Transient natural ventilation of a space with localised heating

The natural ventilation of a well-mixed, pre-heated room with a point source of heating, and openings at the base and roof is investigated. The transient draining associated with the room being warmer than the exterior combined with the convective ow produced by the point source of heat leads to a fascinating series of transient ow regimes as the system evolves to the two-layer steady-state regime described by Linden, Lane-Ser_ and Smeed [1]. As the room begins to ventilate, a turbulent plume rises from the point source of heat to the ceiling, and typically forms a deepening layer of hot air. However, with a weak heat source, then at some point the ascending plume will intrude beneath the layer of original uid. Otherwise, the ascending plume always reaches the top of the room as the system evolves to a steady state. We develop a simpli_ed model of the transient evolution and test this with some new laboratory experiments. We conclude with a discussion of the implications of our results for real buildings.

Refractive index and thickness analysis of natural silicon dioxide film growing on silicon with variable-angle spectroscopic ellipsometry

The refractive index and thickness of SiO2 thin films naturally grown on Si substrates were determined simultaneously within the wavelength range of 220-1100 nm with variable-angle spectroscopic ellipsometry. Different angles of incidence and wavelength ranges were chosen to enhance the analysis sensitivity for more accurate results. Several optical models describing the practical SiO2-Si system were investigated, and best results were obtained with the optical model, including an interface layer between SiO2 and Si, which proved the existence of the interface layer in this work as described in other publications.

Analysis of a Rubber Cone Tensioned by a Concentrated Force

Using the constitutive equation of a rubber-like materials given by Gao (1997), this paper investigates the problem of a cone under tension of a concentrated force at its apex. Under consideration is the axial-symmetry case and the large strain is taken into account. The stress strain fields near the apex are obtained by both asymptotic analysis and finite element calculation. The two results are consistent well. When the cone angle is 180 degrees, the solution becomes that of non-linear Boussinesq's problem for tension case.

A comparison of winter pre-heating requirements for natural displacement and natural mixing ventilation

In winter, natural ventilation can be achieved either through mixing ventilation or upward displacement ventilation (P.F. Linden, The fluid mechanics of natural ventilation, Annual Review of Fluid Mechanics 31 (1999) pp. 201-238). We show there is a significant energy saving possible by using mixing ventilation, in the case that the internal heat gains are significant, and illustrate these savings using an idealized model, which predicts that with internal heat gains of order 0.1 kW per person, mixing ventilation uses of a fraction of order 0.2-0.4 of the heat load of displacement ventilation assuming a well-insulated building. We then describe a strategy for such mixing natural ventilation in an atrium style building in which the rooms surrounding the atrium are able to vent directly to the exterior and also through the atrium to the exterior. The results are motivated by the desire to reduce the energy burden in large public buildings such as hospitals, schools or office buildings centred on atria. We illustrate a strategy for the natural mixing ventilation in order that the rooms surrounding the atrium receive both pre-heated but also sufficiently fresh air, while the central atrium zone remains warm. We test the principles with some laboratory experiments in which a model air chamber is ventilated using both mixing and displacement ventilation, and compare the energy loads in each case. We conclude with a discussion of the potential applications of the approach within the context of open plan atria type office buildings.

The influence of stacks on flow patterns and stratification associated with natural ventilation

We investigate the steady state natural ventilation of an enclosed space in which vent A, located at height hA above the floor, is connected to a vertical stack with a termination at height H, while the second vent, B, at height hB above the floor, connects directly to the exterior. We first examine the flow regimes which develop with a distributed source of heating at the base of the space. If hBhB>hA, then two different flow regimes may develop. Either (i) there is inflow through vent B and outflow through vent A, or (ii) the flow reverses, with inflow down the stack into vent A and outflow through vent B. With inflow through vent A, the internal temperature and ventilation rate depend on the relative height of the two vents, A and B, while with inflow through vent B, they depend on the height of vent B relative to the height of the termination of the stack H. With a point source of heating, a similar transition occurs, with a unique flow regime when vent B is lower than vent A, and two possible regimes with vent B higher than vent A. In general, with a point source of buoyancy, each steady state is characterised by a two-layer density stratification. Depending on the relative heights of the two vents, in the case of outflow through vent A connected to the stack, the interface between these layers may lie above, at the same level as or below vent A, leading to discharge of either pure upper layer, a mixture of upper and lower layer, or pure lower layer fluid. In the case of inflow through vent A connected to the stack, the interface always lies below the outflow vent B. Also, in this case, if the inflow vent A lies above the interface, then the lower layer becomes of intermediate density between the upper layer and the external fluid, whereas if the interface lies above the inflow vent A, then the lower layer is composed purely of external fluid. We develop expressions to predict the transitions between these flow regimes, in terms of the heights and areas of the two vents and the stack, and we successfully test these with new laboratory experiments. We conclude with a discussion of the implications of our results for real buildings.

Transient Natural Ventilation of a Room with a Distributed Heat Source

We report on an experimental and theoretical study of the transient flows which develop as a naturally ventilated room adjusts from one temperature to another. We focus on a room heated from below by a uniform heat source, with both high- and low-level ventilation openings. Depending on the initial temperature of the room relative to (i) the final equilibrium temperature and (ii) the exterior temperature, three different modes of ventilation may develop. First, if the room temperature lies between the exterior and the equilibrium temperature, the interior remains well-mixed and gradually heats up to the equilibrium temperature. Secondly, if the room is initially warmer than the equilibrium temperature, then a thermal stratification develops in which the upper layer of originally hot air is displaced upwards by a lower layer of relatively cool inflowing air. At the interface, some mixing occurs owing to the effects of penetrative convection. Thirdly, if the room is initially cooler than the exterior, then on opening the vents, the original air is displaced downwards and a layer of ambient air deepens from above. As this lower layer drains, it is eventually heated to the ambient temperature, and is then able to mix into the overlying layer of external air, and the room becomes well-mixed. For each case, we present new laboratory experiments and compare these with some new quantitative models of the transient flows. We conclude by considering the implications of our work for natural ventilation of large auditoria.

Energy efficiency with natural ventilation: a case study

Application of laboratory analogue modelling of air flow in a naturally ventilated shopping mall is reviewed in this paper. A detailed study of the ventilation was undertaken to establish the principles and to explore how natural ventilation might interact with a localised mechanical ventilation system designed to enhance the cooling of a high density food court area. The case study is used to show how the combination of laboratory modelling and simplified mathematical modelling enables one to rapidly identify the various flow regimes which can occur, to quantify the resultant flows and mean temperatures and to thereby develop appropriate ventilation strategies for the different external conditions which occur through the year.

Efecto de las frecuencias de pastoreo sobre un pastizal natural con presencia de Lotus tenuis en el partido de Olavarría, provincia de Buenos Aires

Resumen: La Pampa deprimida bonaerense está considerada la zona de cría más importante del país; el 85% de su superficie está cubierta por pastizales naturales, siendo éstos la principal fuente de alimento para la ganadería local. La productividad del pastizal natural, puede ser mejorada aplicando tecnología de procesos, al utilizar pastoreos en forma rotacional, en lugar del usual pastoreo continuo. El objetivo del presente trabajo, es evaluar el efecto en la producción bruta de materia seca del pastizal natural en un ambiente de un bajo dulce, en donde Lolium multiflorum y Lotus tenuis constituyen especies indicadoras, y cuya frecuencia en el tapiz vegetal es alta. Este ensayo se realizó en el establecimiento “El Fortín” ubicado en la Estación Pourtalé (Partido de Olavarría), durante un año, desde Mayo del 2014 hasta Mayo del 2015. Se utilizó un diseño experimental de bloques completamentes aleatorizados (DCBA), con dos tratamientos: frecuencia de 45 días y frecuencia de 90 días. Aleatorizados en tres bloques que corresponden al número de parcelas existentes dentro del potrero. Se realizaron en total 11 muestreos midiendo la producción de materia seca, siendo esta la variable en estudio. El análisis estadístico se realizó mediante un análisis de varianza, utilizando como software el programa Infostat. Los resultados sobre la producción en promedio, sostienen que existen diferencias significativas entre ambos tratamientos: de 45 días y de 90 días. La materia seca acumulada y anualizada, fue de 3306,7kg.MS ha-1 para el tratamiento de 45 días y de 3190,0 kg.MS ha-1 para el tratamiento de 90 días, entre pastoreos sucesivos. Mientras que la producción promedio acumulada entre cortes para cada tratamiento fue de 472,4kg.MS ha-1 para el tratamiento de 45 días y de 797,5 kg.MS ha-1 para el tratamiento de 90 días.

Natural convection in metal foams with open cells

This paper presents a combined experimental and numerical study on natural convection in open-celled metal foams. The effective thermal conductivities of steel alloy (FeCrAlY) samples with different relative densities and cell sizes are measured with the guarded-hot-plate method. To examine the natural convection effect, the measurements are conducted under both vacuum and ambient conditions for a range of temperatures. The experimental results show that natural convection is very significant, accounting for up to 50% of the effective foam conductivity obtained at ambient pressure. This has been attributed to the high porosity (ε > 0.9) and inter-connected open cells of the metal foams studied. Morphological parameters characterizing open-celled FeCrAlY foams are subsequently identified and their cross-relationships are built. The non-equilibrium two-equation energy transfer model is employed, and selected calculations show that the non-equilibrium effect between the solid foam skeleton and air is significant. The study indicates that the combined parameter, i.e., the porous medium Rayleigh number, is no longer appropriate to correlate natural convection by itself when the Darcy number is sufficiently large as in the case of natural convection in open-celled metal foams. Good agreement between model predictions and experimental measurements is obtained. © 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Respuesta a la fertilización fosforada en campo natural con presencia de Lotus tenuis en el partido de Olavarría, Cuenca del Salado, provincia de Buenos Aires

Resumen: La pampa deprimida bonaerense (región denominada Cuenca del Salado) es considerada la zona de cría más importante del país y su principal recurso forrajero son los pastizales naturales. Allí se encuentra Lotus tenuis como especie herbácea naturalizada y muy valorada por su aporte a la oferta forrajera de los sistemas ganaderos de la región. En condiciones de campos naturales en bajos dulces (con horizonte superficial de pH cercano a la neutralidad) el agregado de fósforo mediante la fertilización incrementaría la presencia de leguminosas, mejorando la receptividad y calidad de los forrajes y por ende, la producción de carne. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la respuesta del pastizal natural, medida como producción de materia seca, utilizando distintas dosis de fertilización fosforada (NPK 5-40-0). Se realizó un ensayo en un establecimiento ubicado en las cercanías de la ciudad de Olavarría, en el paraje rural Pourtalé, Provincia de Buenos Aires, utilizando un diseño de bloques al azar con tres repeticiones. Los tratamientos fueron 0, 50 y 120 kg.ha-1 realizándose cinco muestreos luego de la fertilización en el transcurso de un año, en los cuales se determinó la producción de materia seca como estimación de la disponibilidad forrajera. La producción acumulada promedio para el tratamiento con 0kg.ha-1 fue de 2793kgMS.ha-1, con 50kg.ha-1 fue de 5159 kgMS.ha-1 y con 120kg.ha-1 fue de 7206 kgMS.ha-1. Para analizar estadísticamente los resultados, se realizó un análisis de varianza mediante un software estadístico (Infostat), donde se pudo observar diferencias significativas entre el testigo y el tratamiento con 120kg ha-1 (p-valor<0,05).

Actitud natural y actitud fenomenológica

Resumen: La fenomenología de Husserl toma como punto de partida el problema del conocimiento con el fin de reformular la idea de una filosofía como ciencia estricta que aspira en última instancia a establecer una vida éticamente buena sobre bases racionales. Tiene que enfrentarse para ello con las cuestiones del comienzo de la filosofía y de su método. Ambas exigen tener en cuenta la distinción entre la actitud natural y la actitud propiamente filosófica porque la epojé que abre el camino a la reducción fenomenológica requiere advertir, tematizar y suspender la validez de la actitud natural. En la primera sección del artículo se deslindan los rasgos esenciales de las actitudes y se distinguen tipos generales de actitudes. A continuación se muestra, en la segunda sección, a la actitud natural como el fondo o suelo de todas las actitudes especiales y se delinean sus caracteres más sobresalientes. En la tercera sección, por último, se contrasta esta actitud natural básica con la actitud fenomenológica en conexión con el modo como Descartes comprende las cuestiones del comienzo y del método. Con ello se retorna al planteo de la filosofía como conocimiento en vistas a una renovación ética de la vida espiritual a fin de precisar por qué el paso de la actitud natural a la actitud fenomenológica es la condición necesaria para poder abandonar la instalación ingenua sobre el suelo incuestionado del mundo.

Ley natural, diálogo social y convicciones creyentes

Resumen: El artículo plantea una lectura transversal del Documento de la Comisión Teológica Internacional, titulado “En busca de una ética universal: una nueva mirada sobre la ley natural” de tal manera que, a partir del reconocimiento de una ley natural que subyace a toda norma, se procura mostrar cómo esa convicción no impide la participación de los cristianos en el diálogo social. El autor señala las paradojas a las que conduce la ética de la discusión y el lugar de la discusión pública como estímulo para alcanzar la verdad. Enfatiza la importancia del amor a la verdad como condición necesaria para que una sociedad sea noble y respetable. Considera el lugar del diálogo y el consenso y la existencia de una verdad última que la inteligencia puede captar en el marco de un sano pluralismo. También aborda la relación entre este pluralismo y las religiones y su contribución al debate público.

Evaluación de la incidencia natural de Beauveria bassiana (Bals) vuill sobre Hypothenemus hampei (Ferrari) y leucoptera coffeella (Guerin-Meneville) en el cultivo de café en dos zonas cafetaleras de Nicaragua

El presente estudio se realizó en la zona cafetalera del Norte y Pacífico de Nicaragua, en el período comprendido de Marzo a Noviembre del 2004. La incidencia natural del hongo entomopatógeno Beauveria bassiana sobre Hypothenemus hampei fue evaluada en tres fincas localizadas en el Coyolar, El Tuma, Matagalp a y la incidencia natural sobre Leucoptera coffeella fue evaluada en tres fincas ubicadas en Masatepe y Niquinohomo, Masaya. Los objetivos del presente estudio fueron: a) Evaluar la incidencia natural del hongo entomopatógeno Beauveria bassiana sobre H. ha mpei y sobre L. coffeella en las zonas cafetaleras de El Tuma, Matagalpa y Masatepe y Niquinohomo, Masaya; b) Evaluar diferentes métodos de cámara húmeda para el estudio de la incidencia natural de B. bassiana sobre H. hampei y L. coffeella ; c) Evaluar l a fluctuación poblacional de H. hampei y L. coffeella en plantaciones de café sin aplicaciones de productos químicos ni biológicos. Para evaluar la incidencia de H. hampei y L. coffeella se realizaron muestreos quincenales en las fincas en estudio. Para e studiar la incidencia natural de B. bassiana se obtuvieron muestras de frutos brocados y hojas minadas, las que fueron procesadas en el laboratorio de la UNA. Para las muestras de broca se usaron tres métodos: Cámara húmeda en vasos con agar - agua, cámara h úmeda en vasos con papel filtro y cámara húmeda en bolsas plásticas, para minador se usaron dos métodos: Cámara húmeda en vasos con agar - agua y cámara húmeda en bolsas plásticas. Las muestras eran revisadas cada dos días para observar la incidencia del hon go entomopatógeno. Los resultados indican que La mayor incidencia de B. bassiana sobre H. hampei se presentó en las muestras obtenidas en la finca Quitasueño, con 60% de incidencia, mediante el método de cámara húmeda en bolsas plásticas y el mayor nivel d e incidencia de B. bassiana sobre L. coffeella se presentó en las muestras obtenidas en la finca Héroes y Mártires, con 25% de incidencia, mediante el método de cámara húmeda de vasos con agar - agua. Durante todo el estudio, H. hampei presentó niveles de in cidencia que oscilaron entre 4 y 16%, en las fincas IX muestreadas, niveles que son superiores al nivel crítico establecido de 2% para esta plaga. La incidencia de L. coffeella fue relativamente baja en dos de las fincas muestreadas, solamente la finca San Luis presentó un porcentaje alto alcanzando 26% en una de las fechas de muestreo.

La ley moral natural y ley positiva humana en el opúsculo “La filosofía jurídica del artículo 19 de la Constitución Nacional”, de Arturo Enrique Sampay

La Constitución Nacional reconoce un orden de conducta instituido por Dios y otro instituido por el Estado… el débito legal debe resultar conforme al débito moral. Si así no fuera, cualquier imposición del legislador no sería derecho sino un acto de violencia desnaturalizando el poder que el Estado tiene de reforzar con débito eventualmente coercible obligaciones emergentes de la virtud de la justicia. En este trabajo nos ocuparemos de la relación entre ley moral natural y la ley positiva humana a partir de las consideraciones que Arturo Enrique Sampay2 formula en su obra, La filosofía jurídica del Artículo 19 de la Constitución Nacional3. Sampay desarrolla el tópico principalmente con la inspiración de la doctrina de Tomás de Aquino.

Asymptotic analysis based on K-S constitutive law for a rubber wedge compressed by a line load at its tip

In the present paper, a rubber wedge compressed by a line load at its tip is asymptotically analyzed using a special constitutive law proposed by Knowles and Sternberg (K-S elastic law) [J. Elasticity 3 (1973) 67]. The method of dividing sectors proposed by Gao [Theoret. Appl. Fract, Mech. 14 (1990) 219] is used. Domain near the wedge tip can be divided into one expanding sector and two narrowing sectors. Asymptotic equations of the strain-stress field near the wedge tip are derived and solved numerically. The deformation pattern near a wedge tip is completely revealed. A special case. i.e. a half space compressed by a line load is solved while the wedge angle is pi.