Determination of Proper Processing Conditions of Material Surface Heat Treatment Through Finite Element Method

A two-dimensional model has been developed based on the experimental results of stainless steel remelting with the laminar plasma technology to investigate the transient thermo-physical characteristics of the melt pool liquids. The influence of the temperature field, temperature gradient, solidification rate and cooling rate on the processing conditions has been investigated numerically. Not only have the appropriate processing conditions been determined according to the calculations, but also they have been predicted with a criterion established based on the concept of equivalent temperature area density (ETAD) that is actually a function of the processing parameters and material properties. The comparison between the resulting conditions shows that the ETAD method can better predict the optimum condition.

Concentration distribution in solution crystal growth: effect of moving interface conditions

The linear diffusion-reaction theory with finite interface kinetics is employed to describe the dissolution and the growth processes. The results show that it is imperative to consider the effect of the moving interfaces on the concentration distribution at the growth interface for some cases. For small aspect ratio and small gravity magnitude, the dissolution and the growth interfaces must be treated as the moving boundaries within an angle range of 0 degrees < gamma < 50 degrees in this work. For large aspect ratio or large gravity magnitude, the effect of the moving interfaces on the concentration distribution at the growth interface can be neglected except for gamma < - 50 degrees.

Experimental study on two-phase gas-liquid flow patterns at normal and reduced gravity conditions

Experimental studies have been performed for horizontal two-phase air-water flows at normal and reduced gravity conditions in a square cross-section channel. The experiments at reduced gravity are conducted on board the Russian IL-76 reduced gravity airplane. Four flow patterns, namely bubble, slug, slug-annular transition and annular flows, are observed depending on the liquid and gas superficial velocities at both conditions. Semi-theoretical Weber number model is developed to include the shape influence on the slug-annular transition. It is shown that its prediction is in reasonable agreement with the experimental slug-annular transition under both conditions. For the case of two-phase gas-liquid flow with large value of the Froude number, the drift-flux model can predict well the observed boundary between bubble and slug flows.

Porous materials for thermal management under extreme conditions

A brief analysis is presented of how heat transfer takes place in porous materials of various types. The emphasis is on materials able to withstand extremes of temperature, gas pressure, irradiation, etc., i.e. metals and ceramics, rather than polymers. A primary aim is commonly to maximize either the thermal resistance (i.e. provide insulation) or the rate of thermal equilibration between the material and a fluid passing through it (i.e. to facilitate heat exchange). The main structural characteristics concern porosity (void content), anisotropy, pore connectivity and scale. The effect of scale is complex, since the permeability decreases as the structure is refined, but the interfacial area for fluid-solid heat exchange is, thereby, raised. The durability of the pore structure may also be an issue, with a possible disadvantage of finer scale structures being poor microstructural stability under service conditions. Finally, good mechanical properties may be required, since the development of thermal gradients, high fluid fluxes, etc. can generate substantial levels of stress. There are, thus, some complex interplays between service conditions, pore architecture/scale, fluid permeation characteristics, convective heat flow, thermal conduction and radiative heat transfer. Such interplays are illustrated with reference to three examples: (i) a thermal barrier coating in a gas turbine engine; (ii) a Space Shuttle tile; and (iii) a Stirling engine heat exchanger. Highly porous, permeable materials are often made by bonding fibres together into a network structure and much of the analysis presented here is oriented towards such materials. © 2005 The Royal Society.

Los dilemas de la acción colectiva global. Un estudio de caso : el movimiento sindical en el MERCOSUR (1991-2012)

Resumen: Este trabajo analiza la acción colectiva sindical postnacional en el MERCOSUR en un período histórico signado por profundas mutaciones políticas, económicas, y productivas sociales (1991-2012) a partir de los relatos y representaciones de sus protagonistas. El trabajo cualitativo intentará explicar la configuración del sindicalismo internacional en la globalización, y describir las estrategias del movimiento obrero mercosureño. La metodología cualitativa ilustra un trabajo de campo a partir de entrevistas en profundidad a 34 sindicalistas del Mercosur, y entrevistas adicionales a tres representantes de la Confederación Sindical de las Américas, dos empresarios del Mercosur, un especialista académico en la dimensión sociolaboral de la integración regional y un representante de la OIT en la región. La metodología de análisis e interpretación de dichas entrevistas ha sido la teoría fundamentada, entendida como la técnica más idónea de aprehender los procesos sociales a través de las voces de los líderes obreros, comprender su realidad, sus representaciones y sistema de valores, sus ideas y su acción colectiva. La literatura de los movimientos sociales en la globalización capitalista ha puesto el énfasis en la emergencia de nuevos colectivos cuyos reclamos se concentran en el reconocimiento (Fraser y Honneth, 2006) de sus identidades que el modelo fordista de producción pareció invisibilizar y soslayar ante la primacía de las prácticas económicas y demandas distributivas. Esta tesis conjuga una perspectiva dualista y demuestra que las estrategias de reconocimiento y las reivindicaciones de redistribución de tipo clasista se resignificaron en el escenario postnacional a través de la Coordinadora de Centrales Sindicales del Cono Sur –CCSCS- (subregional) y, con un desarrollo menor: los Sindicatos Globales (FSI, GUFs) en la acción sectorial [1991-2012]. Para arribar al núcleo configurativo de sus representaciones y su sistema de valores, la investigación transitó por los sentidos y significados del trabajo, las mutaciones productivas y de las condiciones del trabajo, las teorías del fin del trabajo, la precarización y la representación de los trabajadores más frágiles: mujeres, jóvenes y migrantes. En un segundo orden se interpeló sobre la gobernanza mundial, los organismos internacionales, el régimen normativo internacional, la civilización capitalista, para luego abordar el estudio específico del Mercosur y la acción obrera en dicho proceso. El núcleo determinó que para los representantes obreros la acción colectiva sindical debe ser postnacional y su objetivo es limitar la globalización capitalista neoliberal. La CCSCS conformó desde sus inicios un movimiento capaz de elevarse al rango supranacional para representar la voz de los trabajadores del MERCOSUR. La pluralidad configuró su mayor virtud durante sus primeros 20 años, reconociendo una experiencia de aprendizaje de tolerancia y respeto, que ellos definen como la unidad en la diversidad. Esta entidad constituye un patrimonio único como paradigma del sindicalismo postnacional. Los sindicatos del Cono Sur adoptaron diversas modalidades de acción colectiva: a) reactiva (con repertorios de insubordinación, de lucha y resistencia al modelo neoliberal), b) proactiva (con repertorios de incidencia normativa en el MERCOSUR) y c) participativa (con repertorios de producción propositiva de incidencia en la dimensión social del MERCOSUR). Su acción colectiva reactiva, normativa y propositiva fue eficaz a mediano plazo para participar e incidir en el MERCOSUR, crear una dimensión social del bloque y dotar de derechos normativos a los ciudadanos de la región. Su acción tuvo un sentido político de gran poder instituyente, con capacidad movilización y alta exposición pública. Sin embargo, en la segunda década su lógica de construcción quedó subordinada a los procesos nacionales y a los partidos gobernantes, dejó de ser performativa y de creación política, dirimiéndose en la esfera social junto a otros movimientos sociales emergentes, y provocó un ciclo de desmovilización. Simultáneamente, emergió con fuerza otra modalidad de sindicalismo postnacional con la fusión y refundación de los Sindicatos Globales. Su acción sectorial contribuye a restaurar las demandas de distribución que habían quedado soslayadas, pero esta tesis manifiesta que los protagonistas afirman que sus marcos de acción colectiva deberán ser conjuntos para ser exitosa. El sindicalismo postnacional en el MERCOSUR se define a sí mismos como agente de desarrollo, protagonista del modelo socioproductivo, pero también como vehículo partícipe de la democracia y de una matriz sustentable de desarrollo

Damage analysis of tetragonal perovskite structure ceramics implicated by asymptotic field solutions and boundary conditions

Cracking of ceramics with tetragonal perovskite grain structure is known to appear at different sites and scale level. The multiscale character of damage depends on the combined effects of electromechanical coupling, prevailing physical parameters and boundary conditions. These detail features are exhibited by application of the energy density criterion with judicious use of the mode I asymptotic and full field solution in the range of r/a = 10(-4) to 10(-2) where r and a are, respectively, the distance to the crack tip and half crack length. Very close to the stationary crack tip, bifurcation is predicted resembling the dislocation emission behavior invoked in the molecular dynamics model. At the macroscopic scale, crack growth is predicted to occur straight ahead with two yield zones to the sides. A multiscale feature of crack tip damage is provided for the first time. Numerical values of the relative distances and bifurcation angles are reported for the PZT-4 ceramic subjected to different electric field to applied stress ratio and boundary conditions that consist of the specification of electric field/mechanical stress, electric displacement/mechanical strain, and mixed conditions. To be emphasized is that the multiscale character of damage in piezoceramics does not appear in general. It occurs only for specific combinations of the external and internal field parameters, elastic/piezoelectric/dielectric constants and specified boundary conditions. (C) 2002 Published by Elsevier Science Ltd.

Effects of entry conditions on cracked kerosene-fueled supersonic combustor performance

Supersonic combustion of thermally cracked kerosene was experimentally investigated in two model supersonic combustors with different entry cross-section areas. Effects of entry static pressure, entry Mach number, combustor entry geometry, and injection scheme on combustor performance were systematically investigated and discussed based on the measured static pressure distribution and specific thrust increment due to combustion. In addition, the methodology for characterizing flow rate and composition of cracked kerosene was detailed. Using a pulsed Schlieren system, the interaction of supercritical and cracked kerosene jet plumes with a Mach 2.5 crossflow was also visualized at different injection temperatures. The present experimental results suggest that the use of a higher combustor entry Mach number as well as a larger combustor duct height would suppress the boundary layer separation near the combustor entrance and avoid the problem of inlet un- start.