósito; dos de ellas, ubicadas en el municipio de "Muy Muy" y explotadas de forma extensiva (fincas 1 y 2) y una tercera en el municipio de Tipitapa explotada de forma intensiva (3). La. base principal de este trabajo la constituyó la información proporcionada por loa productores, la que fue recolectada a través de un diagnóstico estático y un dinámico por el periodo de un año, la mayor parte de esta era de carácter económico, dándole prioridad a los gastos e ingresos incurridos en el periodo, además, se consideró algunas actividades de manejo practicado en ella. Se determinaron algunos índices productivos, la inversión inicial en medios fijos, los gastos por componentes, los ingresos y la rentabilidad entre otras. Los resultados indican que las fincas ubicadas en la zona de Tipitapa presentan ventajas comparativas en cuanto a la calidad de los suelos, facilidad de tecnificación, acceso al mercado, adquisición de insumos a más bajos precios Etc., dentro de las fincas evaluadas la tierra represento la mayor inversión de capital en medios fijos (53.58%), para las fincas de "Muy Muy" y 38% para la finca tres. Los mayores gastos correspondieron al componente mano de obra en las tres fincas, mientras que lo efectuado en alimentación en la finca uno y dos (10%) reflejan la baja suplementación en relación a la finca tres (40%) el que constituyó en esta un gasto constante. Respecto a los costos fijos y variables, la finca uno fue la que presentó los costos fijos más altos (76.29%); y la finca tres los costos variables (39.50%). El costo de producción de un litro de leche resultó superior al precio de venta del mismo en las tres fincas, al considerar dentro de los costos el interés de capital (Método A), el precio de venta fue C$1.25, C$1.15 y C$1,50 y el costo de producción de C$1.44, C$1.16 y C$1. 72. Al excluir dicho interés (Método B) el costo de producción fue de C$1.09, C$0.86 y C$1.42. Los mayores ingresos fueron aportados por el subsistema leche en las tres fincas, por concepto de venta de leche fluida y animales propios de esta actividad (85.40%, 98.12% y 67.24%). Al establecer relación entre los ingresos totales, costos totales y la inversión se encontró que las fincas 1 y 3 operaron con pérdidas determinándose entonces que las actividades no fueron rentables (-7.283%) y (-12.663%) durante este período, mientras que la finca 2 presentó una rentabilidad de (4.4%). Se identificaron algunas limitantes que al final repercuten en la actividad económica de las fincas sobresaliendo entre otros: Los bajos precios por la venta de los productos, los altos costos de los insumos, falta de conservación de pastos en la época seca, asistencia técnica irregular, la no utilización de registros, entre otras. Sólo con el incremento del volumen de la producción y superando la mayoría de las limitantes es que se logrará que las fincas amplíen sus beneficios, cubran sus costos y logren operar sin pérdidas.

Análisis económico de la producción de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) bajo tres sistemas de labranza (cero, mínima y convencional) y la rotación Maíz-Frijol

Este estudio fue realizado en la estación experimental "La Compañía", ubicada en el municipio de San Marcos, departamento de Carazo (IV región de Nicaragua). Los objetivos que se evaluaron fueron: (1) determinar cuál de los tres sistemas de labranza (Cero, mínima y convencional) es económicamente más rentable dentro de cada uno de los cultivos (frijol y maíz) y épocas (primera y postrera). (2) determinar cuál de los sistemas de labranza es más rentable dado el efecto de la rotación (maíz-frijol y frijol-frijol) • El experimento fue establecido en la época de primera (mayo-junio) y la de postrera (septiembre-diciembre). El experimento se organizó en un diseño de Bloque Completo al Azar (BCA) en arreglo de parcelas divididas con tres tratamientos y cuatro repeticiones. Se tomaron datos sobre los costos agrícolas de cada uno de los tratamientos y sus respectivos rendimientos. Se analizaron mediante el análisis de presupuestos parciales incluyendo el análisis de retorno mínimo y sensibilidad de los precios del producto final. El análisis económico mostró que en la época de primera en el cultivo de maíz y en la época de postrera bajo cualquier de los dos cultivos la labranza mínima resultó ser el mejor sistema. Mientras tanto, en la época de primera en el cultivo de frijol el tratamiento recomendado fue la labranza cero.