EXPERIENCE OF OPERATING OPEN TOP BIOMASS GASIFIER USING A LOW DENSITY FUEL-COCONUT FRONDS

Use of fuel other than woody generally has been limited to rice husk and other residues are rarely tried as a fuel in a gasification system. With the availability of woody biomass in most countries like India, alternates fuels are being explored for sustainable supply of fuel. Use of agro residues has been explored after briquetting. There are few feedstock's like coconut fronts, maize cobs, etc, that might require lesser preprocessing steps compared to briquetting. The paper presents a detailed investigation into using coconut fronds as a fuel in an open top down draft gasification system. The fuel has ash content of 7% and was dried to moisture levels of 12 %. The average bulk density was found to be 230 kg/m3 with a fuel size particle of an average size 40 mm as compared to 350 kg/m3 for a standard wood pieces. A typical dry coconut fronds weighs about 2.5kgs and on an average 6 m long and 90 % of the frond is the petiole which is generally used as a fuel. The focus was also to compare the overall process with respect to operating with a typical woody biomass like subabul whose ash content is 1 %. The open top gasification system consists of a reactor, cooling and cleaning system along with water treatment. The performance parameters studied were the gas composition, tar and particulates in the clean gas, water quality and reactor pressure drop apart from other standard data collection of fuel flow rate, etc. The average gas composition was found to be CO 15 1.0 % H-2 16 +/- 1% CH4 0.5 +/- 0.1 % CO2 12.0 +/- 1.0 % and rest N2 compared to CO 19 +/- 1.0 % H-2 17 +/- 1.0 %, CH4 1 +/- 0.2 %, CO2 12 +/- 1.0 % and rest N2. The tar and particulate content in the clean gas has been found to be about 10 and 12 mg/m3 in both cases. The presence of high ash content material increased the pressure drop with coconut frond compared to woody biomass.

Uncertainty Quantification in Ultrasonic Wave Based Detection of Delamination in Composite Structures

In this paper we consider the problem of guided wave scattering from delamination in laminated composite and further the problem of estimating delamination size and layer-wise location from the guided wave measurement. Damage location and region/size can be estimated from time of flight and wave packet spread, whereas depth information can be obtained from wavenumber modulation in the carrier packet. The key challenge is that these information are highly sensitive to various uncertainties. Variation in reflected and transmitted wave amplitude in a bar due to boundary/interface uncertainty is studied to illustrate such effect. Effect of uncertainty in material parameters on the time of flight are estimated for longitudinal wave propagation. To evaluate the effect of uncertainty in delamination detection, we employ a time domain spectral finite element (tSFEM) scheme where wave propagation is modeled using higher-order interpolation with shape function have spectral convergence properties. A laminated composite beam with layer-wise placement of delamination is considered in the simulation. Scattering due to the presence of delamination is analyzed. For a single delamination, two identical waveforms are created at the two fronts of the delamination, whereas waves in the two sub-laminates create two independent waveforms with different wavelengths. Scattering due to multiple delaminations in composite beam is studied.

Forward-Running Detonation Drivers for High-Enthalpy Shock Tunnels

To improve the quality of driving flows generated with detonation-driven shock tunnels operated in the forward-running mode, various detonation drivers with specially designed sections were examined. Four configurations of the specially designed section, three with different converging angles and one with a cavity ring, were simulated by solving the Euler equations implemented with a pseudo kinetic reaction model. From the first three cases, it is observed that the reflection of detonation fronts at the converging wall results in an upstream-traveling shock wave that can increase the flow pressure that has decreased due to expansion waves, which leads to improvement of the driving flow. The configuration with a cavity ring is found to be more promising because the upstream-traveling shock wave appears stronger and the detonation front is less overdriven. Although pressure fluctuations due to shock wave focusing and shock wave reflection are observable in these detonation-drivers, they attenuate very rapidly to an acceptable level as the detonation wave propagates downstream. Based on the numerical observations, a new detonation-driven shock tunnel with a cavity ring is designed and installed for experimental investigation. Experimental results confirm the conclusion drawn from numerical simulations. The generated driving flow in this shock tunnel could maintain uniformity for as long as 4 ms. Feasibility of the proposed detonation driver for high-enthalpy shock tunnels is well demonstrated.

La relación competitiva entre Fernando I de Aragón y el Conde de Urgel : el fracaso de la negociación y el enfrentamiento armado (1410- 1413)

Resumen: En la carrera por obtener la corona de Aragón, que ha quedado vacante, el Infante don Fernando de Castilla se enfrenta a cinco contrincantes con las mismas expectativas. Luego de un lapso de dos años de Interregno y de confrontación en todos los frentes, el parlamentario, el militar, el económico y hasta el religioso, el Infante es elegido como nuevo monarca en el Compromiso de Caspe. Si durante el proceso electivo las relaciones habían sido de pura competencia, luego del mismo los conflictos continúan, en especial con uno de los candidatos, el Conde de Urgel. Este artículo tiene como objetivo describir este conflicto, como un proceso vivo que se transforma, adquiere nuevas dimensiones, involucra a otras partes, con intervenciones de terceros conciliadores e infructuosas negociaciones para dar una solución a esta disputa, que finalmente se define a través de la lucha armada.

Statistical Interpolation Method of Turbulent Phase Screen

A relative displacement between the grid points of optical fields and those of phase screens may occur in the simulation of light propagation through the turbulent atmosphere. A statistical interpolator is proposed to solve this problem in this paper. It is evaluated by the phase structure function and numerical experiments of light propagation through atmospheric turbulence with/without adaptive optics (AO) and it is also compared with the well-known linear interpolator under the same condition. Results of the phase structure function show that the statistical interpolator is more accurate in comparison with the linear one, especially in the high frequency region. More importantly, the long-exposure results of light propagation through the turbulent atmosphere with/without AO also show that the statistical interpolator is more accurate and reliable than the linear one. (C) 2009 Optical Society of America.

Teorías de elección racional : el caso del Frente Amplio y las plantas de celulosa

El presente artículo hace foco sobre la campaña electoral del Frente Amplio de 2004, y busca determinar en qué medida las estrategias electorales adoptadas impactaron sobre la forma en que esa fuerza política se definió, a lo largo de ella, acerca de la posible instalación de dos plantas de celulosa en las cercanías de Fray Bentos. En ese sentido, se afirma que se habrían implementado dos estrategias complementarias. Por un lado, una moderación de posiciones con el fin de ampliar la tradicional base electoral de izquierda. Por otro lado, una estrategia de indefinición frente a determinadas cuestiones con el fin de no activar diversas contradicciones internas. Este rumbo de acción fue el escogido frente a la cuestión de las plantas de celulosa. La ausencia de una postura oficial permitió que los distintos elementos constituyentes de la coalición se expidieran libremente sobre la cuestión. Si bien eran mayoritarios los sectores favorables a los emprendimientos, sus detractores sostendrían un papel mucho más activo, dando posteriormente lugar a interpretaciones erróneas acerca de la posición asumida por el Frente Amplio a lo largo del período estudiado.

Frentes parlamentares : o caso da frente parlamentar de apoio às santas casas de misericórdia, hospitais e entidades filantrópicas na área de saúde

Objetiva analisar o trabalho da Frente Parlamentar de apoio às Santas Casas de Misericórdia, Hospitais e Entidades Filantrópicas na área de saúde, durante a 1ª Sessão Ordinária da 54ª Legislatura. A Instituição Legislativa, por força regimental, pauta seus trabalhos no poder decisório dos dirigentes da Mesa e das Lideranças Partidárias restringindo estratégias individuais. Dessa forma como se dão a criação de espaços para constituição e atuação das Frentes? A saúde como um dos principais fundamentos para o exercício de uma cidadania plena justificou a busca e aferição das informações. A construção da pesquisa se deu através do levantamento de dados documentais, eventos públicos e entrevistas com parlamentares. Pesquisou-se a gradual abrangência da assistência médica, o papel das instituições filantrópicas e da legislação que as ampara. Para contextualizar o modo de atuação da Frente, elaborou-se revisão de literaturas clássicas e contemporâneas abordando democracia e representação política, com enfoque em estudos atuais que demonstram que os parlamentares são orientados pela obediência partidária, previsibilidade nas votações, em oposição a teorias que classificam de prevalência da indisciplina partidária, patronagem e fisiologismo os fatores norteadores dos legisladores. Em detrimento da escassez de literatura, pode-se levantar dados históricos da formação no parlamento de colegiados nos moldes das Frentes - principalmente no período democrático de 1945/1964, e nos dias atuais retroagiu-se à 52ª Legislatura o acesso a dados eletrônicos.

Growth and characterization of novel, III-V semiconductor heterostructures

The material presented in this thesis concerns the growth and characterization of III-V semiconductor heterostructures. Studies of the interactions between bound states in coupled quantum wells and between well and barrier bound states in AlAs/GaAs heterostructures are presented. We also demonstrate the broad array of novel tunnel structures realizable in the InAs/GaSb/AlSb material system. Because of the unique broken-gap band alignment of InAs/GaSb these structures involve transport between the conduction- and valence-bands of adjacent layers. These devices possess a wide range of electrical properties and are fundamentally different from conventional AlAs/GaAs tunnel devices. We report on the fabrication of a novel tunnel transistor with the largest reported room temperature current gains. We also present time-resolved studies of the growth fronts of InAs/GainSb strained layer superlattices and investigations of surface anion exchange reactions.

Chapter 2 covers tunneling studies of conventional AlAs/GaAs RTD's. The results of two studies are presented: (i) A test of coherent vs. sequential tunneling in triple barrier heterostructures, (ii) An optical measurement of the effect of barrier X-point states on Γ-point well states. In the first it was found if two quantum wells are separated by a sufficiently thin barrier, then the eigenstates of the system extend coherently across both wells and the central barriers. For thicker barriers between the wells, the electrons become localized in the individual wells and transport is best described by the electrons hopping between the wells. In the second, it was found that Γ-point well states and X-point barrier states interact strongly. The barrier X-point states modify the energies of the well states and increase the escape rate for carriers in the quantum well.

The results of several experimental studies of a novel class of tunnel devices realized in the InAs/GaSb/AlSb material system are presented in Chapter 3. These interband tunnel structures involve transport between conduction- and valence-band states in adjacent material layers. These devices are compared and contrasted with the conventional AlAs/GaAs structures discussed in Chapter 2 and experimental results are presented for both resonant and nonresonant devices. These results are compared with theoretical simulations and necessary extensions to the theoretical models are discussed.

In chapter 4 experimental results from a novel tunnel transistor are reported. The measured current gains in this transistor exceed 100 at room temperature. This is the highest reported gain at room temperature for any tunnel transistor. The device is analyzed and the current conduction and gain mechanisms are discussed.

Chapters 5 and 6 are studies of the growth of structures involving layers with different anions. Chapter 5 covers the growth of InAs/GainSb superlattices for far infrared detectors and time resolved, in-situ studies of their growth fronts. It was found that the bandgap of superlattices with identical layer thicknesses and compositions varied by as much as 40 meV depending on how their internal interfaces are formed. The absorption lengths in superlattices with identical bandgaps but whose interfaces were formed in different ways varied by as much as a factor of two. First the superlattice is discussed including an explanation of the device and the complications involved in its growth. The experimental technique of reflection high energy electron diffraction (RHEED) is reviewed, and the results of RHEED studies of the growth of these complicated structures are presented. The development of a time resolved, in-situ characterization of the internal interfaces of these superlattices is described. Chapter 6 describes the result of a detailed study of some of the phenomena described in chapter 5. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) studies of anion exchange reactions on the growth fronts of these superlattices are reported. Concurrent RHEED studies of the same physical systems studied with XPS are presented. Using the RHEED and XPS results, a real-time, indirect measurement of surface exchange reactions was developed.

Interaction of oblique incident electromagnetic wave with relativistic ionization front

Interactions of oblique incident probe wave with oncoming ionization fronts have been investigated using moving boundary conditions. Field conversion coefficients of reflection, transmission and magnetic modes produced in the interactions are derived. Phase matching conditions at the front and frequency up-shifting formulas for the three modes are also presented.

Volatiles in Protoplanetary Disks

Planets are assembled from the gas, dust, and ice in the accretion disks that encircle young stars. Ices of chemical compounds with low condensation temperatures (<200 K), the so-called volatiles, dominate the solid mass reservoir from which planetesimals are formed and are thus available to build the protoplanetary cores of gas/ice giant planets. It has long been thought that the regions near the condensation fronts of volatiles are preferential birth sites of planets. Moreover, the main volatiles in disks are also the main C-and O-containing species in (exo)planetary atmospheres. Understanding the distribution of volatiles in disks and their role in planet-formation processes is therefore of great interest.

This thesis addresses two fundamental questions concerning the nature of volatiles in planet-forming disks: (1) how are volatiles distributed throughout a disk, and (2) how can we use volatiles to probe planet-forming processes in disks? We tackle the first question in two complementary ways. We have developed a novel super-resolution method to constrain the radial distribution of volatiles throughout a disk by combining multi-wavelength spectra. Thanks to the ordered velocity and temperature profiles in disks, we find that detailed constraints can be derived even with spatially and spectrally unresolved data -- provided a wide range of energy levels are sampled. We also employ high-spatial resolution interferometric images at (sub)mm frequencies using the Atacama Large Millimeter Array (ALMA) to directly measure the radial distribution of volatiles.

For the second question, we combine volatile gas emission measurements with those of the dust continuum emission or extinction to understand dust growth mechanisms in disks and disk instabilities at planet-forming distances from the central star. Our observations and models support the idea that the water vapor can be concentrated in regions near its condensation front at certain evolutionary stages in the lifetime of protoplanetary disks, and that fast pebble growth is likely to occur near the condensation fronts of various volatile species.

Topology optimization of silicon anode structures for lithium-ion battery applications

This thesis presents a topology optimization methodology for the systematic design of optimal multifunctional silicon anode structures in lithium-ion batteries. In order to develop next generation high performance lithium-ion batteries, key design challenges relating to the silicon anode structure must be addressed, namely the lithiation-induced mechanical degradation and the low intrinsic electrical conductivity of silicon. As such, this work considers two design objectives of minimum compliance under design dependent volume expansion, and maximum electrical conduction through the structure, both of which are subject to a constraint on material volume. Density-based topology optimization methods are employed in conjunction with regularization techniques, a continuation scheme, and mathematical programming methods. The objectives are first considered individually, during which the iteration history, mesh independence, and influence of prescribed volume fraction and minimum length scale are investigated. The methodology is subsequently extended to a bi-objective formulation to simultaneously address both the compliance and conduction design criteria. A weighting method is used to derive the Pareto fronts, which demonstrate a clear trade-off between the competing design objectives. Furthermore, a systematic parameter study is undertaken to determine the influence of the prescribed volume fraction and minimum length scale on the optimal combined topologies. The developments presented in this work provide a foundation for the informed design and development of silicon anode structures for high performance lithium-ion batteries.

Programa Escola Ativa: educação do campo e trabalho docente

O Programa Escola Ativa (PEA) foi implementado no Brasil a partir de 1997 no marco de um convênio com o Banco Mundial, com o objetivo de melhorar o rendimento de alunos de classes multisseriadas rurais. O PEA tem seu foco na formação de professores e na melhoria da infra-estrutura das escolas, e propõe amplas mudanças na organização do trabalho docente, constituindo-se na único programa voltado especificamente para as classes multisseriadas no Brasil. Seu histórico é marcado pela coexistência com movimentos sociais que sintetizam e defendem novos princípios para a educação do meio rural alinhados com os seus próprios interesses e configurando-os em um novo conceito: Educação do Campo. Estes princípios devieram em 2002 em Referências para uma política nacional de educação do campo e passaram a orientar, em tese, a reformulação e redirecionamento do PEA. O objetivo desta pesquisa é analisar as mudanças no trabalho docente a partir da introdução do Programa Escola Ativa nas escolas multisseriadas rurais. Três frentes de análise foram abertas: uma análise macro, relativa ao contexto histórico da formulação do Programa e início de sua implantação no Brasil; uma análise meso, relativa aos processos de apropriação e resistência de diferentes grupos de interesse; e uma análise micro, relativa às mudanças no trabalho docente no campo a partir da implementação do Programa, considerando os sentidos que adquire o mesmo para o professor, a partir das novas prescrições e condições engendradas. Ao reconstituir o percurso do PEA, da origem à universalização, buscou-se identificar o papel do professor que atua nas escolas aderentes ao PEA e o papel dos movimentos sociais, ao proporem uma política nacional de educação do campo. Inicialmente, realizou-se uma análise macro dos contextos do desenvolvimento e da implementação do PEA, por meio de revisão da literatura. Observou-se uma retórica modernizadora e uma racionalidade tecnocrática que impunha-se de cima para baixo orientando as políticas, em matéria de autonomia e profissionalização dos docentes. No nível meso, por meio de entrevistas, pesquisa participante e análise documental buscou-se mapear pontos convergentes e divergentes na interlocução da coordenação do PEA com os movimentos sociais que discutem a educação do campo no Brasil. Detectou-se um considerável acúmulo de informações construídas de maneira coletiva e utilizadas pelo movimento crítico de maneira isolada dos articuladores das políticas públicas. No nível micro, foram utilizadas técnicas em que o grupo foi meio e estratégia de abordagem das trabalhadoras e de análise reflexiva dos conteúdos evocados. As técnicas foram utilizadas durante um seminário, com a participação de todas as professoras das Escolas Ativas de um município de Goiás. Observou-se que, da perspectiva das professoras, houve melhora das condições materiais para o exercício da profissão docente a partir do PEA. Contudo, esta foi insuficiente para garantir condições adequadas para todos os professores e alunos e uma ampliação da autonomia do professor, que está condicionada a uma intensificação do trabalho e extensão da jornada. Observou-se ainda o caráter vertical da relação com a coordenadora municipal do Programa. Conclui-se que o Programa Escola Ativa possui um traço de verticalismo forte no modo como é implementado, nas esferas macro, meso e micro, que abarca todo o processo de formulação, implantação, avaliação e universalização e reflete na sua dificuldade de incorporar produções críticas e análises coletivas para além do nível do discurso

Adoção hoje: a busca por um novo paradigma

Este trabalho tem como foco discutir a atual cultura da adoção. O eixo escolhido gira em torno dos conceitos de identidade, família e cultura. O estudo das várias modalidades de adoção ressaltou a importância de se reconhecer a existência de profundas diferenças culturais e econômicas entre as duas famílias, biológica e adotiva, participantes do processo. Este reconhecimento passa pela inclusão da família doadora, desde o início do processo de adoção, caminhando no sentido de uma adoção aberta, onde o contato e as trocas entre as duas famílias estejam, cada vez mais e verdadeiramente, a serviço dos interesses da criança. Este estudo evidenciou também a intrincada relação entre abandono e adoção no Brasil, apontando para as inúmeras frentes de pesquisa que podem surgir a partir daí, no sentido de se entender melhor o problema, em busca de possíveis soluções.

O sistema internacional pós-crise de 2008 e as relações China- Estados Unidos: uma análise em três frentes

As relações sino-americanas passaram a desempenhar um papel ordenador fundamental na condução dos assuntos internacionais neste século XXI, ao ponto de alguns analistas criarem o termo G-2. A crise financeira de 2008, por representar um golpe profundo nos países desenvolvidos e nos direcionamentos de valores do estágio atual de desenvolvimento do sistema, levou a relação China-Estados Unidos a um outro patamar. Ao passo que os norte-americanos tiveram de se preocupar em resolver as turbulências causadas na economia doméstica, o país asiático passou a desempenhar um papel crucial no processo de recuperação da economia global. O presente trabalho tem o objetivo, então, de analisar de que forma a crise de 2008, também chamada de crise do subprime, impactou os ordenamentos centrais do Sistema Internacional neste período de recuperação e como as relações sino-americanas podem ser usadas para uma melhor compreensão deste fenômeno. Na busca por traçar respostas mais sólidas, a pesquisa delineia-se em três frentes principais de análise: as relações diretas entre China e Estados Unidos; as relações dos dois países com um terceiro ator, a saber, a África; e os posicionamentos adotados por ambas as partes nas instituições multilaterais. Para tal, primeiro buscou-se aliar análises qualitativas e quantitativas, baseadas em instrumentais matemáticos e também na Ciência Política, História e Economia Política Internacional, para alcançar os resultados definidos nos objetivos da pesquisa. A dissertação é dividida em cinco capítulos, onde os três primeiros tratam de introduzir o assunto estudado e as principais vertentes teóricas utilizadas ao longo do trabalho. Os últimos envolvem a aplicação prática dos conceitos interdisciplinares escolhidos como aliados do trabalho empírico e a apresentação dos resultados finais. Em linhas gerais, concluiu-se que a crise acentuou os aspectos de interdependência entre China e Estados Unidos em todas as frentes estudadas. Avaliando as relações sino-americanas e os rumos do sistema internacional pós-crise em três facetas, concluímos também que tal exercício analítico ofereceu recursos mais palpáveis no fornecimento das respostas procuradas pela dissertação.

Análise de uma iniciativa de valorização de rios e lagoas em áreas urbanas: Programa Águas do rio (Guardiões dos rios).

A preocupação com recursos hídricos tem sido crescente em meios urbanos. O despejo de resíduos sólidos em rios é comum por populações ribeirinhas, favorecendo a ocorrência de enchentes, a proliferação de vetores e doenças e o desprezo da comunidade pelos rios. Nesse contexto, programas que relacionam lixo, recursos hídricos e população ribeirinha têm sido objeto de várias iniciativas governamentais. Este trabalho busca avaliar uma delas: o Programa Municipal de valorização de rios e lagoas Águas do Rio (Guardiões dos rios) que foi desenvolvido pela prefeitura do Rio de Janeiro entre abril de 2001 a março de 2008. O programa buscou aliar interesses de ordem técnica, de saúde pública e de cunho social para a comunidade por utilizar mão de obra local para a manutenção da calha do rio, visando à retirada de lixo e entulhos do rio, geralmente em áreas de pequena extensão territorial, com manutenção adequada de margens e entornos. A partir de entrevistas abertas e questionários aplicados junto aos envolvidos de 27 frentes de trabalho, constatou-se um resultado bastante positivo nas comunidades onde o Programa foi implantado: diminuição de enchentes, redução de vetores e melhoria da paisagem urbana. Contudo, observou-se também profundo descontentamento com a interrupção do Programa, atribuído principalmente ao uso indevido por determinados políticos (ampliação descontrolada do Programa com abandono de critérios técnicos) e a transferência da sua gestão para uma instituição municipal que não o manteve funcionando. Conclui-se, sobretudo, que o Programa Guardiões dos rios é uma iniciativa criativa de ações emergenciais em rios urbanos, em nível municipal, que combina a retirada de lixo dos rios, um trabalho social e campanhas de educação ambiental junto às comunidades.