Software for calculation of reservoir active capacity with the sequent-peak algorithm

It is presented a software developed with Delphi programming language to compute the reservoir's annual regulated active storage, based on the sequent-peak algorithm. Mathematical models used for that purpose generally require extended hydrological series. Usually, the analysis of those series is performed with spreadsheets or graphical representations. Based on that, it was developed a software for calculation of reservoir active capacity. An example calculation is shown by 30-years (from 1977 to 2009) monthly mean flow historical data, from Corrente River, located at São Francisco River Basin, Brazil. As an additional tool, an interface was developed to manage water resources, helping to manipulate data and to point out information that it would be of interest to the user. Moreover, with that interface irrigation districts where water consumption is higher can be analyzed as a function of specific seasonal water demands situations. From a practical application, it is possible to conclude that the program provides the calculation originally proposed. It was designed to keep information organized and retrievable at any time, and to show simulation on seasonal water demands throughout the year, contributing with the elements of study concerning reservoir projects. This program, with its functionality, is an important tool for decision making in the water resources management.

Mathematical modeling applied to the growth of tilapia in net cages in the sub middle of the São Francisco river

This study aimed to apply mathematical models to the growth of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) reared in net cages in the lower São Francisco basin and choose the model(s) that best represents the conditions of rearing for the region. Nonlinear models of Brody, Bertalanffy, Logistic, Gompertz, and Richards were tested. The models were adjusted to the series of weight for age according to the methods of Gauss, Newton, Gradiente and Marquardt. It was used the procedure "NLIN" of the System SAS® (2003) to obtain estimates of the parameters from the available data. The best adjustment of the data were performed by the Bertalanffy, Gompertz and Logistic models which are equivalent to explain the growth of the animals up to 270 days of rearing. From the commercial point of view, it is recommended that commercialization of tilapia from at least 600 g, which is estimated in the Bertalanffy, Gompertz and Logistic models for creating over 183, 181 and 184 days, and up to 1 Kg of mass , it is suggested the suspension of the rearing up to 244, 244 and 243 days, respectively.

Mathematical simulation parameters for drying of cassava starch pellets

Based on experimental tests, it was obtained the equations for drying, equilibrium moisture content, latent heat of vaporization of water contained in the product and the equation of specific heat of cassava starch pellets, essential parameters for realizing modeling and mathematical simulation of mechanical drying of cassava starch for a new technique proposed, consisting of preformed by pelleting and subsequent artificial drying of starch pellets. Drying tests were conducted in an experimental chamber by varying the air temperature, relative humidity, air velocity and product load. The specific heat of starch was determined by differential scanning calorimetry. The generated equations were validated through regression analysis, finding an appropriate correlation of the data, which indicates that by using these equations, can accurately model and simulate the drying process of cassava starch pellets.

A bridge between engineering and language learning : automation and German in an online course

Artikkeli luettavissa osassa: Part 2. - ISBN 9789522163172(PDF). - Liitteenä työpaperi

Translation and Cross-Cultural Adaptation of the Lymphoedema Functioning, Disability and Health Questionnaire for Lower Limb Lymphoedema into Portuguese Language

Objective The objective of the study is to describe the process of translation and cross-cultural adaptation of the Lymphoedema Functioning, Disability, and Health Questionnaire for Lower Limb Lymphoedema (Lymph-ICF-LL) into (Brazilian) Portuguese. Methods The process was comprised of five steps - translation, back translation, revision by an expert panel, pretest, and final translation. The first translation was performed by two professionals of the healthcare area, and the back translation was performed by two translators. An expert panel assessed the questions for semantics and idiomatic, cultural, and conceptual equivalence. The pretest was conducted on 10 patients with lymphedema. Results Small differences were identified between the translated and back-translated versions, which were revised by the expert panel. The patients included in the pretest found 10 questions difficult to understand; these questions were reassessed by the same expert panel. Conclusion The results of the translation and cross-cultural adaptation of the Lymph- ICF-LL resulted in a Brazilian Portuguese version, which still requires validation with various samples of the local population.

Maintaining Children’s Finnish Language Skills in an English Language Setting. A Study of Scottish-Finnish Families Living in Scotland

Tutkielmassa käsitellään kaksikielistä lastenkasvatusta ja siinä käytettäviä kasvatus-strategioita, erityisesti ns. OPOL-strategiaa, eli yksi henkilö – yksi kieli -strategiaa (one person – one language). Tarkoituksena oli selvittää, millä tavoin kaksikielisen perheen vanhemmat voivat tukea vähemmistökielen oppimista sellaisessa ympäristössä, jossa kielen oppimista ei tueta kodin ulkopuolella. Tutkielman alussa määrittelen keskeiset termit. Useita aiheeseen liittyviä termejä määritellään yleiskielessä eri tavoin jo termistä kaksikielisyys lähtien, joten termien rajaaminen tämän työn tarkoituksen mukaan oli tarpeen. Määrittelen myös tekstissä esiintyvät kaksikielisyyden eri tyypit ja taustat, kuten myös eri strategiat, joita kaksikielisessä kasvatuksessa voidaan käyttää. Tämän jälkeen esittelen aikaisempia kaksikielisyystutkimuksia sekä käsittelen OPOL-strategiaan liittyviä käytännön ongelmia, sekä näiden ongelmien mahdollisia ratkaisuja. Lopuksi käsittelen tutkimuksen empiiristä osiota, joka koostui sähköisestä kyselylomakkeesta sekä haastatteluista. Tutkimuksen kohderyhmä koostui Skotlannissa asuvista skotlantilais-suomalaisista perheistä, jotka pyrkivät kasvattamaan lapsistaan kaksikielisiä. Tutkimus tehtiin kahdessa osassa: ensimmäisen osan kyselylomakkeeseen vastasi 17 eri puolilla Skotlantia asuvaa suomenkielistä vanhempaa, ja toisessa osassa haastateltiin 10:tä Edinburghin ja Glasgow’n alueilla asuvaa kaksikielistä (suomi-englanti) perhettä. Molemmissa osioissa keskityttiin siihen, millä tavoin perheet tukevat lasten suomen kielen taitoa ja miten suomenkielistä syötettä yritetään lisätä. Tutkimuksen tuloksista käy ilmi, että Skotlannissa asuvat suomenkieliset vanhemmat ovat hyvin motivoituneita tukemaan lastensa kielellistä kehitystä eri tavoin, mm. lukemalla kirjoja, katsomalla elokuvia ja käymällä Suomi-koulussa. Suurin osa perheistä myös käy Suomessa säännöllisesti, mikä näyttäisikin olevan yksi keskeisimmistä kaksikielisyyttä tukevista tekijöistä. Eri perheiden lapset olivat saavuttaneet eri tasoja suomen kielessä, mikä viittaa siihen, ettei lapsen kielitaito ole seurausta ainoastaan OPOL-strategian tarkasta seuraamisesta, vaan siihen vaikuttavat myös monet muut tekijät.

Does speed matter? : the impact of the EU membership incentive on rule adoption in minority language rights protection

Denna avhandling tar sin utgångspunkt i ett ifrågasättande av effektiviteten i EU:s konditionalitetspolitik avseende minoritetsrättigheter. Baserat på den rationalistiska teoretiska modellen, External Incentives Model of Governance, syftar denna hypotesprövande avhandling till att förklara om tidsavståndet på det potentiella EU medlemskapet påverkar lagstiftningsnivån avseende minoritetsspråksrättigheter. Mätningen av nivån på lagstiftningen avseende minoritetsspråksrättigheter begränsas till att omfatta icke-diskriminering, användning av minoritetsspråk i officiella sammanhang samt minoriteters språkliga rättigheter i utbildningen. Metodologiskt används ett jämförande angreppssätt både avseende tidsramen för studien, som sträcker sig mellan 2003 och 2010, men även avseende urvalet av stater. På basis av det \"mest lika systemet\" kategoriseras staterna i tre grupper efter deras olika tidsavstånd från det potentiella EU medlemskapet. Hypotesen som prövas är följande: ju kortare tidsavstånd till det potentiella EU medlemskapet desto större sannolikhet att staternas lagstiftningsnivå inom de tre områden som studeras har utvecklats till en hög nivå. Studien visar att hypotesen endast bekräftas delvis. Resultaten avseende icke-diskriminering visar att sambandet mellan tidsavståndet och nivån på lagstiftningen har ökat markant under den undersökta tidsperioden. Detta samband har endast stärkts mellan kategorin av stater som ligger tidsmässigt längst bort ett potentiellt EU medlemskap och de två kategorier som ligger närmare respektive närmast ett potentiellt EU medlemskap. Resultaten avseende användning av minoritetsspråk i officiella sammanhang och minoriteters språkliga rättigheter i utbildningen visar inget respektive nästan inget samband mellan tidsavståndet och utvecklingen på lagstiftningen mellan 2003 och 2010.

Mathematical modeling of laboratory scale three-phase fixed bed reactors

Detta arbete fokuserar på modellering av katalytiska gas-vätskereaktioner som genomförs i kontinuerliga packade bäddar. Katalyserade gas-vätskereaktioner hör till de mest typiska reaktionerna i kemisk industri; därför behandlas här packade bäddreaktorer som ett av de populäraste alternativen, då kontinuerlig drift eftersträvas. Tack vare en stor katalysatormängd per volym har de en kompakt struktur, separering av katalysatorn behövs inte och genom en professionell design kan den mest fördelaktiga strömningsbilden upprätthållas i reaktorn. Packade bäddreaktorer är attraktiva p.g.a. lägre investerings- och driftskostnader. Även om packade bäddar används intensivt i industri, är det mycket utmanande att modellera. Detta beror på att tre faser samexisterar och systemets geometri är komplicerad. Existensen av flera reaktioner gör den matematiska modelleringen även mera krävande. Många förenklingar blir därmed nödvändiga. Modellerna involverar typiskt flera parametrar som skall justeras på basis av experimentella data. I detta arbete studerades fem olika reaktionssystem. Systemen hade studerats experimentellt i vårt laboratorium med målet att nå en hög produktivitet och selektivitet genom ett optimalt val av katalysatorer och driftsbetingelser. Hydrering av citral, dekarboxylering av fettsyror, direkt syntes av väteperoxid samt hydrering av sockermonomererna glukos och arabinos användes som exempelsystem. Även om dessa system hade mycket gemensamt, hade de också unika egenskaper och krävde därför en skräddarsydd matematisk behandling. Citralhydrering var ett system med en dominerande huvudreaktion som producerar citronellal och citronellol som huvudprodukter. Produkterna används som en citrondoftande komponent i parfymer, tvålar och tvättmedel samt som plattform-kemikalier. Dekarboxylering av stearinsyra var ett specialfall, för vilket en reaktionsväg för produktion av långkedjade kolväten utgående från fettsyror söktes. En synnerligen hög produktselektivitet var karakteristisk för detta system. Även processuppskalning modellerades för dekarboxylerings-reaktionen. Direkt syntes av väteperoxid hade som målsättning att framta en förenklad process att producera väteperoxid genom att låta upplöst väte och syre reagera direkt i ett lämpligt lösningsmedel på en aktiv fast katalysator. I detta system förekommer tre bireaktioner, vilka ger vatten som oönskad produkt. Alla dessa tre reaktioner modellerades matematiskt med hjälp av dynamiska massbalanser. Målet med hydrering av glukos och arabinos är att framställa produkter med en hög förädlingsgrad, nämligen sockeralkoholer, genom katalytisk hydrering. För dessa två system löstes ämnesmängd- och energibalanserna simultant för att evaluera effekter inne i porösa katalysatorpartiklar. Impulsbalanser som bestämmer strömningsbetingelser inne i en kemisk reaktor, ersattes i alla modelleringsstudier med semi-empiriska korrelationsuttryck för vätskans volymandel och tryckförlust och med axiell dispersionsmodell för beskrivning av omblandningseffekter. Genom att justera modellens parametrar kunde reaktorns beteende beskrivas väl. Alla experiment var genomförda i laboratorieskala. En stor mängd av kopplade effekter samexisterade: reaktionskinetik inklusive adsorption, katalysatordeaktivering, mass- och värmeöverföring samt strömningsrelaterade effekter. En del av dessa effekter kunde studeras separat (t.ex. dispersionseffekter och bireaktioner). Inverkan av vissa fenomen kunde ibland minimeras genom en noggrann planering av experimenten. På detta sätt kunde förenklingar i modellerna bättre motiveras. Alla system som studerades var industriellt relevanta. Utveckling av nya, förenklade produktionsteknologier för existerande kemiska komponenter eller nya komponenter är ett gigantiskt uppdrag. Studierna som presenterades här fokuserade på en av den teknisk-vetenskapliga utfärdens första etapper.

Mathematical modeling of level of anaesthesia from EEG measurements

Problem of modeling of anaesthesia depth level is studied in this Master Thesis. It applies analysis of EEG signals with nonlinear dynamics theory and further classification of obtained values. The main stages of this study are the following: data preprocessing; calculation of optimal embedding parameters for phase space reconstruction; obtaining reconstructed phase portraits of each EEG signal; formation of the feature set to characterise obtained phase portraits; classification of four different anaesthesia levels basing on previously estimated features. Classification was performed with: Linear and quadratic Discriminant Analysis, k Nearest Neighbours method and online clustering. In addition, this work provides overview of existing approaches to anaesthesia depth monitoring, description of basic concepts of nonlinear dynamics theory used in this Master Thesis and comparative analysis of several different classification methods.

Gas-solid two-phase flow in the riser of circulating fluidized beds: mathematical modelling and numerical simulation

A mathematical model is developed for gas-solids flows in circulating fluidized beds. An Eulerian formulation is followed based on the two-fluids model approach where both the fluid and the particulate phases are treated as a continuum. The physical modelling is discussed, including the formulation of boundary conditions and the description of the numerical methodology. Results of numerical simulation are presented and discussed. The model is validated through comparison to experiment, and simulation is performed to investigate the effects on the flow hydrodynamics of the solids viscosity.

Työstövärähtelyt metallin sorvauksessa ja jyrsinnässä: perusteet, ehkäiseminen ja matemaattinen mallintaminen

Tämä kandidaatintyö on tarkoitettu suomenkieliseksi selvitykseksi lastuavissa työstöprosesseissa esiintyvien työstövärähtelyjen luonteesta, syntymekanismeista ja välttämismenetelmistä. Erityisesti työssä keskitytään matemaattiseen mallintamiseen pohjautuviin välttämismenetelmiin.