Equilibration of a liquid droplet-vapor-gas mixture downstream of a shock wave

The equations of motion for the flow of a mixture of liquid droplets, their vapor, and an inert gas through a normal shock wave are derived. A set of equations is obtained which is solved numerically for the equilibrium conditions far downstream of the shock. The equations describing the process of reaching equilibrium are also obtained. This is a set of first-order nonlinear differential equations and must also be solved numerically. The detailed equilibration process is obtained for several cases and the results are discussed.

I. The attenuation and dispersion of sound in a condensing medium. II. The flow of a gas-particle mixture downstream of a normal shock in a nozzle

I. The attenuation of sound due to particles suspended in a gas was first calculated by Sewell and later by Epstein in their classical works on the propagation of sound in a two-phase medium. In their work, and in more recent works which include calculations of sound dispersion, the calculations were made for systems in which there was no mass transfer between the two phases. In the present work, mass transfer between phases is included in the calculations.

The attenuation and dispersion of sound in a two-phase condensing medium are calculated as functions of frequency. The medium in which the sound propagates consists of a gaseous phase, a mixture of inert gas and condensable vapor, which contains condensable liquid droplets. The droplets, which interact with the gaseous phase through the interchange of momentum, energy, and mass (through evaporation and condensation), are treated from the continuum viewpoint. Limiting cases, for flow either frozen or in equilibrium with respect to the various exchange processes, help demonstrate the effects of mass transfer between phases. Included in the calculation is the effect of thermal relaxation within droplets. Pressure relaxation between the two phases is examined, but is not included as a contributing factor because it is of interest only at much higher frequencies than the other relaxation processes. The results for a system typical of sodium droplets in sodium vapor are compared to calculations in which there is no mass exchange between phases. It is found that the maximum attenuation is about 25 per cent greater and occurs at about one-half the frequency for the case which includes mass transfer, and that the dispersion at low frequencies is about 35 per cent greater. Results for different values of latent heat are compared.

II. In the flow of a gas-particle mixture through a nozzle, a normal shock may exist in the diverging section of the nozzle. In Marble’s calculation for a shock in a constant area duct, the shock was described as a usual gas-dynamic shock followed by a relaxation zone in which the gas and particles return to equilibrium. The thickness of this zone, which is the total shock thickness in the gas-particle mixture, is of the order of the relaxation distance for a particle in the gas. In a nozzle, the area may change significantly over this relaxation zone so that the solution for a constant area duct is no longer adequate to describe the flow. In the present work, an asymptotic solution, which accounts for the area change, is obtained for the flow of a gas-particle mixture downstream of the shock in a nozzle, under the assumption of small slip between the particles and gas. This amounts to the assumption that the shock thickness is small compared with the length of the nozzle. The shock solution, valid in the region near the shock, is matched to the well known small-slip solution, which is valid in the flow downstream of the shock, to obtain a composite solution valid for the entire flow region. The solution is applied to a conical nozzle. A discussion of methods of finding the location of a shock in a nozzle is included.

Avaliação da influência do material de confecção das matrizes no teste de conversão monomérica por espectrometria no infravermelho de um compósito

Este estudo teve por objetivo avaliar, in vitro, a influência do material de confecção das matrizes, traçando um perfil da conversão monomérica de um compósito micro-híbrido, além de avaliar qual dos materiais testados mais se assemelha a uma matriz de dentina. A avaliação foi feita através da análise do grau de conversão (GC). Foram confeccionadas 3 matrizes bipartidas, sendo estas de teflon negro, tefon branco e aço inoxidável, ambas com 10mm de diâmetro e 2 mm de profundidade. Para o grupo controle foi utilizado um incisivo central bovino, o qual teve sua face vestibular aplainada em uma lixadeira sob refrigeração constante, com o auxílio de uma lixa de carbeto de silício, número 800. Após, este dente foi preparado com uma broca diamantada número 2294 (KG Sorensen) em alta rotação, própria para a preparação de cavidades padronizadas para ensaios de laboratório, apresentando um limitador de penetração. Em seguida, com um motor de baixa rotação foi realizado o acabamento das paredes, obtendo-se uma cavidade de 2,0 mm de profundidade por 9,0 mm de diâmetro. Pela palatina desse dente, com uma broca carbide cilíndrica de numeração 2056 (KG Sorensen), fez-se uma penetração até se obter uma parede de dentina extremamente fina, porém sem que esta fosse rompida. Assim, com uma agulha, fez-se uma pequena perfuração no centro dessa dentina para que este instrumental servisse como um pino para remoção do corpo de prova de dentro da matriz de dente. Os corpos de prova (CP) foram obtidos a partir da inserção do compósito no interior da perfuração das matrizes em um único incremento e cobertos na superfície externa com uma matriz de poliéster mais uma lamínula de vidro. Os CP foram fotopolimerizados por 40 s pela fonte de luz halógena Optilux 501 (Demetron), com 500 mW/cm. Imediatamente após a polimerização, os corpos de prova eram submetidos no topo e na base para a análise de espectrometria no infravermelho para a determinação da profundidade de polimerização, pela técnica do filme vazado para o compósito não polimerizado e pela técnica da pastilha de brometo de potássio (KBr) para o compósito polimerizado. Foram confeccionados 5 CP de cada grupo. Em cada grupo, o compósito da base e do topo das amostras foi moído até se obter de 1,5 a 2,0 mg de pó e misturado com 70 mg de KBr, para obtenção da pastilha de KBr. Foi feita a análise de espectrofotometria no infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). As absorções selecionadas para o cálculo foram 1610 cm-1 e 1637 cm-1, os picos dos espectros das ligações dos carbonos aromáticos e alifáticos, respectivamente. Os dados obtidos foram tratados estatisticamente. Os grupos Gr1B, Gr2B, Gr3B e Gr4B representam, respectivamente, as bases dos CP confeccionados pelas matrizes de DB, TN, TB e AI. Já os Gr1T, Gr2T, Gr3T e Gr4T representam os topos. Médias (%) e DP: Gr1T (46,461,99), Gr2T (39,864,51), Gr3T (44,053,44) e Gr4T (38,045,08). Gr1B (40,441,49), Gr2B (36,153,81), Gr3B (40,093,18) e Gr4B (35,593,35). Em posse dos resultados, pôde-se concluir que os grupos do teflon negro, teflon branco e aço inoxidável não apresentaram diferenças entre o grau de conversão do topo e da base, enquanto que o grupo da dentina apresentou maior conversão do topo. Comparando as matrizes entre elas, pôde-se perceber que no topo, o GC do dente bovino é maior que o GC do aço inoxidável e do que o de teflon negro, o GC do teflon branco é maior que o GC do aço inoxidável e do que o de teflon negro. Já o topo dos grupos de dente bovino e teflon banco foram semelhantes. Nas bases dos CPs, não houve diferença significativa entre os grupos testados. De acordo com os resultados obtidos no experimento, pôde-se concluir que nos grupos do teflon negro, teflon branco e aço inoxidável não houve diferença entre 0 e 2 mm, ou seja, topo e base, o que mostra que o material de confecção da matriz não influênciou o grau de conversão do compósito. Já para o grupo da matriz de dentina, o topo apresentou valor de conversão monomérica maior, mostrando que, neste caso, o material da matriz interferiu no grau de conversão. Pode-se perceber também que existe uma tendência da matriz de teflon branco se assemelhar mais a matriz de dentina, pois foi o único grupo que apresentou semelhança nos valores de conversão monomérica no topo das amostras. Porém analisando a base das amostras, percebe-se que todos os grupos se comportaram de forma semelhante, obtendo valores do grau de conversão sem diferença significante.

Material probiotiko baten mikrohuinen bidezko lehorketa

Industria mailan, jaki eta elikagaien prozesamenduaz arduratzen den sektorea garrantzi handia hartzen ari da azken aldian. Batez ere, probiotikoak dituzten elikagaiak dira garrantzia hartzen ari direnak, hauek, onura asko ematen baitizkie hartzen dituen os talariari. Horrela, industriak prozesamendu a azkar ra , merkea eta kalitatekoa izatea bilatzen du. Lan honetan, helburu hauek lort zeko, mikrouhinen teknologia proposatu da; prozesamendu denborak laburtzeko eta produktuaren kalitate ona bermatzeko asmoz. Mat eriala termosentsiblea denez, lehorketa tenperaturekiko izan ditzake en arazoak saihesteko, kapsulen barruan sartzea erabaki da; horrela, biltegiratze orduan eta prozesamendu orduan produktuaren kalitatea mantentzeko. Aurreko guztia kontsideratuta, Sacchar omyces cerevisiae legamiaren mikrouhinen bidezko lehorketa burutzera abiatu da. Prozesuaren zinetika, balorazio energetikoa, deshidratazioaren kalitatea eta mikroorganismoen bideragarritasuna izan dira aztertu diren faktoreak. Esperimentuak burutu ondoren lehorketa prozesurako estrategia optimoa aukeratu da, prozesu guztian operazio aldagaiak k ontrolatuz , produktuaren lehorketa maila eta masa galera azter tuz eta tenperaturen jarraipena eginez.

Udal material eta makineriarentzako biltegia

Gernika-Lumoko Udalarentzat burutuko den proiektu honen helburua, Gernikako Bekoibarra industrialdean, udal material eta makineria gordetzeko pabilioi industrial bat eraikitzea da. Egitura bi solairutan banatuko da. Alde batetik, eraikin osoaren azalera izango duen behe solairuak, materialak eta makineria gordetzeko biltegiak, soldadura tailerra, aldagelak, komunak eta batzar gela hartuko ditu. Bestetik, eraikinaren aurrealdeko lehenengo eta hirugarren portikoen arteko azaleran beste solairu bat eraikiko da non, udal artxibategia, emakume zein gizonezkoentzako komun bana eta bulego bat kokatuko diren. Nabeak bi sarrera izango ditu. Eskuinaldeko fatxadan ibilgailuen joan etorrirako dimentsio handiko ate bat jarriko da. Atzealdeko fatxadan berriz, lehen solairura igo ahal izateko eskailerara emango duen ate txiki bat jarriko da. Pabilioiaren inguruetan, ibilgailuentzako aparkalekua egokituko da.

I. Anisotropy and crystal structure of ferromagnetic thin films. II. Investigations into magnetic microstructure by Lorentz microscopy

The induced magnetic uniaxial anisotropy of Ni-Fe alloy films has been shown to be related to the crystal structure of the film. By use of electron diffraction, the crystal structure or vacuum-deposited films was determined over the composition range 5% to 85% Ni, with substrate temperature during deposition at various temperatures in the range 25° to 500° C. The phase diagram determined in this way has boundaries which are in fair agreement with the equilibrium boundaries for bulk material above 400°C. The (α+ ɤ) mixture phase disappears below 100°C.

The measurement of uniaxial anisotropy field for 25% Ni-Fe alloy films deposited at temperatures in the range -80°C to 375°C has been carried out. Comparison of the crystal structure phase diagram with the present data and those published by Wilts indicates that the anisotropy is strongly sensitive to crystal structure. Others have proposed pair ordering as an important source of anisotropy because of an apparent peak in the anisotropy energy at about 50% Ni composition. The present work shows no such peak, and leads to the conclusion that pair ordering cannot be a dominant contributor.

Width of the 180° domain wall in 76% Ni-Fe alloy films as a function of film thickness up to 1800 Å was measured using the defocused mode of Lorentz microscopy. For the thinner films, the measured wall widths are in good agreement with earlier data obtained by Fuchs. For films thicker than 800 Å, the wall width increases with film thickness to about 9000 Å at 1800 Å film thickness. Similar measurements for polycrystalline Co films with thickness from 200 to 1500 Å have been made. The wall width increases from 3000 Å at 400 Å film thickness to about 6000 Å at 1500 Å film thickness. The wall widths for Ni-Fe and Co films are much greater than predicted by present theories. The validity of the classical determination of wall width is discussed, and the comparison of the present data with theoretical results is given.

Finally, an experimental study of ripple by Lorentz microscopy in Ni-Fe alloy films has been carried out. The following should be noted: (1) the only practical way to determine experimentally a meaningful wavelength is to find a well-defined ripple periodicity by visual inspection of a photomicrograph. (2) The average wavelength is of the order of 1µ. This value is in reasonable agreement with the main wavelength predicted by the theories developed by others. The dependence of wavelength on substrate deposition temperature, alloy composition and the external magnetic field has been also studied and the results are compared with theoretical predictions. (3) The experimental fact that the ripple structure could not be observed in completely epitaxial films gives confirmation that the ripple results from the randomness of crystallite orientation. Furthermore, the experimental observation that the ripple disappeared in the range 71 and 75% Ni supports the theory that the ripple amplitude is directly dependent on the crystalline anisotropy. An attempt to experimentally determine the order of magnitude of the ripple angle was carried out. The measured angle was about 0.02 rad. The discrepancy between the experimental data and the theoretical prediction is serious. The accurate experimental determination of ripple angle is an unsolved problem.

Large plane deformations of thin elastic sheets of neo-hookean material

Large plane deformations of thin elastic sheets of neo-Hookean material are considered and a method of successive substitutions is developed to solve problems within the two-dimensional theory of finite plane stress. The first approximation is determined by linear boundary value problems on two harmonic functions, and it is approached asymptotically at very large extensions in the plane of the sheet. The second and higher approximations are obtained by solving Poisson equations. The method requires modification when the membrane has a traction-free edge.

Several problems are treated involving infinite sheets under uniform biaxial stretching at infinity. First approximations are obtained when a circular or elliptic inclusion is present and when the sheet has a circular or elliptic hole, including the limiting cases of a line inclusion and a straight crack or slit. Good agreement with exact solutions is found for circularly symmetric deformations. Other examples discuss the stretching of a short wide strip, the deformation near a boundary corner which is traction-free, and the application of a concentrated load to a boundary point.

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Duración (en horas): Más de 50 horas Destinatario: Estudiante y Docente

Síntese e caracterização de microesferas poliméricas reticuladas à base de poli(ácido metacrílico) contendo nanopartículas magnéticas de ferritas de manganês

As nanopartículas de ferritas de manganês (MnFe2O4) tem sido de grande interesse por causa de suas notáveis propriedades magnéticas doces (baixa coercividade e moderada magnetização de saturação) acompanhada com boa estabilidade química e dureza mecânica. A formação de materiais híbridos/compósito estabiliza as nanopartículas magnéticas (NPMs) e gera funcionalidades aos materiais. Entretanto, não foi encontrada na literatura uma discussão sobre a síntese e as propriedades de polímeros polares reticulados à base de ácido metacrílico contendo ferritas de manganês na matriz polimérica. Assim, o objetivo desta Dissertação foi produzir partículas esféricas poliméricas reticuladas, com boas propriedades magnéticas, à base de ácido metacrílico, estireno, divinilbenzeno e ferritas de manganês. Neste trabalho, foram sintetizados compósitos de ferrita de manganês (MnFe2O4) dispersa em copolímeros de poli(ácido-metacrílico-co-estireno-co-divinilbenzeno), via polimerização em suspensão e em semi-suspensão. Foram variados os teores de ferrita (1% e 5%) e a concentração do agente de suspensão (0,2% e 5%). Além disso, foram testadas sínteses contendo a fase orgânica pré-polimerizada, e também a mistura da ferrita na fase orgânica (FO), antes da etapa da polimerização em suspensão. Os copolímeros foram analisados quanto as suas morfologias - microscopia óptica; propriedades magnéticas e distribuição das ferritas na matriz polimérica - VSM, SEM e EDS-X; propriedades térmicas TGA; concentração de metais presentes na matriz polimérica absorção atômica. As ferritas foram avaliadas quanto à cristalografia XRD. A matriz polimérica foi avaliada pela técnica de FTIR. As amostras que foram pré-polimerizadas e as que além de pré-polimerizadas foram misturadas as ferritas de manganês na FO, apresentaram as melhores propriedades magnéticas e uma incorporação maior da ferrita na matriz polimérica. Essas rotas sintéticas fizeram com que os copolímeros não apresentassem aglomeração, e também minimizou a presença de ferritas na superfície das microesferas. Em geral, todos os copolímeros obtidos apresentaram as características de materiais magneticamente doces além do superparamagnetismo. Foi constatado que o aumento da concentração do PVA e a diminuição da concentração da ferrita fazem com que os diâmetros das microesferas decresçam. Os resultados de TGA e DTG mostraram que ao misturar as ferritas na FO, a concentração de material magnético na matriz polimérica aumenta cerca de 10%. Entretanto, somente a amostra PM2550, pré-polimerizada e com as ferritas misturadas na FO (5% de ferrita e 0,2% de PVA), apresentou potencial aplicação. Isso porque as ferritas não ficaram expostas na superfície das microesferas, ou seja, o material magnético fica protegido de qualquer ação externa

LiMn2-xGexO4 como material catódico para baterías de ión-litio

32 p.