First principles DFT investigation Of Yttrium-decorated Boron-Nitride Nanotube: Electronic Structure and Hydrogen Storage

The electronic structure and hydrogen storage capability of Yttrium-doped BNNTs has been theoretically investigated using first principles density functional theory (DFT). Yttrium atom prefers the hollow site in the center of the hexagonal ring with a binding energy of 0.8048eV. Decorating by Y makes the system half-metallic and magnetic with a magnetic moment of 1.0 mu(B). Y decorated Boron-Nitride (8,0) nanotube can adsorb up to five hydrogen molecules whose average binding energy is computed as 0.5044eV. All the hydrogen molecules are adsorbed with an average desorption temperature of 644.708 K. Taking that the Y atoms can be placed only in alternate hexagons, the implied wt% comes out to be 5.31%, a relatively acceptable value for hydrogen storage materials. Thus, this system can serve as potential hydrogen storage medium.

Upper bound on cubicity in terms of boxicity for graphs of low chromatic number

The boxicity (respectively cubicity) of a graph G is the least integer k such that G can be represented as an intersection graph of axis-parallel k-dimensional boxes (respectively k-dimensional unit cubes) and is denoted by box(G) (respectively cub(G)). It was shown by Adiga and Chandran (2010) that for any graph G, cub(G) <= box(G) log(2) alpha(G], where alpha(G) is the maximum size of an independent set in G. In this note we show that cub(G) <= 2 log(2) X (G)] box(G) + X (G) log(2) alpha(G)], where x (G) is the chromatic number of G. This result can provide a much better upper bound than that of Adiga and Chandran for graph classes with bounded chromatic number. For example, for bipartite graphs we obtain cub(G) <= 2(box(G) + log(2) alpha(G)] Moreover, we show that for every positive integer k, there exist graphs with chromatic number k such that for every epsilon > 0, the value given by our upper bound is at most (1 + epsilon) times their cubicity. Thus, our upper bound is almost tight. (c) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.

Region-of-interest diffuse optical tomography system

Diffuse optical tomography (DOT) using near-infrared light is a promising tool for non-invasive imaging of deep tissue. This technique is capable of quantitative reconstruction of absorption (mu(a)) and scattering coefficient (mu(s)) inhomogeneities in the tissue. The rationale for reconstructing the optical property map is that the absorption coefficient variation provides diagnostic information about metabolic and disease states of the tissue. The aim of DOT is to reconstruct the internal tissue cross section with good spatial resolution and contrast from noisy measurements non-invasively. We develop a region-of-interest scanning system based on DOT principles. Modulated light is injected into the phantom/tissue through one of the four light emitting diode sources. The light traversing through the tissue gets partially absorbed and scattered multiple times. The intensity and phase of the exiting light are measured using a set of photodetectors. The light transport through a tissue is diffusive in nature and is modeled using radiative transfer equation. However, a simplified model based on diffusion equation (DE) can be used if the system satisfies following conditions: (a) the optical parameter of the inhomogeneity is close to the optical property of the background, and (b) mu(s) of the medium is much greater than mu(a) (mu(s) >> mu(a)). The light transport through a highly scattering tissue satisfies both of these conditions. A discrete version of DE based on finite element method is used for solving the inverse problem. The depth of probing light inside the tissue depends on the wavelength of light, absorption, and scattering coefficients of the medium and the separation between the source and detector locations. Extensive simulation studies have been carried out and the results are validated using two sets of experimental measurements. The utility of the system can be further improved by using multiple wavelength light sources. In such a scheme, the spectroscopic variation of absorption coefficient in the tissue can be used to arrive at the oxygenation changes in the tissue. (C) 2016 AIP Publishing LLC.

High temperature thermoelectric properties of Zr and Hf based transition metal dichalcogenides: A first principles study

We investigate the electronic and thermal transport properties of bulk MX2 compounds (M = Zr, Hf and X = S, Se) by first-principles calculations and semi-classical Boltzmann transport theory. The band structure shows the confinement of heavy and light bands along the out of plane and in-plane directions, respectively. This results in high electrical conductivity (sigma) and large thermopower leading to a high power factor (S-2 sigma) for moderate n-type doping. The phonon dispersion demonstrates low frequency flat acoustical modes, which results in low group velocities (v(g)). Consequently, lowering the lattice thermal conductivity (kappa(latt)) below 2 W/m K. Low kappa(latt) combined with high power factor results in ZT > 0.8 for all the bulk MX2 compounds at high temperature of 1200 K. In particular, the ZT(max) of HfSe2 exceeds 1 at 1400 K. Our results show that Hf/Zr based dichalcogenides are very promising for high temperature thermoelectric application. (C) 2015 AIP Publishing LLC.

Maximum Spreading of Liquid Drops Impacting on Groove-Textured Surfaces: Effect of Surface Texture

Maximum, spreading of liquid drops impacting on solid surfaces textured with unidirectional parallel grooves is studied for drop Weber number in the range 1-100 focusing on the role of texture geometry and wettability. The maximum spread factor of impacting drops measured perpendicular to grooves; beta(m,perpendicular to) is seen to be less than, that:measured parallel to grooves, beta(m,perpendicular to).The difference between beta(m,perpendicular to), and beta(m,parallel to) increases with drop impact velocity. This deviation of beta(m,perpendicular to) from beta(m,parallel to) is analyzed by considering the possible mechanisms, correspond, ing to experimental observations (1) impregnation of drop into the grooves, (2) convex shape of liquid vapor interface near contact line at maximum spreading, and (3) contact line pinning of spreading drop at the pillar edges by incorporating them into an energy conservation-based model. The analysis reveals that contact line pinning offers a physically meaningful justification of the observed: deviation of beta(m,perpendicular to) from beta(m,parallel to) compared to other possible candidates. A unified model, incorporating all the above-mentioned mechanisms, is formulated, which predicts beta(m,perpendicular to) on several groove-textured surfaces made of intrinsically hydrophilic and hydrophobic materials with an average error of 8.3%. The effect of groove-texture geometrical parameters,on maximum drop spreading is explained using this unified model. A special case of the unified model, with contact line pinning, absent, predicts beta(m,parallel to) with an average error of 6.3%.

Experimental study and simulation principles of an oil-gas multiphase transportation system

Presented is an experimental study on the performance of an oil-gas multiphase transportation system, especially on the multiphase flow patterns, multiphase pumping and multiphase metering of the system. A dynamic simulation analysis is conducted to deduce simulation parameters of the system and similarity criteria under simplified conditions are obtained. The reliability and feasibility of two-phase flow experiment with oil and natural gas simulated by water and air are discussed by using the similarity criteria.

Effect of Rock Mass Structure and Block Size on the Slope Stability-Physical Modeling and Discrete Element Simulation

This paper studies the stability of jointed rock slopes by using our improved three-dimensional discrete element methods (DEM) and physical modeling. Results show that the DEM can simulate all failure modes of rock slopes with different joint configurations. The stress in each rock block is not homogeneous and blocks rotate in failure development. Failure modes depend on the configuration of joints. Toppling failure is observed for the slope with straight joints and sliding failure is observed for the slope with staged joints. The DEM results are also compared with those of limit equilibrium method (LEM). Without considering the joints in rock masses, the LEM predicts much higher factor of safety than physical modeling and DEM. The failure mode and factor of safety predicted by the DEM are in good agreement with laboratory tests for any jointed rock slope.

Numerical Analyses of Discrete Gust Response for an Aircraft

Based on Navier-Stokes equations and structural and flight dynamic equations of motion, dynamic responses in vertical discrete gust flow perturbation are investigated for a supersonic transport model. A tightly coupled method was developed by subiterations between aerodynamic equations and dynamic equations of motion. First, under the assumption of rigid-body and single freedom of motion in the vertical plunging, the results of a direct-coupling method are compared with the results of quasi-steady model method. Then, gust responses for the one-minus-cosine gust profile arc analyzed with two freedoms of motion in plunging and pitching for the airplane configurations with and without the consideration of structural deformation.

Composición quimica y digestibilidad in situ de los pastos angleton (Dichantium aristatum, poir.), Colonial (Panicum maximum, Jacq.) y Taiwan (Pennisetum purpureum, Schum)

Se determinó la digestibilidad de los pastos Angleton, Colonial y Taiwan mediante el método in situ, disponiendo para ello de tres novillos de la raza criolla Reyna cuya edad oscilaba entre 12 y 18 meses y con un peso promedio de 261 kg, los cuales estuvieron provistos de una fístula ruminal. El objetivo propuesto fue obtener y comparar los estimados cuantitativos relativos a la degradación ruminal a diferentes tiempos de incubación (24,48 y 72 horas} tanto de materia seca como de proteína bruta. Los pastos fueron cosechados a los 35 días después del rebrote y se analizaron químicamente según procedimientos de la A.O.A.C (1984) para materia seca (MS), proteína bruta (PB), extracto etéreo (EE), extracto libre de nitrógeno (ELN), fibra bruta (FB) y cenizas (C) (Weende), y según el método de Van Soest (CATIE, 1987) para fibra neutro detergente (FND)y fibra ácido detergente (FAD), así como Hemicelulosa (HC). Se incubaron 10 gr de las muestras de cada uno de los pastos en bolsas de nylon. Para analizar estadísticamente los valores de degradación obtenidos, se utilizaron análisis de varianza dentro de un DCA para determinar la significancia entre pastos en los tiempos medidos y prueba de rango múltiple de Duncan para comparar medias de los pastos dentro de cada tiempo, obteniéndose diferencias altamente significativas entre ellos (P <0.01), y al observar la separación de medias se manifestó la superioridad del Taiwan en todos los tiempos de incubación, sin embargo el Colonial, no presentó diferencias significativas con el Taiwan y el Angleton en el tiempo de 72 horas. Se concluye como resultado de este estudio, que a una edad de rebrote de 35 días, el. Taiwán es superior al Angleton y al Colonial en lo que respecta a solubilidad de materia seca v proteína bruta al mismo tiempo el Colonial. mostró superioridad ante el Angl.eton debido a su mayor solubilidad de materia seca. Las mayores degradaciones de materia seca se presentaron en el. período de 0 a 24 horas de fermentación para los tres pastos; en cambio para proteína bruta ocurrieron para el. Angleton y el Taiwán entra 1as 24 y 48 horas y para e1 Colonia1 entre O y 24 horas. En qenera1, a través de la dinámica de digestión de 1os pastos se observó la influencia negativa que ejerce proporcionalmente a su contenido, la fracción de fibra (fibra neutro detergente y fibra acido detergente).

Evaluación productiva de los pastos estrella (Cynodon nlemfuensis) y guinea (Panicum maximum),con y sin árboles, Managua

El presente trabajo tuvo como objetivos: Determinación de la composición botánica de la pastura con y sin árboles, así como evaluar la producción de biomasa fresca y seca de las especies forrajeras, en los intervalos de 0-35 y 0-25 días en la época seca, al igual que se determinará la relación que existe entre altura del fuste, área de la copa del árbol con respecto a la producción de biomasa de la pastura y por último sus beneficios económicos. El estudio se llevó a cabo en la finca las Mercedes, ubicada en el costado sur del matadero CARNIC, km. 10 1/2 de la carretera norte. Para determinar la composición botánica y producción de la biomasa forrajera así como su relación con los factores, se seleccionaron siete colonias de las cuales cinco eran de pasto Estrella, cuatro de los cuales poseían árboles y dos de pasto Guinea, de las cuales una poseían árboles. En las parcelas con árboles las mediciones se realizaron a tres distancias diferentes de la base del árbol, denominándosele distancia l, de 0-10 m de la base del árbol, distancia 2, de 10-20 m y la distancia 3, más de 20 m de la base del árbol. Para la realización de los análisis estadísticos se hizo uso de análisis de varianza para modelos lineales, a cada una de las variables dependientes, se le efectúo una prueba de rango múltiple de Duncan a las variables con significancia, además se realizó correlaciones entre colonia, intervalo, distancia, área de la copa y altura del fuste, con el objetivo de determinar cuál o cuáles son los que presentan mayor relación positiva o negativa con la producción de forraje. Los análisis estadísticos nos indican que no existe diferencia significativa entre colonia y distancias con respecto a la composición botánica. Por otra parte existen diferencias altamente significativas entre colonia, intervalo, distancias, con relación a la producción de biomasa fresca y seca, altura del pasto, cobertura efectiva y total. Las máximas producciones de forrajes son alcanzadas por las áreas forrajeras sin árbol, obteniendo la colonia uno de pasto estrella sin árbol una producción de 593.32 kg. MS/ha. y la colonia seis de pasto guinea sin árbol una producción de 226.68 kg. MS/ha. Con relación a los factores existe diferencia altamente significativa entre altura del fuste y diferencia significativa en área de la copa con respecto a la producción de biomasa fresca y seca. Las áreas de pasto sin árbol presentaron mejor rentabilidad con relación a las áreas de pasto con árbol

Producción de biomasa de "Panicum maximum" cv Mombaza a tres frecuencias de corte y dos condiciones ambientales (con y sin árboles), en la Hacienda "Las Mercedes", UNA, Managua, Nicaragua

Con el objeto de evaluar el pasto “Panicum maximum” cv Mombaza bajo tres frecuencias de cortes (15, 22 y 30 días) y su efecto sobre la producción de materia verde y materia seca en condiciones con y sin árboles, se realizó un estudio en la Hacienda Las Mercedes propiedad de la Universidad Nacional Agraria, ubicada en la ciudad de Managua kilómetro 11 a 2 Km hacia el lago de la carretera norte, , entrada al CARNIC. Se evaluó además la producción de proteína, altura de la macolla, largo de la hoja, ancho de la misma y la relación hoja–tallo en cada uno de las frecuencias utilizadas. El estudio se realizó en la época de lluvia del 2005, comprendida entre el 25 de julio al 24 de noviembre, durante el experimento no se aplicó ningún tipo de manejo agronómico (fertilización, riego etc.), para la realización del experimento se selecciono un área de 100 m2, para cada condición, se uso el método de análisis descriptivo y los resultados obtenidos muestran que a medida que los cortes son continuos la producción de materia fresca y seca va disminuyendo. Encontrándose mayores caídas en la frecuencia de corte de 30 días para la producción de materia fresca y seca en ambas condiciones; siendo la condición sin árboles donde se presentaron caídas más drásticas, que con árboles, pero con mayores producciones de materia verde y seca en las tres frecuencias de cortes. En cortes cada 15 días, la condición sin árboles produjo en promedio 1,481 kg ha-1 de materia verde y 105 kg ha-1 seca; en cortes cada 22 días se obtuvo mayor producción en el orden de 3,771 Kg ha-1 de materia verde y 843 Kg ha-1 de materia seca, para la condición sin árboles; terminando en los cortes de 30 días en la que obtuvo en promedio 5,925 Kg ha-1 de materia verde y 1,775 Kg ha-1 de materia seca, para una mayor producción en la condición sin árboles. Para las variables: altura de la macolla, largo de la hoja, ancho y relación hoja – tallo no se tuvo mayores variaciones teniendo tendencias ascendentes similares en las dos condiciones (con y sin árboles). Los mayores contenidos de proteína cruda (%), se obtuvieron en cortes de 15 días para ambas condición seguida de la condición 22 y 30 días.

Efecto de la suplementacion con Moringa oleifera sobre el comportamiento productivo de ovinos alimentados con una dieta basal de pasto guinea (Panicum maximum Jacq)

El presente estudio se realizó en la finca “Santa Rosa” propiedad de la Universidad Nacional Agraria, localizada geográficamente a los 12°08’15’’ latitud Norte y a los 86°09’36’’ longitud Este, en el departamento de Managua, con el objetivo de evaluar el comportamiento productivo de ovinos alimentados con una dieta basal de pasto guinea (Panicum máximum Jacq) y suplementados con diferentes niveles de Moringa oleífera. Se utilizaron 18 corderos mestizos (Pelibuey x Blackbelly) con pesos iníciales promedio de 20 ± 2 kg, los cuales fueron desparasitados, vitaminados y distribuidos en un Diseño Completamente Aleatorio con tres tratamientos: TI Panicum máximumad-libitum, TII P. máximum ad-libitum + 0.35 kg MSM. oleífera, TIII P. máximum ad-libitum + 0.50 kg MSM. oleífera. Las variables estudiadas fueron: consumo diario de MS, ganancia media diaria y conversión alimenticia. Se realizó análisis de varianza y comparaciones de medias con la Prueba de Tukey utilizando MINITAB, versión 12.0. Los resultados de los análisis de varianza (P<0,05) mostraron que el m ayor consumo total de MS, ganancia media diaria y conversión alimenticia se obtiene con el TIII (0.8 kg MS/animal/día, 117.97 g/animal/día y 6.78) el que difiere e stadísticamente (P< 0.01) del TI (0.57 kg MS/animal/día, 30.85 g/animal/día y 18.47) pero no difiere significativamente (P> 0.05)del TII (0.73 kg MS/animal/día, 90.91 g/animal/día y 8.02).En conclusión el forraje de M. oleífera como suplemento proteico para ovinos consumiendo una dieta basal de P.máximum incrementa la ganancia de peso y mejora el consumo total de MS y la conversión alimenticia.