Unsteady mixed convection over two-dimensional and axisymmetric bodies

The unsteady laminar incompressible mixed convection flow over a two-dimensional body (cylinder) and an axisymmetric body (sphere) has been studied when the buboyancy forces arise from both thermal and mass diffusion and the unsteadiness in the flow field is introduced by the time dependent free stream velocity. The nonlinear partial differential equations with three independent variables governing the flow have been solved numerically using an implicit finite-difference scheme in combination with the quasilinearization technique. The results indicate that for the thermally assisting flow the local skin friction, heat transfer and mass diffusion are enhanced when the buoyancy force from mass diffusion assists the thermal buoyancy force. But this trend is opposite for the thermally opposing flow. The point of zero skin friction moves upstream due to unsteadiness. No singularity is observed at the point of zero skin friction for unsteady flow unlike steady flow. The flow reversal is observed after a certain instant of time. The velocity overshoot occurs for assisting flows.

A lock-type cell for NMR studies at high hydrostatic pressures and low temperatures

Details of a simple and convenient high-pressure cell for continuous-wave, wide-line nuclear magnetic resonance investigation at high pressures and low temperatures are described. Experimental results obtained with the cell at 14*108 Pa and 77K for ammonium iodide are presented briefly.

T-type calcium channel:from physiological function to therapeutical targeting – Exploring neuronal development

Tämän tutkimuksen tarkoitus oli tutkia T-tyypin kalsiumkanavan toimintaa ja sen mahdollista roolia neuronaalisten kantasolujen migraatiossa. T-tyypin kalsiumkanavan tehtävän kehittyneissä aivoissa tiedetään olevan elektroenkefalografisten oskillaatioiden tuottaminen. Nämä taas ovat eräiden fysiologisten ja patofysiologisten tapahtumien säätelyssä avainasemassa. Tällaisia tapahtumia ovat uni, muisti, oppiminen ja epileptiset poissaolokohtaukset. Näiden lisäksi T-tyypin kalsiumkanavalla on myös periferaalisia vaikutuksia, mutta tämä tutkielma keskittyy sen neuronaalisiin toimintoihin. Tämän matalan jännitteen säätelemän kanavan toiminta neurogeneesin aikana on vähemmän tutkittua ja tunnettua kuin sen vaikutukset kehittyneissä aivoissa. T-tyypin kalsiumkanavan tiedetään edistävän kantasolujen proliferaatiota ja erilaistumista neurogeneesiksen aikana, mutta vaikutukset niiden migraatioon ovat vähemmän tunnetut. Tämä tutkimus näyttää T-tyypin kalsiumkanavan todennäköisesti osallistuvan neuronaaliseen migraatioon hiiren alkion subventrikkeli alueelta eristetyillä kanta- tai progeniittorisoluilla tehdyissä kokeissa. Selektiiviset T-tyypin kalsiumkanavan antagonistit, etosuksimidi, nikkeli ja skorpionitoksiini, kurtoxin hidastivat migraatiota erilaistuvissa progeniittorisoluissa. Tämä tutkimus koostuu kirjallisuuskatsauksesta ja kokeellisesta osasta. Tämän tutkimuksen toinen tarkoitus oli esitellä vaihtoehtoinen lähestymistapa invasiiviselle kantasoluterapialle, joka vaatii kantasolujen viljelyä ja siirtämistä ihmiseen. Tämä toinen tapa on endogeenisten kantasolujen eiinvasiivinen stimulointi, jolla ne saadaan migratoitumaan kohdekudokseen, erilaistumaan siellä ja tehtävänsä suoritettuaan lopettamaan jakaantumisen. Non-invasiivinen kantasoluterapia on vasta tiensä alussa, ja tarvitsee farmakologista osaamista kehittyäkseen. Joitain onnistuneita ei-invasiivisia hoitoja on jo tehty selkärangan vaurioiden korjaamisessa. Vastaavanlaisia menetelmiä voitaisiin käyttää myös keskushermoston vaurioiden ja neurodegeneratiivisten sairauksien hoidossa. Näiden menetelmien kehittäminen vaatii endogeenisten kantasoluja inhiboivien ja indusoivien mekanismien tuntemista. Yksi tärkeä kantasolujen erilaistumista stimuloiva tekijä on kalsiumioni. Jänniteherkät kalsiumkanavat osallistuvat kaikkiin neurogeneesiksen eri vaiheisiin. T-tyypin kalsiumkanava, joka ekspressoituu suuressa määrin keskushermoston kehityksen alkuvaiheessa ja vähenee neuronaalisen kehityksen edetessä, saattaa olla oleellisessa asemassa progeniittorisolujen ohjaamisessa.

Jätteenkeräyksen ja -siirron yhteiskunnalliset kustannukset Punavuoressa – Tarkastelussa seka-, bio-, kartonki- ja paperijäte

Tämän pro gradu -tutkielman tarkoituksena on määrittää jätteenkeräyksen ja -siirron yhteiskunnalliset kustannukset valitulla tutkimusalueella Helsingin Punavuoressa. Jätteenkeräyksen ja -siirron kustannukset vastaavat suuruudeltaan merkittävää osaa jätehuollon kokonaiskustannuksista, minkä vuoksi kustannusten tutkimiselle ja tarkastelulle löytyy kysyntää. Lisäksi keräyksen ja siirron kustannukset saattavat vaihdella suuresti johtuen erilaisista kaupunkirakenteista,keräysmenetelmistä ja teknologioista, joten tapaustarkastelun avulla pystytään selvittämään yksityiskohtaisesti alueen jätteenkeräyksen ja -siirron kustannukset. Tutkimusalue Helsingin Punavuoressa on yksi Suomen tiheimmin asutuista alueista, missä jätteidenkeräystä hankaloittaa kapeat kadut, useat sisäpihoille sijoitetut jätehuoneet ja vilkas liikenne. Erityispiirteidensä vuoksi jätteenkeräys- ja siirto aiheuttaa tutkimusalueella yksityisten kustannusten lisäksi myös useita ulkoisvaikutuksia muun muassa ilmansaasteiden ja viihtyvyyshaittojen muodossa. Tässä työssä lasketaan jätteenkeräyksen ja -siirron yhteiskunnalliset kustannukset neljän eri jätelajin osalta huomioimalla sekä yksityiset kustannustekijät että ulkoiskustannuksina syntyvien päästöjen kustannukset. Työn aineistona on käytetty erilaisia kustannuslaskelmien kirjallisuuslähteitä, asiantuntija-arvioita ja tutkimusalueella tehtyjä kellotusmittauksia. Alueen kellotusmittauksiin perustuvalla aikaperusteisella laskentatavalla jätteenkeräyksen ja -siirron jätetonnikohtaisiksi keskimääräisiksi kustannuksiksi saatiin 73 €/t. Kustannuksissa havaittiin kuitenkin suuria jätelajikohtaisia eroja, jolloin keräyksen ja siirron kustannukset heittelivät 49–125 €/t välillä. Suuret jätelajikohtaiset kustannuserot ovat selitettävissä pitkälti jätteiden koostumuksella, koska kevyiden ja paljon tilaa vievien jätelajien jätetonnikohtaiset kustannukset olivat suurimpia. Teoriataustan ja lähdeaineiston perusteella saadut tulokset myös osoittavat, että jätteenkeräyksen ja siirron kustannuksista huomioitujen ulkoiskustannusten osuus on häviävän pieni verrattuna yksityisten kustannusten tasoon.

Cooling of a composite slab in a two-fluid medium

A mixed boundary value problem associated with the diffusion equation that involves the physical problem of cooling of an infinite parallel-sided composite slab in a two-fluid medium, is solved completely by using the Wiener-Hopf technique. An analytical solution is derived for the temperature distribution at the quench fronts being created by two different layers of cold fluids having different cooling abilities moving on the upper surface of the slab at constant speedv. Simple expressions are derived for the values of the sputtering temperatures of the slab at the points of contact with the respective layers, assuming the front layer of the fluid to be of finite width and the back layer of infinite extent. The main problem is solved through a three-part Wiener-Hopf problem of a special type and the numerical results under certain special circumstances are obtained and presented in the form of a table.

Effect of process variables on die-billet temperature history in a slow speed hot coining type process

A computer code is developed as a part of an ongoing project on computer aided process modelling of forging operation, to simulate heat transfer in a die-billet system. The code developed on a stage-by-stage technique is based on an Alternating Direction Implicit scheme. The experimentally validated code is used to study the effect of process specifics such as preheat die temperature, machine ascent time, rate of deformation, and dwell time on the thermal characteristics in a batch coining operation where deformation is restricted to surface level only.

Weber-Fechner type nonlinear behavior in zigzag edge graphene nanoribbons

Using a continuum Dirac theory, we study the density and spin response of zigzag edge-terminated graphene ribbons subjected to edge potentials and Zeeman fields. Our analytical calculations of the density and spin responses of the closed system (fixed particle number) to the static edge fields, show a highly nonlinear Weber-Fechner type behavior where the response depends logarithmically on the edge potential. The dependence of the response on the size of the system (e.g., width of a nanoribbon) is also uncovered. Zigzag edge graphene nanoribbons, therefore, provide a realization of response of organs such as the eye and ear that obey Weber-Fechner law. We validate our analytical results with tight-binding calculations. These results are crucial in understanding important effects of electron-electron interactions in graphene nanoribbons such as edge magnetism, etc., and also suggest possibilities for device applications of graphene nanoribbons.

Mixed Convection Induced in a Gas Flowing Past a Hot Horizontal Flat Plate

A boundary layer analysis of mixed convective motion over a hot horizontal flat plate is performed under the conditions of steady flow and low speed. Use of the Howarth-Dorodnytsyn transformation makes it possible to dispense with the usual Boussinesq approximation, and variable gas properties are accounted for via the assumption that dynamic viscosity and thermal conductivity are proportional to the absolute temperature. The formulation presented enables the entire mixed convection regime to be described by a single set of equations. Finite difference solutions when the Prandtl number is 0.72 are obtained over the entire range of the mixed convection parameter ξ from 0 (free convection) to 1 (forced convection) and heating parameter ▵ values from 2 to 12. The effects of both ξ and ▵on the velocity profiles, the temperature profiles, and the variation of skin friction and heat transfer functions are clearly illustrated in tables and graphs.

Reactivity Of Pph3 Toward Ruiiruiiicl(O2car)4 - Syntheses, Molecular-Structures, And Spectroscopic And Electrochemical Properties Of Ruiiruiii(Oh2)Cl(Mecn)(O2car)4(Pph3)2 And Ruii2(Oh2)(Mecn)2(O2car)4(Pph3)2

By the reaction of Ru2Cl(O2CAr)4 (1) and PPh3 in MeCN-H2O the diruthenium(II,III) and diruthenium(II) compounds of the type Ru2(OH2)Cl(MeCN)(O2CAr)4(PPh3)2 (2) and Ru2(OH2)(MeCN)2(O2CAr)4(PPh3)2 (3) were prepared and characterized by analytical, spectral, and electrochemical data (Ar is an aryl group, C6H4-p-X; X = H, OMe, Me, Cl, NO2). The molecular structure of Ru2(OH2)Cl(MeCN)(O2CC6H4-p-OMe)4(PPh3)2 was determined by X-ray crystallography. Crystal data are as follows: triclinic, P1BAR, a = 13.538 (5) angstrom, b = 15.650 (4) angstrom, c = 18.287 (7) angstrom, alpha = 101.39 (3)-degrees, beta = 105.99 (4)-degrees, gamma = 97.94 (3)-degrees, V = 3574 angstrom 3, Z = 2. The molecule is asymmetric, and the two ruthenium centers are clearly distinguishable. The Ru(III)-Ru(II), Ru(III)-(mu-OH2), and Ru(II)-(mu-OH2) distances and the Ru-(mu-OH2)-Ru angle in [{Ru(III)Cl(eta-1-O2CC6H4-p-OMe)(PPh3)}(mu-OH2)(mu-O2CC6H4-p-OMe)2{Ru(II)(MeCN)(eta-1-O2CC6H4-p-OMe)(PPh3)}] are 3.604 (1), 2.127 (8), and 2.141 (10) angstrom and 115.2 (5)-degrees, respectively. The compounds are paramagnetic and exhibit axial EPR spectra in the polycrystalline form. An intervalence transfer (IT) transition is observed in the range 900-960 nm in chloroform in these class II type trapped mixed-valence species 2. Compound 2 displays metal-centered one-electron reduction and oxidation processes near -0.4 and +0.6 V (vs SCE), respectively in CH2Cl2-TBAP. Compound 2 is unstable in solution phase and disproportionates to (mu-aquo)diruthenium(II) and (mu-oxo)diruthenium(III) complexes. The mechanistic aspects of the core conversion are discussed. The molecular structure of a diruthenium(II) compound, Ru2(OH2)(MeCN)2(O2CC6H4-p-NO2)4(PPh3)2.1.5CH2Cl2, was obtained by X-ray crystallography. The compound crystallizes in the space group P2(1)/c with a = 23.472 (6) angstrom, b = 14.303 (3) angstrom, c = 23.256 (7) angstrom, beta = 101.69 (2)-degrees, V = 7645 angstrom 3, and Z = 4. The Ru(II)-Ru(II) and two Ru(II)-(mu-OH2) distances and the Ru(II)-(mu-OH2)-Ru(II) angle in [{(PPh3)-(MeCN)(eta-1-O2CC6H4-p-NO2)Ru}2(mu-OH2)(mu-O2CC6H4-p-NO2)2] are 3.712 (1), 2.173 (9), and 2.162 (9) angstrom and 117.8 (4)-degrees, respectively. In both diruthenium(II,III) and diruthenium(II) compounds, each metal center has three facial ligands of varying pi-acidity and the aquo bridges are strongly hydrogen bonded with the eta-1-carboxylato facial ligands. The diruthenium(II) compounds are diamagnetic and exhibit characteristic H-1 NMR spectra in CDCl3. These compounds display two metal-centered one-electron oxidations near +0.3 and +1.0 V (vs SCE) in CH2Cl2-TBAP. The overall reaction between 1 and PPh3 in MeCN-H2O through the intermediacy of 2 is of the disproportionation type. The significant role of facial as well as bridging ligands in stabilizing the core structures is observed from electrochemical studies.

Role of barriers to conformational changes in ketones undergoing the Norrish type II process

The Norrish type II process is examined in three ketones containing primary, secondary and tertiary C---H bonds in the γ position relative to the carbonyl groups; the MINDO/3 semiempirical self-consistent field (SCF) molecular orbital (MO) method was used with complete geometry optimization in the unrestricted Hartree—Fock frame for the open-shell species. Results show that barriers to conformational change in ketones play an important role in the triplet reaction.

Reactions of Mixed-Valent Palladium (IV,II) Complexes of Tetradentate Schiff-Bases Involving Bond Isomerization

Reactions of [PdIVB-(AI)2]++ [PdIICl4]-- (i) B-(AI)2 = dianion of N,N'-ethylene-/i-propylene-/n-propylene-bis(acetyl-acetoneimine) with some π-acceptor ligands, aliphatic primary amines and nitrosating reagents have been investigated. In all these reactions except nitrosation, 1:1 adducts having the formula, [PdIVB-(AI)2.X] [PdIICl4] [X = triphenylphosphine (TPP), triphenylarsine (TPA), pyridine (Py), methylamine (CH3NH2) or ethylamine (C2H5NH2)] are obtained. The formation of these complexes is associated with a bond isomerization - from Pd-Cxo-π -allylic bond prevailing in [PdIVB-(AI)2]2+ to PdIV-O bonding.Reaction of (i) with nitrosating reagents reduces PdIV to PdII and subsequently transform the γ-CH group, into an ambidentate isonitroso group (°C = NOH). The latter enters into coordination with PdII by dislodging the already coordinated carbonyl group. Further, selective nitrosation (mono- and dinitrosation) has been carried out by controlling the amount of the nitrosating reagent and the reaction time. The complexes have been characterized by elemental analyses, electrical conductivity, magnetic susceptibility and ir spectral data.

Unsteady mixed convection flow in stagnation region adjacent to a vertical surface

The unsteady two-dimensional laminar mixed convection flow in the stagnation region of a vertical surface has been studied where the buoyancy forces are due to both the temperature and concentration gradients. The unsteadiness in the flow and temperature fields is caused by the time-dependent free stream velocity. Both arbitrary wall temperature and concentration, and arbitrary surface heat and mass flux variations have been considered. The Navier-Stokes equations, the energy equation and the concentration equation, which are coupled nonlinear partial differential equations with three independent variables, have been reduced to a set of nonlinear ordinary differential equations. The analysis has also been done using boundary layer approximations and the difference between the solutions has been discussed. The governing ordinary differential equations for buoyancy assisting and buoyancy opposing regions have been solved numerically using a shooting method. The skin friction, heat transfer and mass transfer coefficients increase with the buoyancy parameter. However, the skin friction coefficient increases with the parameter lambda, which represents the unsteadiness in the free stream velocity, but the heat and mass transfer coefficients decrease. In the case of buoyancy opposed flow, the solution does not exist beyond a certain critical value of the buoyancy parameter. Also, for a certain range of the buoyancy parameter dual solutions exist.