Automatization of feeding the heat flux data to water circulation simulations of recovery boilers

Tässä työssä perehdytään soodakattiloiden vesikiertomallin rakentamiseen. Työn päätavoitteena on kehittää simulointimallia varten taulukkolaskentapohja, jonka avulla soodakattilan lämpövuotietoja on yksinkertaista ja nopeaa käsitellä ja siirtää Apros 6 -simulointiohjelmaan. Lisäksi tarkoituksena on pyrkiä automatisoimaan työvaiheet mahdollisimman pitkälle, jolloin vesikiertolaskennan tekeminen yksinkertaistuisi, yhtenäistyisi ja tarkentuisi. Tämä on mahdollista Excel- makrojen ja Apros 6:n uusien toimintojen avulla. Apros 6:ssa on nyt mahdollista hyödyntää SCL- komentotiedostoja, joiden avulla sujuva tiedonsiirto Aproksen ja Excelin välillä vodaan toteuttaa. Vesikiertolaskentaan käytettävän datan käsittely on aikaisemmin ollut työlästä ja sen tarkkuus on pitkälti riippunut mallintajasta. Tässä diplomityössä päästään hyödyntämään uusimpia ja realistisempia soodakattiloiden CFD- malleja, joiden avulla pystytään luomaan aikaisempaa tarkemmat lämpövuojakaumat soodakattilan lämpöpinnoille. Tämä muutos parantaa vesikiertolaskennan tarkkuutta. Työn kokeellisessa osassa uutta Excel laskentatyökalua ja uusia lämpövuoarvoja testataan käytännössä. Eräs vanha Apros- vesikiertomalli päivitetään uusilla lämpövuoarvoilla ja sen rakenteeseen tehdään muutoksia tarkkuuden parantamiseksi. Uuden mallin toimivuutta testataan myös 115 %:n kapasiteetilla ja tutkitaan kuinka kyseinen vesikiertopiiri reagoi suurempaan lämpötehoon. Näitä kolmea eri tilannetta vertaillaan toisiinsa ja tarkastellaan eroavaisuuksia niiden vesi-höyrypiireissä.

The transport of nitric oxide in the upper atmosphere by planetary waves and the zonal mean circulation

U of I Only

Reconstructability of 3-Dimensional Upper Ocean Circulation from SWOT Sea Surface Height Measurements

Utilizing the framework of effective surface quasi-geostrophic (eSQG) theory, we explored the potential of reconstructing the 3D upper ocean circulation structures, including the balanced vertical velocity (w) field, from high-resolution sea surface height (SSH) data of the planned SWOT satellite mission. Specifically, we utilized the 1/30°, submesoscale-resolving, OFES model output and subjected it through the SWOT simulator that generates the along-swath SSH data with expected measurement errors. Focusing on the Kuroshio Extension region in the North Pacific where regional Rossby numbers range from 0.22 to 0.32, we found that the eSQG dynamics constitutes an effective framework for reconstructing the 3D upper ocean circulation field. Using the modeled SSH data as input, the eSQG-reconstructed relative vorticity (ζ) and w fields are found to reach a correlation of 0.7–0.9 and 0.6–0.7, respectively, in the 1,000m upper ocean when compared to the original model output. Degradation due to the SWOT sampling and measurement errors in the input SSH data for the ζ and w reconstructions is found to be moderate, 5–25% for the 3D ζ field and 15-35% for the 3D w field. There exists a tendency for this degradation ratio to decrease in regions where the regional eddy variability (or Rossby number) increases.

A direct determination of the World Ocean barotropic circulation

The time-mean Argo float displacements and the World Ocean Atlas 2009 temperature–salinity climatology are used to obtain the total, top to bottom, mass transports. Outside of an equatorial band, the total transports are the sum of the vertical integrals of geostrophic- and wind-driven Ekman currents. However, these transports are generally divergent, and to obtain a mass conserving circulation, a Poisson equation is solved for the streamfunction with Dirichlet boundary conditions at solid boundaries. The value of the streamfunction on islands is also part of the unknowns. This study presents and discusses an energetic circulation in three basins: the North Atlantic, the North Pacific, and the Southern Ocean. This global method leads to new estimations of the time-mean western Eulerian boundary current transports maxima of 97 Sverdrups (Sv; 1 Sv ≡ 106 m3 s−1) at 60°W for the Gulf Stream, 84 Sv at 157°E for the Kuroshio, 80 Sv for the Agulhas Current between 32° and 36°S, and finally 175 Sv for the Antarctic Circumpolar Current at Drake Passage. Although the large-scale structure and boundary of the interior gyres is well predicted by the Sverdrup relation, the transports derived from the wind stress curl are lower than the observed transports in the interior by roughly a factor of 2, suggesting an important contribution of the bottom torques. With additional Argo displacement data, the errors caused by the presence of remaining transient terms at the 1000-db reference level will continue to decrease, allowing this method to produce increasingly accurate results in the future.

Is there any imprint of the wind variability on the Atlantic Water circulation within the Arctic Basin?

The Atlantic Water (AW) layer in the Arctic Basin is isolated from the atmosphere by the overlaying surface layer, yet observations have revealed that the velocities in this layer exhibit significant variations. Here analysis of a global ocean/sea ice model hindcast, complemented by experiments performed with an idealized process model, is used to investigate what controls the variability of AW circulation, with a focus on the role of wind forcing. The AW circulation carries the imprint of wind variations, both remotely over the Nordic and Barents Seas where they force the AW inflow variability, and locally over the Arctic Basin through the forcing of the wind-driven Beaufort Gyre, which modulates and transfers the wind variability to the AW layer. The strong interplay between the circulation within the surface and AW layers suggests that both layers must be considered to understand variability in either.

Effet préventif de la milrinone inhalée chez les patients avec hypertension pulmonaire subissant une chirurgie cardiaque sous circulation extracorporelle : une approche pharmacométrique

La circulation extracorporelle (CEC) est une technique utilisée en chirurgie cardiaque effectuée des milliers de fois chaque jour à travers le monde. L’instabilité hémodynamique associée au sevrage de la CEC difficile constitue la principale cause de mortalité en chirurgie cardiaque et l’hypertension pulmonaire (HP) a été identifiée comme un des facteurs de risque les plus importants. Récemment, une hypothèse a été émise suggérant que l'administration prophylactique (avant la CEC) de la milrinone par inhalation puisse avoir un effet préventif et faciliter le sevrage de la CEC chez les patients atteints d’HP. Toutefois, cette indication et voie d'administration pour la milrinone n'ont pas encore été approuvées par les organismes réglementaires. Jusqu'à présent, la recherche clinique sur la milrinone inhalée s’est principalement concentrée sur l’efficacité hémodynamique et l'innocuité chez les patients cardiaques, bien qu’aucun biomarqueur n’ait encore été établi. La dose la plus appropriée pour l’administration par nébulisation n'a pas été déterminée, de même que la caractérisation des profils pharmacocinétiques (PK) et pharmacodynamiques (PD) suite à l'inhalation. L'objectif de notre recherche consistait à caractériser la relation exposition-réponse de la milrinone inhalée administrée chez les patients subissant une chirurgie cardiaque sous CEC. Une méthode analytique par chromatographie liquide à haute performance couplée à un détecteur ultraviolet (HPLC-UV) a été optimisée et validée pour le dosage de la milrinone plasmatique suite à l’inhalation et s’est avérée sensible et précise. La limite de quantification (LLOQ) était de 1.25 ng/ml avec des valeurs de précision intra- et inter-dosage moyennes (CV%) <8%. Des patients souffrant d’HP pour lesquels une chirurgie cardiaque sous CEC était prévue ont d’abord été recrutés pour une étude pilote (n=12) et, par la suite, pour une étude à plus grande échelle (n=28) où la milrinone (5 mg) était administrée par inhalation pré-CEC. Dans l'étude pilote, nous avons comparé l'exposition systémique de la milrinone peu après son administration avec un nébuliseur pneumatique ou un nébuliseur à tamis vibrant. L’efficacité des nébuliseurs en termes de dose émise et dose inhalée a également été déterminée in vitro. Dans l'étude à plus grande échelle conduite en utilisant exclusivement le nébuliseur à tamis vibrant, la dose inhalée in vivo a été estimée et le profil pharmacocinétique de la milrinone inhalée a été pleinement caractérisé aux niveaux plasmatique et urinaire. Le ratio de la pression artérielle moyenne sur la pression artérielle pulmonaire moyenne (PAm/PAPm) a été choisi comme biomarqueur PD. La relation exposition-réponse de la milrinone a été caractérisée pendant la période d'inhalation en étudiant la relation entre l'aire sous la courbe de l’effet (ASCE) et l’aire sous la courbe des concentrations plasmatiques (ASC) de chacun des patients. Enfin, le ratio PAm/PAPm a été exploré comme un prédicteur potentiel de sortie de CEC difficile dans un modèle de régression logistique. Les expériences in vitro ont démontré que les doses émises étaient similaires pour les nébuliseurs pneumatique (64%) et à tamis vibrant (68%). Cependant, la dose inhalée était 2-3 fois supérieure (46% vs 17%) avec le nébuliseur à tamis vibrant, et ce, en accord avec les concentrations plasmatiques. Chez les patients, en raison des variations au niveau des facteurs liés au circuit et au ventilateur causant une plus grande dose expirée, la dose inhalée a été estimée inférieure (30%) et cela a été confirmé après récupération de la dose de milrinone dans l'urine 24 h (26%). Les concentrations plasmatiques maximales (Cmax: 41-189 ng/ml) et l'ampleur de la réponse maximale ΔRmax-R0 (0-65%) ont été observées à la fin de l'inhalation (10-30 min). Les données obtenues suite aux analyses PK sont en accord avec les données publiées pour la milrinone intraveineuse. Après la période d'inhalation, les ASCE individuelles étaient directement reliées aux ASC (P=0.045). Enfin, notre biomarqueur PD ainsi que la durée de CEC ont été identifiés comme des prédicteurs significatifs de la sortie de CEC difficile. La comparaison des ASC et ASCE correspondantes a fourni des données préliminaires supportant une preuve de concept pour l'utilisation du ratio PAm/PAPm comme biomarqueur PD prometteur et justifie de futures études PK/PD. Nous avons pu démontrer que la variation du ratio PAm/PAPm en réponse à la milrinone inhalée contribue à la prévention de la sortie de CEC difficile.

Análisis del costo del manejo conservador del evento cerebrovascular isquémico en el Hospital Nacional Rosales, en pacientes ingresados durante el año 2014

El evento cerebrovascular (ECV) constituye una carga clínica y económica para cada sistema de salud, generando la búsqueda de estrategias terapéuticas efectivas con alta rentabilidad. Se clasifican en 2 grupos; hemorrágicos e isquémicos. El 80 % son de tipo isquémico. La incidencia mundial es de 1.5 a 4 casos por cada 1,000 habitantes. En El Salvador para el año 2005 el ECV se ubicaba en la tercera causa de muerte hospitalaria. Actualmente el tratamiento del ECV se basa en 2 apartados: el tratamiento agudo y la prevención de recurrencias. Materiales y métodos: se realizó un estudio de decisión-análisis, de datos retrospectivos tomados de fuentes documentales de pacientes con ECV isquémicos ingresados de enero a diciembre de 2015 en el Hospital Nacional Rosales (HNR). Resultados: se incluyeron 79 expedientes. Obteniendo un costo promedio de $569.77 por día de estancia. El costo de estudios diagnósticos por paciente fue de $379.06 USD, con un promedio de estancia de 7.46 días por paciente sin complicaciones y de $11.12 con complicaciones asociadas y con una mortalidad de 13.85 %. Conclusión: el ECV isquémico manejado conservadoramente, sin la administración de trombolisis con Alteplasa, considerada el manejo médico con mejor evidencia (I A), genera altos costos hospitalarios en el HNR.

Numerical study of circulation in the Caspian Sea and its effects on the southern coastal currents

In this study, numerical simulation of the Caspian Sea circulation was performed using COHERENS three-dimensional numerical model and field data. The COHERENS three-dimensional model and FVCOM were performed under the effect of the wind driven force, and then the simulation results obtained were compared. Simulation modeling was performed at the Caspian Sea. Its horizontal grid size is approximately equal to 5 Km and 30 sigma levels were considered. The numerical simulation results indicate that the winds' driven-forces and temperature gradient are the most important driving force factors of the Caspian circulation pattern. One of the effects of wind-driven currents was the upwelling phenomenon that was formed in the eastern shores of the Caspian Sea in the summer. The simulation results also indicate that this phenomenon occurred at a depth less than 40 meters, and the vertical velocity in July and August was 10 meters and 7 meters respectively. During the upwelling phenomenon period the temperatures on the east coast compared to the west coast were about 5°C lower. In autumn and winter, the warm waters moved from the south east coast to the north and the cold waters moved from the west coast of the central Caspian toward the south. In the subsurface and deep layers, these movements were much more structured and caused strengthening of the anti-clockwise circulation in the area, especially in the central area of Caspian. The obtained results of the two models COHERENS and FVCOM performed under wind driven-force show a high coordination of the two models, and so the wind current circulation pattern for both models is almost identical.

Dissolved Organic Carbon in the North Atlantic Meridional Overturning Circulation

The quantitative role of the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) in dissolved organic carbon (DOC) export is evaluated by combining DOC measurements with observed water mass transports. In the eastern subpolar North Atlantic, both upper and lower limbs of the AMOC transport high-DOC waters. Deep water formation that connects the two limbs of the AMOC results in a high downward export of non-refractory DOC (197 Tg-C center dot yr(-1)). Subsequent remineralization in the lower limb of the AMOC, between subpolar and subtropical latitudes, consumes 72% of the DOC exported by the whole Atlantic Ocean. The contribution of DOC to the carbon sequestration in the North Atlantic Ocean (62 Tg-C center dot yr(-1)) is considerable and represents almost a third of the atmospheric CO2 uptake in the region.

Migration, prospecting, dispersal? What host movement matters for infectious agent circulation?

Spatial disease ecology is emerging as a new field that requires the integration of complementary approaches to address how the distribution and movements of hosts and parasites may condition the dynamics of their interactions. In this context, migration, the seasonal movement of animals to different zones of their distribution, is assumed to play a key role in the broad scale circulation of parasites and pathogens. Nevertheless, migration is not the only type of host movement that can influence the spatial ecology, evolution, and epidemiology of infectious diseases. Dispersal, the movement of individuals between the location where they were born or bred to a location where they breed, has attracted attention as another important type of movement for the spatial dynamics of infectious diseases. Host dispersal has notably been identified as a key factor for the evolution of host-parasite interactions as it implies gene flow among local host populations and thus can alter patterns of coevolution with infectious agents across spatial scales. However, not all movements between host populations lead to dispersal per se. One type of host movement that has been neglected, but that may also play a role in parasite spread is prospecting, i.e., movements targeted at selecting and securing new habitat for future breeding. Prospecting movements, which have been studied in detail in certain social species, could result in the dispersal of infectious agents among different host populations without necessarily involving host dispersal. In this article, we outline how these various types of host movements might influence the circulation of infectious disease agents and discuss methodological approaches that could be used to assess their importance. We specifically focus on examples from work on colonial seabirds, ticks, and tick-borne infectious agents. These are convenient biological models because they are strongly spatially structured and involve relatively simple communities of interacting species. Overall, this review emphasizes that explicit consideration of the behavioral and population ecology of hosts and parasites is required to disentangle the relative roles of different types of movement for the spread of infectious diseases.

A new, fast and flexible radiative transfer method for Venus general circulation models

We present a new radiation scheme for the Oxford Planetary Unified Model System for Venus, suitable for the solar and thermal bands. This new and fast radiative parameterization uses a different approach in the two main radiative wavelength bands: solar radiation (0.1-5.5 mu m) and thermal radiation (1.7-260 mu m). The solar radiation calculation is based on the delta-Eddington approximation (two-stream-type) with an adding layer method. For the thermal radiation case, a code based on an absorptivity/emissivity formulation is used. The new radiative transfer formulation implemented is intended to be computationally light, to allow its incorporation in 3D global circulation models, but still allowing for the calculation of the effect of atmospheric conditions on radiative fluxes. This will allow us to investigate the dynamical-radiative-microphysical feedbacks. The model flexibility can be also used to explore the uncertainties in the Venus atmosphere such as the optical properties in the deep atmosphere or cloud amount. The results of radiative cooling and heating rates and the global-mean radiative-convective equilibrium temperature profiles for different atmospheric conditions are presented and discussed. This new scheme works in an atmospheric column and can be easily implemented in 3D Venus global circulation models. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

La ateromatosis aórtica aumenta el riesgo de ataque cerebrovascular isquémico

Antecedentes: el ataque cerebrovascular isquémico (ACVi) es causa de mortalidad y discapacidad importante en adultos, siendo la cardioembolia, sobre todo por fibrilación auricular (FA), una etiología importante. Se conocen otras etiologías, cardíacas y no cardíacas, que no siempre pueden definirse, refiriéndose como probables o posibles de cardioaortoembolia. El rol de alguna de ellas, como la ateromatosis aórtica (AA), continúa siendo discutido. Objetivo: analizar fuentes posibles de cardioaortoembolia en pacientes con ACVi reciente. Material y método: estudio caso-control. Se analizaron 100 sujetos con ACVi de menos de 30 días de evolución estudiados prospectivamente con ecocardiograma transesofágico (ETE), entre febrero de 2012 y marzo de 2014. Se apareó cada caso según edad, sexo, presencia de flutter/FA y ausencia de prótesis valvular cardíaca, con un control que se buscó retrospectiva y aleatoriamente entre sujetos con ETE estudiados entre 2010 y 2015 sin ACVi. Se compararon variables binarias mediante test de McNemar y las cuantitativas por test de t pareado; se realizó regresión logística múltiple para ACVi con variables clínicas y hallazgos de ETE y p < 0,1 en el análisis univariado. Se consideró significativo p < 0,05. Variables cuantitativas se expresan en media y desvío estándar (DE) y nominales en valor absoluto y porcentaje, índice de probabilidad (OR) en su valor e intervalo de confianza (IC) 95%. Resultados: se formaron finalmente 76 pares caso-control. Edad casos: 64,3±1,4 y control 64,9±1,3 años (p=0,19); 39 mujeres (51,3%) y 15 sujetos (19,7%) con flutter/FA en cada grupo (p=1). No hubo diferencias significativas según factores de riesgo cardiovascular (FRCV) globales (p=0,06) ni alcoholismo (p=0,80); se encontraron diferencias significativas en la prevalencia de dislipemia (p=0,03) e hipertensión arterial (HTA) (p <0,05). Las indicaciones principales del ETE en los controles fueron: previo a cardioversión eléctrica de FA, sospecha de endocarditis, y valoración de valvulopatía mitral. La ateromatosis aórtica proximal y compleja (AAPC) (p=0,002, OR 5,5, IC95% 1,9-15,9) y la AA en forma global (p=0,001, OR 4,1, IC95% 1,8-9,3), además de la dislipemia (p=0,02, OR 2,8 IC95% 1,2-6,4), se asociaron significativamente con la presencia de ACVi en el análisis multivariado. Conclusión: la AA aumenta significativamente las chances de ACVi y las quintuplica cuando es proximal y compleja. La dislipemia se asoció a ACVi.

Crisis afásica simulando un ataque cerebrovascular isquémico agudo en el Servicio de Neurología del Hospital de San José de Bogotá DC

Se ha demostrado que la afasia como fenómeno ictal o postictal, se observa en cerca del 17% de los pacientes. Los casos en que es el único síntoma ictal, como en el estado epiléptico afásico, podría presentar un reto diagnóstico, y dependen de la sospecha diagnóstica del clínico. Presentamos el caso de un adulto mayor, que llega a urgencias por una alteración del lenguaje. Fue enfocado como un ataque cerebrovascular isquémico, pero después de evaluar la imagen de resonancia magnética cerebral simple se solicitó videotelemetría, que mostró descargas epileptiformes lateralizadas en región temporal izquierda, por lo que el paciente fue manejado como un estatus de afasia, con mejoría.