Portable flow board for storage of fruits and vegetables in mini-chambers with controlled atmosphere

ABSTRACT A portable flow board system was developed in the present study with the aim to facilitate lab-scale experiments of controlled atmosphere (CA) with fruits and vegetables. This sturdy flow board combines ease fabrication, low cost and gas economy. Its functionality is provided by manifolds and gas mixers. Each gaseous component is supplied by a gas cylinder through a differential valve of adjusted pressure control, generally at 6 kPa, and forced through 13 standardized restrictors coupled to each manifold output. Controlled atmospheres are then formed with one, two or three gases in 13 gas mixers affixed to the flow board base, which are further conducted through flexible tubes to storage mini-chambers that can also be used to study metabolic consumption and production of gaseous components. The restrictors used in the flow gaseous components were manufactured from microhematocrit test-type capillary glass tubes following the hot forming method under continuous air flow. The portable flow board showed to be low cost and simple post-harvest equipment that allows preparing controlled atmospheres in open systems with stable composition and flow, in a manner similar to traditional flow boards with control of gas escape by barostats.

Turbulent shallow-water model for orographic subgrid-scale perturbations

A parallel pseudo-spectral method for the simulation in distributed memory computers of the shallow-water equations in primitive form was developed and used on the study of turbulent shallow-waters LES models for orographic subgrid-scale perturbations. The main characteristics of the code are: momentum equations integrated in time using an accurate pseudo-spectral technique; Eulerian treatment of advective terms; and parallelization of the code based on a domain decomposition technique. The parallel pseudo-spectral code is efficient on various architectures. It gives high performance onvector computers and good speedup on distributed memory systems. The code is being used for the study of the interaction mechanisms in shallow-water ows with regular as well as random orography with a prescribed spectrum of elevations. Simulations show the evolution of small scale vortical motions from the interaction of the large scale flow and the small-scale orographic perturbations. These interactions transfer energy from the large-scale motions to the small (usually unresolved) scales. The possibility of including the parametrization of this effects in turbulent LES subgrid-stress models for the shallow-water equations is addressed.

Turveperävaunun väsymiskestävyyden parantaminen

Työssä tutkittiin turveperävaunun renkaan kiinnitysrakenteen väsymiskestävyyttä. Väsymiskestävyyden parantamiseksi renkaiden kiinnityskohdan muotoilu ja mitoitus suunniteltiin uudelleen. Suunnittelussa keskityttiin ensisijaisesti nimellisten ja rakenteellisten jännitysheilahdusten pienentämiseen. Sekä vanhan, että uuden rakenneratkaisun väsymiskestoikiä tarkasteltiin käyttämällä hot spot – menetelmää.

Vääntökuormitetun koteloprofiilipuomin väsymiskestävyys

Tässä työssä tutkittiin vääntökuormitettua hitsattua koteloprofiilipuomia. Vääntökuormitus aiheuttaa koteloprofiiliin vinouttavan voimasysteemin, joka aiheuttaa kotelopalkkiin sekä poikittaisia taivutusjännityksiä että pitkittäisiä jännityksiä. Vinoutumisen aiheuttamia lisära-situksia on tutkittu analyyttisesti BEF-analogian avulla sekä elementtimenetelmää apuna käyttäen. Lisäksi vääntökuormitus aiheuttaa puomiin estetyn väännön jännityksiä. Väsymiskestoikää tutkittiin laboratoriossa suoritettujen väsytyskokeiden avulla sekä las-kennallisesti. Kestoikälaskennassa käytettiin tehollisen lovijännityksen menetelmää hitsin juuren puolen väsymisen arvioinnissa sekä hot spot- jännityksen menetelmää hitsin rajavii-van väsymisen arvioinnissa. Teholliset lovijännitykset sekä hot spot jännitykset ovat määri-tetty elementtimenetelmän avulla. Laboratoriokokeiden ja elementtimenetelmä laskennan perusteella saatiin rakenteen kes-toiän kannalta kriittiset detaljit määritettyä. Kriittiset detaljit sijaitsevat puomin päädyn rakenteissa. Tutkimuksessa saatiin selville, että kriittisten detaljien rakenteellisilla ja valmis-tusteknisillä ratkaisuilla on merkittävä vaikutus lopullisen tuotteen väsymiskestoikään.

Trukkitraktorin rungon suunnittelu ja laskenta

Tässä työssä suunniteltiin lappeenrantalaisen Astex Oy:n tilauksesta liikkuvan työkoneen runkorakenne. Työ tehtiin Lappeenrannan teknillisen yliopiston teräsrakenteiden laboratoriossa. Suunniteltava rakenne kuului linkkuohjattuun, noin 5000 kg painoiseen trukkitraktoriin. Lähtökohtana rakenteen suunnittelulle olivat tilaajan asettamat rakenteen geometriaan ja suorituskykyyn liittyvät reunaehdot ja rajoitteet. Uuden rakenteen suunnittelussa hyödynnettiin myös tilaajatahon kehittelemää vastaavan tyyppistä prototyyppirakennetta. Rakenteen suunnitteluprosessi koostui neljästä eri vaiheesta. Suunniteltavan rakenteen lähtökohtana olleelle prototyyppirakenteelle suoritettiin koneen käytönaikaisia venymäliuskamittauksia rakenteen kuormitushistorian selvittämiseksi. Mittauksista saatujen tulosten perusteella määritettiin kuormitukset uudelle suunniteltavalle rakenteelle. Määritettyjä kuormituksia hyödyntäen ideoitiin, suunniteltiin ja mallinnettiin uusi tilaajan vaatimuksia vastaava rakenne. Uudelle rakenteelle suoritettiin lujuusanalyysit FE-analyysiä hyödyntäen. Uuden rakenteen suunnittelussa kiinnitettiin huomiota rakenteen hyvään valmistettavuuteen ja suunniteltiin rakenneratkaisut tilaajataholle mahdollisimman optimaalisiksi. Suunnittelu- ja mallinnustyö tehtiin Solidworks 2014 ohjelmistolla. Rakenteen lujuustekniset tarkastelut sisälsivät rakennedetaljien analyyttistä mitoitusta ja laskentaa. FE-laskennalla selvitettiin rakenteen ääri- ja väsymiskestävyys. Laskenta sisälsi koko rakenteen globaaleja tarkasteluja, sekä eri kriittisten rakennedetaljien yksityiskohtaisempia analyysejä. FE-laskennan pääpaino oli rakenteen väsymisanalyyseissä, jotka toteutettiin Hot-Spot- ja särönkasvumenetelmillä. Rakenteen FE-analyysien suorittamisessa käytettiin Femap, NxNastran ja Abaqus-ohjelmistoja.

Digitaalisen valmistuksen vaikutus hitsatun rakenteen väsymiskestävyyteen

Tässä työssä tutkittiin kuinka eri tavoin rakenteen mallintaminen vaikuttaa laskettuun väsy-misikään. Työssä tutkittavana rakenteena toimi Sandvik Mining and Construction OY:n las-tauskoneen nostovarsi. Nostovarrelle väsytyskokeet suoritettiin Lappeenrannan teknillisen yliopiston teräsrakenteiden laboratoriossa. Työn tavoitteena oli tutkia miten eri digitaalinen valmistuksen tasot vaikuttavat hitsatulle rakenteelle saatuun kestoikään. Työssä tutkittiin myös miten todellista geometriaa voidaan hyödyntää rakenteen kestoiän arvioinnissa. Väsytyskoejärjestely mallinnettiin FE-menetelmällä, ja järjestelystä tehtiin useita malleja käyttäen solidi- ja laattaelementtejä. Malleista laskettiin väsymisiät hot spot- ja tehollisen lovijännityksen menetelmällä, ja saatuja tuloksia vertailtiin toisiinsa ja väsytyskokeen tulok-siin. Väsytyskokeessa vaurioituneista kohdista tarkemman tutkimuksen kohteena oli nosto-varren palstalevyn kärki. Hot spot-menetelmällä saadut kestoiät vaihtelivat paikoin melko paljon eri mallien välillä. Tehollisen lovijännityksen menetelmällä saaduissa tuloksissa erot olivat pienempiä mallien välillä. FE-mallin ja venymäliuskojen jännitykset poikkesivat toisistaan paikoin melko pal-jon. Todellisen hitsatun rakenteen kestoikään vaikuttaa moni asia, ja täten FE-menetelmällä las-kettu kestoikä voi poiketa huomattavasti todellisesta kestoiästä. Varsinkin hot spot-menetel-mällä tulokset voivat poiketa hyvinkin paljon todellisuudesta, mikäli jännitystila tutkitta-vassa kohdassa on moniaksiaalinen. Todellisen geometrian mallintaminen vaatii tarkkuutta, ja alkuperäisdatan tulee olla mahdollisimman tarkkaa ja riittävän suurelta alueelta, jotta malli vastaa tarpeeksi todellista.

Influencia de la comunidad de clústers en las relaciones estratégicas comunitarias y el marketing compartido

Un clúster es entendido por la gran mayoría como un gran conglomerado de empresas que giran en torno a un objetivo, en su gran mayoría económico. Su intención es competir con otros conglomerados en cuanto a precios y cantidades, ya que de manera individual no podrían. En consecuencia, esta unión se utiliza en un principio para crear ventajas tanto competitivas como comparativas en contra de la competencia, lo cual genera un valor a esta unión, con el fin de producir fidelidad en el cliente y recordación de todos los productos que tal unión brinde. Según estudios realizados por diversos autores, en muchas ocasiones, los clúster no se crean con una finalidad económica, sino como desarrollo de un perfil comunitario que ayude a la sociedad y las organizaciones que la componen. La base de las relaciones se centra en la comunicación y en las diversas técnicas que existen en ese ámbito para asegurar la sostenibilidad de la organización. Dentro de estas relaciones, se le da un reconocimiento a la educación y la cultura en donde se encuentra ubicado el clúster, ya que las estrategias que se implementen se relacionan directamente con las necesidades de los clientes, generando en el pensamiento de la comunidad la perdurabilidad y sostenibilidad como efecto del desarrollo social.

Minimization of stock weight during close-die forging of a spindle

In this paper, Finite Element method and full-scale experiments have been used to study a hot forging method for fabri-cation of a spindle using reduced initial stock size. The forging sequence is carried out in two stages. In the first stage, the hot rolled cylindrical billet is pre-formed and pierced in a closed die using a spherical nosed punch to within 20 mm of its base. This process of piercing or impact extrusion leads to high strains within the work piece but requires high press loads. In the second stage, the resulting cylinder is placed in a die with a flange chamber and upset forged to form a flange. The stock mass is optimized for complete die filling. Process parameters such as effective strain distribution, material flow and forging load in different stages of the process are analyzed. It is concluded from the simulations that minor modifications of piercing punch geometry to reduce contact between the punch and emerging vertical walls of the cylinder appreciably reduces the piercing load. In the flange chamber, a die surfaces angle of 52° instead of 45° is pro-posed to ensure effective material flow and exert sufficient tool pressure to achieve complete cavity filling. In order to achieve better compression, it is also proposed to shorten both the length of the inserted punch and the die “tongues” by a few mm.

Análise da indução de fluxo de ar por convecção livre em chaminé solar

Experiments were performed to study the effect of surface properties of a vertical channel heated by a source of thermal radiation to induce air flow through convection. Two channels (solar chimney prototype) were built with glass plates, forming a structure of truncated pyramidal geometry. We considered two surface finishes: transparent and opaque. Each stack was mounted on a base of thermal energy absorber with a central opening for passage of air, and subjected to heating by a radiant source comprises a bank of incandescent bulbs and were performed field tests. Thermocouples were fixed on the bases and on the walls of chimneys and then connected to a data acquisition system in computer. The air flow within the chimney, the speed and temperature were measured using a hot wire anemometer. Five experiments were performed for each stack in which convective flows were recorded with values ranging from 17 m³ / h and 22 m³ / h and air flow velocities ranging from 0.38 m / s and 0.56 m / s for the laboratory tests and air velocities between 0.6 m/s and 1.1m/s and convective airflows between 650 m³/h and 1150 m³/h for the field tests. The test data were compared to those obtained by semi-empirical equations, which are valid for air flow induced into channels and simulated data from 1st Thermodynamics equation. It was found that the chimney with transparent walls induced more intense convective flows than the chimney with matte finish. Based on the results obtained can be proposed for the implementation of prototype to exhaust fumes, mists, gases, vapors, mists and dusts in industrial environments, to help promote ventilation and air renewal in built environments and for drying materials, fruits and seeds

Thermal characterization of solid lipid nanoparticles containing praziquantel

Solid lipid nanoparticles (SLNs), loaded and unloaded with praziquantel (PRZ-load SLN and PRZ-unload SLN) were prepared by two different procedures: (a) oil-in-water hot microemulsion method, obtaining at 70 degrees C an optically transparent blend composed of surfactant, co-surfactant, and water; and (b) oil-in-water microemulsion method, dissolving the lipid in an immiscible organic solvent, emulsified in water containing surfactants and co-surfactant, and then evaporated under reduced pressure at 50 degrees C. The mean diameter, polydispersity index (PdI), and zeta potential were 187 to 665 nm, 0.300 to 0.655, and -25 to -28 mV respectively, depending on the preparation method. The components, binary mixture, SLNs loaded and unloaded with PRZ, and physical mixture were evaluated by differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetry (TG). The non-isothermal isoconversional Flynn-Wall-Ozawa method was used to determine the kinetic parameters associated with the thermal decomposition of the samples. The experimental data indicated a linear relationship between the apparent activation energy E and the pre-exponential factor A, also called the kinetic compensation effect (KCE), allowing us to determine the stability with respect to the preparation method. Loading with PRZ increased the thermal stability of the SLNs.

Hydrothermal surface-wave instability and the Kuramoto-Sivashinsky equation

We consider a system formed by an infinite viscous liquid layer with a constant horizontal temperature gradient and a basic nonlinear bulk velocity profile. In the limit of long wavelength and large nondimensional surface tension we show that hydrothermal surface-wave instabilities may give rise to disturbances governed by the Kuramoto-Sivashinsky equation. A possible connection to hot-wire experiments is also discussed. © 1994.

Use of lipopolysaccharides to characterize Bradyrhizobium spp.

Three methods of extraction of lipopolysaccharide (LPS) were compared-the conventional hot phenol-water method with 40% phenol, a modified form of this method using 10% phenol, and the hot saline method. Good recovery of LPS was achieved by each of the three methods, with the LPS found in the aqueous phase with the two phenol-based procedures. The application of SDS-PAGE to the LPS extracts, followed by silver staining, showed similar banding with all three methods of extraction. When the hot saline extraction LPS fraction from eight strains of Bradyrhizobium spp. and eight strains of Bradyrhizobium japonicum was compared with SDS-PAGE, characteristic profiles were achieved. Serological analysis of eight strains of Bradyrhizobium spp., using antisera prepared against whole cells in agglutination reactions, showed extensive sharing of antigens. When antisera was prepared using outer membrane LPS, extracted by the hot saline method, the amount of cross-reaction was reduced greatly. The results indicated that LPS provide an efficient means of obtaining monospecific antisera to be used for serological identification of strains of Bradyrhizobium spp. and that the hot saline extraction method is recommended for a fast, simple and efficient way to obtain LPS and characterize this bacterium.

CH and C2 radicals characterization in natural gas turbulent diffusion flames

This paper reports the construction of an axisymmetric nonpremixed piloted jet burner, with well-defined initial and boundary conditions, known as the Delft burner, to assess turbulence-chemistry interaction in non-premixed turbulent flames. Detailed experimental information is described, involving hot-wire anemometry, thin-wire thermocouples and chemiluminescence visualization measurements. Radial profile of the axial mean velocity indicates excellent agreement between flow patterns developed within Delft installation and the one described herein. Chemiluminescence emissions from CH and C2 free-radicals were acquired with a CCD camera. Tomography reconstruction analysis was utilised to compare radical emissions and temperature spatial distributions. There was a strong dependence between temperature and CH/C 2 emissions. This is an indication that these radicals can be used in flame front studies.

Structural and dielectric properties of polyvinyl alcohol/barium zirconium titanate polymer-ceramic composite

The polyvinyl alcohol (PVA)/barium zirconium titanate Ba[Zr0.1Ti0.9]O3 (BZT) polymer-ceramic composites with different volume percentage are obtained from solution mixing and hot-pressing method. Their structural and electrical properties are characterized by X-ray diffraction (XRD), Rietveld refinement, cluster modeling, scanning electron microscope and dielectric study. XRD patterns of PVA/BZT polymer-ceramics composite (with 50% volume fractions) indicate no obvious differences than the XRD patterns of pure BZT which shows that the crystal structure is still stable in the composite. The scanning electron micrograph indicates that the BZT ceramic is dispersed homogeneously in the polymer matrix without agglomeration. The dielectric permittivity (ε r) and the dielectric loss (tan δ) of the composites increase with the increase of the volume fraction of BZT ceramic. Theoretical models are employed to rationalize the dielectric behavior of the polymer composites. The dielectric properties of the composites display good stability within a wide range of temperature and frequency. The excellent dielectric properties of these polymer-ceramic composites indicate that the BZT/PVA composites can be a candidate for embedded capacitors. © 2013 Elsevier B.V.

Extratores para nitrogênio disponível do solo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)