Using computational fluid dynamics to predict head losses in the auxiliary elements of a microirrigation sand filter

It is often assumed that total head losses in a sand filter are solely due to the filtration media and that there are analytical solutions, such as the Ergun equation, to compute them. However, total head losses are also due to auxiliary elements (inlet and outlet pipes and filter nozzles), which produce undesirable head losses because they increase energy requirements without contributing to the filtration process. In this study, ANSYS Fluent version 6.3, a commercial computational fluid dynamics (CFD) software program, was used to compute head losses in different parts of a sand filter. Six different numerical filter models of varying complexities were used to understand the hydraulic behavior of the several filter elements and their importance in total head losses. The simulation results show that 84.6% of these were caused by the sand bed and 15.4% were due to auxiliary elements (4.4% in the outlet and inlet pipes, and 11.0% in the perforated plate and nozzles). Simulation results with different models show the important role of the nozzles in the hydraulic behavior of the sand filter. The relationship between the passing area through the nozzles and the passing area through the perforated plate is an important design parameter for the reduction of total head losses. A reduced relationship caused by nozzle clogging would disproportionately increase the total head losses in the sand filter

Determination of Rod and Cone Influence to the Early and Late Dynamic of the Pupillary Light Response.

PURPOSE: This study aims to identify which aspects of the pupil light reflex are most influenced by rods and cones independently by analyzing pupil recordings from different mouse models of photoreceptor deficiency. METHODS: One-month-old wild type (WT), rodless (Rho-/-), coneless (Cnga3-/-), or photoreceptor less (Cnga3-/-; Rho-/- or Gnat1-/-) mice were subjected to brief red and blue light stimuli of increasing intensity. To describe the initial dynamic response to light, the maximal pupillary constriction amplitudes and the derivative curve of the first 3 seconds were determined. To estimate the postillumination phase, the constriction amplitude at 9.5 seconds after light termination was related to the maximal constriction amplitude. RESULTS: Rho-/- mice showed decreased constriction amplitude but more prolonged pupilloconstriction to all blue and red light stimuli compared to wild type mice. Cnga3-/- mice had constriction amplitudes similar to WT however following maximal constriction, the early and rapid dilation to low intensity blue light was decreased. To high intensity blue light, the Cnga3-/- mice demonstrated marked prolongation of the pupillary constriction. Cnga3-/-; Rho-/- mice had no pupil response to red light of low and medium intensity. CONCLUSIONS: From specific gene defective mouse models which selectively voided the rod or cone function, we determined that mouse rod photoreceptors are highly contributing to the pupil response to blue light stimuli but also to low and medium red stimuli. We also observed that cone cells mainly drive the partial rapid dilation of the initial response to low blue light stimuli. Thus photoreceptor dysfunction can be derived from chromatic pupillometry in mouse models.

Immunotherapeutic targeting of LIGHT/LTβR/HVEM pathway fully recapitulates the reduced cytotoxic phenotype of LIGHT-deficient T cells.

Tumor necrosis factor (TNF)/TNF receptor (TNFR) superfamily members play essential roles in the development of the different phases of the immune response. Mouse LIGHT (TNFSF14) is a type II transmembrane protein with a C-terminus extracellular TNF homology domain (THD) that assembles in homotrimers and regulates the course of the immune responses by signaling through 2 receptors, the herpes virus entry mediator (HVEM, TNFSFR14) and the lymphotoxin β receptor (LTβR, TNFSFR3). LIGHT is a membrane-bound protein transiently expressed on activated T cells, natural killer (NK) cells and immature dendritic cells that can be proteolytically cleaved by a metalloprotease and released to the extracellular milieu. The immunotherapeutic potential of LIGHT blockade was evaluated in vivo. Administration of an antagonist of LIGHT interaction with its receptors attenuated the course of graft-versus-host reaction and recapitulated the reduced cytotoxic activity of LIGHT-deficient T cells adoptively transferred into non-irradiated semiallogeneic recipients. The lack of LIGHT expression on donor T cells or blockade of LIGHT interaction with its receptors slowed down the rate of T cell proliferation and decreased the frequency of precursor alloreactive T cells, retarding T cell differentiation toward effector T cells. The blockade of LIGHT/LTβR/HVEM pathway was associated with delayed downregulation of interleukin-7Rα and delayed upregulation of inducible costimulatory molecule expression on donor alloreactive CD8 T cells that are typical features of impaired T cell differentiation. These results expose the relevance of LIGHT/LTβR/HVEM interaction for the potential therapeutic control of the allogeneic immune responses mediated by alloreactive CD8 T cells that can contribute to prolong allograft survival.

Chemistry and light - part 2: light and energy

The conversion of solar energy into more useful forms of energy, such as chemical fuels or electricity, is one of the central problems facing modern science. Progress in photochemistry and chemical synthesis has led to a point where light energy conversion by means of artificial molecular devices can be rationally attempted. In this article, a general approach towards this challenging goal is presented.

Security Authentication using Phase-Encoded Nanoparticle Structures and Polarized Light

Phase encoded nano structures such as Quick Response (QR) codes made of metallic nanoparticles are suggested to be used in security and authentication applications. We present a polarimetric optical method able to authenticate random phase encoded QR codes. The system is illuminated using polarized light and the QR code is encoded using a phase-only random mask. Using classification algorithms it is possible to validate the QR code from the examination of the polarimetric signature of the speckle pattern. We used Kolmogorov-Smirnov statistical test and Support Vector Machine algorithms to authenticate the phase encoded QR codes using polarimetric signatures.

Erotisme i sensualitat en l'obra dels trobadors medievals, com a elements del realisme grotesc : Afinitats i desacords amb l'Amadís de Gaula

El present treball cerca elements eròtics i sensuals en l'obra dels principals trobadors medievals catalans i compara els resultats amb el llibre de cavalleria més famós de la literatura castellana, l'Amadís de Gaula.

Hydrology, light and the use of organic and inorganic materials as structuring factors of biological communities in Mediterranean streams

Hydrological disturbances, light availability and nutrients are the most relevant factors determining the structure of the biological communities in Mediterranean rivers. While some hydrological disturbances are able to induce catastrophic effects, which may cause a complete reset in physical and biological conditions, continued enrichment or changes in light availability are factors leading to the progressive shift in the communities of autotrophs and heterotrophs in the systems. Primary production in Mediterranean streams shows relevant seasonal changes which mainly follows the variations in light availability. In most forested streams, the algal community is shade-adapted. Nutrient enrichment (especially phosphorus) leads to marked increases in primary production, but this increase is not lineal and there is a saturation of algal biomass even in the most enriched systems. The heterotrophs (bacteria, fungi) are related to the pattern of DOC availability (which most depends on the seasonal discharge and leaf fall dynamics) and to the available substrata in the stream. It has been repeatedly observed that shorttime increases of extracellular enzyme activities are related to the accumulation of autochthonous (algal) and/or allochthonous (leaves) organic matter on the streambed during spring and summer, this being more remarkable in dry than in wetter years. Flow reduction favours detritus concentration in pools, and the subsequent increase in the density and biomass of the macroinvertebrate community. In Mediterranean streams collectors are accounting for the highest density and biomass, this being more remarkable in the least permanent systems, in accordance with the effect of floods on the organic matter availability. Nutrients, through the effect on the primary producers, also affect the trophic food web in the streams by favouring the predominance of grazers

Yrityksen strategiaprosessi : Näkökulmia strategisen johtamisen kehitämiseksi konserniorganisaatiossa

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli määritellä strategiaprosessiin liittyvät kriittiset alueet, konsernijohdon tehtävät strategiaprosessissa sekä edellisten pohjalta kehittää konsernityyppiselle yritykselle normatiivinen strategiaprosessin malli kriittisten alueiden hallitsemiseksi. Tavoitteena oli myös lisätä strategisen ajattelun ja strategiaprosessien ymmärtämistä selittämällä niiden historiallista kehittymistä sekä niiden käsitteistöä ja käsitteiden sisältöä. Probleemaa lähestyttiin sekä doktriinin kautta että tulkitsemalla strategiaprosessissa ilmeneviä ongelmia ja analysoimalla niiden syy ja seuraussuhteita. Käsillä oleva teoreettis praktinen tutkimus toteutettiin osittain toiminta-analyyttisella tutkimusotteella, osittain toiminta analyyttisella tutkimusotteella case tutkimuksen ja komparatiivisen analyysin tukemana sekä osittain päätöksentekometodologisella tutkimusotteella. Työn teoreettinen osa tehtiin kirjallisuustutkimuksena. Siinä luotiin strategiaprosessin ja konsernijohtamisen käsitteellinen perusta ja tutkimuksen viitekehys. Konsernijohtaminen laajennettiin tutkimuksessa tulosten osalta yleistäen koskemaan muitakin hajautettuja yritysorganisaatioita kuin pelkän juridiikan pohjalta muodostuneita konserneja. Tutkimuksen aluksi tarkasteltiin strategisen ajattelun koulukuntia eri näkemyksineen sekä toisaalta strategia-ajattelun kehittymistrendeja 1950 luvulta nykyhetkeen. Samoin tarkasteltiin sitä, kuinka strategiaprosessit oval kehittyneet samara ajanjaksona. Huomion painopisteen todettiin siirtyneen strategisen johtamisen inhimilliseen puoleen strategisem johtajuuden samalla korostuessa ja strategisen ajattelun laajentuessa Empiirinen osuus toteutettiin case tutkimuksena. Sen kuluessa kartoitettiin strategiaprosessin keskeiset ongelma alueet ja analysoitiin niiden takana olevat syyt, jotta voidin määritellä strategiapmsessin kehittämisen suunnat ja painopisteaiueet. Teoreettisen ja empiirisen osan penisteella määriteltiin strategiaprosessin kriittiset alueet yleisellä tasolla. Kriittisellä alueella tarkoitetaan asiakokonaisuutta tai asiaa, jonka on oltava kunaossa, jotta strategiaprosessit toimisivat. Nämä alueet liittyvat itse strategiaprosessiin suoraan tai välillisesti muun johtamistyön kautta. Strategiaprosessin kriittisten alueiden määrittelyn yhteydessä asetettiin doktriiniin tukeutuen strategiaprosessin kehittämissuunnat konsernijohdon nakäkökulmasta tarkasteltuna. Näihin kehittämissuuntiin ja edelleen doktriiniin tukeutuen määriteltiin konsernijohdon strategiaprosessin substanssitehtävät, prosessia tukevat tehtävät sekä prosessin toteuttamis- ja kehittämistehtävtä. Konsernijohdon strategiaprosessin tehtävät eivät muodosta sekventiaalista ja hierarkista järjestelmää vaan ovat joukko aktiviteetteja, joita toteutetaan tarpeen mukaan. Konsernijohdon strategiaprosessi määriteltiin ja kuvattiin tutkimuksessa johdon työskentelyprosessiksi sellaisten toimeenpanokelpoisten strategioiden tuottamiseksi ja toimeenpanemiseksi, jotka lisäävät yrityksen (konsernin) arvoa omistajan näkökulmasta mutta huomioivat myös muiden keskeisten sidosryhmien vaatimukset, tavoitteet ja rajoitteet. Konsernijohdon strategiaprosessi nähdään tässä jatkuvana konsernitasoisena päämäärä- ja keinopuolen tarkasteluna. Siinä konsernijohto tiedostaa konsernin ulkoisesta ja sisäisestä ymparistostä tulevat signaalit sekä pitää yllä näkemystä konsernin strategisesta asemasta. Tiedon massan näkemyksen saavutettua kriittisen rajansa se pakottaa konsernijohdon aivioimaan aiempia ratkaisuja uudessa valossa. Tämä validointi perustuu jatkuvasti esitettyihin neljään kysymykseen: onko ympäristö , premissi ja toimeenpanoseurannasta kertyneen tietämyksen perusteella nähtävissä vaikutuksia välittömiin toimenpiteisiin, vaikutuksia toimintasuunnitelmiin tai kriittisiin seurannan kohteisiin, vaikutuksia suunnanvalintoihin tai vaikutuksia perususkomuksiin? Konsernijohdon strategiaprosessi etenee jatkuvana prosessina päätösten ja ajan virrassa.

Cohesive Elements for Shells

A cohesive element for shell analysis is presented. The element can be used to simulate the initiation and growth of delaminations between stacked, non-coincident layers of shell elements. The procedure to construct the element accounts for the thickness offset by applying the kinematic relations of shell deformation to transform the stiffness and internal force of a zero-thickness cohesive element such that interfacial continuity between the layers is enforced. The procedure is demonstrated by simulating the response and failure of the Mixed Mode Bending test and a skin-stiffener debond specimen. In addition, it is shown that stacks of shell elements can be used to create effective models to predict the inplane and delamination failure modes of thick components. The results indicate that simple shell models can retain many of the necessary predictive attributes of much more complex 3D models while providing the computational efficiency that is necessary for design

Determination of chemical elements in africanized Apis mellifera (Hymenoptera: Apidae) honey samples from the State of Piauí, Brazil

Honey is a food used since the most remote times, appreciated for its characteristic flavor, considerable nutritional value and medicinal properties; however, little information exists about the presence of chemical elements in it. The objectives of this work were to determine the chemical elements present in 38 honey samples, collected directly from beekeepers from the State of Piauí, Brazil and to verify whether they presented any contamination. The chemical elements were determined by means of Total Reflection X-ray Fluorescence. The means of three replicates were: K (109.671 ± 17.487), Ca (14.471 ± 3.8797), Ti (0.112 ± 0.07), Cr (0.196 ± 0.11), Mn (0.493 ± 0.103), Fe (1.722 ± 0.446), Co (0.038), Ni (0.728 ± 0.706), Cu (0.179 ± 0.0471), Zn (0.967 ± 0.653), Se (not detected), Br (not detected), Rb (0.371 ± 0.097), Sr (0.145 ± 0.45), Ba (11.681), Hg (not detected), and Pb (0.863) µg g-1.

Control d'il·luminació i ventilació d'un pàrquing

El treball presentat ve motivat per la necessitat d’instal•lació d’un pàrquing públic i privat de nova construcció a nivell d’il•luminació i ventilació. Per poder satisfer les necessitats del nostre client d’estalvi energètic i confort en l’edifici es decideix d’implementar una instal•lació immòtica que és l’aplicació de tècniques de gestió i control automatitzat a un edifici terciari amb bus de comunicació KNX/EIB. Per a la il•luminació s’han utilitzat fluorescents amb balasts DALI, que permeten la seva regulació i control, per així poder adequar en tot moment l’encesa i intensitat de llum d’aquests. En quant a la ventilació s’han utilitzat variadors de freqüència per també poder optimitzar el funcionament dels ventiladors podent posar-los en marxa quan realment sigui necessari i a la potència que calgui. Per enllaçar tots els elements de la instal•lació, detectors i actuadors, sorgeig la necessitat d’implementar xarxes de comunicació com el KNX/EIB, DALI, Modbus i Ethernet. Per gestionar variables, comunicacions i controlar elements, s´hi han implementen dos autòmats programables a més d’un PC integrat per la visualització i el control del pàrquing. S’ha aconseguit de realitzar un pàrquing totalment automàtic on no és necessaria l’actuació dels operaris i amb les principals càrregues elèctriques totalment regulables en potència. S’ha comprovat que la instal•lació funciona per sota de la potència nominal de les càrregues amb l’estalvi energètic que això suposa.

Eficiència energètica aplicada a les instal·lacions de la Universitat de Vic

En termes generals, es pot definir l’Eficiència Energètica com la reducció del consum d’energia mantenint els mateixos serveis energètics, sense disminuir el nostre confort i qualitat de vida, protegint el medi ambient, assegurant el proveïment i fomentant un comportament Sostenible al seu ús. L’objectiu principal d’aquest treball, és reduir el consum d’energia i terme de potència contractat a la Universitat de Vic, aplicant un programa d’estalvi amb mesures correctores en el funcionament de les seves instal·lacions o espais. Per tal de poder arribar a aquest objectiu marcat, prèviament s’ha realitzat un estudi acurat, obtenint tota la informació necessària per poder aplicar les mesures correctores a la bossa més important de consum. Un cop trobada, dur a terme l’estudi de la viabilitat de la inversió de les mesures correctores més eficients, optimitzant els recursos destinats. L’espai on s’ha dut a terme l’estudi, ha estat a l’edifici F del Campus Miramarges, seguint les indicacions d’Arnau Bardolet (Cap de Manteniment de la UVIC). Aquest edifici consta d’un entresol, baixos i quatre plantes. L’equip de mesura que s’ha fet servir per realitzar l’estudi, és de la marca Circutor sèrie AR5-L, aquests equips són programables que mesuren, calculen i emmagatzemen en memòria els principals paràmetres elèctrics en xarxes trifàsiques. Els projectes futurs complementaris que es podrien realitzar a part d’aquest són: instal·lar sensors, instal·lar mòduls convertidors TCP/IP, aprofitar la xarxa intranet i crear un escada amb un sinòptic de control i gestió des d’un punt de treball. Aquest aplicatiu permet visualitzar en una pantalla d’un PC tots els estats dels elements controlats mitjançant un sinòptic (encendre/parar manualment l’enllumenat i endolls de les aules, estat d’enllumenat i endolls de les aules, consums instantanis/acumulats energètics, estat dels passadissos entre altres) i explotar les dades recollides a la base de dades. Cada espai tindria la seva lògica de funcionament automàtic específic. Entre les conclusions més rellevants obtingudes en aquest treball s’observa: · Que és pot reduir la potència contractada a la factura a l’estar per sota de la realment consumida. · Que no hi ha penalitzacions a la factura per consum de reactiva, ja que el compensador funciona correctament. · Que es pot reduir l’horari de l’inici del consum d’energia, ja que no correspon a l’activitat docent. · Els valors de la tensió i freqüència estan dintre de la normalitat. · Els harmònics estan al llindar màxim. Analitzant aquestes conclusions, voldria destacar les mesures correctores més importants que es poden dur a terme: canvi tecnològic a LED, temporitzar automàticament l’encesa i apagada dels fluorescents i equips informàtics de les aules “seguint calendari docent”, instal·lar sensors de moviment amb detecció lumínica als passadissos. Totes les conclusions extretes d’aquest treball, es poden aplicar a tots els edificis de la facultat, prèviament realitzant l’estudi individual de cadascuna, seguint els mateixos criteris per tal d’optimitzar la inversió.

Estudi i primera fase per la implementació del FOFB al Sincrotró ALBA

Aquest treball és la culminació de les pràctiques realitzades al sincrotró ALBA. Situat a Cerdanyola del Vallès, ALBA és un accelerador de 3a generació que permet emmagatzemar un feix d'electrons confinat de fins a 400 mA a 3GeV d'energia, amb l'objectiu d'obtenir llum a partir dels girs provocats al feix. Els sincrotrons moderns com el d'ALBA, el que pretenen és aconseguir un major control i estabilitat de la llum. Per aconseguir-ho, cal que el feix d'electrons que creen la llum estigui controlat al màxim i la seva òrbita sigui estable. Amb aquest objectiu els sincrotrons estant implementant sistemes de Fast Orbit FeedBack (FOFB) o sistemes realimentats de correcció ràpida de l'òrbita, per realitzar correccions d'almenys 100Hz que estabilitzin el feix d'electrons amb menys d'un 10% de l'amplada del feix (5-10μm). El treball exposa el desenvolupament d'una part del sistema de correcció ràpida de l'òrbita dels electrons (FOFB) que s'està duent a terme al sincrotró ALBA. Concretament, s’han revisat els estudis previs realitzats durant la fase de disseny del sincrotró, s’han recalculat funcions de transferència i retards de tots els elements involucrats al sistema. També s’han realitzat simulacions per confirmar la viabilitat del sistema amb les noves dades i finalment s’ha desenvolupat part de la unitat de control determinant el Hardware i s'ha adquirit dades que permetran analitzar el soroll de l'òrbita que en futurs treballs determinaran millor l'algorisme de la unitat de control.

Laserhitsausparametrien vaikutus ruostumattomien terästen hitsin mikrorakenteeseen

Työn teoriaosassa käsitellään ruostumattomia teräksiä ja terästen metallurgiaan vaikuttavia tekijöitä yleisesti, sekä terästen hitsattavuutta. Hitsauksesta teoriassa käydään läpi laser- ja kaasukaarihitsausta ja hitsin metallurgiaan vaikuttavia tekijöitä. Kokeellisessa osassa paneudutaan kahdeksan eri ruostumattoman teräksen hitsien metallurgiaan ja metallurgiassa tapahtuviin muutoksiin hitsausparametrien mukaan. Koemateriaaleina on neljä austeniittista ruostumatonta terästä, 201, 301LN, 316L ja 254 SMO, kaksi austeniittis-ferriittistä ruostumatonta terästä, 2101 LDX ja 2205, sekä kaksi ferriittistä ruostumatonta terästä, 430 ja 1.4003. Hitsien mikrorakenteen tutkimisessa käytettiin sekä valomikroskooppia sekä joissain tapauksissa pyyhkäisyelektronimikroskooppia. Lisäksi työn kokeellisessa osassa paneuduttiin hitsien metallografisiin syövytystekniikoihin. Kokeiden perusteella voidaan sanoa, että hitsin metallurgia riippuu hitsauksen aikaisesta lämpösyklistä ja hitsausparametreilla voidaan vaikuttaa tämän lämpösyklin muotoon. Austeniittis-ferriittisillä teräksillä hitsauksen aikaisesta lämpösyklistä riippuu pitkälti hitsin austeniitti-ferriitti-suhde. Ferriittisillä teräksillä lämpösyklin muoto vaikuttaa hitsiin muodostuvan martensiitin kovuuteen ja määrään sekä rakenteen hienojakoisuuteen. Austeniittisilla teräksillä lämpösyklinmuodon vaikutus riippuu pitkälti teräksen seostusasteesta ja seosaineista. Austeniittisilla teräksillä kokeissa havaittuja muutoksia, parametrien muutosten mukaan oli muun muassa suotautumisen voimakkuuden