Reynolds averaged Navier-Stokes simulations of compressible mixing layers of similar and dissimilar gases: Performance of k- turbulence model

The issue of growth rate reduction of high speed mixing layer with convective Mach number is examined for similar and dissimilar gases using Reynolds averaged Navier-Stokes (RANS) methodology with k- turbulence model. It is observed that the growth rate predicted using RANS simulations closely matches with that predicted using model free simulations. Velocity profiles do not depend on the modelled value of Pr-t and Sc-t; while the temperature and species mass fraction distributions depend heavily on them. Although basic k- turbulence model could not capture the reduced growth rate for the mixing layer formed between similar gases, it predicts very well the reduced growth rate for the mixing layer for the dissimilar gases. It appears that density ratio changes caused by temperature changes for the dissimilar gases have profound effect on the growth rate reduction.

Structural crossover from nonmodulated to long-period modulated tetragonal phase and anomalous change in ferroelectric properties in the lead-free piezoelectric Na1/2Bi1/2TiO3-BaTiO3

The highly complex structure-property interrelationship in the lead-free piezoelectric (x) Na1/2Bi1/2TiO3 - (1 - x) BaTiO3 is a subject of considerable contemporary debate. Using comprehensive x-ray, neutron diffraction, dielectric, and ferroelectric studies, we have shown the existence of a new criticality in this system at x = 0.80, i.e., well within the conventional tetragonal phase field. This criticality manifests as a nonmonotonic variation of the tetragonality and coercivity and is shown to be associated with a crossover from a nonmodulated tetragonal phase (for x < 0.8) to a long-period modulated tetragonal phase (for x > 0.80). It is shown that the stabilization of long-period modulation introduces a characteristic depolarization temperature in the system. While differing qualitatively from the two-phase model often suggested for the critical compositions of this system, our results support the view with regard to the tendency in perovskites to stabilize long-period modulated structures as a result of complex interplay of antiferrodistortive modes Bellaiche and Iniguez, Phys. Rev. B 88, 014104 ( 2013); Prosandeev, Wang, Ren, Iniguez, ands Bellaiche, Adv. Funct. Mater. 23, 234 (2013)].

Characterization of type I interferon pathway during hepatic differentiation of human pluripotent stem cells and hepatitis C virus infection

Pluripotent stem cells are being actively studied as a cell source for regenerating damaged liver. For long-term survival of engrafting cells in the body, not only do the cells have to execute liver-specific function but also withstand the physical strains and invading pathogens. The cellular innate immune system orchestrated by the interferon (IFN) pathway provides the first line of defense against pathogens. The objective of this study is to assess the innate immune function as well as to systematically profile the IFN-induced genes during hepatic differentiation of pluripotent stem cells. To address this objective, we derived endodermal cells (day 5 post-differentiation), hepatoblast (day 15) and hepatocyte-like cells (day 21) from human embryonic stem cells (hESCs). Day 5, 15 and 21 cells were stimulated with IFN-alpha and subjected to IFN pathway analysis. Transcriptome analysis was carried out by RNA sequencing. The results showed that the IFN-alpha treatment activated STAT-JAK pathway in differentiating cells. Transcriptome analysis indicated stage specific expression of classical and non-classical IFN-stimulated genes (ISGs). Subsequent validation confirmed the expression of novel ISGs including RASGRP3, CLMP and TRANK1 by differentiated hepatic cells upon IFN treatment. Hepatitis C virus replication in hESC-derived hepatic cells induced the expression of ISGs - LAMP3, ETV7, RASGRP3, and TRANK1. The hESC-derived hepatic cells contain intact innate system and can recognize invading pathogens. Besides assessing the tissue-specific functions for cell therapy applications, it may also be important to test the innate immune function of engrafting cells to ensure adequate defense against infections and improve graft survival. (C) 2015 The Authors. Published by Elsevier B.V.

Relaxor ferroelectricity and electric-field-driven structural transformation in the giant lead-free piezoelectric (Ba,Ca)(Ti, Zr)O-3

There is great interest in lead-free (Ba0.85Ca0.15)(Ti0.90Zr0.10)O-3 (15/10BCTZ) because of its exceptionally large piezoelectric response Liu and Ren, Phys. Rev. Lett. 103, 257602 (2009)]. In this paper, we have analyzed the nature of: (i) crystallographic phase coexistence at room temperature, (ii) temperature-and field-induced phase transformation to throw light on the atomistic mechanisms associated with the large piezoelectric response of this system. A detailed temperature-dependent dielectric and lattice thermal expansion study proved that the system exhibits a weak dielectric relaxation, characteristic of a relaxor ferroelectric material on the verge of exhibiting a normal ferroelectric-paraelectric transformation. Careful structural analysis revealed that a ferroelectric state at room temperature is composed of three phase coexistences, tetragonal (P4mm)+ orthorhombic (Amm2) + rhombohedral (R3m). We also demonstrate that the giant piezoresponse is associated with a significant fraction of the tetragonal phase transforming to rhombohedral. It is argued that the polar nanoregions associated with relaxor ferroelectricity amplify the piezoresponse by providing an additional degree of intrinsic structural inhomogeneity to the system.

Preparation and Tribological Studies of Stearic Acid Self-Assembled Monolayers on Polymer-Coated Silicon Surface

We present a good alternative method to improve the tribological properties of polymer films by chemisorbing a long-chain monolayer on the functional polymer surface. Thus, a novel self-assembled monolayer is successfully prepared on a silicon substrate coated with amino-group-containing polyethyleneimine (PEI) by the chemical adsorption of stearic acid (STA) molecules. The formation and structure of the STA-PEI film are characterized by means of contact-angle measurement and ellipsometric thickness measurement, and of Fourier transformation infrared spectrometric and atomic force microscopic analyses. The micro- and macro-tribological properties of the STA-PEI film are investigated on an atomic force microscope (AFM) and a unidirectional tribometer, respectively. It has been found that the STA monolayer about 2.1-nm thick is produced on the PEI coating by the chemical reaction between the amino groups in the PEI and the carboxyl group in the STA molecules to form a covalent amide bond in the presence of N,N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCCD) as a dehydrating regent. By introducing the STA monolayer, the hydrophilic PEI polymer surface becomes hydrophobic with a water contact angle to be about 105degrees. Study of the time dependence of the film formation shows that the adsorption of PEI is fast, whereas at least 24 h is needed to generate the saturated STA monolayer. Whereas the PEI coating has relatively high adhesion, friction, and poor anti-wear ability, the STA-PEI film possesses good adhesive resistance and high load-carrying capacity and anti-wear ability, which could be attributed to the chemical structure of the STA-PEI thin film. It is assumed that the hydrogen bonds between the molecules of the STA-PEI film act to stabilize the film and can be restored after breaking during sliding. Thus, the self-assembled STA-PEI thin film might find promising application in the lubrication of micro-electromechanical systems (MEMS).

Nano-Tribological Study on a Super-Hydrophobic Film Formed on Rough Aluminum

A novel super-hydrophobic stearic acid (STA) film with a water contact angle of 166° was prepared by chemical adsorption on aluminum wafer coated with polyethyleneimine (PEI) film. The micro-tribological behavior of the super-hydrophobic STA monolayer was compared with that of the polished and PEI-coated Al surfaces. The effect of relative humidity on the adhesion and friction was investigated as well. It was found that the STA monolayer showed decreased friction, while the adhesive force was greatly decreased by increasing the surface roughness of the Al wafer to reduce the contact area between the atomic force microscope (AFM) tip and the sample surface to be tested. Thus the friction and adhesion of the Al wafer was effectively decreased by generating the STA monolayer, which indicated that it could be feasible and rational to prepare a surface with good adhesion resistance and lubricity by properly controlling the surface morphology and the chemical composition. Both the adhesion and friction decreased as the relative humidity was lowered from 65% to 10%, though the decrease extent became insignificant for the STA monolayer.

煤油—氢双燃料超声速燃烧点火特性研究

煤油－氢双燃料的超声速燃烧室中的自点火和燃烧稳定特性在直联式验装置上进行了实验研究。实验空气总温1650－1980K，总压基本保持在1.8MPa左右，燃烧室进口M数为2.5。用激光粒度仪测量了加压下煤油的雾化程度，为了寻找能点燃并维持煤油稳定燃烧的最低氢当量比，设计加工了四种不同构型引导火焰与凹稳焰一体腔结构，利用氢引导火焰局部地加速煤油的化学反应和凹腔的联合促进作用与优化结合，发现在没有强迫点火能源条件下点燃并维持煤油稳定燃烧的最低氢当量比较降低至0.03。燃烧室的性能用简化的一维计算机程序SSC - 3 作了初步估算。在长度425mm 的燃烧室中获得了煤油的燃烧效率50%。引导火焰凹腔一体化结构对点火特性和性能的影响作了讨论。

Comportamiento productivo de cerdos alimentados con desperdicios de cocina y residuos de galleta en la dieta, bajo distintos porcentajes de inclusión

El presente estudio se realizó en la granja porcina de la Universidad Nacional Agraria (U.N.A), ubicada en el Km. 13 a los 86°. 09' 36" longitud oeste y los 12° 08'15" latitud norte de la comunidad de Sabana Grande, Municipio de Managua con un elevación de 56 m sobre el nivel del mar (INETER, 1987). La fase de campo fue realizada de Julio a Octubre de 1999, con el objetivo de evaluar el comportamiento productivo de cerdos en crecimiento, desarrollo y engorde alimentados con tres raciones diferentes: (T1) Desperdicio de Galleta 100%, (T2) Desperdicio de Galleta 75% + Desperdicio de cocina 25%, (T3) Desperdicio de cocina 100%. Se utilizaron 18 cerdos comerciales de ambos sexos, con peso promedio de inicio de 54.86 kg, que fueron distribuidos en tres tratamientos con seis repeticiones con los datos levantados de pesaje de los diferentes tratamientos, se efectúo el análisis estadístico correspondiente al diseño experimental completamente al Azar (DCA) y su correspondiente análisis para las variables en estudio, G.M D. y C.A. Los cerdos que presentaron una ganancia de peso más alta, fueron los que se alimentaron con la ración l00 % de desperdicio de cocina teniendo una ganancia media diaria de 0.758 kg. los cerdos alimentados 75 % DDG, + 25 % DDC, alcanzaron una ganancia de peso promedio de 0.578 kg. mientras que el tratamiento 100% DDG alcanzo una ganancia media de peso promedio de 0.17 kg. El análisis de la ganancia media diaria se demostró con una alfa de 5 %. El análisis estadístico mostró que las diferencias en conversión alimenticia fueron significativas entre tratamientos con un Alfa al 5 %. Al comparar las utilidades generadas entre el T t y T2, estos resultaron financieramente aceptables, de forma similar se comportaron el T1 y T3., no obstante, desde el punto de vista nutricional, estos no cumplieron los requerimientos de la categoría, por lo que el T2, se presentó finalmente como el más aceptable nutricionalmente.

Caracterizacion del comportamiento de la estomatitis vesicular en animales domesticos de pezuña hendida en la sexta region (Jinotega y Matagalpa) en el periodo 2008

El presente trabajo se realizó con el fin de contribuir al conocimiento dando a conocer la Caracterización del comportamiento de la estomatitis Vesicular en animales domésticos de pezuña hendida en la región VI (Jinotega y Matagalpa) en el periodo 2008, debido a su gran poder de difusión considerando que en Nicaragua no existe un programa de erradicación o control de la estomatitis vesicular, aunque los humanos también pueden contraer estomatitis vesicular. Se hizo necesario realizar un monitoreo de la enfermedad en esta región, determinar el tipo de cepa que es mas prevalente en la especie de pezuña hendida y el lugar anatómico que más afecta , se tomaron muestras en conjunto con técnicos del MAGFOR y fueron enviadas al Laboratorio de Diagnóstico de Enfermedades Vesiculares (LADIVES) ,localizado en Panamá, se llevó a cabo un análisis estadístico descriptivo, para este análisis se utilizó la información que se colectó en los casos atendidos entre el mes de Julio a Diciembre 2008 y la información retrospectiva de Enero a Junio, con apoyo de la base de datos de Enfermedades Vesiculares que lleva la oficina del Convenio Bilateral Antiaftosa (CAB) del MAGFOR Se elaboraron distribuciones de frecuencia, para las variables; diagnóstico, prevalencia, especie animal y región anatómica, lo que nos accedió informarnos sobre los valores concretos que adoptaron las variables a analizar y sobre el número(o porcentaje) de veces que se repite cada uno de esos valores y nos permitió construir los diagramas con los resultados, concluyendo que de un total de 132 muestras enviadas al laboratorio 82 resultaron positivas a Estomatitis Vesicular, 44 de ellas resultaron al serotipo New Jersey en la zona de Matagalpa y 33 en Jinotega, 5 resultaron positivas al serotipo Indian a en Matagalpa y en la región de Jinotega no se presentó ninguna positiva a este serotipo, la especie más afectada fue el bovino, de las 132 muestras enviadas 129 fueron tomadas en esta especie, siendo las pezuñas el lugar anatómico de mayor predilección para el virus, del total de muestras 91 se tomaran esta región, manifestándose con mayor frecuencia en épocas de lluvia sobre todo en los meses de mayo a octubre.

Efecto de la distancia de siembra en el rendimiento de dos variedades de tabaco (Nicotiana tabacum L.) burley

Durante el ciclo agrícola 1993-1994, en la localidad de Estelí, se realizó un experimento para determinar el efecto de tres distancias de siembra (0.51 m x 1.0 m, 0.56 m x 1.0 m y 0.61 m x 1.0 m) sobre los rendimientos en cantidad y calidad de dos variedades de tabaco (Nicotiana tabacum L.) Burley KY-17 y Burley TN-90. Se empleó un diseño experimental de Bloques al Azar con arreglo combinatorio bifactorial. Los resultados obtenidos no demostraron diferencias significativas en los rendimientos por unidad de área (kg/ha) ni de calidad entre las dos variedades de tabaco y las diferentes distancias de siembra estudiadas. Se logró determinar una relación directa entre el rendimiento en peso seco por unidad de área y el aumento de la densidad poblacional como producto de las distancias de siembra entre planta y planta. La mejor relación beneficio/costo se estableció con la interacción Burley TN-90 con estructura de siembra 0.51 m x 1.0 m.

Efecto de sistemas de labranza, rotación y control de malezas sobre la cenosis de las malezas y el crecimiento, desarrollo y rendimiento de los cultivos de maíz (Zea mays L.) y sorgo (Sorghum bicolor (L) moench)

En este trabajo se estudió el efecto de diferentes sistemas de labranza, métodos de control de malezas y rotaciones de cultivos, sobre la dinámica de la cenósis de las malezas, el crecimiento, desarrollo y rendimiento de los cultivos maíz y sorgo. El ensayo se inició en primera de 1992 en los meses de Mayo a Agosto de 1992, en el Centro Experimental "La Compañía", ubicada en el municipio de Masatepe, Carazo. El ensayo se estableció en un arreglo trifactorial en franjas con 4 repeticiones. Siendo el factor A: Labranza convencional, Labranza mínima, Labranza cero. Factor 8: Rotación maíz-frijol, rotación sorgo-soya, y el factor C: Control químico, control período crítico, control limpia periódica. Los resultados demuestran que el sistema de labranza convencional y el control químico fueron de mejor comportamiento respecto a la abundancia de las malezas para la rotación maíz-frijol, mientras que para la rotación sorgo-soya labranza cero y el control limpia periódica. Presentando menor abundancia esta rotación. Respecto a la cobertura, labranza convencional obtuvo el menor porcentaje para ambas rotaciones, igual que para la diversidad, mientras que labranza cero se destaca en ambas rotaciones para la biomasa con el menor valor. El control limpia periódica fue el de mejores resultados respecto a cobertura, biomasa y diversidad para la rotación sorgo-soya, seguido del control químico se destacan las especies Sorghum halepense y Melanthera aspera. Labranza convencional y el control químico fueron los de mejor comportamiento en el cultivo del maíz lo cual se refleja en el rendimiento. El rendimiento de materia seca se vio favorecido por cero labranza al igual que altura de plantas y número de hojas. El cultivo del sorgo obtuvo los mejores resultados bajo el sistema de labranza cero y el control período crítico.

材料损伤开裂的数值模拟方法

针对数值模拟材料损伤开裂的现有方法——空单元技术和嵌入过程区中结点力释放方法，提出了释放空单元内结点力的新模拟方法，既可解决原有空单元技术未曾明确的残余应力的释放问题，又可避免采用嵌入过程区方法时所引入的大量重叠结点。已有算例表明，该方法具有模型简明，操作便利的特点。

Stochastic Structural Model of Rock and Soil Aggregates by Continuum-Based Discrete Element Method

This paper first presents a stochastic structural model to describe the random geometrical features of rock and soil aggregates. The stochastic structural model uses mixture ratio, rock size and rock shape to construct the microstructures of aggregates,and introduces two types of structural elements (block element and jointed element) and three types of material elements (rock element, soil element, and weaker jointed element)for this microstructure. Then, continuum-based discrete element method is used to study the deformation and failure mechanism of rock and soil aggregate through a series of loading tests. It is found that the stress-strain curve of rock and soil aggregates is nonlinear, and the failure is usually initialized from weaker jointed elements. Finally, some factors such as mixture ratio, rock size and rock shape are studied in detail. The numerical results are in good agreement with in situ test. Therefore, current model is effective for simulating the mechanical behaviors of rock and soil aggregates.

Evaluación del rendimiento agronómico de seis cultivares de repollo (Brassica oleracea L.) en la Estación Experimental "San José de las Latas", Jinotega

En el presente trabajo se evaluó el rendimiento agronómico de seis cultivares Brassica oleracea L. var. caPitata; Summer Autumn, Mighty YR, Perfect Ball, Mighty, Yessen #-631-4, Yessen # 33-18. El ensayo se estableció en la estacion las " Latas " Ubicada en Jinotega a 1, 400 m.s.n.m. con una precipitación media anual de 2.291 mm, y una temperatura promedio 21.86 ºC. La siembra se realizó en época de primera del año 1990. Empleándose un diseño Bloques al Azar (BCA) Con De los resultados obtenidos, se encontró cultivares que presentaron mayor crecimiento y desarrollo estuvo en primer lugar el cultivar Summer Auttumn, en segundo la linea Yessen # 631-4, y en tercer lugar la linea Yessen # 33-18. Respecto a la calidad del producto comercial, sus variables se mantuvieron estadísticamente sin diferencias significativas a pesar de diferir en cultivares que no presentaron buen desarrollo. El cultivar Summer, menor consistencia, seguida de la línea Yessen # 33-18. Al evaluar el rendimiento, se encontró que el cultivar Summer Autumn y la linea Yessen # 631-4 obtuvieron los mejores promedios. Seguidos por el cultivar Mighty YR y la línea de Yessen # 33-18, aunque Mighty YR presento baja tolerancia a la bacteriosis (Xanthomonas campestris P.).

Micro- and macro-tribological study on a self-assembled dual-layer film

A novel self-assembled dual-layer film as apotential excellent lubricant for micromachines was successfully prepared on single-crystal silicon substrate by chemical adsorption of stearic acid (STA) molecules on self-assembled monolayer of 3-aminopropyltri