Avaliação geoquímica de biomarcadores ocluídos em estruturas asfaltênicas

Asphaltenes from two Brazilian crude oils were submitted to mild oxidation to disrupt their structure, releasing the occluded oil. The released hydrocarbons were compared with those from the original crude oil, and used to evaluate the alteration of the oils, especially as a result of biodegradation, but also thermal maturity. The crude oils used are depleted in n-alkanes, which are usually related to biodegradation. However, the released products from the corresponding asphaltenes have n-alkane distributions from nC10 to nC40, suggesting a protection effect from biodegradation. The m/z 191 mass chromatograms showed higher relative intensities for tricyclic terpanes than the hopanes in the crude in comparison with the released ones.

A INFLUÊNCIA DA LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO EM REAÇÕES QUÍMICAS: REAÇÃO DE PRILESCHAJEW

Theoretical analysis at the BHandHLYP/6-311++G(d,p) level of theory with the support of QTAIM calculations was used to reinvestigate the structure of an intermolecular system formed between ethylene oxide (C2H4O) and formic acid (HCO2H) after the epoxidation known as the Prileschajew reaction. Geometric and infrared vibration results revealed that HO2CH forms a strong hydrogen bond with C2H4O followed by a larger red-shift of the H−O bond. NBO analysis was applied to justify this frequency shift. Finally, QTAIM calculations identified the formation of two hydrogen bonds, namely O···H−O and H···O=C.

Description of epidemics of coffee rust with neural networks

The objective of this paper was to evaluate the potential of neural networks (NN) as an alternative method to the basic epidemiological approach to describe epidemics of coffee rust. The NN was developed from the intensities of coffee (Coffea arabica) rust along with the climatic variables collected in Lavras-MG between 13 February 1998 and 20 April 2001. The NN was built with climatic variables that were either selected in a stepwise regression analysis or by the Braincel® system, software for NN building. Fifty-nine networks and 26 regression models were tested. The best models were selected based on small values of the mean square deviation (MSD) and of the mean prediction error (MPE). For the regression models, the highest coefficients of determination (R²) were used. The best model developed with neural networks had an MSD of 4.36 and an MPE of 2.43%. This model used the variables of minimum temperature, production, relative humidity of the air, and irradiance 30 days before the evaluation of disease. The best regression model was developed from 29 selected climatic variables in the network. The summary statistics for this model were: MPE=6.58%, MSE=4.36, and R²=0.80. The elaborated neural networks from a time series also were evaluated to describe the epidemic. The incidence of coffee rust at four previous fortnights resulted in a model with MPE=4.72% and an MSD=3.95.

Distinct features of Pepper yellow mosaic virus isolates from tomato and sweetpepper

Determination of virus diversity in the field is vital to support a sustainable breeding program for virus resistance of horticultural crops. The present study aimed to characterize four field potyvirus isolates found naturally infecting sweet pepper (Capsicum annuum) (Sa66 and Sa115) and tomato (Lycopersicon esculentum) (IAC3 and Sa21) plants. Their biological characteristics revealed differences among the isolates in their ability to infect distinct Capsicum spp. and tomato genotypes, and in the severity of symptoms caused by these isolates compared to the infection caused by an isolate of Pepper yellow mosaic virus (PepYMV). Absence of cross-reaction was found among the studied isolates with antiserum against Potato virus Y (PVY). However, all isolates reacted, at different intensities, with antiserum against PepYMV. All isolates showed high identity percentage (97 to 99%) of the amino acid sequence of the coat protein with PepYMV (accession AF348610) and low (69 to 80%) with other potyvirus species. The comparison of the 3' untranslated region also confirmed this finding with 97 to 98% identity with PepYMV, and of 47 to 71% with other potyviruses. The results showed that PepYMV isolates were easily differentiated from PVY by serology and that the host response of each isolate could be variable. In addition, the nucleotide sequence of the coat protein and 3' untranslated region was highly conserved among the isolates.

Critical-point yield model to estimate yield damage caused by Cercospora zea-maydis in corn

A model to estimate damage caused by gray leaf spot of corn (Cercospora zea-maydis) was developed from experimental field data gathered during the summer seasons of 2000/01 and during the second crop season [January-seedtime] of 2001, in the southwest of Goiás state. Three corn hybrids were grown over two seasons and on two sites, resulting in 12 experimental plots. A disease intensity gradient (lesions per leaf) was generated through application, three times over the season, of five different doses of the fungicide propiconazol. From tasseling onward, disease intensity on the ear leaf (El), and El - 1, El - 2, El + 1, and El + 2, was evaluated weekly. A manual harvest at the physiological ripening stage was followed by grain drying and cleaning. Finally, grain yield in kg.ha-1 was estimated. Regression analysis, performed between grain yield and all combinations of the number of lesions on each leaf type, generated thirty linear equations representing the damage function. To estimate losses caused by different disease intensities at different corn growth stages, these models should first be validated. Damage coefficients may be used in determining the economic damage threshold.

Kokeellisen moodianalyysin hyödyntäminen sääriluun lujuuden määrittämisessä

Diplomityö tehtiin Lappeenrannan teknillisen yliopiston konetekniikan laitokselle. Diplomityö on osa teknillisen yliopiston biomekaanista tutkimusta, jonka tarkoituksena on mallintaa ihmisen tuki- ja liikuntaelimistön toimintaa. Työssä pyrittiin selvittämään, voitaisiinko sääriluuhun kohdistetun mekaanisen herätteen aiheuttamaa värähtelyvastetta analysoimalla saada tietoa luun ominaistaajuuksista ja lujuudesta. Tietoa voitaisiin käyttää esimerkiksi ostoporoosiriskin arvioinnissa sekä ihmiskehon osien toimintaa kuvaavien simulointimallien verifioinnissa. Mittauslaitteistona käytettiin Brüel & Kjær-moodianalyysilaitteistoa. Laitteistokokonaisuuteen kuuluivat herätevasara, elektromagneettinen täristin, voima-anturi, kaksi kiihtyvyysmitta-anturia sekä PulseLab 2.0 –ohjelmistolla varustettu PC-laitteisto. Tulosten jatkoanalyysi suoritettiin MathWorks yhtiön MatLab v 4.0 -ohjelmistolla. Työssä esitellyn mittaustavan ja -laitteiston todettiin soveltuvan sääriluun värähtelyvasteen mittaamiseen. Mittaustulokset eri mittauskertojen välillä samalla henkilöllä ovat yhtenevät. Tutkimuksen tulosten perusteella ei voida osoittaa luun värähtelyvasteen ja lujuuden välistä suoraa korrelaatiota.

Photoinhibition of Photosystem II. Kinetics, Photoprotection and Mechanism

Photosystem II (PSII) is susceptible to light-induced damage defined as photoinhibition. In natural conditions, plants are capable of repairing the photoinhibited PSII by on-going degradation and re-synthesis of the D1 reaction centre protein of PSII. Photoinhibition is induced by both visible and ultraviolet light and photoinhibition occurs under all light intensities with the same efficiency per photon. In my thesis work, I studied the reaction kinetics and mechanism of photoinhibition of PSII, as well as photoprotection in leaves of higher plants. Action spectroscopy was used to identify photoreceptors of photoinhibition. I found that the action spectrum of photoinhibition in vivo shows resemblance to the absorption spectra of manganese model compounds of the oxygen evolving complex (OEC) suggesting a role for manganese as a photoreceptor of photoinhibition under UV and visible light. In order to study the protective effect of non-photochemical quenching, the action spectrum was measured from leaves of wild type Arabidopsis thaliana and two mutants impaired in nonphotochemical quenching of chlorophyll a excitations. The findings of action spectroscopy and simulations of chlorophyll-based photoinhibition mechanisms suggested that quenching of antenna excitations protects less efficiently than would be expected if antenna chlorophylls were the only photoreceptors of photoinhibition. The reaction kinetics of prolonged photoinhibition was studied in leaves of Cucurbita maxima and Capsicum annuum. The results indicated that photoinhibitory decrease in both the oxygen evolution activity and ratio of variable to maximum fluorescence follows firstorder kinetics in vivo. The persistence of first-order kinetics suggests that already photoinhibited reaction centres do not protect against photoinhibition and that the mechanism of photoinhibition does not have a reversible intermediate. When Cucurbita maxima leaves were photoinhibited with saturating single-turnover flashes and continuous light, the light response curve of photoinhibition was found to be essentially a straight line with both types of illumination, suggesting that similar photoinhibition mechanisms might function during illumination with continuous light and during illumination with short flashes.

Kokeellisen moodianalyysin jälkikäsittely ominaismuotojen visuaaliseksi tarkastelemiseksi

Kokeellinen moodianalyysi on kokeellinen menetelmä, jolla voidaan selvittää rakenteille ominaista värähtelyä. Työssä oli kolme tavoitetta, jotka pyrittiin saavuttamaan. Ensimmäinen tavoite oli ohjeistuksen luominen rakenteiden ominaismuotojen visuaaliseksi tarkastelemiseksi Lappeenrannan teknillisellä yliopistolla käytettävissä olevilla laitteistoilla ja ohjelmilla. Ohjeistuksen perustana on ajatus siitä, että kokeellinen moodianalyysi saataisiin tehokkaampaan käyttöön koneensuunnittelun opetuksessa. Ohjeistus tehtiin pääasiassa kuvien ja kuvia tukevien selitysten avulla. Työn toisena tavoitteena oli verrata rakenteen ominaisvärähtelyä, kun se oli tuettu vapaasti ja kun se oli tuettu kiinteästi sen luonnolliseen ympäristöön. Taajuuksia verrattaessa huomattiin, että eri tavoin tuetut rakenteet käyttäytyvät eri tavalla, mikä on otettava huomioon, kun tutkitaan kriittisiä värähtelyjä. Ominaisvärähtelyjä voidaan selvittää myös matemaattisesti esimerkiksi äärellisten elementtien menetelmällä. Työn kolmantena tavoitteena oli verrata elementtimenetelmällä ja kokeellisesti saatuja ominaisvärähtelyn arvoja. Elementtimallia pyrittiin tarkentamaan eri parametrejä muuttamalla niin, että ominaistaajuuksien arvot vastaavat mahdollisimman hyvin toisiaan. Tavoite saavutettiin.

Harustetun 110 kV kannatuspylvään konseptin kehittäminen

Diplomityössä kehitettiin harustetun 110 kV kannatuspylvään konsepti tuotteeksi. Pylväs on säänkestävästä teräksestä valmistettu putkipalkkirakenteinen I-pylväs. Tavoitteena oli suunnitella rakenteesta kokonaistaloudellisesti edullinen. Rakenteen suunnittelussa otettiin huomioon valmistus-, kuljetus- ja varastointi- sekä rakentamisnäkökohtia. Työssä perehdyttiin pylväsrakenteiden yksityiskohtiin, putkipalkkien liitosmenetelmiin ja pylvään jalan nivelöintiratkaisuihin. Säänkestävä rakennemateriaali otettiin huomioon rakennesuunnittelussa. Rakenteen lujuusteknisen suunnittelun apuna käytettiin epälineaarista elementtimenetelmää. Pylväsrakenteen käyttäytyminen mallinnettiin geometrisesti epälineaariseksi, ja liitosdetaljien analysointia varten kehitettiin epälineaarisia materiaalimalleja. Rakenteen värähtelykäyttäytyminen analysoitiin myös elementtimenetelmällä. Lopputuloksena saatiin aikaan pylväs, joka täyttää sille asetetut vaatimukset. Pylväs on helposti valmistettava, kuljetettava ja pystytettävä.

Modeling of water/steam circulation in Circulating Fluidized Bed boiler

A distinctive design feature of steam boiler with natural circulation is the presence of the steam drum which plays a role of the separator of vapor from the flow of water-and-steam mixture coming into steam drum from the furnace tubes. Steam drum with unheated downcomer tubes, deducing from it, and riser (screen/furnace tubes) inside the furnace is a closed circulation loop in which movement of water (downcomer tubes) and water-and-steam mixture (riser tubes) is organized. The movement of the working fluid is appears due to occurrence of the natural pressure, determined by the difference in hydrostatic pressure and the mass of water and water-and-steam mixtures in downcomer and riser tubes and called the driving pressure of the natural circulation: S drive = H steam (ρ down + ρ mix) g where: ρ down - density of water in downcomer tubes; ρ mix - density of water in riser tubes; H steam - height of steam content section; g - acceleration of gravity. In steam boilers with natural circulation the circulation rate is usually between 10 and 30. Thus, consumption of water in the circulation circuit “circulation rate times” more than steam output of the boiler. There are two aspects of the design of natural water circulation loops. One is to ensure a sufficient mass flux of circulating water to avoid burnout of evaporator tubes. The other is to avoid tube wall temperature fluctuation and tube vibration due to oscillation of circulation velocity. The design criteria are therefore reduced, in principle, to those of critical heat flux, critical flow rate for burnout, and flow instability. In practical design, however, the circulation velocity and the void fraction at the evaporator tube outlet are used as the design criteria (Seikan I., et. al., 1999). This study has been made with assumption that the heat flux in the furnace of the boiler even all the time. The target of the study was to define the circulation rate of the boiler, thus average heat flux do not change it. I would like to acknowledge professionals from “Foster Wheeler” company for good and comfortable cooperation.

Progress of Asian soybean rust and airborne urediniospores of Phakopsora pachyrhizi in southern Brazil

Asian soybean rust, caused by the fungus Phakopsora pachyrhizi, was reported at epidemic levels in 2003/2004 and is the main soybean disease in Brazil. The aim of this study was to investigate the spread of Asian soybean rust and to quantify airborne urediniospores in the region of Campo Mourão, Paraná State, Brazil. Three experiments were conducted under field conditions during the 2007/08 and 2008/09 crop seasons. Using the disease gradient method, provided by the application of increasing levels of the fungicide tebuconazole, four Asian soybean rust epidemics at different intensities were obtained in each experiment. To quantify the urediniospores, weathercock-type spore collectors were installed during and between the two crop seasons. Disease progress curves were plotted for each epidemic, and maximum severity was estimated. The curves were fit to the logistic model, which provided higher coefficients of determination and more randomly distributed residuals plotted over time. Analyses of the area under the disease progress curve showed that the largest epidemics occurred in the 2007/2008 crop season and that the progress rates were higher for severity, even among plants protected with the fungicide. The number of urediniospores collected in the air was related to the presence of soybean plants in the cultivated crops. The quantity of urediniospores was also positively correlated to the disease severity and incidence, as well as to cumulative rainfall and favorable days for P. Pachyrhizi infection.

Komposiittien käyttö tämän päivän koneenrakennuksessa

Komposiitit ovat yhdistelmämateriaaleja, jotka koostuvat kahdesta tai useammasta eri materiaalista. Komposiitit ovat kiinnostavia tämän päivän koneenrakennukselle niiden korkean vahvuuden ja jäykkyyden suhteesta niiden kevyeeseen painoon nähden. Kuitulujitteisten komposiittien ja laminaattien valmistukseen on monia eri menetelmiä ja ne eroavat toisistaan lähinnä hartsin levittämistapojen sekä kuitujen asettelutapojen perusteella. Komposiittien työstäminen on vaikeaa, mikä johtuu niiden epähomogeenisesta ja anistrooppisesta laadusta ja komposiittien sisältävien lujitteiden korkeasta abrasiivisesta vaikutuksesta. Tavanomaisia työstömenetelmiä, kuten sorvausta, porausta ja jyrsimistä käytetään komposiittien työstämiseen. Kuitujen suuntaus komposiiteissa vaikuttaa paljon niiden työstämiseen. Ultraäänisen tärinän käyttäminen kuitulujitteisia komposiitteja sorvattaessa parantaa työstetyn kappaleen pinnanlaatua. Komposiittimateriaalien kiinnittäminen metalleihin eroaa selvästi muiden materiaalien kiinnittämisestä. Komposiittien yhdistämisen yhteydessä on otettava huomioon monia eri asioita, kiinnitysreikien valmistuksesta käytettäviin kiinnikkeisiin. Komposiittien kierrätys ja hävittäminen on tärkeä osa niiden elinkaarta, eikä niiden kierrätykseen ole tällä hetkellä hyviä ja kustannustehokkaita kierrätysmenetelmiä. Tällä hetkellä kierrättäminen tuleekin kalliimmaksi, kuin käytettyjen komposiittien vieminen kaatopaikalle.

Kompressoriyksiköiden mekaaninen kunnonhallinta

Kunnossapidon kuluista suurimman osan aiheuttavat koneiden ennakoimattomat rikkoutumiset ja niiden tuomat tuotannonpysäytykset. Kunnossapidon suunnitelmallisuutta ja vikojen ennustettavuutta pyritään parantamaan erilaisin kunnonvalvonnallisin keinoin. Havaitsemalla alkava vikaantuminen ajoissa ja seuraamalla sen kehittymistä luodaan mahdollisuus korjaustoimenpiteiden ja -ajankohdan hallittuun suunnitteluun ja tätä kautta kustannussäästöihin. Tässä työssä on tutkittu kompressoriyksiköiden (kaasuturbiini ja keskipakokompressori) ja niiden apulaitteiden kunnossapidon menetelmiä, niiden hyödynnettävyyttä sekä mahdollisuuksia kehittää mekaanista kunnonhallintaa. Työssä päädyttiin johtopäätökseen, että käytettävien menetelmien hyödynnettävyydessä on kehitettävää. Kunnonvalvonnan ohjeistuksia tarkennettiin vastaamaan tämän päivän tavoitteita. Todettiin myös, että värähtelynvalvontaan perustuva kunnonvalvontajärjestelmä soveltuu hyvin kompressoriyksiköiden kunnonvalvonnan järjestelmäksi. Värähtelynvalvontaan perustuva kunnonvalvontajärjestelmä luo mahdollisuuden turvallisen käyttöajan ennustamiseen. Kunnonvalvonnan kehittämisen ja käyttövarmuuden parantamisen kannalta jatkotutkimuksen tekeminen kompressoriyksiköiden mekaanistenlaitteiden turvallisen käyttöajan ennustamiseksi on perusteltua.

Mittaukset kostean höyryn turbiineille

Diplomityön tavoitteena oli selvittää Loviisan ydinvoimalaitoksen höyryturbiinin suoritus-kyvyn mittaamiseen käytettävissä olevia menetelmiä ja mittausjärjestelmiä. Tavoitteena oli selvittää mitkä tekijät aiheuttavat mittauksiin mittausvirheitä ja tutkia turbiineiden nykyisten mittalaitteiden epävarmuudet. Tässä diplomityössä selvitettiin millaisia standardinmukaisia testejä sekä muita varteenotettavia testejä turbiinin suorituskyvyn määrittämiseen on käytetty ja millaisia mittauksia ne vaativat. Lisäksi tutkittiin eri lähteistä millaisia mittalaitteita ja mittausjärjestelmiä voidaan käyttää turbiinin toiminnan mittauksiin. Soveltuvista mittausmenetelmistä esitettiin toimintaperiaatteet ja teoria. Kunnonvalvontaa varten esiteltiin värähtelyiden ja vääntö-momentin mittaamisen periaatteet. Epävarmuuksia arvioitiin mittalaitteiden teoreettisen epävarmuuden ja laitesijoittelun pohjalta. Työssä havaittiin, että suorituskyvyn arvioimiseksi on olemassa useita standardeja, mutta niiden mukaisiin mittauksiin tarvittaisiin nykyistä enemmän mittaustuloksia. Tarkkoja sekä luotettavia mittaustuloksia on haasteellista saada kaksifaasivirtauksesta. Mittalaitevalinnoilla ja mittalaitteiden määrää lisäämällä voidaan mittausten epävarmuutta pienentää. Loviisan ydinvoimalaitokselle ehdotettiin muutamia mittausjärjestelmiä turbiinin suoritus-kyvyn määrittämiseksi. Erityisesti turbiinin sisäiset olosuhteet tulisi määrittää nykyistä tarkemmin. Vääntömomentin mittaaminen olisi hyvä kunnonvalvonnan työkalu.

Regeneration of five commercially-valuable tree species after experimental logging in an Amazonian forest

This study investigated the regeneration variation of five commercially valuable tree species in relation to different intensities of felling in fourteen 4-ha plots in an area under experimental forest management. This experiment was carried out in a typical Amazonian tropical forest sample on "terra-firme," in Manaus (AM). Plots were logged 7 and 8 years (1987 and 1988), or 3 years (1993) before the study. All trees with height greater than 2 m, and diameter at breast height (DBH) smaller than 10 cm were measured. Only Aniba hostmanniana, Ocotea aciphylla, Licaria pachycarpa, Eschweilera coriacea and Goupia glabra were sufficiently common for individual analyses. These species have high timber values in the local market. Eight years after logging, the species responded differently to logging intensities. The numbers of individuals of Goupia glabra and Aniba hostmanniana were positively related to the intensity of logging, while Ocotea aciphylla, Licaria pachycarpa, and Eschweilera coriacea showed no statistically significant response. In the most recently (1993) logged areas, Goupia glabra and Aniba hostmanniana had higher numbers of individuals than the control plots.